生物工程领域专业全日制工程硕士研究生培养方案.docx
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生物工程领域专业全日制工程硕士研究生培养方案
生物工程专业硕士研究生培养方案
（专业代码：
085238）
生物工程领域全日制工程硕士专业学位是与本领域任职资格相联系的专业性学位。
为了适应我国经济建设和社会发展对高层次专门人才的需要，特别是结合中原经济区建设和各有关工程建设部门对应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才的需要，结合河南师范大学学科优势，特制定生物工程领域工程硕士培养方案如下：
一、培养目标
贯彻德、智、体全面发展的方针，并着重对研究生综合素质和应用能力的培养，培养从事生物工程领域科技创新与技术开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、工程规划与管理、新技术推广与应用、高新技术开发等方面的高级工程技术人员和工程管理人员。
1、进一步学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，树立马克思主义世界观；坚持四项基本原则，热爱祖国，献身农业；具有集体主义观念，遵纪守法，品德良好，艰苦奋斗、求实创新、能积极为我国农业现代化和农村发展服务。
2、掌握生命科学领域坚实的基础理论和系统的专门知识；对本工程领域的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解，具有较宽的知识面；能较熟练地使用计算机，能熟练运用先进的科学技术和实验方法解决本领域实验室和生产现场的工程、工艺实际问题；具有创新意识和独立担负工程技术或工程管理工作的能力；有严谨的科研作风，良好的合作精神和较强的交流能力。
3、较熟练地掌握一门外国语，能阅读本工程领域的外文资料。
二、领域简介
主要涵盖：
植物生物技术、动物生物技术、微生物工程制药、生物活性物质分离与功能检测、发酵工程、基因工程等。
三、招生对象与学习年限
具有国民教育序列大学本科学历（或本科同等学力）人员。
采用全日制学习方式，学习年限一般为3年。
四、培养方式
采用课程学习、实践教学和学位论文相结合的培养方式。
课程学习体现厚基础理论、重实际应用、博前沿知识的特点，着重突出专业实践类课程和工程实践类课程。
实践教学是全日制工程硕士研究生培养中的重要环节，鼓励工程硕士研究生到企业实习，可采用集中实践与分段实践相结合的方式。
工程硕士研究生在学期间，必须保证不少于半年的实践教学，应届本科毕业生的实践教学时间原则上不少于1年。
学位论文选题应来源于工程实际或具有明确的工程技术背景。
五、课程设置
1、课程学习和实践教学实行学分制。
课程设置包含政治理论、外语、数学和专业课。
2、生物工程领域工程硕士应掌握本工程领域坚实的理论基础、广泛的相关学科知识和宽广的专业知识，本领域课程设置分为以下四部分：
（一）公共课程（政治理论、外语、学术交流活动等）
（二）基础理论类课程（专业基础课程）
（三）专业技术类课程（按照主要方向分模块设置）
（四）选修及其他课程
3、攻读生物工程领域全日制工程硕士专业学位的研究生，应获得总学分不少于32学分。
4、课程设置见附表。
六、学位论文
论文选题应来源于工程实际或具有明确的工程技术背景，可以是新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。
论文的内容可以是：
工程设计与研究、技术研究或技术改造方案研究、工程软件或应用软件开发、工程管理等。
论文应具备一定的技术要求和工作量，体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程技术问题的能力，并有一定的理论基础，具有先进性、实用性。
鼓励实行双导师制，其中一位导师来自培养单位，另一位导师来自企业的与本领域相关的专家。
也可以根据学生的论文研究方向，成立指导小组。
论文工作须在导师指导下独立完成。
七、论文评审与答辩
（一）论文评审应审核：
论文作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程技术问题的能力；论文工作的技术难度和工作量；其解决工程技术问题的新思想、新方法和新进展；其新工艺、新技术和新设计的先进性和实用性；其创造的经济效益和社会效益等方面。
（二）攻读全日制工程硕士研究生完成培养方案中规定的所有环节，获得培养方案规定的学分，成绩合格，方可申请论文答辩。
（三）论文除经导师写出详细的评阅意见外，还应有2位本领域或相近领域的专家评阅。
答辩委员会应由3~5位与本领域相关的专家组成。
八、学位授予
修满规定学分，并通过论文答辩者，经学位授予单位学位评定委员会审核，授予工程硕士专业学位，同时获得硕士研究生毕业证书。
附件1：
生物工程领域全日制专业学位研究生培养方案课程设置表
课程
类别
课程
编号
课程名称
总学时
学分
开课学期
及周学时
备注
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
公共课
09_002011
英语
36
2
2
4
学
分
09_002012
政治理论
36
2
2
学科基础课
09_040004
现代生物学大实验
72
2
4
6
学
分
09_040401
基因工程原理及应用
36
2
2
15_043004
实验设计与数据处理
36
2
2
专业主干课
方向1
09_040605
酶工程
36
2
2
6
学
分
11_045001
生物反应器工程
36
2
2
11_045003
发酵工程专论
36
2
2
专业主干课
方向2
09_040106
植物组织培养
36
2
2
6
学
分
15_045004
现代植物育种学
36
2
2
15_045018
农业资源高效利用与管理
36
2
2
专业主干课
方向3
15_045006
药物设计与筛选
36
2
2
6
学
分
15_045009
生物工程制药
36
2
2
15_045010
药物代谢动力学
36
2
2
选修课
09_040105
现代农业
36
2
2
至
少
选
修
10
学
分
09_040114
SPSS统计分析
36
2
2
09_040306
环境微生物工程
36
2
2
09_040310
工业微生物学
36
2
2
09_040314
发酵工艺学
36
2
2
09_041102
多元统计分析
36
2
2
15_043001
作物栽培理论与技术
36
2
2
11_045002
动物与植物细胞工程
36
2
2
11_045005
微生物代谢控制发酵
36
2
2
11_045007
生物活性物质的提取和活性分析
36
2
2
11_045008
药用植物生物技术
36
2
2
15_045011
药物制剂工程
36
2
2
15_045012
生物工程下游技术
36
2
2
15_045013
新药研发与专利保护
36
2
2
15_045014
农产品储藏与加工技术
36
2
2
15_045016
中药制剂分析
36
2
2
必修环节
论文开题
论文中期报告
*
实践教学09_049002
6
*
6学分
主要课程简介
课程编号：
040004课程名称：
现代生物技术大实验
总课时：
72学分：
4
开课单位：
生命科学学院开课学期：
第二学期
授课教师：
邱宗波等
教学要求：
生物化学与分子生物学是近代自然科学中发展非常迅速的学科。
了解和掌握现代分子生物学实验技术和方法，是从事该领域乃至其他相关学科研究工作的十分重要的前提和手段。
通过该实验课的基本训练，使学生掌握常见现代分子生物学技术的原理和方法，提高学生独立思考、观察、分析问题和解决问题的能力，同时培养学生的创新意识、科学素养和科研能力。
通过实验，巩固和加深生物化学与分子生物学课程的基础理论知识，为今后的科学研究打下坚实的生物化学与分子生物学基础。
教学内容：
系统介绍现代分子生物学中的基本研究技术和方法，如分光光度法、层析法、电泳法、离心法等基本的实验方法；将单个实验项目相互联系组合成较系统和较深入的系列实验，如植物基因组DNA的提取、紫外法测定DNA的含量、PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳；通过实验较系统地介绍有关生物材料的提取和纯化、如何鉴定制备的产物纯度和含量以及如何对特异性片段进行鉴定等的方法。
教材及主要参考书目:
王林嵩主编．生物化学实验技术．北京：
科学出版社，2007．
课程编号：
040401课程名称：
基因工程原理
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
Ⅱ
授课教师：
常重杰
教学要求：
基因工程是70年代出现的一门科学，是最具生命力和最引人注目的前沿科学之一，是现代生物技术的代表。
它的出现彻底打破了常规育种中种属间不可逾越的鸿沟，为研究基因的结构、功能、调节开辟了新途径，为实现人们彻底认识生命的本质，揭示生命现象的奥秘开辟了一个全新的领域。
它将为解决世界面临的能源、粮食、人口、资源以及污染等严重问题开辟新途径，关系到医药、轻工、食品、农牧业、能源等传统产品的改造和新产品的形成。
通过本课程的学习使学生掌握基因工程技术的基本原理和了解该技术在动物、植物和微生物等方面的应用，为今后从事生物学教学、生物技术研究和产品开发打下坚实的理论基础。
教学内容：
绪论、基因工程基本技术原理、PCR技术、质粒载体、λ噬菌体载体、其它克隆载体、基因克隆的酶学基础、外源基因在原核细胞中的表达、外源基因在真核细胞中的表达、转基因动物、转基因植物、人类疾病的基因治疗（选）。
预修课程：
教材及参考书：
1、常重杰，杜启艳编著．《基因工程技术原理与应用》，中国环境科学出版社，2002
2、吴乃虎．基因工程．科学出版社1998
3、贺淹才．简明基因工程原理．科学出版社，1999
4、瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良．现代生物技术导论．高等教育出版社，1998
课程编号：
043004课程名称：
实验设计与数据处理
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
I
授课教师：
姜丽娜，张黛静，李春喜，邵云，马建辉
教学要求：
要求学生掌握实验设计与数据处理的基本方法，结合所从事的研究，能够进行合理的实验（调查）方案设计，对所获取的数据资料能够运用正确的方法进行统计分析，并能结合专业知识对所得资料进行合理科学的解释。
教学内容：
包括实验设计的基本原理、原则及统计分析术语假设检验和区间估计、方差分析、回归与相关分析、对比试验设计与分析、区组试验设计与分析、拉丁方设计与分析、裂区试验设计与分析、正交试验设计与分析、回归正交试验设计与分析、均匀设计与分析等内容。
预修课程：
《生物统计学》
教材及参考书目：
（1）李春喜等著，《生物统计学》（第五版），科学出版社，2013年
（2）李春喜等主编，生物统计学学习指导（第二版），科学出版社，2013年
（3）黄亚群主编，试验设计与统计分析学习指导，中国农业出版社，2008年
（3）李春喜译，生命科学中的数学与统计学（中译版），科学出版社，2010年
（4）王颉主编，试验设计与SPSS应用，化学工业出版社，2007年
（5）洪伟主编，试验设计与统计分析，中国农业出版社，2009年
（6）李志西、杜双奎主编，试验优化设计与统计分析，科学出版社，2010年
（7）王钦德、杨坚主编，食品试验设计与统计分析，中国农业大学出版社，2010年
课程编号：
040605课程名称：
酶工程
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
Ⅱ
授课教师：
王林嵩
教学要求：
通过酶工程的学习，掌握酶的生产与分离纯化的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用，了解酶在各行各业中的最新发展及研究趋势通过酶工程的学习，掌握酶的生产与分离纯化的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用，了解酶在各行各业中的最新发展及研究趋势。
教学内容：
微生物发酵产酶；动、植物细胞培养产酶；酶的提取与分离纯化；酶分子修饰；酶反应器；酶的应用。
预修课程：
教材及主要参考书目：
1、郭勇．酶工程（第二版）．科学出版社，2004．
课程编号：
045001课程名称：
生物反应器工程
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
授课教师：
夏晓华
教学要求：
生物反应器工程是生物技术和生物工程的核心课程，是工程硕士研究生不可缺少的基本知识结构内容。
通过本课程学习，使学生掌握生物反应器工程的基础理论和必要的实践技能，具有从事科学研究和独立担负专业技术工作的能力。
培养高层次工程技术和工程管理人才，提高工程硕士业务能力和素质，增强市场竞争能力，满足现有生物企业对人员的需求。
教学内容：
主要包括生物反应原理、生物反应器原理和各类生物反应器三个层面的内容。
酶催化反应动力学、细胞生长和产物生成的计量学和动力学、微生物培养过程中的热量衡算、生物反应器中的质量传递、培养液的流变学性质及其对发酵过程的影响、反应器模型、剪切力对生物反应的影响、生物反应器中的混合特征、生物反应器的操作模式、连续培养的动态学、生物反应器的放大、机械搅拌式反应器、鼓泡反应器、气升式反应器、膜生物反应器、固定床和流化床反应器等十六章内容。
教材及参考书目：
1、张元兴，许学书编著．生物反应器工程．华东理工大学出版社，2001．
2、戚以政等编著．生物反应工程．化学工业出版社，2004．
课程编号：
045003课程名称：
发酵工程专论
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
II
授课教师：
陈建军
教学要求：
发酵工程专论是生物工程类硕士研究生的必修课。
通过本课程的学习，使学生在生物化学、微生物学等课程的基础上，系统掌握发酵工程的基本理论、基本知识和技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式，同时要求学生能了解现代发酵工程理论与技术的新进展。
教学内容：
发酵工程专论课程突出鲜明的专业特色，体现现代生物科技与工程学、技术与经济的有机结合，主要教学内容包括上游工程，涉及菌种的扩大培养、发酵培养基的制作及灭菌、接种等；中游工程，涉及发酵过程控制、发酵动力学、染菌及其原因分析、发酵工艺参数等；下游工程，涉及产物提取及纯化、基因工程菌及固定化细胞、现代发酵技术等。
预修课程：
《生物化学》、《微生物学》、《基因工程》、《遗传学》、《酶工程》
教材及参考书目：
1、刘冬、张学仁著，《发酵工程》，高等教育出版社。
2、俞俊棠、唐孝宣著，《生物工艺学》，华东化工学院出版社，1991年。
3、韦革宏著，《发酵工程》，科学出版社，2008年。
课程编号：
040106课程名称：
植物组织培养
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
Ⅱ
授课教师：
李明军、刘萍
教学要求：
要求研究生明确植物组织培养的概念；掌握植物组织培养的原理、基本理论、基本知识、基本技术及其应用方法；了解植物组织培养的发展及应用。
教学内容：
包括植物组织培养的基本简介、发展史、植物组织培养实验室的构建的基本设备和操作技术、植物组织的脱分化与再分化、脱毒快繁技术及其应用、胚胎和胚乳培养及其应用、体细胞无性系变异及应用、花药培养与单倍体育种、原生质体培养与体细胞融合、植物基因工程育种、植物种质资源保存等。
预修课程：
《植物学》、《植物生理学》、《生物化学》、《细胞生物学》
教材及参考书目：
（1）陈世昌著，《植物组织培养》（第2版），高等教育出版社，2015；
（2）潘瑞炽主编，《植物组织培养》，广东高等教育出版社，2001；
（3）曹孜义、刘国民主编，《实用植物组织培养技术教程》，甘肃科学技术出版社，2002；
（4）巩振辉主编，《植物组织培养》（第2版），化学工业出版社，2013；
（5）王振龙主编，《植物组织培养教程》，中国农业大学出版社，2014；
（6）陈世昌主编，《植物组织培养》（第2版），高等教育出版社，2015；
（7）胡颂平、刘选明主编，《植物细胞组织培养技术》，中国农业大学出版社2014；
（8）柳俊、谢从华主编，《植物细胞工程》（第2版），高等教育出版社，2011；
（9）李明军著，怀山药组织培养及应用，科学出版社，2004年
课程编号：
045004课程名称：
现代植物育种学
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
Ⅱ
授课教师：
李俊华
教学要求：
该课程研究生段要求学生通过学习后，了解选育和繁殖植物优良品种的基本理论和基本知识，初步掌握植物育种和良种繁育的主要方法和基本操作技能，并具有一定的独立开展植物育种和繁育工作的能力。
本课程为一门综合利用多门学科知识与研究方法的应用科学，又是一门实验性很强、未知区域很广的发展中的科学。
因此，除了学习理论基础知识外，还旨在了解现代植物育种的发展趋势，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
教学内容：
植物遗传育种的内涵，学习遗传育种的意义与目的和任务；了解植物遗传育种的发展现状、发展趋势及在生产实践中应用情况；熟练掌握遗传的细胞学基础：
成熟细胞的减数分裂与雌雄配子的形成；弄清遗传的分子学基础：
DNA和RNA的分子结构；遗传密码；蛋白质的合成；了解基因工程的内涵；熟练掌握遗传的三大规律：
细胞核与细胞质的遗传；了解染色体结构与数量的变异类型，其在社会生产、生活中的表现；掌握种质资源的调查方法；弄清引种方法与注意问题；掌握有性和无性选种方法；掌握杂交育种方法和注意问题；了解倍性育种方法；了解诱变育种方法；植物良种繁育方法
教材及主要参考书目：
1、刘忠松等著，现代植物育种学，科学出版社，2010年
2、张天真著，作物育种学总论，中国农业出版社，2003年
3、薛勇彪，段子渊，种康，姚远，面向未来的新一代生物育种技术——分子模块设计育种，中国科学院院刊，2013年第03期
课程编号：
045018课程名称：
农业资源高效利用与管理
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
Ⅱ
授课教师：
李春喜，姜丽娜，张黛静，邵云，马建辉
教学要求：
要求学生从土壤、土地、肥料、水分、气候等方面掌握农业资源利用现状及发展前景，以及生物技术在农业资源高效利用中的应用。
教学内容：
包括农业资源概述、土壤肥力与土壤改良、土壤养分资源高效利用与污染控制、植物养分代谢与资源利用、农业资源与生态农业、水资源与农业节水工程、作物产量性状与资源的关系、循环农业技术模式、农业气象观测及农业资源的管理等。
预修课程：
《植物生理学》、《农学概论》
教材及参考书目：
（1）黄云主编.农业资源利用与管理（第2版）.中国林业出版社，2010
（2）戴小枫.现代农业技术：
理论与实践.中国农业科学技术出版社，2013
（3）张令玉.生物低碳农业.中国经济出版社，2010
（4）李维炯，李季，许艇.农业生态工程基础，中国环境科学出版社，2004
（5）王龙昌.现代农业实用节水技术.金盾出版社，2002
（6）张一帆，曹均.循环农业.中国农业出版社，2009
（7）全国农业资源区划办公室，等.中国农业资源区划30年.中国农业科学技术出版社，2011
（8）王人潮，王珂.农业资源信息系统（第二版）.中国农业出版社，2009
（9）王建林，关法春.高级作物生理学.中国农业大学出版社，2013
（10）史密斯，哈梅尔著，王璞等译，人物产量-生理学及形成过程.中国农业大学出版社，2001
课程编号：
045006课程名称：
药物设计与筛选
总课时数：
36学分：
2
开课单位：
生命科学学院开课学期：
II
授课教师：
王棋文
教学要求：
创制新药是个接续式的研发链，为了降低后期失败的风险，在早期研究必须要避免潜在的缺陷和隐患。
先导化合物的质量，多因素的结构优化，候选药物的药理活性强度和选择性，物化、药代、安全和新颖结构的成药性，始终要将宏观性质和微观结构有机地结合起来。
本课程将从药物的基本属性；新药研究的现状；苗头化合物、先导物和候选药物；药物的宏观性质和微观结构；药物的杂泛性；双靶标药物的分子设计；基干片段的药物分子设计；老药新用:
基于副作用的药物设计；新药研制实例等方面来对当前药物设计的原则和方法加以讨论。
通过本课程的学习，希望学生能够了解新药研究现状，基本掌握药物设计的基本原理和方法。
教学内容：
第一章、前言（4学时）
药物设计的三个层面；药物的基本属性；药物的属性；新药创制的过程和知识价值链；药理活性和成药性；新药研究的现状；转化医学和药物的研发。
第二章、苗头化合物、先导物和候选药物（4学时）
苗头化合物和先导物的活性评价；苗头化合物的发现；先导化合物的确定和标准；先导化合物的优化；候选药物的确定与开发。
第三章、药物的宏观性质和微观结构（2学时）
药物与机体的相互作用；药物的宏观性质；药物的微观结构。
第四章、成药性（2学时）
药物的内在活性和成药性；药物在体内的过程涉及许多成药性问题；类药性和成药性；成药性在于克服机体对药物的阻抗；成药性的内容：
物理化学性质；生物化学性质；药代动力学性质；不良反应。
第五章、药物的杂泛性（4学时）
蛋白质的杂泛性；G蛋白偶联受体及其调节剂；孕烷x受体及其调节剂；酶和酶抑制剂的杂泛性；配体杂泛性的预测。
第六章、双靶标药物的分子设计（6学时）
新药研究的两种模式；单靶标药物作用的局限性和多靶标药物作用的长处；实现多靶标作用的策略之一：
药物组合实现多靶标的作用；实现多靶标作用的策略之二：
药物的双（多）靶标作用；双靶标药物的物化和药代性质—成药性。
第七章、基于片段的药物分子设计（6学时）
分子大小是衡量苗头和先导物质量的重要尺度；从低相对分子质量入手；配体效应；基于片段的药物设计；举例：
蛋白激酶b抑制剂和依赖周期蛋白的激酶抑制剂。
第八章、老药新用：
基于副作用的药物设计（6学时）
药理作用与副作用；以已有药物的副作用研究新药；主副作用的相互转化；药物的杂泛性是产生副作用的基础；由已有药物研发新药的技术特征；举例：
大环内酯的胃动力药；由红霉素发现促黄体激素释放激素拮抗剂；由抗真菌药到免疫抑制剂；由抗惊药到抗肿瘤药。
第九章、新药研制实例（2学时）
托伐替尼：
jak-3激酶抑制剂的研发；芬戈莫德:
多发性硬化病药物的研制；艾瑞昔布：
我国的模拟创新药物；依泽替米贝：
胆固醇转运蛋白抑制剂的研发。
预修课程：
《有机化学》、《生物化学》、《分子生物学》
教材及参考书目：
1.郭宗儒著，《药物设计策略》，科学出版社，2012年
2.周家驹，王亭主编．药物设计中的分子模型化方法.科学出版社2001.
3.司书毅，张月琴主编．药物筛选：
方法与实践，化学工业出版社，2007.
4.吕正兵主编．生物工程制药
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