生物工程专业《生物工程大型实验》教学大纲

【生物工程大型实验】【BioengineeringComprehensiveExperiments】一．基本信息课程代码：【109831】课程学分/学时：【2/80】面向专业：【生物工程】课程性质：【实践教学必修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主教材【生物工程大型实验自编讲义】辅助教材【《生物工程综合性与设计性实验》(第一版)，刘志伟、韩春艳主编，科学出版社，2015】先修课程：【微生物学103651(4.0),微生物实验100702(1.5),生物分离工程100731(2.0)】并修课程：【发酵工程实验109581(2.0)】后续课程：【毕业设计(论文)109771(12.0)】二．课程目标生物工程大型实验，属于实践教学必修课程，是一门综合的自主实验实践课程。本课程主要进行2项综合课题的实践：1、啤酒的酿造及酒精度检测；2、生姜蛋白酶的分离纯化及酶活测定。本课程引导学生自主学习、自主探索，对啤酒酿造和生姜蛋白酶分离纯化的课题进行资料搜索，进行实验方案设计，实验操作，最终获得有效的实验数据，并能使用软件进行数据分析处理；让学生自主组建小组，分工协作，管理并带领团队完成啤酒酿造和生姜蛋白酶分离纯化，以及酶活测量的任务；掌握啤酒发酵工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计，能够进行工程制图；利用虚拟仿真实验项目，模拟和预测啤酒工程发酵的流程和问题，学习包涵体蛋白的变复性和FPLC纯化技术；理解并遵守发酵工程职业道德和规范，履行应有的责任。讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的未来市场发展前景。了解我国酿酒历史和文化，增强民族自豪感和自信心。主要教学目标如下：课程目标1（知识目标）：能够通过自主学习、自主探索，对啤酒发酵和生姜蛋白酶纯化的课题进行资料搜索，掌握实验原理，学习实验方案设计和实验操作，最终获得有效的实验数据，并能进行数据分析处理。（支撑毕业要求12.3）课程目标2（能力目标）：能够自主组建小组，分工协作，管理并带领团队完成啤酒酿造和生姜蛋白酶纯化的任务。讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的未来市场发展前景。能够进行工程制图，模拟和预测工程发酵的流程和问题。能够掌握工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。（支撑毕业要求5.3，9.3，11.2）课程目标3（素质目标）：理解并遵守发酵工程职业道德和规范，履行应有的责任。了解我国酿酒历史和文化，增强民族自豪感，培养科学思维和工匠精神。（支撑毕业要求8.3）表1课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵毕业要求毕业要求指标点课程目标及其支撑强度系数课程目标1课程目标2课程目标3支撑强度毕业要求5使用现代工具：能够针对复杂生物工程问题开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具对生物工程问题进行预测与模拟，并能够理解所采用技术和方法的局限性。5.3能选择、使用恰当的软件进行数据分析处理、工程制图、生物工程问题的模拟与预测。

√H毕业要求8遵守职业道德规范：具有人文社会科学素养、社会责任感和家国情怀，能够在生物工程及其相关领域实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。8.3理解并遵守生物工程职业道德和规范，履行应有的责任。

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M毕业要求9.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。9.3针对生物工程相关领域的复杂工程问题，能够组建多学科背景的项目团队，管理并带领团队完成任务。

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M毕业要求11.11.2在生物工程实践过程中，能够掌握工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。

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H毕业要求12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。12.3通过自主学习，体现能表现出自我学习和探索的成效√

H三．课程内容（一）教学内容结构关系图（二）课程内容表2教学内容及对应的课程目标课程内容对应课程目标学生学习成果学时安排实验一啤酒的酿造1.

讲解啤酒酿造过程、原理及工艺流程。2.

讲解并指导学生进行啤酒酿造的工程设计，通过虚拟仿真实验，模拟预测啤酒工程发酵的流程和问题。3.

指导学生自主组建小组完成啤酒酿造。4.

（思政）讲解啤酒发酵工程中所涉及的职业道德和规范。讲解我国酿酒历史、酒类酿造的工匠精神及我国劳动人民的智慧。充分激发了学生的课程学习兴趣,增加了民族自豪感和自信心,弘扬了祖国传统文化。1、2、3（1）能够自主查阅文献，掌握啤酒酿造的实验原理与工艺流程。（2）掌握啤酒发酵工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。（3）能够进行工程制图，模拟和预测啤酒工程发酵的流程和问题。（4）自主组建小组，分工协作，管理并带领团队完成啤酒酿造的任务。（5）了解啤酒发酵工程中所涉及的职业道德和规范，以及我国酿酒历史和文化。5d实验二生姜蛋白酶的分离纯化及酶活测定1.

指导学生通过自主查阅文献，掌握生姜蛋白酶有机溶剂提取法，分子筛层析法。检查学生的文献检索作业。2.

指导学生组建小组，分工协作，汇总查阅的实验方法，确定实验方案和实验流程，进行生姜蛋白酶提纯实验和蛋白酶酶活测定实验。3.

指导学生结合实验结果，给出生产生姜蛋白酶的工程设计。了解生姜蛋白酶酶工程发酵中所涉及的职业道德和规范。思考讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的未来市场发展前景，提高生物专业职业素养（思政）。1、2、3（1）

能够通过自主查阅文献，掌握生姜蛋白酶有机溶剂提取法，分子筛层析法。检查学生的文献检索作业。（2）

组建小组，分工协作，汇总查阅的实验方法，确定实验方案和实验流程，进行生姜蛋白酶提纯实验和蛋白酶酶活测定实验。（3）

根据工程管理原理和经济决策方法，结合实验结果，给出生姜蛋白酶的工程设计。讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的市场发展前景。（4）

了解生姜蛋白酶工程发酵中所涉及的职业道德和规范。5d合计

10d(2w)

四．作业、考核方式和成绩评定（一）成绩考核方式表3课程目标的考核方式课程目标考核内容考核方式1能够通过自主学习、自主探索，对啤酒发酵和生姜蛋白酶纯化的课题进行资料搜索，掌握实验原理，学习实验方案设计和实验操作，最终获得有效的实验数据，并能进行数据分析处理。检查每一位同学经过自主查阅文献获得的资料，要求手写或打印，对原理和步骤要有详细的内容。对资料准备的详细程度进行打分。实验考勤操作+实验报告2能够自主组建小组，分工协作，管理并带领团队完成啤酒酿造和生姜蛋白酶纯化的任务。讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的未来市场发展前景。能够进行工程制图，模拟和预测工程发酵的流程和问题。能够掌握工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。对每一位学生实验步骤资料准备的情况进行打分。在实验过程中对实验操作情况进行打分。对实验报告及结果分析进行打分。实验考勤操作+实验报告3理解并遵守发酵工程职业道德和规范，履行应有的责任。了解我国酿酒历史和文化，增强民族自豪感，培养科学思维和工匠精神。将对啤酒发酵工程的设计和流程模拟写在实验报告中，查看虚拟仿真软件中学生操作成绩。实验考勤操作+实验报告（二）课程成绩构成表4课程成绩构成表课程目标课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例实验操作和考勤实验报告1能够通过自主学习、自主探索，对啤酒发酵和生姜蛋白酶纯化的课题进行资料搜索，掌握实验原理，学习实验方案设计和实验操作，最终获得有效的实验数据，并能进行数据分析处理。40%40%40%2能够自主组建小组，分工协作，管理并带领团队完成啤酒酿造和生姜蛋白酶纯化的任务。讨论生姜蛋白酶创新应用，分析生姜蛋白酶的未来市场发展前景。能够进行工程制图，模拟和预测工程发酵的流程和问题。能够掌握工程管理原理和经济决策方法，初步开展工程设计。40%40%40%3理解并遵守发酵工程职业道德和规范，履行应有的责任。了解我国酿酒历史和文化，增强民族自豪感，培养科学思维和工匠精神。20%20%20%考核方式占总成绩比例50%50%100%（三）评分标准1、实验报告评分标准实验报告满分均为100分，60分及以上为及格。每位学生独立完成实验报告。表5实验报告评分标准

90-100分80-89分70-79分60-69分1-59分0分评分标准内容正确字迹工整对实验结果有全面合理分析对实验过程有总结经验内容基本正确字迹较工整对实验结果有分析没有总结经验内容正确率低字迹较工整对实验结果只有很少的分析内容正确率低字迹潦草有实验结果没有分析内容正确率低字迹潦草没有实验结果不交报告抄袭报告2、实验操作及考勤评分标准实验操作加考勤总分100分，占总成绩的50%。考勤及收尾工作不合格在实验操作的基础上进行扣分。考勤迟到扣5分，迟到半小时以上扣10分，实验收尾卫生打扫不合格扣5分。实验结束不收尾扣10分。表6实验操作评分标准

90-100分80-89分70-79分60-69分1-59分0分评分标准操作规范，无需老师指导或纠正，实验过程积极参与。自主实验部分的资料准备非常详细。未损坏仪器设备。操作较规范，需老师指导或纠正，实