谢然

发布时间:2025-09-23浏览次数:7681

《糖科学基础》《化学文献与科学方法》教学大纲



《糖科学基础》教学大纲


课程名称:糖科学基础 (Introduction to Glycoscience)

课程编号:任课教师:谢然

课内学时:32学分:2

开课时间段:


一.课程简介

本课程授课对象为化学化工学院、生命科学学院、现代工程与应用科学学院等的本科生和硕士生,学制一个学期,每周2学时。本课程的主要目的是概述糖科学(糖化学生物学、糖生物学、糖化学)中的基本事实、概念和研究方法。课程围绕该领域的主要主题内容展开,从对碳水化合物的结构与分子相互作用的基本认知开始,到它们的分类、组装及合成机理,在正常和疾病状态下的生物学功能,以及在化学生物学、药物化学、材料科学中的应用。本课程面向对该领域具有科学兴趣的本科生和研究生,并且提供部分阅读材料及课堂笔记。


二.选课学生要求

化学、生物、医学、工程、环境等专业的本科生和硕士生,具有一定有机化学和/或生物化学基础,鼓励同时选修分子生物学、细胞生物学等基础课程。


三.教材及推荐参考书

教材:

  1. 糖生物学概述(原书第3),科学出版社,ISBN:9787030369895.

  2. Essentials of Glycobiology, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY, ISBN: 9781621821328.


推荐参考书:

  1. Microbial Glycobiology: Structures, Relevance and Applications, Academic Press, ISBN9780123745460

  2. Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes, Springer Japan, ISBN: 9784431542391

  3. Chemical Glycobiology, American Chemical Society, ACS Symposium Series 990, ISBN: 9780841274402

  4. Lectins and Glycobiology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN: 9783642779466

  5. Glycobiology and Medicine, Springer US, ISBN: 9781461349082

  6. Structural Glycobiology, Taylor & Francis, ISBN: 9781439854600


四.课程主要内容与学时分配


主要内容*

参考书

第一讲 糖类与糖的世界(4学时)

  • 什么是糖科学?什么是聚糖?

  • 聚糖如何储存各种信息,这些信息又如何表现出来?

  • 哪些科学与技术领域受到聚糖的影响?

  • 聚糖与其他生物大分子有何异同?其组成基元是什么?

  • 聚糖基元化学组成、链接方式和构型构象如何影响聚糖性质?

  • 聚糖如何命名?什么是糖缀合物?

  • 脊椎动物中都有哪些主要聚糖?

Essentials of Glycobiology, Chapter 1-3


Introduction to Glycobiology, Chapter 1

第二讲 糖蛋白I 2学时)

  • 糖蛋白有哪些类型?

  • N-聚糖的核心结构都有哪些?

  • N-聚糖是如何组装的?不同的组装过程如何引起N-聚糖的结构多样性?

  • N-聚糖如何辅助蛋白质的折叠过程?

  • N-聚糖还有哪些重要的生物学功能?

Essentials of Glycobiology, Chapter 9, 13


Introduction to Glycobiology, Chapter 2

第三讲 糖蛋白II 2学时)

  • O-聚糖有哪些类型?O-聚糖的生物合成在哪里进行?

  • 什么是黏液素?它们的功能有哪些?

  • 什么是模式生物?模式生物中有哪些特别的聚糖构型?

  • 聚糖与癌症有哪些相关性?


Essentials of Glycobiology, Chapter 10


Introduction to Glycobiology, Chapter 3

第四讲 O-GlcNAc糖基化 (2学时)

  • 什么是O-GlcNAc糖基化?该糖基化在哪里发生?

  • O-GlcNAcO-磷酸化有哪些相关性?

  • O-GlcNAc有哪些生物学功能?与哪些疾病息息相关?


Essentials of Glycobiology, Chapter 18, 19

第五讲 糖脂与GPI锚定蛋白 (2学时)

  • 生物膜脂质中都有哪些可以进行糖基化?

  • 糖脂是如何被组装的?

  • 细菌毒素与糖脂有哪些特殊的相互作用?

  • GPI锚定蛋白有哪些结构特征?

  • 溶酶体贮积症与糖脂的功能有哪些相关性?


Essentials of Glycobiology, Chapter 1112


Introduction to Glycobiology, Chapter 10

第六讲GAG与糖胺聚糖(2学时)

  • 六种主要的GAGs结构是什么?

  • GAGs如何组装?GAGs的组装与N-聚糖有哪些差异?

  • 透明质酸和其它糖胺聚糖相比,有哪些特殊之处?

  • GAGs如何储存信息?

Essentials of Glycobiology, Chapter 16,17


Introduction to Glycobiology, Chapter 3

第七讲 糖化学与糖工程(2学时)

  • 糖化学都有哪些基本合成手段?

  • 寡糖固相合成与DNA、多肽合成相比,有哪些异同?

  • 什么是糖肽疫苗?糖基化对于抗体的功能有哪些影响?

  • 什么是化学糖生物学?什么是生物正交反应?

  • 化学糖生物都有哪些应用?

Essentials of Glycobiology, Chapter 53-58


Introduction to Glycobiology, Chapter 6

第八讲 糖组学/分析糖生物学(2学时)

  • 什么是糖组学? 什么是聚糖微阵列?

  • 聚糖有哪些表征方式?这些表征方式都适用于哪些体系?

  • 有哪些糖组学的数据库及生物信息学平台?

Essentials of Glycobiology, Chapter 50-52


Introduction to Glycobiology, Chapter 6

第九讲 糖结合蛋白I2学时)

  • 什么是糖结合蛋白?

  • 什么是凝集素?

  • 糖结合蛋白与聚糖微阵列结合,有哪些重要应用?

Essentials of Glycobiology, Chapter 28-30


Introduction to Glycobiology, Chapter 8

第十讲 糖结合蛋白II2学时)

  • 聚糖如何介导生物体的内源识别和外源识别?

  • 动物凝集素有哪些主要类型?

Essentials of Glycobiology, Chapter 31-38


Introduction to Glycobiology, Chapter 9


11-14周 糖相关专家报告(8学时)

授课导师根据需要,邀请糖相关领域专家进行主题报告。


15-16周 糖科学论文演讲报告 (2学时)

学生根据人数分组,选择过去6个月内发表的与糖科学领域有关的原始论文,通过多媒体形式进行介绍,听众根据内容提出问题并进行批判性讨论。要求如下:

  1. 文章主题要求在学生研究专业领域之外,应来自广泛阅读的权威期刊或顶级专业期刊。文章选定后提前一周发送至微信群,以供提前阅读及问题准备。

  2. 简介部分要求说明:论文标题,为什么选择这篇文章进行介绍?从该领域之前的工作已知哪些信息?目前该领域有哪些尚未解决的问题?为什么所选论文适合解决这些问题?简要部分需待所有听众彻底释疑后再进行论文介绍。

  3. 批判性讨论:

  1. 提出问题:对于论文中的每个图/表,将问题列在实验之后。回答:作者为什么要进行此实验?他们希望了解或展示什么?假说是什么?

  2. 解释论文中使用的方法:论文中都做过哪些实验?应提供足够详细的实验方法信息,以便听众理解实验步骤。如可能,总结实验方案,指出关键步骤并展示所获得数据的种类。 在论文的每个显示项目(图/表)中,首先介绍常规方法,然后介绍特定方法。 准备回答听众有关所用方法细节的问题。

  3. 描述结果:讨论结果时请显示原始数据。每张图/表单独成页,如图表包括多个不同组成,需要划分为不同的类型呈现在不同页上,同时确保图像的高分辨率。通过突出显示或标记数据来帮助听众解析关键数据。解释所有度量单位和误差的测定方式。

  4. 保持内容简明扼要:对幻灯片上的所有内容进行讨论,不要显示不打算表述的信息。

  5. 实验结果:实验对照有哪些?是否存在某些对照的缺失?将实验获得的清晰结论写在图/表最后。

  1. 要点重演和结论:总结主要的实验发现,作者的结论以及你对结论的评估。指出本文的优缺点。指出尚待解决的问题,然后提及工作的广泛影响。 表述你认为下一步应该做些什么。

  2. 以听众询问其余问题结束。


五.授课形式和成绩考核


授课形式:多媒体及专题讨论

成绩考核:

作业+考勤(2次,40%)、糖科学论文演讲报告(25%)、

最终项目(25%),教师浮动评价(10%




最终项目

最终项目的目标是通过在本科及研究生科恒中广泛传播糖科学这一主题,从而提高学生对于聚糖重要性的认识。学生选择一个主题(可以不限于以下主题),以教学幻灯片或视频形式介绍选择的领域与糖科学的相关性以及自身的感受,时间在10min以内。有鉴于授课老师不一定是学生感兴趣领域的专家,请在介绍中提供适当的背景信息。最终以.MP4形式提交。



最终项目主题示例:

  • 农业

  • 天文学/天体物理

  • 人类学

  • 大气科学

  • 生物工程

  • 化学工程

  • 临床医学

  • 生态学

  • 文学

  • 地理

  • 数学

  • 神话

  • 营养学

  • 物理学

  • 宗教研究

  • 心理学/社会学

  • 毒理学

  • 战争

  • 其他科目



15-16周 糖科学论文演讲报告 (2学时)

学生根据人数分组,选择过去6个月内发表的与糖科学领域有关的原始论文,通过多媒体形式进行介绍,听众根据内容提出问题并进行批判性讨论。要求如下:

  1. 文章主题要求在学生研究专业领域之外,应来自广泛阅读的权威期刊或顶级专业期刊。文章选定后提前一周发送至微信群,以供提前阅读及问题准备。

  2. 简介部分要求说明:论文标题,为什么选择这篇文章进行介绍?从该领域之前的工作已知哪些信息?目前该领域有哪些尚未解决的问题?为什么所选论文适合解决这些问题?简要部分需待所有听众彻底释疑后再进行论文介绍。

  3. 批判性讨论:

  1. 提出问题:对于论文中的每个图/表,将问题列在实验之后。回答:作者为什么要进行此实验?他们希望了解或展示什么?假说是什么?

  2. 解释论文中使用的方法:论文中都做过哪些实验?应提供足够详细的实验方法信息,以便听众理解实验步骤。如可能,总结实验方案,指出关键步骤并展示所获得数据的种类。 在论文的每个显示项目(图/表)中,首先介绍常规方法,然后介绍特定方法。 准备回答听众有关所用方法细节的问题。

  3. 描述结果:讨论结果时请显示原始数据。每张图/表单独成页,如图表包括多个不同组成,需要划分为不同的类型呈现在不同页上,同时确保图像的高分辨率。通过突出显示或标记数据来帮助听众解析关键数据。解释所有度量单位和误差的测定方式。

  4. 保持内容简明扼要:对幻灯片上的所有内容进行讨论,不要显示不打算表述的信息。

  5. 实验结果:实验对照有哪些?是否存在某些对照的缺失?将实验获得的清晰结论写在图/表最后。

  1. 要点重演和结论:总结主要的实验发现,作者的结论以及你对结论的评估。指出本文的优缺点。指出尚待解决的问题,然后提及工作的广泛影响。 表述你认为下一步应该做些什么。

  2. 以听众询问其余问题结束。




《化学文献与科学方法》本科生课程教学大纲


课程编号:负责教师: 谢然

课内学时:32学分:2


一、课程简介

本课程授课对象为化学化工学院本科生,在本课程中,你将完整学习关于化学文献的方方面面,以帮助你早日了解化学专业科研工作的要点,在未来硕士/博士的学习过程中取得更大的成功。


二、课程主要内容与学时分配:

第一部分 科学研究一般流程及基本要素 (2学时)

第一周 科学与科学方法(2学时)

  1. 介绍课程基本信息,课程结构及课时安排,成绩考核方式等;

  2. 了解什么是科学、科学方法;

  3. 了解科学与批判性思维的相关性;

  4. 掌握科学研究的伯克利模型;

  5. 熟悉科学研究的各阶段及相应的任务


第二部分 化学文献 (20学时)

第二周 科学信息收集与数字化-12学时)

  1. 提升信息素养,增加学术生活中的有效信息利用率;

  2. 了解通用的学术检索平台及一般性检索技巧;

  3. 了解Scopus的基本使用


第三周 科学信息收集与数字化-22学时)

  1. 学会使用科学数据库对课题进行研判和初步搜索;

  2. 了解Web of ScienceSciFinder等科研软件的基本使用

  3. 学会使用文献管理常用的基本软件EndNote


第四周 文献阅读与品鉴-12学时)

  1. 掌握阅读的不同层次;

  2. 理解常见的科学论文的基础、形式、信息和格式规范;


第五周 批判性文献阅读与品鉴-22学时)

  1. 掌握论文的基本构成要素,构建属于自己的文献阅读习惯;

  2. 能够进行批判性文献阅读,提高学术修养和论文鉴赏品位


第六周 推理与论证(2学时)

  1. 掌握断言、真、推理的概念,了解形式逻辑的基本构成;

  2. 思维中常见谬误与错误,了解常见的推理形式,识别论据中的偏见和假设;

  3. 识别并使用各种不同的论证类型,理解推理与论证的关系和区别;

  4. 学会分析论证


第七周 科学论证(2学时)

  1. 掌握科学论证的概念,理解科学论证与推理间的联系;

  2. 在文献阅读中运用演绎和归纳推理;

  3. 识别科学研究中的偏见与假设;利用假设获得可靠结论来改善科学工作;

  4. 理解评估论证的一般方法,掌握论证的图尔敏模型


第八周 论文写作及论文报告指导原则-12学时)

  1. 掌握论文写作的基本特点和要素;

  2. 掌握论文发表的一般步骤;

  3. 了解论文写作的基本过程


第九周 论文写作及论文报告指导原则-22学时)

  1. 运用批判性思维对论文写作进行剖析;

  2. 了解科技英语的文法与表达


第十周 科研辅助工具及科学演讲-12学时)

  1. 了解科研工作,尤其是化学文献中常用的软件;

  2. 了解英语在学术交流中的重要性;


第十一周 科研辅助工具及科学演讲-22学时)

  1. 掌握学术型PPT的基本设计原则和思路;

  2. 获得学术型PPT的一些实用性技巧;

  3. 了解科学演讲的基本注意事项


第三部分 科学方法 (10学时)

第十二周 学术文化中的批判性思维介绍 (2学时)

  1. 了解什么是科研及科学研究中的基本要素;

  2. 了解什么是批判性思维,了解学术环境中批判性思维的重要性;

  3. 了解批判性思维与逻辑思维的异同;

  4. 认清高等教育环境下从学生变为研究人员的重要性;

  5. 遵守学术诚信并身体力行


第十三周 科学研究从问题开始(2学时)

  1. 了解问题的不同认知层次;

  2. 了解学术能力的培养与科研选题的辩证关系;

  3. 了解科研选题的重要性,掌握科研选题的基本原则;

  4. 掌握开题报告的一般格式及书写规范


第十四周 实验设计、数据收集及分析(2学时)

  1. 了解实验设计的重要性;

  2. 了解实验数据统计分析的基本原理

第十五周 案例研究(2学时)

教师以自己的科研经历为例,介绍化学文献和科学方法的基本应用。


第十六周 科学交流与科学看世界(2学时)

  1. 理解科学交流的重要性;

  2. 明确科学审查通过交流实现


期末考试-论文演讲报告

学生选择过去6个月内发表的与化学相关领域有关的原始论文,通过录制视频形式进行介绍,时间为30min。要求如下:

  1. 文章主题要求在学生研究专业领域之外,应来自广泛阅读的权威期刊或顶级专业期刊。第五周前确定文章并发送至助教邮箱。所有人必须提前认真阅读汇报学生报告涉及的文献,准备问题提问。

  2. 简介部分要求说明:论文标题,为什么选择这篇文章进行介绍?从该领域之前的工作已知哪些信息?目前该领域有哪些尚未解决的问题?为什么所选论文适合解决这些问题?简介部分需待所有听众彻底释疑后再进行论文介绍。

  3. 批判性讨论:

  1. 提出问题:对于论文中的每个图/表,将问题列在实验之后。回答:作者为什么要进行此实验?他们希望了解或展示什么?假说是什么?

  2. 解释论文中使用的方法:论文中都做过哪些实验?应提供足够详细的实验方法信息,以便听众理解实验步骤。如可能,总结实验方案,指出关键步骤并展示所获得数据的种类。 在论文的每个显示项目(图/表)中,首先介绍常规方法,然后介绍特定方法。 准备回答听众有关所用方法细节的问题。

  3. 描述结果:讨论结果时请显示原始数据。每张图/表单独成页,如图表包括多个不同组成,需要划分为不同的类型呈现在不同页上,同时确保图像的高分辨率。通过突出显示或标记数据来帮助听众解析关键数据。解释所有度量单位和误差的测定方式。

  4. 保持内容简明扼要:对幻灯片上的所有内容进行讨论,不要显示不打算表述的信息。

  5. 实验结果:实验对照有哪些?是否存在某些对照的缺失?将实验获得的清晰结论写在图/表最后。

  1. 要点重演和结论:总结主要的实验发现,作者的结论以及你对结论的评估。指出本文的优缺点。指出尚待解决的问题,然后提及工作的广泛影响。 表述你认为下一步应该做些什么。

  2. 以听众询问其余问题结束,此部分控制在10-15min


课程反馈及考试内容提交

  1. 提交考试内容,完成课程反馈(附件1


三、参考书目:

1. 网络公开课 中国科技大学网络公开课程《文献管理与信息分析》

2. Understanding Science, https://undsci.berkeley.edu/

3. Critical Thinking Skills for University Success, University of Sydney, Coursera


四、成绩考核

  • 平时成绩(40%

    • 课堂点名(10%

    • 三次作业(30%),随堂材料,选择判断题,每题1

  • 期末视频(60%

  • 问卷调查(5%

    • 提交自动获得成绩(附件2