《普通生物学》教学大纲.doc

江 苏 科 技 大 学生 物 工 程课 程 教 学 大 纲生 物 与 环 境 工 程 学 院 目 录生物工程专业教学计划I生物统计教学大纲1普通生物学教学大纲6生物化学教学大纲12计算机在生命科学中的应用教学大纲16微生物学教学大纲22细胞生物学教学大纲27遗传学教学大纲33发酵工程设备教学大纲40分子生物学教学大纲43生物反应工程教学大纲49生物工程下游技术教学大纲53生物制药工艺学教学大纲59免疫生物制品学教学大纲65天然药物化学教学大纲72生理与药理学教学大纲77药剂学教学大纲83功能性食品教学大纲89生化工程教学大纲95酶工程教学大纲99资源生物开发和利用教学大纲103现代生物技术教学大纲107食品营养与卫生教学大纲110养蚕学讲座教学大纲114组织培养教学大纲117基因工程教学大纲121细胞工程教学大纲125认识实习教学大纲129生产实习教学大纲131毕业设计（论文）教学大纲133生物工程专业一、培养目标本专业培养德、智、体全面发展，在生物技术与工程领域内获得工程师基本训练，具有现代生物工程技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在工、农、林、医药、环保、食品等行业的企事业单位、高校科研机构或行政管理部门从事生物工程技术相关的设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发等工作的具有实践能力和创新精神的高级工程技术人才。二、业务培养要求本专业学生主要学习生物工程技术方面的基本理论、基本知识，掌握基本研究方法，具有一定的应用基础研发与管理的基本能力。本专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1、具有扎实的数学、物理、化学和生物学等自然科学以及人文社会科学的基本理论和基本知识；2、掌握生物工程产品生产的基本原理、分析检测手段和工程设计方法；以及掌握现代生物工程相关的基本理论、基本知识和基本实验技能；3、具有较强的外语和计算机应用能力；4、具有创新意识以及新产品与新技术研究开发的能力；5、具有独立工作、不断获取新知识以及组织管理能力；6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计能力及归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。7、掌握一门外语，有较强的阅读能力，一定的听说能力和写作能力。三、主干学科化学、生物学、生物工程。四、主要课程无机及分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、生物统计、微生物学、细胞生物学、遗传学、化工原理、分子生物学、生物工程下游技术。五、采用外语教材的课程分子生物学。六、采用双语教学的课程分子生物学。七、主要实践性环节认识实习、生产实习、课程设计、生物工程设计及综合实验、综合训练和毕业设计（论文）等。八、修业年限原则上四年，实行弹性学制。学生可在38年内完成学业。九、学分要求学生毕业应获得的总学分为192个学分。其中公共基础课62.5个学分，专业基础课为65学分，实践性环节为36.5个学分，专业方向课为13个学分，任选课10学分，其他5学分。十、授予学位工学学士。生物工程专业培养方案构建说明一、课程设置特点为了能制定一套完整的培养计划，我院进行了广泛的调研工作，了解其他兄弟院校特别是重点大学相关专业的办学经验。在此基础上结合我院特色经过广泛的讨论，征求全体教师意见的基础上，制定出符合我院特点的生物工程专业培养方案。在制定培养计划过程中，我们遵循横向重视基础，纵向突出重点的原则，依据我们对人才培养目标的定位，对课程体系进行了设计和构建，在培养计划中主要体现如下特点： 1、重视基础理论教学。2、骨干课程明确。3、强化实践性环节教学。4、扩展了专业范围。5、理工结合，生物工程上下游结合。6、重视文理渗透，学科交叉。二、课程总体安排1、公共基础课目的：使学生在人文社科、自然科学、语言类、计算机基础、公共基础实验及体育等方面获得相应的基础知识，加强学生的全面素质培养，为进一步学习打下基础。本培养方案公共基础课为992学时，占理论教学（含课内实验、上机）总学时的41.3%。2、学科基础课目的：使学生获得本专业学科领域的基础理论及基本技能，打好宽厚的学科基础平台。在掌握相关知识的基础上，重点加强学习方法和学习能力的培养，增强学生今后的自学能力和发展潜力。本培养方案学科基础课为1040学时，占理论教学（含课内实验、上机）总学时43.3%。3、专业方向（特色）课目的：使学生获得本专业学科必须的专业知识和专业技能，并在一定程度上了解本专业学科的发展动态。本专业含有生物制药、食品工艺和现代农业工程三个专业方向，每个专业方向的专业方向课为208学时，占理论教学（含课内实验、上机）总学时的8.7%。4、人文、经管类任选课和专业任选课目的：拓宽学生的知识视野，增强学生的人文素质和专业知识，为进一步学习打下坚实的知识基础和良好的知识结构。人文、经管类任选课64学时，专业任选课96学时，共占理论教学（含课内实验、上机）总学时的6.7%。5、实践性教学环节目的：一方面，通过实践性教学环节，使学生能够更好、更深入地理解所学的理论知识；另一方面，通过实践性教学环节，培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。本专业强调实践性教学环节的培养，除了课内实验、课内上机和独立实验外，设置了35周独立的实践性教学环节，主要包括专业综合训练、课程设计、毕业设计、各类实习、军训、社会调查和公益劳动等内容。三、对外语、计算机及实践能力培养安排的说明1、加强外语能力培养英语教学坚持四年不间断，在第一、二、三、四学期，本培养方案安排了256学时、共16学分的“大学英语”及课外64学时的“英语听力”课程；在第五学期安排了48学时、共3学分的分子生物学双语教学课程，在第六学期安排了科技英语，使学生能够掌握一门外语，有较强的阅读能力，一定的听说能力和写作能力。2、加强学生的计算机应用水平在计算机在生命科学中的应用、生物统计和工程制图及CAD基础等课程中（不包含毕业论文或设计）中安排了上机操作，而且在实践性教学环节中安排了两周的计算机实习，使学生具有较高的计算机应用水平。3、加强实践性环节，提高学生的动手能力。（1）实验操作技能：为保证学生实验技能的训练，教学计划在10门课程中有实验安排，共计204个学时。（2）实习：共计安排3次实习，包括认识实习1次（2周，2学分）；生产实习1次（2周，2学分）；计算机实习1次（2周，2学分）。（3）毕业设计（论文）：第四学年主体课程结束后安排，为15周，15个学分。学生在导师（一般具有中级或中级以上职称）的指导下进行科研（或设计项目）的综合培养，写出论文（或设计报告），并进行答辩。（4）社会实践活动：鼓励学生利用寒假、暑假时间进行社会热点或与人民生活相关的社会实践活动，写出相应报告。四、讲座 听现代科学知识讲座及人文社科知识、学科前沿工程讲座至少10个。五、课外阅读学生除完成学校推荐的课外阅读书目外，还必须完成以下15种书目或杂志的6本，经考核合格后获得1学分。1、生物化工产品生产技术，温辉梁主编. 江西科学技术出版社，2004.2、生物制药业，R.H.海伊斯(R.H.Hayes)等编写. 中国人民大学出版社，2003.3、生物药物研究进展，凌沛学, 王凤山主编. 人民卫生出版社，2004.4、生物化学与分子生物学实验教程，吴士良等主编. 科学出版社，2004.5、生物技术药物制剂:基础与应用，梅兴国主编. 化学工业出版社，2004.6、生物信息学概论，(美) Dan E. Krane著. 清华大学出版社，2004.7、生物工程概论，廖湘萍主编. 科学出版社，2004.8、生物利用度控制:药物化学原理、方法和应用，李安良编. 化学工业出版社，2004.9、生物制品生产规范与质量控制，周国安，唐巧英主编. 化学工业出版社，2004.10、生物技术的专利保护研究，魏衍亮著. 知识产权出版社，2004.11、生物化工新产品与新技术开发指南，戎志梅编著. 化学工业出版社，2004.12、生物医用材料，俞耀庭主编. 天津大学出版社，2000. 13、科技英语选读 生物技术环境科学，陈大明等编著. 外文出版社，2000. 14、环境生物技术与工程，陈欢林主编. 化学工业出版社，2003. 15、生物工程学报，中科院微生物研究所、中国微生物学会. 六、关于创新教育的说明1、构建融会贯通、结构合理的课程体系，为学生个性拓展提供必要的时间和空间，通过课内外相结合、开讲座、设置学生课外阅读书目等多种培养方式，拓宽学生的学术视野，培养学生的自学能力，注重知识、能力和素质的协调发展与提高。2、通过加大实践性环节训练时数，开设独立实验课程，设立开放性、综合性和设计性实验，鼓励学生参加大学生第二课堂、课外科技创作、课外科技竞赛等科学研究活动，加强对学生创新能力的培养。七、课程配置流程图1、课程教学计算机文化基础计算机程序设计VFP计算机在生命科学中的应用工程制图及CAD大学英语科技英语文献检索与利用无机及分析化学大学物理有机化学普通生物学物理化学微生物学天然药物化学化工原理高等数学线性代数生物化学遗传学细胞生物学分子生物学生物制药工艺学酶制剂工艺学生化工程生物反应工程发酵工程设备生物工程下游技术基因工程细胞工程酶工程组织培养免疫生物制品生理与药理学药剂学生物统计2、实践性环节生物化学实验微生物学实验细胞生物学实验遗传学实验毕业设计生产实习化工原理课程设计认识实习生物工程设计及综合实验化工原理实验综合训练一各类课程（环节）学时（周数）、学分统计表 课程(环节)分类理论教学（含课内实验、上机）实 践 性 环 节其它学分公共基础课学科基础课专业方向课任选课小计课内实验独立实验课内上机专业综合训练毕业设计课程设计实习军训社会实践公益劳动小计讲座 课 外阅读两课实践小计必修限选必修限选学时992104020816024001802450254周数3155641135%学分62.5651310150.51.53155641136.51135二周时分配表第一学年第二学年第三学年第四学年小计12345678理论教学151818161715170116实 习2226专业综合训练33课程设计145毕业设计1515社会实践11军 训44公益劳动11考 试111111107学期总周数2020202020202018158进程表专业名称：生物工程课程类别课程编号课程名称课程性质学分考试/考查学时分配各学期学时分配总学时实验上机实践时数一二三四1518181617151718公共基础课09020011a马克思主义哲学原理必3S4882.809030010a马克思主义政治经济学必2S3282.103060029b计算机文化基础必2.5C402.709040002b法律基础必1.5C2481.609060008b思想品德修养1必1C1680.909060010b思想品德修养2必1C168104040049a计算机程序设计VFP必4S643.609010004a毛泽东思想概论必2S3281.809030022a邓小平理论概论必3S48162.810000002b文献检索与利用必1C161.116000001b形势与政策1 必1C(16)1.116000002b形势与政策2 必1C(16)0.916000003b形势与政策3 必1C(16)0.916000004b形势与政策4 必0.5C(4)0.216000005b形势与政策5 必0C(4)0.208010001a大学英语1 必4S644.308010005a大学英语2 必4S643.608020003a大学英语3 必4S643.608020008a大学英语4 必4S64408010014b英语听力1 必0C(16)1.108010015b英语听力2 必0C(16)0.908020014b英语听力3 必0C(16)0.908020015b英语听力4 必0C(16)107010002a体育1 必1S322.107010003a体育2 必1S321.807010004a体育3 必1S321.807010005a体育4 必1S32207010006a体育5 必0.5S(16)0.907010007a体育6 必0.5S(16)1.105010091a高等数学1必6S966.405010092a高等数学2必5S804.405020035a普通物理1必3.5S563.105020016a普通物理2必2.5S402.2合 计62.59926421.420.19.487.42.20.20.2进程表专业名称：生物工程课程类别课程编号课程名称课程性质学分考试/考查学时分配 各学期学时分配总学时实验上机实践时数一二三四1518181617151718学科基础课06030096a无机及分析化学必4.5S72164.806030074a有机化学必4.5S7216405030034b线性代数必2C321.806030067a物理化学必5.5S88164.930010083b生物统计必3C48102.730010074a普通生物学必4S64243.630010094a生物化学必2.5S402.23001006b计算机在生命科学中的应用必3C4816330010084a微生物学必4S6424430010099a细胞生物学必4S6424430010087a遗传学必4S64163.806030025a化工原理必4.5S72164.530010085b发酵工程设备必2C32230010047a分子生物学必3S482.830010088b生物反应工程必3C482.802030093b工程制图及CAD基础必5C80244.730010098a生物工程下游技术必4S64284.308040003b科技英语必2.5C402.7合 计651040180504.87.614.614.514.17进程表专业名称：生物工程课程类别课程编号课程名称课程性质学分考试/考查学时分配各学期学时分配总学时实验上机实践时数一二三四151818161715170专业方向课生物制药方向30010100b生物制药工艺学限2C321.930010101b免疫生物制品限2C321.930010102a天然药物化学限3S482.830010103a生理与药理学限3S482.830010104a药剂学限3S482.8小 计1320812.2生物化工方向30010105b功能性食品限2C3230010106b酶制剂工艺学限2C3230010107a生化工程限3S4830010108a酶工程限3S4830010109a资源生物开发和利用限3S48小 计1320812.2环境生物工程方向30010110b环境微生物学限2C3230010111b环境监测限2C3230010112a废水生化处理技术限3S4830010113a环境保护概论限3S4830010114a环境生物工程限3S48小 计1320812.2进程表专业名称：生物工程课程类别课程编号课程名称课程性质学分考试/考查学时分配各学期学时分配总学时实验上机实践时数一二三四151818161715170任选课专业任选课30010115b现代生物技术任2C321.930010116b食品营养与卫生任2C322.130010117b养蚕学讲座任2C322.130010118b组织培养任2C32161.930010119b基因工程任2C321.930010120b细胞工程任2C321.9注：任选6个学分公共任选课人文、社科、经管类任4C64讲座必1课外阅读必1两课实践必3进程表专业名称：课程类别课程编号课程名称课程性质学分考试/考查学时分配各学期学时分配总学时实验上机实践时数一二三四151818161715170实践性环节30010095b生物化学实验必1.5C24241.306030165b化工原理课程设计必1C1w1w14000007b军训必4C4w4w30010015b社会实践必1C1w1w11000001b公益劳动必1C1w1w30010086b计算机实习必2C2w2w30010082b认识实习必2C2w2w30010121b生物工程设计及综合实验必4C4w4w30010122b生产实习必2C2w2w30010067b综合训练必3C3w3w30000002b毕业设计(论文)必15C15w15w说明任选课应选学分人文、经管类4技术业务类6小计10累计理论教学150.5实践性环节36.5讲座1课外阅读1两课实践3周学时26.227.725.322.523.413.418.4142生物统计教学大纲适用专业：生物工程 学时：48学分：3.0 撰写人：吴琼英 审核人：季更生一、基本部分1、讲授内容第一章 统计数据的搜集与整理 1.1 总体与样本1.2 数据类型及频数（率）分布1.3 样本的几个特征数第二章 概率和概率分布2.1 概率的基本概念2.2 概率分布2.3 总体特征数第三章 几种常见的概率分布律3.1 二项分布3.2 泊松分布3.3 正态分布3.4 中心极限定理第四章 抽样分布4.1 从一个正态总体中抽取的样本统计量的分布4.2 从两个正态总体中抽取的样本统计量的分布第五章 统计推断5.1 单个样本的统计假设检验5.2 两个样本的统计假设检验第六章 参数估计6.1 点估计6.2 区间估计第七章 单因素方差分析7.1 方差分析的基本原理7.2 固定效应模型7.3 随机效应模型7.4 多重比较7.5 方差分析应具备的条件第八章 两因素及多因素方差分析8.1 两因素方差分析中的一些基本概念8.2 固定模型8.3 随机模型8.4 混合模型8.5 缺失数据的估计8.6 变换第九章 一元回归及简单相关分析9.1 回归与相关的基本概念9.2 一元线性回归方程9.3 一元线性回归的检验9.4 相关第十章 实验设计10.1 实验设计的基本原则10.2 实验计划书的编制10.3 简单实验设计10.4 单因素实验设计10.5 两因素实验设计10.6 正交设计补充内容：SAS软件基本操作2、习题和习题课内容每章内容完成后布置教材中的习题35道。3、实验内容实验性质编号实验名称每组核定人数时数实验类型应做情况（打）演示验证综合研究生物工程必做1利用SAS软件描述样本数据122统计假设检验的SAS程序123方差分析的SAS程序124线性回归分析的SAS程序125常用试验设计方差分析的SAS程序12二、教学大纲说明书1、课程教学目的与任务通过本课程的学习，要求学生在了解生物统计学的产生、发展及其研究对象与作用、生命科学研究中试验资料的整理、特征数的计算、概率、概率分布和抽样分布的基础上，着重掌握平均数和标准差的统计推断、单因素和两因素的方差分析、直线回归与相关分析，从而达到能够较灵活的应用这些基本方法与手段分析和解释生物学现象、进行生物学研究的实验设计及其数据资料的处理。掌握单因素、两因素和正交试验设计的方法与原理，善于选用合适的方法安排试验并对试验结果进行分析。2、课程内容的基本要求、重点和难点、深度和广度第一章 统计数据的搜集与整理理解：总体与样本、精确性和准确性、随机误差和系统误差的概念。掌握：数据类型及各类型数据频数表和频数图的编绘，样本特征数的数学含义及其计算。第二章 概率和概率分布了解：事件的几种基本运算表示方法，总体特征数的含义及其计算公式。理解：确定性现象和非确定性现象、基本事件和事件的概念，概率的统计定义和古典定义， 概率函数、分布函数、密度函数的含义。掌握：概率的一般运算法则。第三章 几种常见的概率分布律了解：符合二项分布的条件，服从二项分布的随机变量的特征数，泊松分布的概率函数及其随机变量的特征数，中心极限定理的内容及其推论。 理解：正态曲线所体现的含义，临界值的概念及其意义。掌握：二项式的书写及其各项的含义，标准正态分布的特性，正态分布表的查法。第四章 抽样分布了解：从一个或两个正态总体中抽取的样本平均数和方差的分布规律。第五章 统计推断了解：统计推断的两条途径。理解：小概率原理的内容，显著性水平、检验统计量、拒绝域、接受域、临界值、上尾检验、下尾检验的含义，型错误和型错误的定义。掌握：单个样本显著性检验的程序，对单个样本的显著性检验（u检验、t检验、检验）和两个样本的显著性检验（F检验、u检验、成组t检验、Aspin-Welch检验、配对t检验）程序及它们的适用条件。 第六章 参数估计了解：估计量、置信区间的计算。理解：点估计、区间估计的原理，估计量、置信区间的含义。第七章 单因素方差分析了解：单因素实验观测值的线性模型及模型中各组成的含义，方差分析应满足的3个条件，随机效应模型中，平方和的分解。理解：方差分析的意义，固定效应模型中，平方和与自由度分解的意义。掌握：单因素方差分析数据表的格式及表示方法，单因素方差分析表的组成，平方和的简易计算方法，不等重复时平方和的计算，Duncan多重比较的方法。第八章 两因素及多因素方差分析了解：模型类型的分类与构成，线性统计模型及模型中各组成的含义，交互作用的判断，多重比较的步骤，缺失数据的估计方法，变换的方法。理解：主效应与交互作用的概念，重复试验的概念，平方和与自由度的分解。掌握：两因素交叉分组试验设计的一般格式，各种符号的数学含义，平方和的简易计算方法；固定模型、随机模型、混合模型、无重复实验时的方差分析表。第九章 一元回归及简单相关分析理解：相关与回归的概念，一元正态线性回归模型及各组成部分的存在条件, 相关系数的概念和性质。掌握：一元线性回归方程的计算，b和a的显著性检验，相关系数的计算和检验，相关系数与回归系数的关系。第十章 试验设计了解：试验计划书的编制，随机数字表的利用。理解：设置重复的意义，正交试验的设计原理。掌握：试验设计的三个基本原则，单因素试验设计、两因素试验设计的方法及各方法之间的比较，各种试验设计的结果处理，正交表的特点和表示方法，正交试验的设计步骤，正交设计的方差分析。3、课外习题与作业要求每章配有一定数量的习题或思考题，通过一定量课外作业来加强学生解题和分析实际问题的能力，并以课前回顾提问的方式加以检验。学生必须按要求完成各类习题和课外作业，作业缺做1/3者不得参加考试。4、实验要求能熟练应用SAS软件对数据进行统计分析并对生物学现象做出合理解释。5、教材及主要参考书教材：生物统计学（第二版），杜荣骞编高等教育出版社，2003。主要参考书：（1）生物统计附试验设计，明道绪主编，中国农业出版社，2004。（2）生物统计学题解及练习，杜荣骞主编，高等教育出版社，2003。（3）生物统计学，李春喜等编著，科学出版社，2000。6、先修课程高等数学、概率论等。7、教学（考核）方法与手段本课程以讲授和实验为主，部分章节作为自学。教学过程充分利用多媒体教学手段和电化实验教学。期未考试为开卷笔试。平时作业、实验报告以一定比例记入总成绩。8、学时分配表 教学环节学时分配课程内容讲课（学时）实验（学时）习题课或课堂讨论（学时）小计第一章 统计数据的收集与整理3第二章 概率和概率分布2第三章 几种常见的概率分布律4第四章 抽样分布2第五章 统计推断5第六章 参数估计1第七章 单因素方差分析4第八章 两因素及多因素方差分析5第九章 一元回归及简单相关分析3第十章 实验设计6SAS软件基本操作1小计36102总计48普通生物学教学大纲适用专业：生物工程、生物技术 学时：64学分：4.0 撰写人：褚衍亮 审核人：王娜一、基本部分1、讲授内容绪论0.1 生命的基本持征0.2 生物学的性质和分支科学0.3 生物学的历史和发展0.4 生物学的研究方法。第一章 生命的物质基础1.1 元素和小分子1.2 生物大分子1.3 生物催化剂酶第二章 生物的结构基础细胞2.1 细胞的亚显微结构2.2 细胞表面与细胞质膜2.3 细胞连接2.4 细胞增殖与分化第三章 原核生物界及病毒3.1 原核生物界3.2 细菌的基本特征3.3病毒及亚病毒第四章 原生生物界4.1 原生生物的基本特征4.2 原生生物的多样性原生动物4.3 藻类植物第五章 菌物界5.1 菌物界的基本特征5.2 粘菌门和卵菌门5.3 真菌门的基本特征5.4 菌物界的起源及其亲缘关系5.5 特殊的菌物地衣第六章 植物界6.1 植物的一般特征6.2 植物的形态结构和生长6.3 植物的繁殖与发育6.4 苔藓植物的特征及分类6.5 蕨类植物的特征及分类6.6 种子植物的特征及分类6.7 被子植物的特征及分类第七章 动物界7.1 动物的基本结构与功能7.2 动物的行为7.3 动物的主要类群中生和侧生动物7.3 动物的主要类群真后生动物第八章 生命的起源与演化8.1 早期的地球与生命的起源8.2 生物进化的历程8.3 生物进化的原理和机制第九章 生态学9.1 生态学导论9.2 种群9.3 生物群落9.4 生态系统。9.5 生物多样性的意义及保护第十章 生物技术与人类未来10.1 什么是生物技术10.2 生物技术的研究内容10.3 生物技术应用展望2、习题和习题课内容在每章后面都有相应的习题35道，通过习题加深学生的理解。在重点章节中安排了一定的习题课。3、实验内容实验性质编号实验名称每组核定人数时数实验类型应做情况（打）演示验证综合研究生物技术生物工程必开1显微镜的使用和细胞形态观察122植物与动物细胞结构观察和比较123植物组织、器官结构观察与制片134环境因素对光合作用的影响335动物组织的制片与观察136鱼类的测量与解剖337蟾蜍的解剖338小鼠解剖及脏器系数测定329野外教学实习36610校园植物类群调查366课内选开二、教学大纲说明书1、课程教学目的与任务普通生物学是生物技术及生物工程专业的专业基础课。通过本课程的学习，使学生较系统、全面地了解生物学的基础知识及生物学的最新发展动态，牢牢掌握生物学的基本概念和原理，为后继课程的学习及以后从事相关领域的教学和科学研究工作打下良好的基础。2、课程内容的基本要求、重点和难点、深度和广度绪论掌握：生命的基本特征。了解：生物学的发展简史，生物学的研究方法。第一章 生命的物质