实验要求
1.适用对象:面向化学、生物学、生物工程、化学工程与工艺等本科专业学生;
2.先修基础:已修完《生物化学》《分子生物学》等课程,掌握相关基础理论;
3.能力基础:具备基本计算机操作与常用软件使用能力
教学成果
实验背景
传统的金属β-内酰胺酶L1的表达及动力学表征实验教学主要依赖实体设备,在教学实践中存在以下突出问题:(1)该实验内容包括基因扩增到酶催化动力学表征十余个环节,实验环节多、耗时长、每个实验项目分配的课时有限。(2)对于化学专业学生而言,生物学概念抽象、操作繁琐复杂,导致学生畏难情绪重。通过“AI赋能、虚实结合”,有望为培养高素质复合型人才提供有力支撑。
设计原则
真实性原则:项目以真实实验场景与实体仪器为蓝本,依托 Unity3D 引擎搭建虚拟仿真实验系统,复刻真实实验环境、关键参数与标准化操作流程,保证实验过程与实体实验高度一致。
安全性原则:有机融入实验室安全标识识别、易燃试剂规范使用、无菌操作规范等安全要点,将安全教育内嵌于实验全流程,引导学生树立安全意识、规范实验行为。
以学生为中心原则:融合示范观摩、交互式实操、过程化考核、小组协作研讨等多元教学模式,落实因材施教,强化师生互动,助力教学资源开放共享。
实验目标
1. 熟练掌握金属β-内酰胺酶基因在原核生物中高效表达的实验技术;
2. 掌握稳态动力学方法与酶催化常数测定的原理和实验技术;
3. 熟悉PCR仪、凝胶电泳、紫外分光光度计等仪器的原理、操作及数据分析过程。
4. 能借助AI助教完成实验参数优化、常见问题判断,形成数据驱动的实验分析能力和跨学科协作能力。
成绩评定
本实验实施多元综合考核,依托平台智能测评功能实现全过程留痕评分。总成绩包含预习测试(20%)、仿真操作过程考核(50%)、实验报告及小组研讨(30%),兼顾操作规范性、安全意识、数据分析能力与协作表现,考核结果统一汇入iLab教学平台。
