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生物系統工程研究室(BSE Lab.) 研究所課程規劃

I. 課程內容與要求

一、   基本學術背景:1.工程學門

                   2.生物學、化學、生物技術

                   3.統計學、實驗設計

                   4.英文能力

                   5.學士論文訓練

二、研究所課程

A、碩一上學期

 1. 生物環境與製程管理

   2. 感測系統

         3. 數值分析 或 最佳化設計

B、 碩一下學期

1. 生物系統工程

2. 生物感測系統

3. 迴歸分析

C.碩二上學期

1.      生物產品下游工程

2. 生物系統工程專題討論

D.碩二下學期

1. 生醫感測與分析特論

1. 生物系統工程專題討論

三、論文研究方向(2004年7月∼)

A、生醫感測系統與量測不確定度

B、生物電學之應用

C、生物系統製程管理

 

四、論文水準要求

SCI 論文,與國際同步

 

II. 課程綱要

1. 生物環境與製程管理

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班一年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:生物環境與製程管理

               Biological Environment and Production Management

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:

七、【學分數】:上學期 3學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:介紹環境於生產流程中對生物性產品的影響,環境監測與控制技術,製程管理之應用等。

十、【內容綱要】:

1.生物環境之介紹:植物、動物與微生物

                2.傳統生物生產環境:溫室、菇舍、畜舍

                3.生物環境之特殊性:基因轉殖植物溫室、動物實驗室

                4.生物反應器之環境特性

                5.生物環境之監測與分析

                6.生物本體生理活動之感測系統

                7.生物環境之調節與控制

                8.生物生長模式之建立與環控應用

                9.生物製程作業標準化

               10.生物製程、管理與規劃

十一、【其他】:

 

2. 感測系統

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班一年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:(中文):感測系統

               (英文):Sensing System

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:無

七、【學分數】:上學期 3學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:訓練學生對於感測系統之基本學理得以瞭解,並且應用於各工程領域,並能依此原理建立量測不確定性之概念。

十、【內容綱要】:

1.感測系統概述

                2.感測系統靜態理論

                3.感測系統動態理論

                4.穩定系統之準確性與重複性

                5.動態系統之性能特性

                6.量測負荷與感測

                7.雜訊處理技術

                8.量測不確定性之原理與應用

                9.環境感測系統

               10.品質感測系統

               11.化學感測系統

               12.生物感測系統

十一、【其他】:  

 

3. 生物感測系統

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班一年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:(中文):生物感測系統

               (英文):Biological Sensing System

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:感測系統

七、【學分數】:下學期3 學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:訓練學生利用感測系統之基礎得以瞭解生物感測之特性,並能應用於生物技術之領域。

十、【內容綱要】:

1.生物感測系統介紹

                2.生物感測器之特性

                3.生物感測元件

                4.生物材料之固定技術

                5.信號轉換技術:電化學、光學、熱學與力學

                6.生物感測之性能檢定

                7.醫學用生物感測

                8.環境保護用生物感測

                9.國防用生物感測

               10.生物製程用生物感測

十一、【其他】

 

4. 生物系統工程

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班一年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:生物系統工程

               Biological System Engineering  

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:

七、【學分數】:下學期 3學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:介紹生物系統工程之內涵與其應用。對於生物世界界定一系統,系統之下再區分成各子系統與元件。探討各子系統與元件之相互關係,以數學公式加以量化。並由各量化公式完成系統之完整模式,以定量每一子系統或元件對系統之影響,因此可以得到最佳化生產程序。

十、【內容綱要】:

1.生物系統工程介紹:植物、動物與微生物

1.數學模式之建立與驗證

2.傳統生物環境之環境模式:溫室、菇舍、畜舍

3.組織培養瓶微氣候模式

4.生物反應器之環境模式

5.生物生理活動之數學模式

6.作物生長模式:以蘭花為例

7.生物生長與環境模式之控制技術

8.生產流程、生物環境與製程管理之整合

9.整合模式應用於生物製程作業

 

          

5. 迴歸分析

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班一年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:(中文):迴歸分析

               (英文):Regression Analysis

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:無

七、【學分數】:下學期3 學分

八、【授課時數】:(正課)3小時,(實習) 1小時

九、【教學目的】:

十、【內容綱要】:

1.Introduction                   

2.Simple linear regression model

3.Multiple linear regression model  

4.Selection of best model

5.Analysis of residuals           

6.Regression diagnostics

7.Non standard conditions         

8.Detecting and combating multicollinearity

9.Influence diagnostics          

10. Generalized linear models

11.Nonlinear regression

12.Special topics of regression model: NIR technique, Calibration.

 

十一、授課教材

1.      Douglas C. Montgomery

 “Introduction to linear Regression Analysis”, 3rd edition

    2.Raymond H. Myers,

      “Classical and Modern Regression with Applications “ 2nd edition

    3.補充講義依上課進度分發

 

6. 生物產品下游工程

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班二年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:(中文):生物產品下游工程

               (英文):Biological Products Downstream Engineering

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:無

七、【學分數】:上學期3 學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:訓練學生瞭解生物製程之產品特性,各種下游工程技術之應用原理,技術與產品品質之配合。

十、【內容綱要】:

1.生物反應器之結構與環控技術

                2.動植物細胞大規模培養之特性

                3.細胞培養用微栽體

                4.細胞預處理技術,破碎與固液分離

                5.萃取技術

                6.膜分離技術之特性與應用

                7.色譜分離與純化技術

                8.結晶、蒸發與乾燥技術

                9.目標產品之檢驗與質量控制

               10.清潔生產原理與應用

十一、【其他】:

 

7. 生醫感測與分析特論

一、【開課系所】:生機系

二、【開課年級】:碩士班二年級

三、【修別】:選修

四、【科目名稱】:(中文):生醫感測與分析特論

               (英文): Sensing and Analysis in Biomedical Measurement

五、【授課老師】:陳加忠

六、【先修科目】:無

七、【學分數】:下學期3學分

八、【授課時數】:(正課)3小時

九、【教學目的】:以感測原理為基礎,介紹各種生物醫學量測所用設備、量測原理、與量測方法。

十、【內容綱要】:1.生物醫學量測的基本原理

                2.人體生理訊號之特色

                3.生物醫學量測的特性

                4.物理性生理量測

                5.生物電性量測

                6.生理參數量測

                7.生化參數量測

                8.超音波、X-Ray、NMR等電磁波原理的感測

                9.植入式感測特性

               10.光子參數量測

               11.細胞與分子層次的檢測技術

               12.生醫感測的未來發展