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《生物技术与材料综合实验Ⅲ》实验教学大纲

 

发布日期:2018-02-01  浏览次数:578

 
 

《生物技术与材料综合实验》实验教学大纲

课程名称

(英文名称)

生物技术与材料综合实验

Integrative experiments of Biotechnology and Biomaterials

总学时

64

学分

2

理论学时

4

实验学时

60

开课单位

生物科学与医学工程学院

适用专业

生物医学工程

先修课程

生物化学、细胞与分子生物学、生物医学纳米技术、生物医学材料学

课程简介

本实验课程为“生物技术与材料综合实验”实验课程的第三模块,即 “生物技术与材料综合实验Ⅲ(纳米材料实验)”。

“生物技术与材料综合实验”实验课程从系统训练学生从事生物科学与医学工程综合实验研究技能的角度,系统编排了50个实验,构成三个模块,即生物分子实验、细胞组织实验和纳米材料实验。本课程“生物技术与材料综合实验Ⅲ(纳米材料实验)”以常见的纳米材料为实验对象,编排10个实验,教授学生熟悉和掌握生物医学工程相关纳米材料学科中常见的纳米材料的制备、表征和生物检测应用技术。这些纳米材料包括铁、金、量子点等无机纳米粒子和脂质体、壳聚糖等有机纳米粒子。

本课程采用2013年由科学出版社出版的《生物医学实验》一书为施教教材。其中的纳米材料实验,是一门系统综合性很强的实验课程。在生物医学工程专业课程中占有十分重要的地位,对于培养学生的动手能力、创新能力和综合分析能力都具有十分重要的作用。该实验课程有助于系统培养学生从事生命科学、纳米材料科学及生物医学工程的实验研究能力。每个实验都按实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、注意事项和示例图片等部分编写,可使学生明确每个实验的训练目的,熟悉实验的原理,了解实验所需的各项材料及其功用,掌握成熟细致的实验步骤及实验各环节应注意的事项,以保证实验的质量,同时提供典型实验结果,作为评判实验效果的依据。

教学目标

与要求

教学意义:

本实验课程实施可增强我院生物医学及生物信息专业的毕业生应具有以下知识、能力及素质要求:具有从事生物医学工程相关工作所需的数学、自然科学和专业知识,以及管理知识;具有系统的工程实践学习经历;具备本专业设计和工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析;具有批判精神;具有追求创新的态度和意识,掌握基本的创新方法;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力; 具有信息获取、检索和跟踪的能力;具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及团队合作精神;具有不断学习、适应发展的能力。

教学目标:

通过五种常见生物纳米材料的制备及表征,使学生系统性训练生物纳米材料在生物大分子(RNADNA及蛋白质)的递送及应用技术。通过实验掌握实验理论知识及动手操作技能;使学生掌握生物纳米材料实验中常用仪器的操作技能。

教学要求:

本实验课程的第1项,即“理论知识讲授”,该部分的学生出勤是进入实验室实验的必须条件,以请假等任何原因未参加该部分训练者不得进入实验室实验;学生不能以自修达标替代该部分上课而进入实验室;该部分不提供补修。

本实验课程第2~10项为实验部分,学生完成每个实验,撰写实验报告、呈现实验结果,自评实验效果,分析实验好坏的原因及改进措施;教师评阅每个报告,以百分制给出每个实验的成绩。

本实验课程第11项为实验的理论知识考试,考察学生对实验理论知识的掌握程度;考试题目要求考察实验知识的系统性及细节。试卷以百分制给出成绩。教师将考试答卷批阅后粘附在实验记录册(实验报告)最后一项。

全部实验及理论考查结束后,将全部经评阅的实验报告及考查结果交学院教学管理部门存档。

主要仪器设备

实验台、垂直电泳设备、移液器、凝胶成像系统、紫外分光光度计、离心机、二氧化碳培养箱、摇床、pH酸度计、电子天平、水浴锅、紫外交联仪、烘箱、冰箱、超净工作台、高压灭菌锅、机械搅拌器、激光粒度仪、旋转蒸发仪、磁力搅拌器、白光及荧光显微镜、水浴超声仪、荧光分光光度计等。

考核及成绩评定方式与要求

实验报告:每次实验报告按百分制打分;

全部实验报告的平均成绩占该课程最终成绩的70%

考核:实验理论知识考察,按百分制打分;

理论知识考试成绩占该课程最终成绩的30%

实验教材、指导书及其他学习资源

《生物医学实验》,王进科 编著,科学出版社2013

教育部生物医学工程专业教学指导委员会推荐教材

制定人

及发布时间

熊非,2018


《生物技术与材料综合实验》实验教学大纲(实验教学安排)

序号

实验项目名称

学时分配(实验学时/总学时)

实验内容提要

实验类型

实验要求

主要仪器设备、人员分组等其他需要说明的情况

1

理论知识讲授

4

系统讲授本部分实验理论知识,包括:本部分实验项目设计、实验项目间的关系、实验知识系统、每个实验的原理、实验目的、实验注意事项等;本部分还包括:交代实验方式、实验册要求、实验报告撰写要求、实验室注意事项、课程考核方式及成绩组成等;下一个实验的实验器材准备工作。

综合性

必做

带多媒体教学设施及空调的教室;全部选课学生听课并作记录;该部分的学生出勤是进入实验室实验的必须条件,以请假等任何原因未参加该部分训练者不得进入实验室实验;学生不能以自修达标替代该部分上课而进入实验室;该部分不提供补修。

2

纳米金的制备与表征

4

通过制备和表征纳米金颗粒,了解无机纳米材料的制备方法和常规表征手段,掌握纳米材料的制备方法原理与表征工具的工作原理

综合性

必做

2/组;自控进度

3

纳米金DNA标记及检测

6

通过纳米金DNA标记及检测实验的操作,掌握纳米金在生物学领域中标记和检测的实验技能,了解纳米材料作为非传统生物学领域标记物的特点

综合性

必做

2/组;自控进度

4

“CdSe@SiO2量子点的制备

6

通过制备和表征“CdSe@SiO2量子点,掌握量子点的制备方法,了解量子点的相关光学性质,了解荧光的激发和产生机制

综合性

必做

2/组;自控进度

5

荧光量子点的DNA标记及检测

6

掌握荧光量子点的DNA标记方法及检测

综合性

必做

2/组;自控进度

6

壳聚糖纳米粒制备及荧光标记

6

掌握医用 (in body) 有机纳米粒子壳聚糖的制备及表征技术

综合性

必做

2/组;自控进度

7

壳聚糖纳米粒基因转移实验

6

掌握壳聚糖纳米粒子基因药物载体技术

综合性

必做

2/组;自控进度

8

脂质体的制备和表征

6

掌握医用 (in body) 有机纳米粒子脂质体的制备及表征技术

综合性

必做

2/组;自控进度

9

载药脂质体的制备和表征

6

学习医用 (in body) 有机纳米粒子的脂质体载药技术

综合性

必做

2/组;自控进度

10

磁性纳米材料的制备及表征

6

掌握医用 (in body) 特殊功能无机纳米粒子,Fe3O4磁性纳米粒子的制备及表征技术

综合性

必做

2/组;自控进度

11

磁性纳米材料的细胞吞噬

6

掌握用动物细胞评价生物纳米材料生物相容性的方法技术。具体检测小鼠单核巨噬细胞 (RAW264.7) 对磁性纳米材料 (Fe3O4) 的吞噬作用。要求掌握普鲁士蓝染色法观察法分析磁性纳米颗粒进入细胞的技术

综合性

必做

2/组;自控进度

12

实验理论知识考察

2

关于本部分所有实验的理论知识考试,考察学生对实验理论知识的掌握程度;考试题目要求考察实验知识的系统性及细节。

考试

必做

全部修课学生;实验室内进行;考试答卷批阅后粘附在实验记录册(实验报告)中

 

 
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