生化实验技术课程 学习指南

生化实验技术课程学习指南1．课程内容：生命科学作为二十一世纪发展最为迅速的学科之一，生物化学技术则是其任何研究进展的技术支撑，是现代生物技术的重要组成部分。生化实验手段不仅推动了本学科的进展，而且被生物其他学科利用，促进了各学科的共同发展。生化实验技术的学习已经成为理解近代生命科学的重要基础之一。本课程学习分基础实验与综合设计两个渐进式技能训练模块进行，其中基础实验内容主要学习生物化学的基本实验技术，包括验证与分析生化物质的6大主要类型（蛋白质、酶、DNA、糖、脂类、维生素等）和生化代谢过程的基本技术方法。内容涉及生化物质的定性、定量分析测定、电泳鉴定和代谢检测等，即课内完成8个实验项目的操作训练；同时鼓励学生自行设计实验内容，达到教学训练目标。表1基础实验模块教学内容及技能点教学模块教学内容/实验项目学时知识点和技能点课外拓展基础实验总论实验教学实施模式和要求介绍1介绍课程体系、课程内容概况、课程实施方式、实验要求及实验安全、网络教学平台的使用和流程等性质分析实验1蛋白质的等电点测定和沉淀反应3缓冲液配制、蛋白离心、分离沉淀技术、蛋白质性质生物样品中蛋白质分离、沉淀技术应用及分析实验2过氧化氢酶活力和动力学常数测定4溶液配制、标定、高锰酸钾滴定法、紫外分光度法检测酶活力及含量、酶学性质过氧化氢酶生理意义及酶促反应动力学检测定量测定实验33,5-二硝基水杨酸比色法测定糖的含量3.5标准曲线绘制、样品处理、分光光度技术、数据处理、还原糖的检测原理糖的分类，各总糖及还原糖检测技术方法应用实验4VC的定量测定3.5生化氧化还原知识、微量滴定技术VC检测方法（紫外法）设计电泳技术实验5DNA（RNA）的琼脂糖凝胶电泳3缓冲液配制、平板电泳技术、核酸分子大小检测、核酸电泳原理动植物核酸提取技术及检测实验6SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子量5电泳缓冲液配制、垂直板电泳分离技术、蛋白质分子量检测技术、SDS电泳原理蛋白质纯化、分析、鉴定代谢研究实验7肌糖原的酵解作用3.5生物化学代谢反应知识点、化学检测技术糖的代谢过程及意义实验8脂肪酸的β氧化3.5脂肪代谢过程、定性检测方法脂肪的代谢途径及意义研讨总结实验成果和实验过程中出现的问题，失败和成功的原因，思考题的讨论等2锻炼学生总结、组织、表达、协作能力自主设计项目学生自行确定实验项目，自行设计实验方法，报实验指导教师审批，上交实验结果后，教师根据设计、实施和结果可以给予该课程的适度加分，对于选题、设计、结果都十分突出的项目，学生可以免除该课程的考试，直接获得优秀培养学生进行实验设计的能力综合设计实验模块内容为选取蛋白质、核酸两大类生化大分子物质提取制备和鉴定实验项目为载体，以生物化学理论为指导，设计综合贯穿生化分离检测实验的经典技术为主线的实验内容，学习生化材料预处理、沉淀技术、膜分离技术、层析技术（凝胶、离子交换、亲和析）、电泳技术、化学检测、光学检测等，以及生化产品分析鉴定的实验技术理论与操作方法。教学课时内完成2个大主题方向的实验内容，即蛋白质分离纯化鉴定、基因组提取纯化与PCR鉴定。学生可自选各方向一个实验项目设计方案并完成操作训练，也鼓励学生选择大纲外感兴趣的实验项目，如多糖、酶等大分子物质作为实验对象，同样设计并完成操作，达到教学要求的目标。表2综合设计实验教学内容及技能、知识点教学项目教学内容技能、知识点实验课时综合设计实验总论《生化实验技术》（综合设计实验）学习流程、方法、网络实验管理系统使用、实验设计报告、论文书写格式掊训自主、合作性学习方法掌握课外主题1：基因组DNA的提取与PCR鉴定1）核酸化学实验技术检测转基因食品的背景知识和关键技术点辅导，定性PCR法检测转基因食品项目实验2）rDNA-ITS扩增法鉴定真菌种类的背景知识和关键技术点辅导，rDNA-ITS扩增法鉴定真菌种类项目实验1）掌握核酸样品处理、提纯、PCR检测转基因等技术操作，并学会自主学习；2）应用、科学思维的培养；3）应用、创新思维，基础科研设计能力；4）批判、创新思维能力、口头表达、行文书写、分析总结、语言组织、合作协调能力。13主题2：蛋白质的分离纯化与鉴定（1）猪血清免疫球蛋白的背景知识，分离纯化与鉴定的关键技术点辅导，猪血清免疫球蛋白的分离纯化与鉴定实验；（2）根霉菌植酸酶的背景知识，分离提取及酶活鉴定的关键技术点辅导，植酸酶的分离纯化鉴定及含量测定实验掌握蛋白类大分子提取分离、纯化鉴定知识与实验操作，培养学生自主学习能力；应用、科学思维的培养；培养应用、创新思维、基础科研设计能力；批判、创新思维能力、口头表达、行文书写、分析总结、语言组织、合作协调能力。19自主项目设计自行确定研究项目，自行设计研究方法和流程，内容达到教学目标，经实验指导教师审批，实验技术内容设计涵盖了教学大纲要求，实训项目技能达到教学目标的同意实施282．学习方法：本课程基础实验教学采用全程参与、合作讨论、问题式、滚动式教学方法，实验教学改变书本——课堂——教师为中心的传统教学方法，建立以学生为主体、师生互动、全程参与、合作讨论式的教学形式。基础实验整个过程对学生进行强化及严格训练，每个实验项目从查阅资料、实验准备、实验操作、结果分析等整个实验活动都由学生来完成，整个实验活动的实施主体是学生，实验过程突出学生自我训练为主，全程参与式的实验教学方法。每次课堂实验教师用半节课的时间分次讲解实验的知识要点、关键操作和注意事项。教师作为出题者、组织者、裁判者、实验配合及指导者，引导学生完成整个实验过程，以充分培养学生独立分析问题、解决问题的能力和综合表达能力。督促学生认真预习理解每一个实验内容、设计思路和实验关键，提高实验教学效果。通过对实验结果与实验过程中出现问题的讨论，加深对实验原理与实验理论的理解及实验技能的掌握，提高学生学习能力、分析问题与解决问题能力，并强化实验基础操作能力。在实验室教师根据教学大纲要求开设实验项目，每个项目配套相应几套实验器材及仪器，保证每组学生一套；同一个实验室同时开设2个实验项目（同一个主题），同一个课堂时间内学生各自进行实验，在学期内轮流完成大纲所规定的全部实验。2个学生为一个小组（实验操作组），共同完成课堂实验操作过程；3-4个小组为1个大组（实验研讨组），共同完成课前试剂配制、课前研讨和课后研讨、汇报交流等内容；每个班级分为4个大组。学期初在生化实验技术网站（/）的在线实验管理平台上发布实验项目→课外组织学生培训实验项目实施流程→学生分组（大组、小组）→实验项目安排→教师网上布置每个实验项目预习讨论思考题→学生查阅资料，项目内容预习→课前网上递交思考题作业→教师批阅→书写实验项目预习报告→学生课前以大组为单位准备实验材料及试剂→进入实验室实验（教师抽查预习情况→介绍相关四个实验内容重点技术及难点→学生以小组组为单位进行不同的实验项目实验→学期内分段轮回完成大纲规定实验项目）→教师巡回指导、学生互助指导→完成实验报告→课后大组讨论→期中，期末两次全班课堂交流汇报总结。具体见学习流程图1学期初教师网上发布完成教学大纲规定的实验项目学期初教师网上发布完成教学大纲规定的实验项目课外组织学生培训实验项目实施流程，学生分组实验项目安排，网上布置每个实验项目预习思考题学生实验预习，讨论实验方法，网上递交预习思考题实验大组课外准备实验材料，配置试剂教师课堂讲解各难点及学生操作点评，交互讨论检查及提问了解学生实验预习及课外学习情况学生进入实验室自主实验，操作；教师巡回指导（包括仪器操作培训）实验操作考核、理论考核实验大组课后讨论，全班交流学生上交实验报告，上交讨论材料图1基础实验模块课程教学组织实施流程综合设计实验模块教学实验采用自主设计、研讨合作式的实验教学模式，推行以学生自我训练为主、全程参与、科研式的实验教学法。学生可以根据课外学习情况与兴趣自主选择实验内容，自主设计实验方案和选择实验时间，以学生合作完成实验内容为主的学习。实验中从查阅资料、方案设计、实验准备到实验讲解、实验操作、结果分析等整个实验活动都由学生自行完成，整个实验活动的实施主体是学生，教师仅仅是出题者、组织者、指导者与裁判员，起到督促学生认真预习理解每一个实验内容、设计思路和实验关键，提高实验教学效果作用。具体学习流程如图2所示。学生学生教师明确任务信息了解学习方法了解学习方法，设计学习任务，案例引导，发布实验项目内容、实验要求课外自主学习，查阅资料，实验设计了解学习方法，提供实验设计导向学习内容和相关资料了解学习方法，递交实验设计方案了解学习方法，课堂互动讨论了解学习方法，教师审核确认了解学习方法，实验，大组配制试剂，小组独立操作了解学习方法，安排实验场地及时间，提供试剂器材，指导实验操作了解学习方法，课后总结、讨论，撰写实验小论文了解学习方法，指导论文写作，修改和审核了解学习方法，全班汇报交流，学生质疑，教师点评总结了解学习方法，实验操作与理论考试了解学习方法，图2综合设计实验模块教学组织实施流程3．课程学习要求：1）．课前预习：明确实验目的、原理、方法及操作中的注意事项，并写出实验预习报告。完成预习思考题。设计综合及应用设计部分实验学习前，务必对生化实验技术原理与方法部分做好学习，完成课前设疑内容，明确实验目标、查阅资料，写好实验设计方案。2）．实验过程：基础实验按照实验指导书所列步骤和要求实施实验操作，设计综合及应用设计实验项目，鼓励学生综合所学知识开拓创新，运用多种实验方法完成实验目标，也可根据指导书示例进行操作学习。3）．实验结果与分析：真实记录实验结果数据，对结果要认真分析，得出结论；异常的结果要分析并找出原因。坚持实验的严肃性、严格性、严密性。4）．讨论与报告：对实验结果进行分析研讨，写出实验报告或小论文，并汇报交流实验收获和知识拓展情况。5）．注意事项：严格遵守大型精密仪器操作管理及生化实验室规则，防止各种事故发生。4．课程学习评价：本课程两模块学习评价采用过程式、多元素评价方式详见表3。表3生化实验技术课程成绩构成表基础实验模块综合设计模块实验研讨成绩20%15%实验预习思考题10%实验设计15%实验报告10%实验操作考试20%15%实验原理理论考试30%15%平时表现与出勤10%10%实验小论文30%自主设计实验：符