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一、课程性质与考试基本要求:
夜上海论坛 无机与分析化学是介绍整个化学领域和定量分析基本概念、基本理论、基本知识的一门学科,是生物类专业重要的专业基础课。通过考试使考生能够较好地、系统地掌握四大化学平衡,物质结构等化学基本理论和基础知识。通过考试,使学生能较熟练地掌握定量分析的误差及分析结果数据处理与主要定量分析法。
二、考核知识点和考核要求:
第一章:溶液与胶体
夜上海论坛 (一)溶液的一般概念
1、了解分散系的分类,掌握物质的量的浓度、质量摩尔浓度、质量分数等概念;
夜上海论坛 2、理解几种浓度表示法间的换算,掌握有关溶液配制的计算。
夜上海论坛 (二)稀溶液的依数性
1、了解溶液的蒸气压、沸点、凝固点概念,渗透作用和渗透压;
2、掌握稀溶液依数性与其浓度的关系,并能进行有关计算,能运用稀溶液性质解释动植物的有关生理现象。
(三)胶体溶液
1、了解胶体分散系的特点及溶胶的胶团结构;
2、掌握溶胶的稳定性因素和聚沉方法。
夜上海论坛 第二章:电解质溶液和解离平衡
(一)化学平衡及其移动
理解掌握平衡常数、平衡常数的意义及影响平衡移动的因素;
(二)弱电解质和强电解质
1、了解:①水的电离和溶液的酸碱性的pH标度;②一元弱酸、弱碱部分解离、多元弱酸的分步解离特点及弱酸弱碱溶液的pH值的计算公式及应用范围;③盐类水解的本质。
夜上海论坛 2、掌握:①一元弱酸、一元弱碱溶液的pH值的计算和多元弱酸溶液pH值的计算;②定性判断各种盐溶液的酸碱性;③影响盐类水解的因素。
(三)缓冲溶液
1、了解缓冲溶液和缓冲作用;
2、掌握缓冲作用原理、缓冲溶液pH值的计算、缓冲溶液的选择和配制;
(四)沉淀溶解平衡
1、掌握溶度积概念及其表达式、溶度积规则;
2、理解沉淀生成和溶解的条件,能运用溶度积进行有关计算。
第三章:氧化还原反应
(一)氧化还原反应
夜上海论坛 1、了解氧化还原反应的本质、氧化作用、还原作用、氧化剂、还原剂的概念及氧化数的确定方法;
2、了解氧化数法和离子电子法配平氧化还原方程式的一般步骤;
夜上海论坛 3、掌握运用上述方法配平氧化还原方程式
(二)电极电势
1、了解能斯特方程,能正确书写能斯特方程;
2、掌握电极电势的概念及其影响因素,能熟练运用能斯特方程计算因浓度变化、酸碱度变化条件下的电极电势和定性判断因沉淀生成、配合物生成导致的电极电势变化。
(三)电极电势的应用
夜上海论坛 1、能应用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱,能用电极电位判断氧化还原反应的方向和完成程度;
2、能运用元素电位图判断处于中间价态物质能否发生歧化。
第四章:原子结构和分子结构
夜上海论坛 (一)核外电子运动的特殊性
夜上海论坛 1、了解四个量子数的物理意义和取值范围及相互关系;
2、理解掌握电子运动的特点、轨道概念,几率密度和电子云概念;
(二)核外电子的排布
1、了解屏蔽效应、穿透效应,掌握保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则等元素基态原子核外电子排布规则;
夜上海论坛 2、能运用上述规则写出常见元素(1-36号)原子核外的电子排布。
夜上海论坛 (三)元素性质的周期性
夜上海论坛 1、了解元素的电子层结构、能级组、能级、轨道等概念;
2、理解掌握原子半径、电离势、电负性的变化规律。
(四)离子键
1、了解离子键的本质和离子键特征;
2、理解掌握离子半径、离子电荷的变化规律;
夜上海论坛 3、运用离子半径、离子电荷解释离子型化合物的高熔、沸点等性质。
(五)共价键
1、了解价键(电子配对)理论,共价键的特性;
夜上海论坛 2、理解掌握σ键和π键,轨道杂化理论的要点,杂化轨道的类型和简单分子的空间构型关系。
(六)分子间力
1、了解化学键的极性和分子的极性;
2、理解掌握分子间的三种作用力与分子极性的关系,分子间力,氢键的形成及对化合物某些性质的影响;
3、能运用分子间的作用力说明物质的熔沸点和溶解度的变化规律。
第五章:配位化合物
夜上海论坛 (一)配位化合物概念
1、了解配合物的概念、配合物的组成;
2、掌握配合物的命名。
夜上海论坛 (二)配合物的价键理论
夜上海论坛 1、了解配位键的本质、配位键的形成条件;
夜上海论坛 2、掌握外轨型配键和内轨型配键的形成。
(三)配位离解平衡
夜上海论坛 1、了解稳定常数的物理意义;
夜上海论坛 2、理解掌握影响配位平衡的因素,并运用配位离解平衡进行简单计算。
(四)螯合物
1、了解螯合物概念
夜上海论坛 2、掌握螯合物的结构特征和螯合剂应具备的条件。
夜上海论坛 第七章:定量分析化学概论
1、掌握误差来源及减免,准确度及精密度的概念;简单的数据处理方法;有效数字和运算规则;
2、了解提高分子结果准确度的方法;
夜上海论坛 3、掌握滴定分析的基本概念、标准溶液浓度的表示方法。学会根据滴定反应来确定物质的摩尔基本单元。
夜上海论坛 4、了解标准溶液的配制及标定方法。
第八章:酸碱滴定法
夜上海论坛 1、重点掌握溶液pH值的计算、强碱滴定强酸和强碱滴定一元弱酸的滴定突跃范围、影响突跃大小的因素及指示剂选择的原则;
夜上海论坛 2、能根据测定要求的准确度,考虑能否滴定。
第九章:配位滴定法
1、重点掌握酸效应系数以及控制溶液pH值的重要意义,用条件稳定常数来判断配位滴定的可能性,影响EDTA与金属离子配合物的稳定性因素。
夜上海论坛 2、掌握如何选择合适的滴定条件以使配位反应进行更完全;
3、了解金属指示剂的特性及如何提高配位滴定选择性。
夜上海论坛 第十章:其他滴定分析法
夜上海论坛 1、了解氧化还原反应方向、进行的程度、氧化还原滴定曲线及指示剂的选择;掌握常用的氧化还原滴定法;
2、重点掌握银量法的滴定原理、滴定条件及适用范围。
第十一章:吸光光度分析法
夜上海论坛 1、掌握吸光光度法的原理,吸收光谱和溶液的颜色关系,朗伯-比耳定律及其偏离的原因;
2、了解显色反应及影响因素,测量方法及仪器。
三、试卷题型
夜上海论坛 1、选择题(50分) 2、是非判断题(20分)
3、填空题(50分) 4、计算题(30分)
四、考试用书
夜上海论坛 《无机及分析化学》,宁开桂主编,高等教育出版社
夜上海论坛 《微生物学》考试大纲
夜上海论坛 一、课程的性质和内容
《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。微生物学的根本任务是发掘、利用和改善有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物。
二、课程内容、考核要求和比例
第一章 绪言
1.了解微生物学研究的对象、内容。
2.微生物的应用前景。
夜上海论坛 3.微生物在生命科学发展中的作用
夜上海论坛 4.掌握微生物的特点。
夜上海论坛 第二章 原核生物—— 细菌、放线菌
1.掌握细菌和真核生物三原界的特点。
2.掌握细菌的形状和大小。
3.掌握细菌的细胞构造(基本构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、原核、质粒;特殊构造:鞭毛、芽孢、荚膜)及其功能。
4.掌握细菌的繁殖方式和菌落特征。
夜上海论坛 5.了解常用的细菌类群。
6.掌握放线菌的繁殖方式及形态结构。
第三章 真核微生物———真菌
1.掌握真菌的繁殖方式及菌落特征。
夜上海论坛 2.掌握真菌的形态。
3.了解真菌的细胞结构。
夜上海论坛 4.了解真菌的生活史。
5.了解真菌与人类的关系。
6.了解真菌的常见类型。
第四章 非细胞生物——病毒
1.掌握病毒的基本特征。
夜上海论坛 2.掌握病毒、亚病毒、朊病毒、类病毒的概念及其主要特征。
3.掌握烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细胞的概念。
夜上海论坛 4.了解烈性噬菌体的侵染过程。
5.了解溶源性细胞的特点。
6.了解病毒对人类的影响。
夜上海论坛 第五章 微生物的营养
夜上海论坛 1.掌握微生物的不同营养类型。掌握光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型的概念。
夜上海论坛 2.掌握根据不同微生物的营养需要选择和制备培养基的原则。
夜上海论坛 3.了解微生物所必需的营养物质及其生理功能。
夜上海论坛 4.掌握微生物对营养物质的吸收方式。
5.了解微生物发酵作用、呼吸作用、有氧呼吸、厌氧呼吸的概念。
第六章 微生物的生长
夜上海论坛 1.掌握微生物纯培养的分离方法。
2.掌握环境因素对微生物生长的影响及其实际应用。
3.了解测定微生物数量和生长量的方法。
4.掌握细菌纯培养生长曲线各个时期的特点以及与生产实践的关系。
夜上海论坛 5.掌握主要灭菌方法。
第七章 微生物的遗传与育种
夜上海论坛 1.了解从自然界筛选菌种和菌种保藏的基本知识。
夜上海论坛 2.了解微生物育种的基本原理和方法。
夜上海论坛 3.掌握接合;转化;转导的概念。
4.掌握菌种的衰退与复壮的概念,掌握防止菌种衰退及复壮的方法。
5.了解基因工程的原理。
第八章 微生物的生态
1.掌握微生物在自然界物质转化中的作用。
2.掌握微生物间以及微生物与高等植物间的相互关系。
3.了解微生物是生物圈的重要成员,广泛分布在自然界,与环境关系极为密切。
第九章 微生物的分类
1.了解微生物分类的任务和微生物的命名方法。
夜上海论坛 2.掌握微生物在生物界的地位。(五界系统、六界系统、三原界系统)
了解种的概念。
3.了解细菌的分类系统。
夜上海论坛 4.了解真菌的分类系统。
夜上海论坛 三、考试用书
夜上海论坛 《微生物学教程》,周德庆主编,高教出版社出版(第二版)
四、考试题型
1.填空题 30%
2.选择题 30%
3.名词解释 30%
4.问答题 60%
夜上海论坛 《有机化学》考试大纲
一、教材与参考书
《有机化学》,李贵深主编,中国农业出版社;2003。
夜上海论坛 二、题型与分数分配:
1、命名及写结构式(20分)
2、单项选择(45分)
3、完成反应式(30分)
夜上海论坛 4、有机化合物鉴别、分离、提纯(20分)
夜上海论坛 5、推断结构(15分)
6、合成(转化)题(20分)
各题型说明:
1)命名及写结构式:掌握系统命名命名法及正确地书写构造式;
2)单项选择:主要考核对有机化学基本概念、基本规律、有机物基本性质的理解;
夜上海论坛 3)完成反应式:主要考核在不同条件下所进行的反应产物,各类化合物的特征反应。
夜上海论坛 4)有机化合物鉴别、分离、提纯:通过官能团与具有反应迅速、特征现象明显的试剂的应用鉴别(定)出对应的有机物。利用混合物中各成分的理化性质将它们一、一分开或提纯得到较纯物质。
5)推断结构:可通过化合物的分子式,再根据所给定特征化学反应及断键后降解的小分子,推断该特定化合物的结构式。
6)合成(转化)题:设计合成某一有机物的步骤、实现化合物、官能团之间的相互转化,掌握实现这些转变的必要条件。
三、课程教学的基本要求
夜上海论坛 1. 有机化合物的分类和命名
(1)掌握有机化合物的两种分类方法(碳骨架分类和官分类)掌握主要官能团 , , -X ,-OH ,-O- ,-CHO , ,-COOH,-COOR,-NH2 , -CONH-, -NO2, -N=N-, -SO3H等及对应化合物,掌握碳水化合物,蛋白质,油脂及类脂等天然有机化合物的分类和组成。
夜上海论坛 (2)掌握有机化合物的系统命名法,官能团的最低系列原则和取代基的次序规则,掌握分子构型的标记方法:了解有机化 合物的普通命名法、衍生物命名法、常用俗名等。
2. 有机化合物的分子结构特征
夜上海论坛 (1)在掌握好物质结构的基础上,进一步掌握有机化合物中碳原子的各种杂化状态,共价键的键参数。
(2)理解芳香性的概念,掌握苯系芳香烃和含一个杂原子的五元杂环及六元杂环芳香化合物的结构特征。
(3)理解有机化合物分子中的电子效应(诱导效应、共扼效应)及其对化合物性质的影响。
(4)理解有机化合物的同分异构现象,掌握有机化合物的结构表示法(透视式、Fisher、Newmen投影)式。
(5)理解有机化合物的顺反(Z,E)异构。
3. 有机化合物的物理性质
(1)了解有机化合物的主要物理性质,包括熔点、沸点、密度、溶解度、比旋光度等,理解分子间作用力和氢键对化合物的沸点、熔点和溶解度的影响,以及利用物理性质对化合物进行鉴定、分离提纯的原则和方法。
夜上海论坛 4. 有机化合物的化学性质及重要化学反应
夜上海论坛 (1)掌握各类化合物的分子结构特征与基本化学性质。
(2)掌握有机物的取代反应:
A. 饱和碳原子的卤代反应
B. 芳环上的取代反应
(3)掌握有机物的加成反应:
A .碳-碳双键上的加成反应和Markovnikov规则,共扼二烯的,1,2-加成和1,4-加成。
夜上海论坛 B. 碳-氧双键上的加成反应和加成-消除反应。
夜上海论坛 (4)掌握有机物的消除反应:
夜上海论坛 卤代烃的消除反应和醇的消除反应,反应条件和产物选择规律。
(5)其它重要反应:
夜上海论坛 A. 掌握烯烃、芳香烃母系及侧链、醇和醛的氧化反应、烯烃的臭氧化反应。
B. 掌握不饱和烃、醛和酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物的加氢反应和其它还原反应。
夜上海论坛 C. 掌握羟醛缩合、酯缩合反应、重氮化反应和重氮基的取代反应。掌握Gringnard试剂同羰基化合物及其它化合物的反应及应用。
D.芳香环上的亲电取代反应历程,取代基的性质及定位规律。
5. 杂环化合物
掌握呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的化学性质
6.重要的天然有机物
(1)多糖:掌握单糖的分子结构(组成、异构)开链和环状互变异构及变旋光现象、物理性质、化学性质,理解糖苷键的特征和二肽的形成。了解二糖及多糖的性质。
(2)蛋白质:掌握氨基酸的分子结构(组成、异构)两性和等电点、物理性质、化学性质,理解肽键的特征和二肽的形成,了解蛋白质的形成、次级结构、两性和等电点。
夜上海论坛 (3)油脂与类脂:了解脂肪酸甘油三酯的组成、分类、物理性质、化学性质,知道磷脂、甾醇、蜡酯、萜类化合物等组成与性质。
四、本课程各章节要求
§ 1 绪论
本章重点:有机化合物中的化学键;有机化合物的结构式及其表示法;化合物分子间的作用力及其对某些物理性质的影响;化合物分子中原子、原子团的相互影响。构造异构-碳链、位置、官能团异构。
1.了解有机化合物和有机化学概念;
夜上海论坛 2.理解共价键的形成;
3.了解共价键的属性(参数):(键角、键能、键的极性、键的极化作用);
4.了解共价键断裂和反应的类型;
夜上海论坛 5.理解酸碱的电子理论一路易斯酸碱;
夜上海论坛 6.理解分子间力:定向力、色散力、氢键;
7.了解有机化合物的一般性质;
夜上海论坛 8.掌握有机化合物分子中的官能团和有机化合物的分类和命名。
§2 饱和脂肪烃:
本章重点:普通命名法和系统命名法;详细介绍卤代反应的游离基取代反应;环烷烃的结构和性质,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。
夜上海论坛 1.了解烷烃的通式和构造异构;
2.掌握烷烃的命名(10、20、30、40碳和伯、仲、叔氢原子);各种烷基;
3.掌握烷烃的命名法(①习惯命名法、②衍生物命名法、③系统命名法);
夜上海论坛 4.理解烷烃的物理性质和同系物规律;
5.掌握烷烃的化学性质:氧化、卤代反应。
夜上海论坛 6.了解烷烃的来源。
夜上海论坛 §3、不饱和烃
本章重点:介绍离子型亲电加成反应规律、用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性。用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性阐明加成反应的规律。
夜上海论坛 1.了解乙烯分子的平面形结构—SP2杂化轨道;
夜上海论坛 2. 掌握烯烃的顺反异构的命名法,次序规则;
3. 掌握烯烃不饱和性:(1)兀键断裂反应,①加成反应;催化加氢;亲电加成及反应历程,马氏规则与不对称烯烃加成反应中间体碳正离子稳定性的关系。②氧化反应、③聚合反应。(2)σ键断裂:α-氢原子的反应:自由基型取代、氧化反应;
4.理解原子或基团的电子效应;
夜上海论坛 5.了解炔烃的物理性质;
6.掌握乙炔的加成、氧化、聚合,炔氢反应;
7.了解二烯烃的分类和命名;
8.理解1,3-丁二烯分子的结构—共轭兀键和共轭效应,共轭效应与有机物种的稳定性;
夜上海论坛 9.掌握共轭二烯烃的1.2-成和1.4-加成,双烯加成、聚合和橡胶。
§4 碳环烃
本章重点:本章重点:阐明环的张力学说,无张力环的结构和构象,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。阐明苯分子的结构及大π键的概念,苯环的稳定性,苯环上亲电取代反应及历程定位规律及其应用。
1.了解脂环烃的分类、命名;
2.了解脂环烃物理性质,理解脂环烃化学性质(氢解、卤解、酸解一小环不稳定性);
3.理解环已烷的稳定构象、取代环已烷的构象;
4.了解苯分子中的碳的SP2杂化轨道成键;
5.掌握单环芳烃的命名;
6.掌握苯与同系物的物理性质:①取代:硝化、卤化、磺化、烷基化、酰基化、②加成:加氢、加氯、③氧化,侧链α-H的卤化和氧化;
7.了解苯环上亲电取代反应历程、取代基的性质、分类.
夜上海论坛 8.掌握苯环上亲电取代定位规律。
9.了解稠环芳烃的种类和命名,萘的化学性质;
10.掌握休克尔规则和芳香性。
§5 卤代烃
夜上海论坛 本章重点:一元卤代烃的化学性质并解释扎依采夫规则,四种反应的竞争。
1.了解卤代烃的结构、分类、掌握命名;
2.了解卤代烃的制法;
夜上海论坛 3.了解卤代烃的物理性质;
4.掌握卤代烃的化学性质:①卤原子的亲核取代:水解、醇解、氰解、氨解与硝酸银—乙醇溶液的反应,与碘化钠一丙酮溶液反应,与金属镁反应一格氏试剂的生成、②消除反应、卤原子与β-H 脱去—札依采夫规则;
夜上海论坛 §6、醇、酚、醚
本章重点:醇、酚的结构及化学性质;结构和性质的关系,醇转化变成其它类化合物的重要性。
1.了解醇分类和命名法;
夜上海论坛 2.了解醇的制法;
夜上海论坛 3.掌握醇分子结构与氢键、醇的物理性质、
4.掌握醇的化学反应:羟基上的氢的反应,羟基的亲核取代反应、羟基的消除反应(脱水)、醇的氧化或脱氢反应、
5.了解酚的结构、命名;
6.了解酚的物理性质;
7.理解酚的化学反应;
8. 醚的结构和烊盐、分类、命名;
9.理解醚的制法;
夜上海论坛 10.了解醚的物理性质,
夜上海论坛 11.掌握醚的化学反应:①未共用电子对的反应—烊盐生成、配位化合物生成、②醚键的断裂(与HI、)、③α-H的过氧化反应、
§7 醛、酮、醌
本章重点:以醛、酮为例讨论羰基的结构和亲核加成,结合各个反应的实际意义,说明在分析、鉴定、合成及生物化学反应中的应用。
1.了解醛、酮的分子结构、分类;
2.掌握醛、酮的命名;
3.掌握多官能团有机化合物的(系统)命名法;
4.了解醛、酮的物理性质;
夜上海论坛 5.掌握醛和酮的化学反应:羰基的亲核加成:加氢氰酸,加亚硫酸氢钠,加格氏试剂、加醇与氨的衍生物的缩合(加成+消除),与碳负离子即与具有α-H的醛(酮)的缩合;氧化还原;α-H的活泼性;卤化和碘仿反应等;
夜上海论坛 6.了解重要的醛、酮;
7.了解醌的分子结构和化学性质。
夜上海论坛 §8 羧酸及其衍生物
本章重点:羧酸及其衍生物、取代酸的分子结构、性质;比较衍生物的反应活性强调羟基酸、羰基酸等多官能团化合物的特点。
1.了解羧酸的结构、分类;
2.掌握命名法;
3.了解羧酸物理性质;
4.掌握羧酸的化学反应: 羧羟基的亲核取代—衍生物的生成,羧羰基的还原,α-H的卤化—取代酸的生成,酸性,二元羧酸脱羧、脱水,钝化苯环的间位亲电取代;
5.了解重要的羧酸;
夜上海论坛 6.掌握羧酸衍生物的结构与分类、命名;
7.了解羧酸衍生物的物理性质;
夜上海论坛 8.羧酸衍生物的化学反应和应用:酯、酰胺的水解和酯的醇解,酯的还原,克莱森酯缩合。酰胺的霍夫曼降解反应;
9.了解重要的羧酸衍生物;
§9、含氮有机化合物:
本章重点:胺的结构和性质;各类胺碱性强、弱的原因;重氮盐生成的条件与偶合反应的实际应用。
1.了解硝基化合物的分子结构
2.掌握硝基化合物化学性质:芳环上的硝基的还原反应、硝基对芳环亲电取代反应的致钝作用。
3.了解胺的分类、命名法和结构,
4.了解胺的物理性质
夜上海论坛 5.掌握胺的化学反应:
①碱性、②氮上的烃基化、③氮上的酰基化,与对甲苯磺酰氯的反应、④与亚硝酸反应与重氮盐、⑤氨基对苯环上的亲电取代反应的致活作用、⑥胺的氧化
6.了解重要的胺、
夜上海论坛 7.季铵盐和季铵碱、
夜上海论坛 8.了解表面活性剂结构特征与性质,
夜上海论坛 9.理解芳香族重氮盐和偶氮化合物(生成、性质及其在有机合成中的应用)。
10.了解染料分子结构特征和发色基、助色基。
§10 杂环化合物
夜上海论坛 本章重点:杂环的结构特点,掌握几种有代表性重要的常见的杂环化合物的分子结构与性质.
夜上海论坛 1.了解杂环化合物的分类和命名法;
2.了解杂环化合物的结构及芳香性;
夜上海论坛 3.了解杂环化合物的性质。
§11 油脂和类脂化合物
本章重点:油脂 磷脂 甾醇的结构特点
1.了解油脂
夜上海论坛 1)油脂的组成和结构 2)油脂的物理性质 3)油脂的化学性质4)肥皂和乳化作用 5)合成表面活性剂
2.了解类脂
1)蜡 2)磷脂
§12 碳水化合物
本章重点:单糖的分子结构(包栝构型和构象)与性质。二糖及其配合物应掌握苷键的形成及水解。
1.了解碳水化合物的定义和分类;
2.理解单糖(甘油与单糖的组成、分类、异构现象,(核糖)葡萄糖和果糖的结构(开链费歇尔投影式,氧环费歇尔式,哈武斯式,构象式。
3.掌握化学性质;还原性与氧化性,成脎反应、半缩醛羟基的反应与糖苷的形成;
夜上海论坛 4.了解重要的单糖;
5.了解二糖(形成与分类);
夜上海论坛 6.了解多糖(淀粉、纤维素的组成性质)。
§13 氨基酸和蛋白质
夜上海论坛 本章重点: 氨基酸的两性和等电点性质; 蛋白质的沉淀与变性,蛋白质分子的一级与二级结构。
夜上海论坛 1.了解天然氨基酸组成、分类、性质;
2.掌握酸碱性与等电点;
夜上海论坛 3.了解氨基的亚硝酸放氮反应;
夜上海论坛 4.了解氨基与羧基共同参与的反应;
5.了解络合性能,与茚三酮显色;
6.了解成肽反应;
关键词:食品科学与工程专业;食品生物化学;教学效果;教学体系
引言
夜上海论坛 食品生物化学是利用生物学、化学等基础学科知识,对组分在分子水平上发生的代谢反应与规律进行研究的一门学科[1-2]。教学内容涵盖理化性质、生理功能、储运变化规律及其对食品品质的影响规律与趋势等诸多教学内容。“食品生物化学”是我国高等教育体系中食品类院校相关学科不同层次学生的专业基础必修课[3-6],在教学实践过程中发现,“食品生物化学”课程教学具有以下特征:第一,教学内容抽象,直接结果是学生理解有困难,难以理解记忆;第二,知识点多,直接结果是记忆不扎实;第三,开课学期早,学生刚开始接触专业课就开设该课程,在尚未形成专业认知前理解专业知识有困难。故此,该课程的教学过程中需成型的教学体系对学生进行有效指导,否则学生就很容易出现学习困难,教学效果不理想,继而失去学习该课程的兴趣。根据多年的教学实践,针对前述的问题提出相应解决对策,目的在于提高“食品生物化学”的教学质量,改善学生学习的效果。
1突出学科专业特点合理设置教学内容
在我国高等院校现行专业设置中,食品专业含食品科学与工程、食品质量与安全2个专业,二者在课程设置构成中,“食品生物化学”是食品专业学生最早接触的专业课程之一,是核心专业基础课[7-9]。“食品生物化学”课程学习过程中要求学生掌握一定的多门学科理论知识,学生需具备一定的无机化学、有机化学、生物学等知识基础[10]。“食品生物化学”课程是工程认证10门专业课之一,其教学质量将事实上反映专业教学水平,同时由于生物化学领域的发展十分迅猛,这给课程教学带来了较大的难度[11-12]。吉林大学食品科学与工程学院2015年成立,有着悠久的办学历史,是食品科学与工程学院的优势学科,拥有完善的本科、硕士、博士研究生教育体系和教学条件支撑,现有功能食品工程研究中心、食品安全检测中心,以及食品基础、食品工程等多个专业实验室。作为食品类专业核心基础课程的“食品生物化学”,教学内容根据教育部设定的专业培养目标和以此为中心构建的专业课程设置情况,结合吉林大学食品专业学生的实际情况,在展开教师和学生双向调查的基础上进行。特别是当面对大量的高素质本科生生源,如何进一步提高学生出口质量,“食品生物化学”这一重要基础课程的教学体系探索与实践更显得刻不容缓。通过大量查阅课程改革相关资料及走访国内、省内兄弟院校相同和相近专业课程的教学实际情况,结合学校食品专业的特点,对该门课程教学体系进行了有针对性的持续调整与改进。
1.1教学课时
夜上海论坛 “食品生物化学”课程现阶段使用教材由食品基本组成成分的性质、化学结构、生物学功能及组分在体内的分解合成(即物质代谢和能量代谢)等传统课程内容构成全部教学内容[13-14]。此教学内容,首先结构基本满足学校专业要求,对后续培养专业核心技能具有良好的理论指导作用,但是同时与教育部在专业教育中强调的强化基础教育、适当缩减专业教学课时的要求存在一定冲突。综合以上因素,在连续多个版本的本科生培养方案(2013,2015,2017版)中持续对“食品生物化学”理论课的总学时设置进行调整,从总学时80学时,首先缩减为60学时,然后进一步缩减为48学时,指导最新版培养方案中该课程实验部分独立设课。通过对教学学时和教学内容的合理安排,达到了知识系统、特色突出要求。
夜上海论坛 1.2教学内容的组成与调节
1.2.1教学内容的组成“食品生物化学”课程的教学内容中有大量不可调节的基本组成内容。如食品的基本组成方面,对糖类、蛋白质、脂类、水分等要保证其基本学时。同时,在讲授这部分内容时应注意紧贴后续众多的专业课程,突出“食品生物化学”理论知识在食品行业中的大量应用,从而凸显其重要性。这样的教学内容组成既有助于学生对基础知识的掌握,也有助于学生对未来知识的掌握。如水分教学中就存在着大量抽象的内容,学生不好理解也不好记忆,但是借助“食品机械与设备”的干燥与升华教学内容就有效地提高了该部分教学内容的易学性与易记性,从而极大地鼓动起学生学习的主动性和目的性。1.2.2教学内容的调节“食品生物化学”课程的教学内容中除了有大量不可调节的基本组成内容以外,还含有大量的可调节内容,这部分主要包含食品在加工、贮藏中的品质变化等内容。根据专业的教学实际及时增减调节这部分教学内容,使其不仅与其他专业课紧密衔接,同时使其与生产生活实践紧密结合,在保证教学效果的同时,还可以很好地提升学生的专业认同感,激发他们更好地学习以后的专业课。
2教学模式调整
“食品生物化学”的教学无论是理论授课还是实验授课过程,需要解决的关键问题包括理解抽象的理论概念和各类化学反应,更包含理论知识与生产实践相关联、相结合,只有做到这一点,学生才能真正掌握本课程的内容。针对这一问题,在实践教学过程中对以教师为中心的传统教学模式进行调整,采用能激发学生学习该课程的兴趣并能引导学生主动学习的教学方法和手段,以学生为主体的教学模式。通过13年的不断尝试与调整,多种教学手段应用于教学中,对教学效果有明显提高。
2.1科学规划,兴趣引导
夜上海论坛 “食品生物化学”是食品科学相关专业课程体系中最为重要的专业基础课,同时也是一门难懂的专业基础课。因此,如何在第1堂课调动学生的学习兴趣,让学生意识到学好该门课的重要性和实用性,就成为课程教学方式改革与探索的第1步。要上好第1堂课,首先需要做好充分的准备,注意课堂讲授每一个细节的把握,做到细节不放过,由小及大,细节处体现该课程的重要性。其次,改革传统第1堂课讲授生化发展史的教学模式,更多的在第1堂课介绍这一学科的最新进展,实际教学效果表明这对激发学生的学习兴趣、提高教学效果更为有效,如连续在2014—2015第2学期(春季),2015—2016第2学期(春季),2016—2017第2学期(春季)3个教学学期介绍了2015年度诺贝尔医学奖获得者屠呦呦研究员的研究成果,事实证明这一教学内容的及时调整,不仅仅提高了课程的教学效果,而且极大地提高了学生的民族自豪感。第三,运用一切可能的教学手段,激发学生的学习兴趣。从生活中无处不在的生化反应入手,告诉学生在生活中生化知识无处不在,如早餐吃的米粥在制作过程中发生了哪些生化变化?午餐吃的鸡蛋在制作过程中发生了哪些生化变化?晚餐吃的红烧肉在制作过程中发生了哪些生化变化?正是这些不断加入和不断调整中的新鲜内容,确保学生对该课始终保持高度的学习热情。让学生在第1堂课结束时带着问题离开,激发学生的学习兴趣,鼓励、帮助他们自主学习,互助讨论,同时鼓励当他们带着问题的解决办法回到课堂,带着新的问题回到课堂,从而为取得更好的教学效果打下基础。
2.2讲授为主,一法为主,多法互进
夜上海论坛 目前,讲授法由于其通俗化和直接化的特点,仍是应用十分普遍的教学模式。但是,正是讲授法本身所具有的特点也决定了其存在着很大弊端,那就是容易使学生产生依赖和期待心理,这将抑制学生学习的独立性、主动性和创造性。针对这一问题,在教学过程中改变一讲到底的教学方式,适时加入案例教学、讨论教学、启发教学、目标教学等多种教学方法,一法为主,多法互进,集中每种教学方法优点,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,有效提高教学效果。在教学过程中积极采取研讨、启发教学方法,引导学生主动参与教学活动。
2.3兴趣引导,实际切入,理论深化
“食品生物化学”教学内容中有大量的概念、原理、反应式等,整个教学过程中如果仅仅采用讲授教学将使得整个课程干瘪、枯燥、不生动,在长达一个学期的教学过程中将很难使得学生保持始终如一的高度专注力。为解决这一问题,在教学过程中,特别是重点教学内容部分,十分注重理论与现实生活的联系,将学生的注意力时时刻刻紧紧的抓在自己手中。例如,在讲授DNA结构时,以不同物种间的差异与联系为切入点,具体以鸟类、鱼类、人类为例介绍他们DNA之间的差别与联系,从而引出教学内容。通过学生的兴趣引导,以实际切入,理论深化,在活跃课堂气氛、缓解学生情绪的同时,极大地提高了教学效果。
夜上海论坛 2.4以具象解释抽象,强化实验教学,与开展课外学生科技研究项目结合
在实验教学方面,突出与食品科学学科相关的蛋白质分子量测定、糖酵解过程中间产物鉴定等实验,为了弥补由于课时或教学条件限制而不能开设部分实验的不足。另外,借力吉林大学的各项本科生课外科研活动项目,如大学生创新性实验、生物技能大赛等载体,鼓励并积极参与学生开展课外学生科技研究项目,从而加强课程的教学效果。从2012教学年度开始,带领本科生团队参加以上2项大学生课外科研活动,所带团队获得多项校级科研立项与奖励,学生的学习积极性得到了有效调动,事实证明抽象理论教学与具象科研活动的有效结合是提高教学效果的有效手段。
3综合考查学习情况建立科学的复合型考核体系
夜上海论坛 针对“食品生物化学”教学过程特点,对考核体系进行了认真的思考,基于如下几个方面的考虑。采用复合型的考核模式对教学效果进行评估和持续改进:首先是理论知识的掌握,主要考核内容是知识点的识记,考核方式以考试为主;第二是理论知识的实际运用能力,主要考核内容是基础知识灵活运用于实际问题分析和解决的能力,考核方式有小组讨论和小组答辩;第三是实际动手能力,主要考核内容是实验的实际操作,考核方式为实验评分。同时在以上考核体系之外,鼓励学生参加各项大学生课外科研活动,如吉林大学大学生创新项目、吉林大学生物技能大赛、“挑战杯”吉林大学大学生课外学术科技作品竞赛等,参加此类赛事将有助于学生对本课程理论知识的更深一步认识。根据这个标准并结合学校相关要求,确定课程最终成绩的计算方法:总成绩=平时成绩(A%)+笔试成绩(B%)。其中,平时成绩的计分项包括实验操作、实验报告、小组讨论、小组报告、课堂测验、出勤情况、课堂答问情况等,笔试成绩的计分项包括结课后学生上交的学结、小组讨论报告和期末试卷。同时,虽然二者在成绩中的占比在多版本教学大纲中始终不变,但是在实际运行过程中并不是一成不变的。也就是说,在每学年开学的执行教学大纲编写中,及时与教学班承担课程的教师沟通,了解学生的学习状态、参与科研活动的热情等因素进行适时调整,从而做到成绩考核系统稳定同时动态可调整。这种考核方式以考核学生对知识的实际掌握为基础,综合学生多个方面的能力和表现,因而相对公平和公正,能够较为客观地反映学生对课程内容的掌握情况。
4教师的自我提升学教互进
夜上海论坛 在课程的教学过程中,提升自我素质主要进行了以下几个方面的工作。第一,不断提高自己的学历水平,从而在不断的学习过程中提升自己;第二,积极进行国内外的学术交流活动。积极参加学院、学部的学术交流活动,连续参加多年的学术年会,积极与组内组间的教学科研团队进行交流,在交流中进行脑力碰撞,激发自我,不断学习。作为访问学者,于2014年5月—2015年5月前往美国俄克拉荷马州立大学生命科学院进行交流学习,与该领域国外专家就教学科研问题进行了广泛细致的交流活动。通过以上的工作,不断自我提升,真正做到了学教互进,有效保证了课程教学效果的稳定提升。
参考文献:
张华.PBL教学法在高职院校教学中的应用研究[D].石家庄:河北师范大学,2010.
张平平.PBL教学模式及在食品生物化学中的应用[J].中国科学教育,2007(4):22-23.
1.1准确定位培养目标,设计总体实践培养计划
根据现有的人才培养计划,结合宁夏经济社会发展需要,参考国内其他高校的专业建设,课题组组织专家教授开展了5次关于生物工程专业方向建设及人才培养体系的研讨,准确定位培养目标,科学制定实践培养体系。确立了“以社会需求为导向,以应用型人才培养为目标,以传授知识向培养能力转变,理论实践并重,校内校外并举,校企共同培养”的应用型实践培养体系,并提出实践教学体系制定与优化要找准人才培养与地方需求的最佳结合点,以适应宁夏生物发酵产业强、人才需求量大的产业特点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面。通过调整专业建设思路、改革人才培养模式,培养学生具备食品生物工程技术专业知识,实践性强、创新能力强、动手能力强,更要具备把所学知识应用到实际工作、解决企业各种难题的实践操作能力。
1.2改革优化本科生物工程方向的实践教学体系课程设置
夜上海论坛 根据宁夏大学本科专业培养要求,需要对学生基本素质培养方面、基本技能培养方面、综合技能培养方面、创新能力培养这四个方面进行实践和改革,所以在专业基础课、专业课及生物工程综合实验这3个方面实践性较强的课程中进行课程改革,同时依托于食品学科的生物工程专业方向的学生,根据农业院校学科群的发展状况,丰富食品行业各个领域的知识及提升自己多方面的能力。根据食品生物课程的特点及相互之间的关系,实践课程设置上做了如下的调整:
夜上海论坛 (1)减少理论学时,加大实践学时,增加实践性教学环节;
(2)强化综合实践效果,设置综合课程实验;
(3)设置三个综合实习模块:生物反应与发酵工程综合实验实习模块,涉及的课程包括工业微生物学、生物工艺原理、工业微生物育种学、氨基酸发酵工艺、有机酸发酵工艺、生物制药工艺学、发酵工程等;果蔬产品采后生理及保鲜技术原理综合实践模块,涉及的课程包括生物化学、果蔬采后生理、果蔬保鲜技术等;机械与设备综合实践模块,涉及的课程包括生物工程设备、机械基础、发酵过程控制等。为培养学生的创新意识和独立实践能力,创新实践能力学分获得也需要进行改革,在学校制定的创新能力获得及认定办法的基础上,增加了体现本专业特色及创新学分获得途径,如:
(1)食品生物发酵企业问题分析与解决方案,
(2)家乡传统特色食品调查研究,
(3)食品生物类企业调研报告,
夜上海论坛 (4)创业新建项目可行性报告编制,学生选择完成其中一个内容,通过学校认定后均可获得2个创新学分。
夜上海论坛 1.3通过多层次的实践环节设计,提升学生实践应用能力
1.3.1实践教学体系的优化优化专业实验课程,学生基本技能实验与综合性、设计性、验证性实验并重。实践教学体系的构建方面,一是对学生基本技能的训练(如演示实验、基本技能实验);二是围绕学生未来发展的目标(如综合性实验、设计性实验和研究性实验),优化试验方案,减少验证性实验,增加综合性、设计性、研究性实验。基本技能实验由教研组教师共同研究编写"生物工程专业实验基本技能训练"指导手册,对学生进行针对性训练。综合性实验是将原分散在不同课程的实验进行整合,开设统一的实验课(如生物工程综合实验),避免出现重复或漏开实验的情况,同时也加强了实验设计的连贯性和综合性[7]。设计性、综合性实验依据企业、市场或创新需求,由教师和学生共同设计方案,通过研究项目的应用前景、经济价值、科学价值和社会价值,撰写论文或项目报告、准备项目验收等环节,训练学生的项目研究、方案设计、实验操作、数据处理、观察、分析和表达等能力[10]。目前食品科学与工程专业生物方向开设了95%以上的综合性、设计性实验。
1.3.2实行专业课程综合教学实习模式,加强实践能力锻炼改变过去单科教学实习的模式为综合教学实习,根据每学期设置综合实习的内容、时间,制定实训指导书,针对生物工程方向专业特点,设置了生物反应与发酵工程、果蔬采后生理与保鲜技术原理、机械与设备三个综合实习模块。实习根据专业特点、生产周期及生产季节统一安排,相关课程的老师都要参与,在基地或车间与同学共同工作,解决同学在实际生产生活中遇到的问题,同时学生可以将各门专业课程的理论与生产实践更好的结合起来,提高了学习知识的系统性,极大地增强了实习的效果。
夜上海论坛 1.3.3实行跨学期顶岗毕业生产实习,提高实践技能毕业生产实习改过去的一学期实习为跨学期实习(3个月实习期(第八学期春季)延长为6个月实习期(第六学期4月-第七学期的9月底),毕业实习实行毕业生定岗实习,由于毕业环节与产、学、研课题融为一体,学生受到了实际的工程与科研的训练。此过程既有利于解决生产实践中的问题,促进教师科研项目的完成和转化,又有利于学生能力的培养。定岗实习使学生了解参与全生产周期的环节,掌握了关键环节的技术,熟悉了主要实习环节,加强了学生实践能力锻炼。同时,结合这种顶岗毕业生产实习方式,宁夏大学食品科学与工程专业(生物工程方向)的学生最近几年尝试了订单培养模式,取得了良好的效果,毕业生受到了用人单位的一致好评。
夜上海论坛 1.3.4完善校内实习实训基地,积极建设拓展校外实习实训基地创建校内生产实习实训基地可以使学生在学习阶段就可以直接参与企业的生产或研发,实现产、学、研相结合的跨越式发展,为全面提高学生工程素质提供强有力的物质保证。食品科学与工程专业校内实习实训基地由两个模块组成:第一个模块为与产、学、研关系密切的小型发酵食品中试生产线,主要由全自动啤酒发酵中试线、乳酸菌发酵饮品小型生产线、代谢控制发酵系统等组成。第二个模块是建立了生物工程专业仿真实验室,为学生提供代谢控制发酵、现代酿造工艺、生物工程设备等生物工艺仿真实验。加强校外实习实训基地建设对培养学生的实践能力和创新精神有着重要意义,让学生在有限时间内,尽快了解和掌握真实的工厂操作、工艺过程、自动控制、安全生产、企业管理、质量控制和物流等环节,有助于提高专业兴趣。选择本地区现代化程度高、管理规范、影响力较大的企业,重点建设了10多个稳定的校外实习基地,如伊品生物、百瑞源枸杞、金河乳业、万胜生物、夏盛酶制剂、夏进乳业等;继续以挂牌或合作的形式增加校企合作型校外实习基地,如宁夏伊利、灵武果业、泰瑞制药等。
1.4自选科研能力训练项目的实施,鼓励学生参与各类创新实践活动
夜上海论坛 生物工程方向的建设总体上在保证掌握扎实的专业理论基础前提下,侧重培养应用型、生物技术产业化工程技术人才。结合课堂教学内容,依靠学生个体和群体的主体学习意识和自我学习能力去探究新知识、新观念和新方法,培养创新思维和创新能力。
1.4.1设置自选科研训练项目选择本专业本科生在一年级第二学期开始以后的任何时间开始自己的科研训练。要求学生在教师指导下独立承担一个小型研究课题。研究题目既可以由学生自行提出、指导教师认可的方式确定,也可以由指导教师提出,师生双向选择的方式确定。本科生科研训练科目要求学生完成文献检索分析、实验、实验结果分析或研究论文等一个完整的科研训练过程。设置专项负责本科生科研训练项目的评估小组,从立项至完成都需经过评估,最终通过结题验收的学生将获得2学分,计入专业选修课学分。同时,科研训练项目工作开展时间达到一年,且取得良好进展的科研训练项目,可以作为本科生毕业论文提交,学生无须再按学校的统一要求进行毕业论文的研究工作。目前每位教师都指导1-2组不同年级的科研训练小组,目前该项目已实施了三年,参与学生约120人,师生评价效果良好。
1.4.2鼓励学生参加大学生创新实验、挑战杯等创新项目自2009年开始,学院出台政策,鼓励学生参与创新实验,除了参与国家级、区级和校级的创新实验项目,学院和系拿出专项资金,设置科研导师制项目和各类科技服务为主体的实践创新活动项目。各类项目均严格按照有关的管理规定,认真组织实验立项、中期质量监控与结题验收环节,确保落到实处。几年来,食品生物学生主持6项国家级、13项区级、48项校级大学生创新试验,主持参与18项"科研导师制"项目,学生参与创新活动达92%以上,30余篇,其中第一作者8篇,在各类比赛中获奖20项,其中国家级2项。有35%的学生参与了科技服务实践活动,先后组织8个社会活动小组参与了“三下乡”社会实践活动。
2实践教学改革的效果分析
夜上海论坛 2.1通过教改实践,推进了专业及课程建设进程
结合宁夏特色产业建设,食品学科群下的生物工程专业方向,在教学方式创新方面,积极开展自治区及教改立项和宁夏大学教改立项,通过多方面建设,形成优秀教学团队。宁夏大学农学院食品科学与工程专业先后获批区级、国家级优势特色专业;自治区级重点建设专业项目;2014年由自治区教育厅唯一推荐申报国家级综合改革试点专业,目前正在审批中;申报区级教育教学改革项目3项,极大地促进了专业、课程、教学改革的全面发展,为人才质量的提高提供了根本保证。2012年获自治区高等学校“质量工程”先进集体和先进个人奖,2013年获批1个区级“实验教学示范中心”项目。
夜上海论坛 2.2信息反馈结果显示学生综合素质和实践技能得到进一步提高,效果明显
生物工程专业方向依托食品学科开设生物工程综合大实验,实行多门课程的综合实习,跨学期毕业生产定岗实习以及各类创新实践活动,综合掌握专业知识切实提高了学生的实际操作能力和创新能力。大部分同学掌握了实际生产中的各个环节、生产管理和关键技术,生物工程人才培养质量明显提高,毕业生达到免试推荐研究生条件的学生比例比实施前提高25%,应届毕业生中攻读硕士研究生达15%,本科生一次性就业率达96%以上,毕业后自主创业学生占12%。先后有8名学生因成绩优异,表现良好,选送到对口支援学校进行访学。由于生物工程方向的教学改革与社会需求紧密结合,培养出了具有较高适应能力、就业能力的本科生,毕业生的实践应用技能得到了锻炼与提高,学生毕业后能够独立从事生产经营和技术指导服务,受到了各用人单位及社会的好评;2009年以来,生物工程方向先后有10余名应届毕业生被选聘为科技特派员,20余名毕业生工作2-3年后成为企业技术骨干和部门主管,10余名毕业生自主创业,有1名学生获得国家级“创业之星”称号。
3实践教学改革成果的推广应用价值