《生物分離與分析技術(shù)》課程教學大綱

《生物分離與分析技術(shù)》課程教學大綱一、課程代碼與課程名稱課程代碼：ZB05A083課程名稱：生物分離與分析技術(shù)二、課程學時數(shù)和學分數(shù)總學時：32理論學時：12實驗學時：20上機學時：課程學分：2開課學期：4三、課程性質(zhì)專業(yè)核心，必修四、本課程適用專業(yè)生物技術(shù)本科專業(yè)五、本課程與其他課程關(guān)系1、先修課程：化學、生命科學概論、植物學、動物學、微生物學、生物化學等。2、后續(xù)課程：植物生理學、細胞生物學、分子生物學、基因工程等。六、理論教學部分（一）教學任務(wù)和目標1、教學任務(wù)：生物分離與分析技術(shù)是生物技術(shù)專業(yè)必修的一門專業(yè)核心課，其任務(wù)是使學生掌握生化分離、分析的基本技術(shù)及方法，熟悉常用技術(shù)方法的基本操作，并實現(xiàn)生物制品的制備與分析。2、教學目標：通過生物分離與分析技術(shù)課程的學習，使學生較全面的掌握生化分離、分析基本研究手段和實驗方法，學會綜合運用所學的技術(shù)方法解決一些實際問題，并為學習后續(xù)課程打好基礎(chǔ)；了解生命科學最新研究進展和動態(tài)、發(fā)展方向、在有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用與前景，使學生對整個生命科學有一更新、整體的認識，激發(fā)學生探索生命的奧秘和求知欲望；培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新能力，動腦動手能力。3、基本要求：生物分離與分析技術(shù)是一門實踐性、技術(shù)性很強的綜合性課程，通過本門課程的學習使學生鞏固深化對生物化學基本理論的理解，訓練并掌握蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂類等物質(zhì)的相關(guān)技術(shù)實驗的基本操作技能，為今后專業(yè)學習和科研工作打下實驗技能基礎(chǔ)；通過對生物樣品制備、分離、分析、鑒定等綜合設(shè)計實驗學習，掌握生物樣品提取分離及分析方法，包括生物大分子的提取制備技術(shù)、沉淀分離技術(shù)、層析分離技術(shù)、電泳技術(shù)等，培養(yǎng)學生綜合實驗設(shè)計、實踐創(chuàng)新能力，逐步提高觀察問題、分析問題、解決問題能力；通過對色譜、質(zhì)譜等大型儀器使用方法的訓練，具備根據(jù)實際需要選擇適宜的研究方法與途徑，逐步提高在生物科學、食品分析等領(lǐng)域中檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用、解決行業(yè)實際問題的能力。（二）課程教學內(nèi)容和學時分配第一章提取分離技術(shù)1學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生掌握發(fā)酵液預處理及其固液分離方法；了解提取的概念和影響因素；掌握常用的提取方法。教學內(nèi)容：發(fā)酵液的預處理及其固液分離方法；生物活性成分提取的概念、常用的提取方法及影響提取的主要因素教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：采用的生物活性物質(zhì)提取分離技術(shù)有哪些，其基本原理及操作流程是什么？第二章沉淀技術(shù)1學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生熟悉鹽析法的原理、特點及其影響因素；掌握鹽析法的具體操作方法及注意事項；熟悉有機溶劑沉淀法的原理、操作方法及操作注意事項；掌握等電點沉淀法的操作方法。教學內(nèi)容：鹽析法分離生物分子；有機溶劑沉淀分離生物分子；等電點沉淀法分離生物分子。教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：鹽析法的原理、特點及其影響因素？鹽析法的具體操作方法及注意事項？有機溶劑沉淀法的原理、操作方法及操作注意事項？第三章膜分離技術(shù)2學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生了解膜的分類；熟悉膜分離的類型；掌握超濾、透析、微濾技術(shù)的基本原理和操作技術(shù)。教學內(nèi)容：膜分離技術(shù)的含義、基本類型；透析技術(shù)；超濾技術(shù)；微濾技術(shù)。教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：透析技術(shù)的原理、操作方法？超濾技術(shù)的原理、操作方法及操作注意事項？第四章藥物的高度純化4學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生了解層析技術(shù)的原理；熟悉離子交換層析、吸附層析、凝膠層析和分配層析的基本原理和方法；能夠獨立完成各類層析技術(shù)的具體操作；了解電泳分析的常用方法；熟悉電泳的基本原理和瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳的操作方法。教學內(nèi)容：層析技術(shù)的基本概念、原理和分類；吸附層析技術(shù)；離子交換層析技術(shù)；凝膠過濾層析技術(shù)；分配層析技術(shù)；電泳的基本原理及主要電泳技術(shù)的操作。教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：常用層析技術(shù)有哪些？其基本原理和操作方法是什么？瓊脂糖電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳的操作方法？第五章色譜分析技術(shù)2學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生掌握高效液相色譜的主要類型及其分離原理；掌握高效液相色譜分析儀的基本構(gòu)造和工作流程；掌握常用高效液相色譜儀的使用及日常維護；熟悉高效液相色譜分析方法的建立及定性定量的方法等知識要點。教學內(nèi)容：高效液相色譜儀的組成；高效液相色譜的分離原理；高效液相色譜的工作流程；高效液相色譜分析方法的建立及定性定量技術(shù)。教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：高效液相色譜操作方法及注意事項？定性定量分析方法有哪些？第六章光譜分析技術(shù)2學時教學目的與要求：通過本章的學習，使學生了解分子光譜產(chǎn)生的原因；熟悉紫外-可見分光光度計和紅外光譜儀的基本構(gòu)造；掌握紫外-可見吸收光譜和紅外光譜的基本原理、應(yīng)用范圍、操作方法及其注意事項。教學內(nèi)容：分子光譜產(chǎn)生的原因；紫外-可見分光光度計和紅外光譜儀的構(gòu)造；光吸收定律及其在定量分析中的應(yīng)用。教學方法：主要采用多媒體教學。以課堂講授為主，課堂討論和課后自學為輔。練習作業(yè)：紫外-可見分光光度計的操作方法？紅外光譜儀的應(yīng)用？（三）考核辦法主要根據(jù)學生的課程論文、考勤、課堂表現(xiàn)（討論、問答、紀律）等進行綜合評定。評分標準為：（1）課程論文：根據(jù)課程論文題目、摘要、關(guān)鍵詞、正文等方面進行綜合評分；（2）課堂表現(xiàn)：優(yōu)秀90~100分，良好80~89分，合格70~79分，較差60~69分。理論成績按30％比例計入課程總評成績。（四）推薦教材及參考書目1、推薦教材：丁益，華子春，生物化學分析技術(shù)實驗教程，2015，科學出版社田亞平，周楠迪，夏海鋒，生化分離原理與技術(shù)（第二版），2020，化學工業(yè)出版社2、參考書目：杜翠紅，邱曉燕，生化分離技術(shù)原理及應(yīng)用，2011，化學工業(yè)出版社張惠燕，生化分離技術(shù)，2015，浙江大學出版社胡永紅，謝寧昌，生物分離實驗技術(shù)，2019，化學工業(yè)出版社七、實驗教學部分（一）教學任務(wù)和目標1、教學任務(wù)：通過《生物分離與分析技術(shù)》課程的學習使學生了解“生物大分子的分離和純化方法，糖、蛋白質(zhì)、核酸及主要次生代謝產(chǎn)物的定性、定量和有關(guān)生物化學性質(zhì)的分析技術(shù)等”知識和技能，為專業(yè)課的學習和專業(yè)技能的培訓奠定良好的基礎(chǔ)，并通過嚴格的實驗要求和管理，誘導和培養(yǎng)學生將所學的知識和技能用于今后的社會實踐及創(chuàng)新的思維方法和動手能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)?、實事求是作風和與人合作精神，使他們成為團結(jié)合作，務(wù)實、創(chuàng)新的專門人才。2、教學目標：本實驗設(shè)置是使學生通過一系列相互聯(lián)系的實驗，鞏固和消化理論課程所學的基本理論、基本知識、理解蛋白質(zhì)、酶、核酸、糖類的基本特性以及生物大分子結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，同時通過實驗，使學生學會常用的生化技術(shù)以增強學生自己設(shè)計實驗、分析問題和解決問題的能力。3、基本要求：培養(yǎng)鍛煉學生科學的思維方法，實事求是的科學態(tài)度和嚴格的科學作風，提高分析問題和解決問題的能力；使學生較系統(tǒng)地學習和掌握生物化學實驗的基本原理、基本知識和基本技能、技巧。具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力；開發(fā)學生的智能，使他們的知識和能力結(jié)構(gòu)和整體素質(zhì)有較大的提高，以適應(yīng)國家建設(shè)的要求。（二）實驗教學安排和學時分配設(shè)計性及綜合性必修實驗序號周次實驗名稱實驗內(nèi)容學時主要儀器設(shè)備18-9生物分子的提取生物分子的提取4超聲波、水浴鍋、索氏提取器等210-13生物分子的純化層析、電泳等技術(shù)純化及濃縮、干燥10層析系統(tǒng)、電泳系統(tǒng)、水浴鍋、凍干機、真空干燥箱等314-15生物分子的色譜分析高效液相色譜或氣相色譜分析4高效液相色譜儀、氣相色譜儀416生物分子的光譜分析紫外-可見分光光度法和紅外光譜法2紫外-可見分光光度計和紅外光譜儀（三）考核辦法實驗報告與實驗操作技術(shù)綜合評定。根據(jù)學生的實驗準備工作、實驗態(tài)度、實驗過程動手能力、理解問題以及實驗報告等方面綜合評定。其中，預習報告與課堂提問占10％，實驗態(tài)度10％，動手操作占30％；理解問題與實驗報告40％。實驗成績按60％比例計入課程總評成績。（四）推薦教材及參考書目1、推薦教材：丁益，華子春，生物化學分析技術(shù)實驗教程，2015，科學出版社田亞平，周楠迪，夏海鋒，生化分離原理與技術(shù)（第二版），2020，化學工業(yè)出版社2、參考書目：杜翠紅，邱曉燕，生化分離技術(shù)原理及應(yīng)用，2011，化學工業(yè)出版社張惠燕，生化分離技術(shù)，2015，浙江大學出版社胡永紅，謝寧昌，生物分離實驗技術(shù)，2019，化學工業(yè)出版社八、成績評定方式1、考核方式：課程論文+實驗成績+考勤2、成績構(gòu)成：課程論文×30%+實驗成績×60%+考勤×10%九、《生物分離與分析技術(shù)》課程融入思政元素要點表主要內(nèi)容思政映射與融入點（有機融合的知識點）德育目標授課形式與方法生物分離分析的發(fā)展動向以“清潔生產(chǎn)”為融入點，結(jié)合習近平總書記的生態(tài)環(huán)境大會的報告，引導學生思考企業(yè)和個人的社會責任和擔當問題。培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和生態(tài)文明觀，把握工程倫理的內(nèi)涵。研討法過濾法以啤酒生產(chǎn)中過濾工藝的發(fā)展歷程為融入點，引導學生思索“創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展”的道理及“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”形勢下如何提升競爭力。培養(yǎng)學生敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新的工匠精神。案例法沉淀分離法由學生收集或創(chuàng)作相關(guān)的人生“沉淀”哲理語句，從生物分離中的“沉淀”引申人生的“沉淀”哲理。培養(yǎng)學生“寧靜致遠”、“精心修身”的人文情懷。情境教學法離心技術(shù)以“縱有千軍萬馬，離心則難成大事”開篇引出本章主題，并借此對學生進行愛國主義教育。引導學生樹立“四個自信”，同心同德、萬眾一心，為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢而奮斗。討論法溶劑萃取技術(shù)以青蒿素的提取分離及屠呦呦獲得諾貝爾獎