《工程圖學(xué)》課程教學(xué)大綱及《基因工程》專題

PAGEPAGE1《素描1》課程教學(xué)大綱課程名稱：素描1(drawing)課程代碼：：課內(nèi)2學(xué)分34學(xué)時(shí)、課外2學(xué)分34學(xué)時(shí)適用專業(yè)：藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑學(xué)、園林設(shè)計(jì)先修課程：無(wú)后續(xù)課程：色彩開(kāi)課單位：媒體與設(shè)計(jì)學(xué)院、船舶海洋與建筑工程學(xué)院、農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（需明確各教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)） 課程性質(zhì)：此課程是針對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑學(xué)、園林設(shè)計(jì)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。教學(xué)目標(biāo)：圍繞結(jié)構(gòu)素描、明暗素描和速寫(xiě)三大板塊，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)透視、構(gòu)圖等基礎(chǔ)視覺(jué)造型語(yǔ)法，掌握分析與表現(xiàn)客觀物象的結(jié)構(gòu)形態(tài)及明暗光影規(guī)律的能力，從而進(jìn)一步研究和揭示視覺(jué)表象內(nèi)部的力、場(chǎng)、時(shí)間、結(jié)構(gòu)與功能圖式、審美和文化內(nèi)涵等潛在要素，并通過(guò)速寫(xiě)將其應(yīng)用在觀察、理解、想象、創(chuàng)造和表達(dá)等視覺(jué)思維的過(guò)程中。本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的貢獻(xiàn)見(jiàn)下表。知識(shí)能力素質(zhì)要求各教學(xué)環(huán)節(jié)的貢獻(xiàn)度課堂講授課堂討論自學(xué)小組大作業(yè)作業(yè)考試課堂整體貢獻(xiàn)度知識(shí)知識(shí)體系要求掌握透視、構(gòu)圖等視覺(jué)造型語(yǔ)法，掌握分析和表現(xiàn)客觀物象的結(jié)構(gòu)體積和明暗光影規(guī)律的能力√√√能力洞察力、分析能力及正確的觀察方式√√√√√√√√√√√掌握視覺(jué)語(yǔ)言的語(yǔ)法組織和表達(dá)能力√√√√√√√√√√√√√√對(duì)三維造型結(jié)構(gòu)的思考、分析、記憶、組織表達(dá)能力√√√√√√√√√√√√√√√客觀視覺(jué)表現(xiàn)和視覺(jué)審美能力√√√√√√√√√寫(xiě)實(shí)表現(xiàn)能力√√√√√√√√√√√√√√√√√建立對(duì)物象研究的個(gè)性化的形態(tài)觀點(diǎn)、審美觀點(diǎn)，拓展想象和創(chuàng)意的表現(xiàn)空間√√√√√√√√√√√√視覺(jué)語(yǔ)言的口語(yǔ)表達(dá)和創(chuàng)意視覺(jué)化的能力√√√√√√√√√√視覺(jué)思考及交流能力√√√√√√√√√√√√素質(zhì)志存高遠(yuǎn)、意志堅(jiān)強(qiáng)√√√√刻苦務(wù)實(shí)、精勤進(jìn)取√√√√√√√√√√√√√√身心和諧、視野開(kāi)闊√√√√√√思維敏捷、樂(lè)于創(chuàng)新√√√√√√√√√√√√√二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含實(shí)踐、自學(xué)、作業(yè)、討論等的內(nèi)容及要求）教學(xué)內(nèi)容課內(nèi)學(xué)時(shí)/學(xué)分課外學(xué)時(shí)/學(xué)分討論作業(yè)及要求自學(xué)及要求素描概論與研究要素2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)課堂教學(xué)中融入小組討論每次課堂內(nèi)有課堂作業(yè)，教學(xué)后有課外作業(yè)，要求獨(dú)立完成，有集中問(wèn)題進(jìn)行集體評(píng)講要求學(xué)生掌握素描的基本理論及表現(xiàn)方法，在作業(yè)中考核透視法則與構(gòu)圖法則2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)結(jié)構(gòu)的研究與表現(xiàn)10學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)明暗的研究與表現(xiàn)10學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)速寫(xiě)10學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)小計(jì)34學(xué)時(shí)/2學(xué)分34學(xué)時(shí)/2學(xué)分三、教學(xué)方法以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自學(xué)、大作業(yè)。課堂教學(xué)主要講解基本原理，對(duì)素描教學(xué)應(yīng)包含的研究要素包括結(jié)構(gòu),明暗，透視和構(gòu)圖等相關(guān)范圍均作系統(tǒng)論述，在此基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)學(xué)科涉及較多的表現(xiàn)要素如結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，體量感，空間感，色彩感及材質(zhì)感表現(xiàn)等進(jìn)行深入探討。本課程教學(xué)配有專用教材，各章節(jié)前附以課程表和作業(yè)要求，使學(xué)習(xí)者明確教學(xué)進(jìn)度，循序漸進(jìn)，步步深入。練習(xí)階段的設(shè)計(jì)與安排如“找形練習(xí)”，“速寫(xiě)進(jìn)階”，“結(jié)構(gòu)與明暗表現(xiàn)的步驟”等具有科學(xué)性和趣味性，運(yùn)用現(xiàn)代教育學(xué)和審美心理學(xué)理論，創(chuàng)造了一系列獨(dú)具特色的教學(xué)方法和訓(xùn)練形式，例如：為了開(kāi)發(fā)右半腦思維，采用了“觸覺(jué)轉(zhuǎn)換訓(xùn)練法”和“盲畫(huà)速記練習(xí)”，為了提高學(xué)習(xí)效率，編者設(shè)計(jì)了“三維觀察訓(xùn)練法”；“空間重構(gòu)訓(xùn)練”；“推導(dǎo)與默寫(xiě)”；“綜合測(cè)驗(yàn)”等內(nèi)容，對(duì)于視覺(jué)思維能力的培養(yǎng)，普及素描語(yǔ)言，尤其是速寫(xiě)在各設(shè)計(jì)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用有著重要的意義。四、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式 上課參與程度：10% 課堂大作業(yè)：40% 課外作業(yè)：20% 考試：30%五、教材及參考書(shū)目教材：《設(shè)計(jì)素描》，孔繁強(qiáng)編著，上海交通大學(xué)出版社，2000《鋼筆速寫(xiě)教程》顧惠忠著上海音像出版社2000年參考書(shū)目：《設(shè)計(jì)素描》瑞士巴塞爾設(shè)計(jì)學(xué)?；A(chǔ)教學(xué)大綱，吳華先譯，上海人民美術(shù)出版社。約翰·伊頓，《造型與形式構(gòu)成》包豪斯的基礎(chǔ)課程及其發(fā)展，天津人民美術(shù)出版社王中義,許江，1992《從素描走向設(shè)計(jì)》，中國(guó)美術(shù)學(xué)院出版社斯圖瓦特·鲌賽，1990，《現(xiàn)代素描技法》，湖南美術(shù)出版社約瑟夫·穆格奈尼，1990《美國(guó)當(dāng)代素描教學(xué)》中國(guó)工人出版社尼科萊德斯,1991《捷什爾與盲畫(huà)》,四川美術(shù)出版社PaulLaseau，2000，GraphicThinkingforArchitectsandDesigners，NormanCrowe,PaulLaseau,2000,VisualNotesforArchitectsandDesigners清水吉治，1998，スケッチによる造形の展開(kāi)，日本出版サービス。松本英―郎、深沢純子、１９８５、デザイナーのための精密デッサン生物技術(shù)專題知識(shí)概要現(xiàn)代生物發(fā)展新技術(shù)的主要內(nèi)容就是生物工程技術(shù)，它包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程四個(gè)方面。Ⅰ細(xì)胞工程：具體可以分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程：知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如下：概念：植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞工程：植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合（單克隆抗體）動(dòng)物細(xì)胞工程：核移植胚胎移植胚胎分割一．植物細(xì)胞工程：（一）植物組織培養(yǎng)：1．原理：細(xì)胞具有全能性2．全能性大?。菏芫眩旧臣?xì)胞＞體細(xì)胞3．過(guò)程：外植體愈傷組織根芽體、胚狀體植物體4．應(yīng)用：快速繁殖、培養(yǎng)無(wú)病毒植物、制成人工種子藥物、食品添加劑、香料、色素、殺蟲(chóng)劑（二）植物體細(xì)胞雜交：過(guò)程：促融劑纖維素酶、果膠酶A促融劑纖維素酶、果膠酶離體細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體融合B植物組織培養(yǎng)再生細(xì)胞壁植物組織培養(yǎng)再生細(xì)胞壁新的雜種植物雜種細(xì)胞應(yīng)用：培養(yǎng)作物新品種：如白菜甘藍(lán)、土豆西紅柿意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。二．動(dòng)物細(xì)胞工程：（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：過(guò)程：原代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系（1～10代）（40～50代）（無(wú)限制）應(yīng)用：生產(chǎn)生物制品、培養(yǎng)移植器官、檢測(cè)有毒物質(zhì)、用于研究促融劑（二）動(dòng)物細(xì)胞融合：促融劑過(guò)程：離體細(xì)胞雜交細(xì)胞（三）單克隆抗體：制備：生產(chǎn)腫瘤細(xì)胞（利用其無(wú)限增殖）生產(chǎn)雜交瘤細(xì)胞單一抗體效應(yīng)B細(xì)胞（利用其產(chǎn)生單一抗體）2．特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高。3．應(yīng)用：用于治療癌癥。（四）胚胎分割移植：1．意義：加快優(yōu)良種畜的繁殖速度2．過(guò)程：激素促排卵體外受精促進(jìn)分裂發(fā)育成胚胎移植到母畜體內(nèi)（五）細(xì)胞核移植：1．過(guò)程：A細(xì)胞提供細(xì)胞核新的細(xì)胞B細(xì)胞提供細(xì)胞質(zhì)實(shí)例：克隆羊～多莉Ⅱ基因工程：一．概念：又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞內(nèi)，定向地改造生物的遺傳性狀。二．基因工程的基本內(nèi)容：（一）基因操作的工具：1．基因的剪刀～限制性（內(nèi)切）酶存在：主要在微生物細(xì)胞中作用和特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。種類：大約有200多種切開(kāi)的化學(xué)鍵：磷酸二酯鍵2．基因的針線～DNA連接酶把兩條DNA分子“縫合”起來(lái)，形成的化學(xué)鍵是：磷酸二酯鍵3．基因的運(yùn)載工具～運(yùn)載體（1）條件：eq\o\ac(○,1)能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和保存，便于目的基因的復(fù)制和保存；eq\o\ac(○,2)具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，便于和目的基因連接；eq\o\ac(○,3)具有某些標(biāo)記基因，便于篩選。（2）常用種類：質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等。（二）基因工程操作的基本步驟：1．提取目的基因：概念：取得人們需要的基因。途徑：直接分離基因：如鳥(niǎo)槍法人工合成基因：“逆轉(zhuǎn)錄法”復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄mRNA單鏈DNA雙鏈DNA“逆翻譯法”蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA單鏈DNA雙鏈DNA2．目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用同一種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，得到相同的粘性末端，再用DNA連接酶連起來(lái)。3．目的基因的導(dǎo)入：主要是借助于細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的方法。4．目的基因的檢測(cè)和表達(dá)：檢測(cè)：具有標(biāo)記基因的“產(chǎn)物”，則說(shuō)明目的基因?qū)氤晒Ρ磉_(dá)：受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀。三．應(yīng)用：（一）基因工程與醫(yī)藥：1．生產(chǎn)基因工程藥品：如胰島素、干擾素等2．基因診斷：用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息。如肝炎病毒的檢測(cè)。3．基因治療：把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而達(dá)到治療疾病的效果。（二）基因工程與農(nóng)業(yè)：1．獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物；2．培育具有各種抗逆性的作物新品種。（三）基因工程與畜牧業(yè)：1．培育人們所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；2．利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)；3．開(kāi)辟新的食品源；（四）基因工程與環(huán)境保護(hù)：1．環(huán)境監(jiān)測(cè)：用DNA探針檢測(cè)飲用水中的病毒的含量；2．環(huán)境凈化：獲得分解四種烴類的“超級(jí)細(xì)菌”；培育出能“吞噬”汞和降解土壤中DDT的病毒；培育出能凈化鎘污染的植物；構(gòu)建新型的殺蟲(chóng)劑。Ⅲ發(fā)酵工程：一．概念：應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)。二．內(nèi)容：篩選人工誘變（一）菌種選育：篩選人工誘變變異菌種優(yōu)良菌種細(xì)胞工程自然菌種：細(xì)胞工程基因工程優(yōu)良菌種基因工程比較項(xiàng)目人工誘變育種基因工程育種細(xì)胞工程育種過(guò)程和理、化、生手段促使微生物發(fā)生變異獲得需要的品種將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并使其表達(dá)“工程菌”通過(guò)細(xì)胞融合等細(xì)胞工程技術(shù)，獲得“工程細(xì)胞”優(yōu)點(diǎn)提高突變頻率，產(chǎn)生新的基因，縮短育種年限提供更多的菌種原始的選育材料縮短育種年限，目的性強(qiáng)，克服了特種之間的遠(yuǎn)緣雜交障礙縮短育種年限目的性強(qiáng)，克服了特種之間遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙缺點(diǎn)盲目性大，突變性狀大多有害，需處理大量樣本技術(shù)難度高，導(dǎo)入的基因不一定表達(dá)雜種細(xì)胞同時(shí)表現(xiàn)出兩種親本的性狀存在技術(shù)上的困難（二）培養(yǎng)基的配制：培養(yǎng)基種類：（1）按照物理性質(zhì)分：項(xiàng)目固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基是否添加凝固劑2%瓊脂0.2%～0.5%瓊脂不加作用用于微生物的分離、鑒定、計(jì)數(shù)和菌落特征觀察，也可用于工業(yè)生產(chǎn)如釀造工業(yè)觀察微生物的運(yùn)動(dòng)，也可用于菌種保藏一般用于大量的工業(yè)生產(chǎn)（2）按照培養(yǎng)基的化學(xué)成分：項(xiàng)目合成培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基主要成分準(zhǔn)確稱量的高純度的化學(xué)藥劑用化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)（動(dòng)植物組織、微生物細(xì)胞或他們的提取液）優(yōu)點(diǎn)化學(xué)成分明確，精確定量，可重復(fù)性強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)豐富，原料易得，配制方便，培養(yǎng)效果好缺點(diǎn)配制煩瑣，成本較高培養(yǎng)效果一般成分不明確，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差應(yīng)用用于微生物的分類、鑒定、營(yíng)養(yǎng)、代謝一般用于工業(yè)生產(chǎn)（3）按照用途分：項(xiàng)目選擇培養(yǎng)基鑒定培養(yǎng)基定義在培養(yǎng)基中加入某種物質(zhì)抑制不需要的微生物生長(zhǎng)促進(jìn)所需的微生物生長(zhǎng)根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品，用于鑒定不同種類的微生物。實(shí)例1．高濃度的食鹽，可以抑制其它細(xì)菌的生長(zhǎng)，而不抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)。2．青霉素，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，不抑制酵母菌的生長(zhǎng)。3．鏈霉素、氯霉素抑制原核微生物的生長(zhǎng)；4．灰黃霉素，抑制真核微生物的生長(zhǎng)；5．結(jié)晶紫，抑制革藍(lán)氏陽(yáng)性細(xì)菌生長(zhǎng)。在培養(yǎng)基中加入伊紅—美藍(lán)，鑒定大腸桿菌；2．微生物的培養(yǎng)方法：根據(jù)所用的培養(yǎng)的物理性質(zhì)，可以將微生物的培養(yǎng)方法分為：固體培養(yǎng)法和液體培養(yǎng)法。（三）滅菌：消滅一切培養(yǎng)用具和培養(yǎng)基上的微生物，包括細(xì)胞、芽孢和孢子。一般采用的是高壓蒸氣滅菌法。高壓：培養(yǎng)細(xì)菌的壓力是：98Kpa，培養(yǎng)真菌時(shí)的壓力是：147Kpa；（四）擴(kuò)大培養(yǎng)和接種：擴(kuò)大培養(yǎng)前，一般要對(duì)菌種進(jìn)行分離、純化，分離、純化的技術(shù)有：平板劃線法、溶液稀釋法和選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)。