申报书-天津科技大学生物工程实验教学中心

申报书-天津科技大学生物工程实验教学中心内容摘要：

结合，从而既增强实验的实战性，又加13 强学生的实验技能训练。 注重工程意识与实验技能的提高，完善实践教学体系建设。 通过有效整合，形成由工程训练培养体系和实验技能培养体系共 同构成的有机、系统的教学体系。 通过基础实验、专业基础实验、生物 （制药） 工程工艺实验、科研创新实验、毕业论文等环节的实验技能培养，使每个学生都能够得到科学、工程与技术等多方面训练。 各环节相辅相成，顺次提高。 重视创新能力培养，优化创新能力培养体系。 依托发酵工程国家重点学科、 工业酶国家工程实验室 和工业微生物教育部重点实验室等教学科研平台，开展多种形式的科研实践教学，培养学生的创新意识。 在第二课堂教学中，要求学生至少参加下列科研活动中的一项：一是在课外时间参与教师的各类科学研究课题，了解生物学科的研究前沿，培 养从事科学研究的能力；二是学生自己首先进行社会调研活动，写出调研报告，提出科研课题，在老师指导下完成科学研究，从而培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；三是参加生物工程学院与企业联合举办的各类科技创新活动，提出企业发展新思路，解决生产过程中的某些难点问题。 通过课程内外两种递进模式的相互联系、相互促进，全方位加强实践性教学，优化创新能力培养体系。 开展课外工程技能培训，提高学生的就业能力。 利用我校拥有的轻工行业氨基酸职业技能鉴定站和轻工行业酿酒职业技能鉴定站，对部分学生在假期进行氨基酸、酿酒等行业技能 培训。 学生通过系统的行业理论学习和生产实践培训，可以获得由劳动与社会保障部颁发的氨基酸、酿酒等行业的 “职业资格 ”证书。 在获得双证的同时，大大提高了学生就业的竞争力和就业后适应工作的能力，满足滨海新区经济及行业发展对专业人才的需求。 ⑤ 强化实验室、高水平实验教材和网络课程的建设 教材建设 “十二五 “期间本专业教材建设以提高质量为重点，提高 21 世纪教材及规划教材的选用率，积极鼓励和组织教师参加教材的编写，保证高质量教材进入课堂，建成具有鲜明专业特色的教材新体系。 根据培养模式的要求和专业建设的需要，结合学科和生 物技术的进展，参考国外优秀原版教材，出版、再版教材 13 部。 专业教学网站建设 14 加强专业教学网站建设，不断完善多媒体教学技术、校园网络资源等硬件设施，建立生物工程专业网络平台库，进行知识的积累和储备。 完善校内 中试生产实验室 建设 中试生产实验室 的建设是培养合格工程技术人才的保证，根据本专业的特色和滨海新区生物产业的特点，搭建坚实的工程实训教学平台，更好的实现专业和产业的 “无缝对接 ”。 校内 中试生产实验 包括好氧发酵、厌氧发酵、果酒酿造、分离提取、精制纯化等中试系统，涵盖生物工程产业上中下游各个生产环节，可根据 需要，通过不同设备间的有效无缝对接，进行微生物发酵、分离提取、精制纯化、终端产品制造等生物产品全过程的中试生产试验。 其功能包括实习、课程教学、典型生物产品生产实践、创新科学研究等。 在实验室中，每个学生都将动手参加某种典型生物产品从原料处理、发酵、分离提取到成品制造的整个生产过程，从而强化其对生物产品生产过程、生产设备、生产工艺等相关知识的认识，提高学生的工程实践意识和实际操作能力。 同时， 实验中心 的 建成将搭建本专业产学研结合的技术平台。 在创新实验中，学生可以参与国家、省部级和企业等科研项目研究和生物新产品、新技术的开发与过程放大，使学生的实际生产能力和创新能力得到全面锻炼和提高。 22．实验教学总体情况 （实验中心面向学科专业名称及学生数等） “中心 ”的实验教学任务覆盖面广。 主要面向学校 2 个学院（ 生物工程学院、食品科学与生物技术学院）的 生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品生物技术、食品质量与安全5 个本科专业的微生物实验技术、微生物遗传学实验、制药工程综合工艺实验、生物工程工艺实验等教学任务。 “中心 ”每年接纳本科生实验人数达 1040 人， 年实验总人时数约为 万。 实验开出率 100%。 通过评教，学校对 “中心 ”的实验教学总体评价优秀。 中心面向的专业名称及学生数 专 业 名 称 学生数（人 /年） 生物工程专业 480 制药专业 240 食品科学与工程专业 120 食品生物技术专业 120 食品质量与安全专业 80 合计 1040 15 23． 实验教学体系与内容 （实验教学体系建设，实验课程、实验项目名称及 综合性、 设计性、 创新 性 实验 所占 比例，实验教学与科研、工程 和 社会 应用 实践 结合情况等） “中心 ”通过对实验课程体系、实验教学内容和教学模式等的改革与研究，将实验课单独设课、相 对独立于理论课，但在教学大纲及改革方案上又与理论课内容相互呼应、互为依托、相辅相成；依托发酵工程学科优势、科研实力以及多方位的软硬件条件支撑，构建了 由基础实验技能 专业实验技能 创新实验技能 职业技能四个递进式教学环节构成的 实验教学体系。 其中， “基础实验 ”环节 的实验以各种类型的基础性实验为主，旨在培养学生的基本理论、基本方法和基本技能； “专业实验 ”环节 的实验以各种类型的 专业综合 实验为主，旨在培养学生的 专业 综合实验技能； “创新 实验 ”环节 的实验以各种类型的研究创新性实验为主，旨在培养学生的科研创新能力和科学素 质； “职业技能 ”环节 的实验以 学生的职业技能培训及职业操守为主 ，旨在培养学生实验技能在科研和工程实践中的应用能力。 在基础 实验教学环节 ， 中心 密切关注本学科领域的前沿知识，将目前先进的技术方法编入实验项目中，使实验项目及时更新。 如： 2020 年 3 月中华人民共和国卫生部《食品卫生微生物学检验 菌落总数测定》、《食品卫生微生物学检验 大肠菌群测定》国家新标准出台，为了让所属专业的学生所学知识与新标准接轨，对现有实验教学大纲进行了修改和调整，编写了实验教学讲义、设计实验程序，在现代微生物技术领域使学生了解当今食品卫生微 生物学检验的先进方法，体现出 “中心 ”在微生物学领域的先进性。 在 创新能力培养环节， 积极吸引本科生参与科研课题研究，指导本科生参加各种创新大赛。 课程名称 实验项目名称 实验类型 备注 学实验技术 1. 显微镜的构造及使用技术 基础 2. 细菌培养基的配制与灭菌 基础 3. 细菌的接种与培养 基础 4. 细菌 的单 染色与形态观察 基础 5. 革兰氏 染色 法 与细菌 的 形态观察 基础 6. 细菌 的芽孢 染色与观察 基础 7. 细菌 的细胞壁 染色与观察 基础 8. 细菌 的鞭毛 染色与观察 基础 9. 真菌培养基的配制与灭菌 基础 10. 真菌的接种与培养 基础 16 11. 酵母菌水浸片的制备和形态观察 基础 12. 酵母菌 活体 染色观察 及 死亡率的测定 基础 13. 酵母菌细胞计数、出芽率 基础 14. 酵母菌细胞大小 及体积 的测定 基础 15. 酵母菌 子囊孢子的形成与观察 基础 16. 霉菌的 小室培养及 形态观察 基础 17. 霉菌的 活体染色及 形态观察 基础 18. 放线菌的接种及 形态观察 基础 19. 细菌 的 生理生化实验 基础 20. 酵母菌 的 生理生化实验 基础 21. 细菌 菌落 总数 的测定 基础 22. 大肠菌群 的 测定 基础 23. 物理因素对微生物生长的影响 基础 24. 化学因素对微生物生长的影响 基础 25. 醋酸菌的分离 综合 26. 酸乳制品中的乳酸菌的分离 综合 27. 谷氨酸产生菌的分离 综合 28. 微生物菌种保藏 综合 2. 微生物遗传学实验 1. 产蛋白酶菌株枯草芽孢杆菌的分离 设计 2. 产 淀粉 酶菌株的分离 和筛选 设计 3. 产 脂肪 酶菌株的分离 和筛选 设计 4. 微生物的诱变育种 — 绘制细胞存活率和突变率曲线 设计 5. 枯草芽孢杆菌营养缺陷型 突变遗传标记 的 制作 设计 6. 枯草芽孢杆菌 质粒 DNA 的提取 设计 7. 枯草芽孢杆菌 原生质体的转化 设计 8. 大肠杆菌 质粒 DNA 的快速提取及琼脂糖凝胶电泳 综合 9. 制备和转化感受态大肠杆菌 DH5α 综合 10. 大肠杆菌 的遗传转化 设计 11. 大肠杆菌 半乳糖基因高频转导 设计 12. 同宗结合型酵母菌的杂交实验 设 计 13. 异宗结合型酵母菌的杂交实验 设计 14. 酵母菌原生质体细胞融合 综合 15. 温和噬菌体诱导和噬菌斑观察 综合 16. DNA 分子的体外连接 综合 17. 重组 DNA 导入宿主菌 综合 18. 体外基因重组及在 大肠杆菌 中的克隆 综合 19. 原核表达载体构建及在宿主中表达 综合 20. 真核表达载体构建及在宿主中表达 综合 3. 制药工程综合工艺实验 1 纳他霉素的发酵工艺 综合 2 醋酸泼尼松的生物转化 综合 3 催化介质对沃氏氧 化物的生物转化反应的影响 综合 4 蓝色犁头霉对化合物 RSA 的生物转化反应 综合 5 植物甾醇的生物转化 综合 17 6 磷脂酰丝氨酸合成酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达 综合 7 青霉素酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达 综合 8 SOD 与 ACE 抑制肽在植物乳杆菌中的表达及活性检测 综合 9 嗜酸乳杆菌 对小鼠血清 NO 水平的影响 综合 10 大鼠骨髓间充质干细胞的提取培养及形态观察 综合 11 SD 大鼠主动脉平滑肌细胞的提取培养及形态观察 综合 12 低分子肝素聚乳酸 羟基乙酸微球的制备 综合 13 普萘洛尔制备及含量测定 综合 14 茶碱缓释片制备及其释放度试验 综合 15 碱性果胶酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达 综合 16 蚓激酶在大肠杆菌中的可溶性表达 综合 17 产中性蛋白酶基因工程菌的构建 综合 18 IPTG 诱导 GSTNedd4 蛋白在大肠杆菌中高效表达的条件优化 综合 19 醋酸发酵实验 综合 20 苹果醋发酵实验 综合 21 枯草芽孢杆菌生防菌的发酵生产 综合 22 MTT 法 测定化合物对肿瘤细胞的生长抑制率 综合 23 磺胺醋酰钠（ Sulfacetamide Sodium）的合成 综合 24 盐酸普鲁卡因（ Procaine Hydrochloride）的合成 综合 25 药物重要中间体 4甲基靛红和 6甲基溴靛红的合成 综合 26 苯妥英锌（ PhenytoinZn）的合成 综合 27 磺胺醋酰钠（ Sulfacetamide Sodium）的合成 综合 28 载低分子肝素多孔微球的制备 综合 29 中药有效成分的提取和精制 综合 30 山药蛋白复合物的提取工艺试验 综合 31 山药多糖复合物的提取工艺实验 综合 4. 生物工程工艺实验 生物反应器操作技术 综合 亚硫酸盐氧化法测定溶氧系数 Kla 值 综合 膜过滤技术在培养基灭菌中的应用 综合 精馏塔操作与酒精精馏实验 综合 气流干燥实验 综合 无离子水的制备实验 综合 糖化麦汁的制备 综合 麦芽汁煮沸及成型 综合 啤酒发酵 综合 啤酒发酵过程及成品检测 综合 1氨基酸发酵 工艺实验 综合 1酒精发酵实验 综合 1制曲工艺实验 综合 1有机酸工艺实验 综合 1发菜的光反应器培养 综合 1发酵法生产鸟苷工艺实验 综合 18 1裂褶菌发酵及其多糖的提取 综合 1酵母流加培养实验 综合 3. 综合性、设计性、创新性实验所占比例 “中心 ”开设实验课门数总计 4 门，总项目数： 97 个，综合性、设计性、创新性实验所占比例为 75%。 来源于中心教师科研成果的实验项目约占总实验项目数的 75%。 设计性实验约占总实验项目数的 54%。 2020 年以后新增实验项目数 6 个，更新实验项目数 55 个，平均年更新率大于 30%左右。 4. 实验教学注重与科研、工程和社会应用实践的紧密结合 各门实验课程中的综合性、设计性和创新性实验教学内容许多来自教师的科研项目、科研成果或工程技术研发、生产实践、校基金及实验室基金的需求。 如制药工程综合工艺实验全部来自于教师的科研课题，学生自主选择，实验由学生自行设计，教师进行指导。 学生参与教师的科研课题，每年毕业生的毕业论文课题 80%以上来源于教师的科研项目或成果。 实验教学内容与科研、工程技术研发和生产实践等社会应用 实践紧密结合，加快了实验教学内容的更新，不仅具有先进性、探索性、实用性、挑战性等特点，而且有效地激发了本科生主动探索的创新精神。 （ 1）实验教学与科研的结合情况 “中心 ”实验教师既承担有实验教学任务又主持或参加了科研工作，在实验教学中大量融入了他们。