《生物传感器与应用概论》课程教学大纲一、课程简介课程中文名生物传感器与应用概论课程英文名Introductiontobiosensorsandapplications34课程代码266K13C课程学分2总学时数口通识核心必修口线上团线下课程类别团通识核心选修课程形态口线上线下混合口其他口学科基础课程口闭卷口开卷口一页开卷口面试口口试口答辩考核方式团论文口报告口大型作业口课程作品口其他开课基层化学系开课学院材料科学与化学工程学院教学组织临床医学，公共卫生与预防面向专业开课学期医学，药学，食品科学与工2023-2024第二学期程，生物技术课程负责人干宁审核人生物化学先修课程后续课程生物芯片技术无课程网址所属通识选修口1.中华文明与世界文化模块课模块（备注：口2.科学探索与技术创新模块通识必修课不团3.生命健康与生态环境模块用填，通识选口4.社会科学与公共责任模块修核心课必口5.艺术体验与审美鉴赏模块填)口6.创新能力与创业素养模块生物医学传感器是生物、医学和食品类专业本科生的一门跨学科选修课。本课程介绍生物医学传感器基础知识和国内外生物医学传感器的最新研究成果与发展趋势，包括生物传感器的发展概况、生物传感器基础、生物医学传感器的检测技术及其在生物医学中课程简介的应用等。主要教学内容包括生物医学传感器的发展过程、生物医学传感器的特点和特殊要求，生物医学传感技术的未来趋势；生物医学传感技术基础，传感器的定义、分类、传感器的敏感元件与传感器的基本结构；物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器
《生物传感器与应用概论》课程教学大纲 一、课程简介 课程中文名 生物传感器与应用概论 课程英文名 Introduction to biosensors and applications 课程代码 266K13C 课程学分 2 总学时数 34 课程类别 □通识核心必修 通识核心选修 □学科基础课程 课程形态 □线上 线下 □线上线下混合 □其他 考核方式 □闭卷 □开卷 □一页开卷 □面试 □口试 □答辩 论文 □报告 □大型作业 □课程作品 □其他 开课学院 材料科学与化学工程学院 开课基层 教学组织 化学系 面向专业 临床医学，公共卫生与预防 医学，药学，食品科学与工 程，生物技术 开课学期 2023-2024 第二学期 课程负责人 干宁 审核人 先修课程 生物化学 后续课程 生物芯片技术 课程网址 无 所属通识选修 课模块（备注： 通识必修课不 用填，通识选 修 核 心 课 必 填） □1. 中华文明与世界文化模块 □2. 科学探索与技术创新模块 ☑3. 生命健康与生态环境模块 □4. 社会科学与公共责任模块 □5. 艺术体验与审美鉴赏模块 □6. 创新能力与创业素养模块 课程简介 生物医学传感器是生物、医学和食品类专业本科生的一门跨学科 选修课。本课程介绍生物医学传感器基础知识和国内外生物医学 传感器的最新研究成果与发展趋势，包括生物传感器的发展概况、 生物传感器基础、生物医学传感器的检测技术及其在生物医学中 的应用等。主要教学内容包括生物医学传感器的发展过程、生物医 学传感器的特点和特殊要求，生物医学传感技术的未来趋势；生物 医学传感技术基础， 传感器的定义、分类、传感器的敏感元件与 传感器的基本结构；物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器
等。本课程教学目标为让学生掌握现代生物医学传感器的原理、结构及检测方法，并能够结合典型实例了解生物医学传感器在生物医学和人体健康等方面的具体应用及其发展趋势。As a basic course of engineering, Biosensors is a major basic course forundergraduate students majoring in biology, medicine and food science. Itintroduces the basic knowledge of biosensor and the latest domestic andinternational studies in this field, includingthe overview and basicknowledgeofbiomedical sensor technology, as well as the applications in biomedicalengineering of typical physical, chemical and biological sensors. The main courseoutcomes include the development, characteristics, special requirements and thefuture trend of biosensors,Basictechnologyof biomedical sensor,thedefinition,classification, sensing technology and the structure of the biomedicalsensorDetection technology ofbiosensors, static characteristic ofthe sensors,andthefundamental of physical sensors,chemical sensors and biological sensors.Theobjective of this course is to help students grasp the fundamental structures andthe detecting technology of the modern biosensors, and understand the applicationand the development trend inbiomedicine, medical science and human health bythe通识选修核心课程类型的相关说明：1.中华文明与世界文化模块。旨在通过古今中外文学、历史、哲学、艺术等领域经典文献、思想的学习，尤其是强化对中华传统文化的教育与熏陶，引导学生进行审美体验与实践，领会中国优秀传统文化的精神实质、丰富内涵和现代价值，从本土和全球视野理解世界主要文明，引导学生在经济全球化、文化多元化背景下理性认识中华文明与世界文化。2.科学探索与技术创新模块。通过讲授数学、自然科学的重要知识点、方法论或发展历史、现状和趋势，增强学生的基础科学素养，使学生逐步建立对于人类自身和世界的科学态度，培养学生创新精神，提升学生创新能力；通过讲授工程技术的原理、发展以及革新的课程。在通过了解技术发展史、技术前沿问题，探讨工程革新与技术进步对社会发展的影响以及技术如何推动社会进步，帮助学生树立基本的工程意识、工程伦理及可持续绿色发展理念。3.生命健康与生态环境模块。引导学生深入理解生命和生态的价值和意义，通过探讨关涉个体生命和人类进步、人与自然和谐发展等议题，帮助学生树立保护生态、敬畏生命的价值观、生命观和人生观，塑造积极向上的生命观和人生观。4.社会科学与公共责任模块。主要借助政治、经济、法学、管理、教育等社会科学的一些主要概念和方法，帮助学生了解社会科学的演变过程、经典理论和当代趋势，引导学生从经济、社会、法律、心理等方面，深度理解现代社会的发展、变化及内在机理，提升学生的辨别分析能力和实践能力，明确自已作为一个公民应尽的社会责任，培养学生的公共精神与时代责任感。5.艺术体验与审美鉴赏模块。主要发展学生的审美情趣、鉴赏能力和阐释能力，培养学生在戏曲、戏剧、美术、音乐、影视、舞蹈、书法等方面的理解和创造能力，引导学生参与各种形式的艺术实践和艺术体验。6.创新能力与创业素养模块。主要发展学生的自主创新能力和创业能力，引导学生了解自我，树立创新、创业意识、掌握创业知识、培养创业技能、培养团队精神。二、课程目标
通识选修核心课程类型的相关说明： 1.中华文明与世界文化模块。旨在通过古今中外文学、历史、哲学、艺术等领域经典文 献、思想的学习，尤其是强化对中华传统文化的教育与熏陶，引导学生进行审美体验与实践， 领会中国优秀传统文化的精神实质、丰富内涵和现代价值，从本土和全球视野理解世界主要 文明，引导学生在经济全球化、文化多元化背景下理性认识中华文明与世界文化。 2.科学探索与技术创新模块。通过讲授数学、自然科学的重要知识点、方法论或发展历 史、现状和趋势，增强学生的基础科学素养，使学生逐步建立对于人类自身和世界的科学态 度，培养学生创新精神，提升学生创新能力；通过讲授工程技术的原理、发展以及革新的课 程。在通过了解技术发展史、技术前沿问题，探讨工程革新与技术进步对社会发展的影响以 及技术如何推动社会进步，帮助学生树立基本的工程意识、工程伦理及可持续绿色发展理念。 3.生命健康与生态环境模块。引导学生深入理解生命和生态的价值和意义，通过探讨关 涉个体生命和人类进步、人与自然和谐发展等议题，帮助学生树立保护生态、敬畏生命的价 值观、生命观和人生观，塑造积极向上的生命观和人生观。 4.社会科学与公共责任模块。主要借助政治、经济、法学、管理、教育等社会科学的一 些主要概念和方法，帮助学生了解社会科学的演变过程、经典理论和当代趋势，引导学生从 经济、社会、法律、心理等方面，深度理解现代社会的发展、变化及内在机理，提升学生的 辨别分析能力和实践能力，明确自己作为一个公民应尽的社会责任，培养学生的公共精神与 时代责任感。 5.艺术体验与审美鉴赏模块。主要发展学生的审美情趣、鉴赏能力和阐释能力，培养学 生在戏曲、戏剧、美术、音乐、影视、舞蹈、书法等方面的理解和创造能力，引导学生参与 各种形式的艺术实践和艺术体验。 6.创新能力与创业素养模块。主要发展学生的自主创新能力和创业能力，引导学生了解 自我，树立创新、创业意识、掌握创业知识、培养创业技能、培养团队精神。 二、课程目标 等。本课程教学目标为让学生掌握现代生物医学传感器的原理、结 构及检测方法，并能够结合典型实例了解生 物医学传感器在生物 医学和人体健康等方面的具体应用及其发展趋势。 As a basic course of engineering, Biosensors is a major basic course for undergraduate students majoring in biology ，medicine and food science. It introduces the basic knowledge of biosensor and the latest domestic and international studies in this field, including the overview and basic knowledge of biomedical sensor technology, as well as the applications in biomedical engineering of typical physical, chemical and biological sensors. The main course outcomes include the development, characteristics, special requirements and the future trend of biosensors; Basic technology of biomedical sensor, the definition,classification, sensing technology and the structure of the biomedical sensor;Detection technology of biosensors, static characteristic of the sensors, and the fundamental of physical sensors, chemical sensors and biological sensors. The objective of this course is to help students grasp the fundamental structures and the detecting technology of the modern biosensors, and understand the application and the development trend inbiomedicine, medical science and human health by the
表1课程目标序号课程目标课程目标1能够阐述生物医学传感技术的相关概念并完成相关定量计算能够结合传感器阐述检测技术，将基础知识与不同类型传感课程目标2器的应用相结合能够了解宏观检测和微观检测技术、多类生物医学传感器的课程目标3敏感元件，基本结构与发展趋势等，并能阐述本领域的跨学科特性；能够通过经典案例分析传感器和检测技术在生物医学、人类课程目标4健康、环境科学和医药健康领域中的潜在应用价值，造福病患为目标，提升专业热情。能够对柔性传感器有整体清晰的掌握和了解课程目标5课程目标6能够将基础知识与不同类型新型传感器的应用相结合三、课程目标与毕业要求对应关系表2课程目标与毕业要求对应关系课程本课程目标三维与毕业要求毕业要求目标目标的对应关系知识教育知识（在从事教育教学过程中所需要的关于教育学和心理学目标等方面的知识）学科知识学科教学知识工程知识（能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解V决复杂工程问题）V医学知识通识性知识（自然科学和人文社会科学方面的知识：有关艺术方面的知识：信息技术知识：有关国情的知识，等等）其他知识V能力分析问题能力目标解决问题能力创新能力实践能力V研究能力使用现代工具或信息能力V沟通能力（读写、论辩、倾听、协作等）
表 1 课程目标 序号 课程目标 课程目标 1 能够阐述生物医学传感技术的相关概念并完成相关定量计算 课程目标 2 能够结合传感器阐述检测技术, 将基础知识与不同类型传感 器的应用相结合 课程目标 3 能够了解宏观检测和微观检测技术、多类生物医学传感器的 敏感元件，基本结构与发展趋势等, 并能阐述 本领域的跨学 科特性； 课程目标 4 能够通过经典案例分析传感器和检测技术在生物医学、人类 健康、环境科学和医药健康领域中的潜在应用价值，造福病 患为目标，提升专业热情。 课程目标 5 能够对柔性传感器 有整体清晰的掌握和了解 课程目标 6 能够将基础知识与不同类型新型传感器的应用相结合 三、课程目标与毕业要求对应关系 表 2 课程目标与毕业要求对应关系 课程 三维 目标 毕业要求目标 本课程目标 与毕业要求 的对应关系 知识 目标 教育知识（在从事教育教学过程中所需要的关于教育学和心理学 等方面的知识） 学科知识 学科教学知识 工程知识（能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解 决复杂工程问题） √ 医学知识 √ 通识性知识（自然科学和人文社会科学方面的知识；有关艺术方 面的知识；信息技术知识；有关国情的知识，等等） 其他知识 能力 目标 分析问题能力 √ 解决问题能力 创新能力 实践能力 研究能力 √ 使用现代工具或信息能力 沟通能力（读写、论辩、倾听、协作等） √
团队协作能力终身学习能力管理能力（班级指导）反思与发展能力其他能力V价值广博视野（学科交融、国际视野、国家认同等）目标人文精神（人文修养、同情心、社会责任、奉献精神等）1科学素养（创新精神、探究能力、理性思维、学科素养等）自主发展（珍爱生命、健全人格、自我管理等）艺术审美（审美情趣、艺术鉴赏、艺术表达、创意表现等）政治信仰（马克思主义：以人民为中心：四个意识：政治意识、大局意识、核心意识、看齐意识：三个认同：政治认同、思想认V同、情感认同：四个自信：道路自信、理论自信、制度自信、文化自信：了解四情：世情国情党情民情）理想信念（共产主义远大理想和中国特色社会主义共同理想：中国梦）价值理念（社会主义核心价值观：富强民主文明和谐、自由平等公正法治、爱国敬业诚信友善：新发展理念：环境和可持续发展：创新、协调、绿色、开放、共享；人类命运共同体：融国家、社会、公民的价值要求于一体优秀传统文化（爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神：中华优秀传统文化：讲仁爱、重民本、守诚信、票正义、尚和合、求大同的思想精华和时代价值，教育引导学生富有中国心、饱含中国情、充满中国味法治观念（习近平全面依法治国新理念新思想新战略；法治理念、法治原则、重要法律概念：运用法治思维和法治方式维护自身权利、参与社会公共事务、化解矛盾纠纷的意识和能力）道德情操（社会公德、家庭美德、个人品德）精神追求（以改革创新为核心的时代精神，以爱国主义为核心的民族精神：伟大民族精神：伟大创造精神、伟大奋斗精神、伟大团结精神、伟大梦想精神：革命精神：斗争精神：工匠精神；家国情怀：教育情怀：科学精神：钉钉子精神：浙江精神；红船精神)
团队协作能力 终身学习能力 管理能力（班级指导） 反思与发展能力 其他能力 价值 目标 广博视野（学科交融、国际视野、国家认同等） √ 人文精神（人文修养、同情心、社会责任、奉献精神等） 科学素养（创新精神、探究能力、理性思维、学科素养等） √ 自主发展（珍爱生命、健全人格、自我管理等） 艺术审美（审美情趣、艺术鉴赏、艺术表达、创意表现等） 政治信仰（马克思主义；以人民为中心；四个意识：政治意识、 大局意识、核心意识、看齐意识；三个认同：政治认同、思想认 同、情感认同；四个自信：道路自信、理论自信、制度自信、文 化自信；了解四情：世情国情党情民情） √ 理想信念（共产主义远大理想和中国特色社会主义共同理想；中 国梦） 价值理念（社会主义核心价值观：富强民主文明和谐、自由平等 公正法治、爱国敬业诚信友善；新发展理念：环境和可持续发 展；创新、协调、绿色、开放、共享；人类命运共同体；融国 家、社会、公民的价值要求于一体 优秀传统文化（爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心 的时代精神；中华优秀传统文化：讲仁爱、重民本、守诚信、崇 正义、尚和合、求大同的思想精华和时代价值，教育引导学生富 有中国心、饱含中国情、充满中国味） 法治观念（习近平全面依法治国新理念新思想新战略；法治理 念、法治原则、重要法律概念；运用法治思维和法治方式维护自 身权利、参与社会公共事务、化解矛盾纠纷的意识和能力） 道德情操（社会公德、家庭美德、个人品德） 精神追求（以改革创新为核心的时代精神，以爱国主义为核心的 民族精神；伟大民族精神：伟大创造精神、伟大奋斗精神、伟大 团结精神、伟大梦想精神；革命精神；斗争精神；工匠精神；家 国情怀；教育情怀；科学精神；钉钉子精神；浙江精神；红船精 神）
科学思维（战略思维、系统思维、创新思维、辩证思维、底线思V维、法治思维、历史思维、批判思维职业理想与道德（各行业包括教师医生、工程师等在内的的职业精神和职业规范：增强学生职业责任感，培养学生遵纪守法、爱岗敬业、无私奉献、诚实守信、公道办事、开拓创新的职业品格和行为习惯）其他价值四、课程内容与基本要求说明：具体阐述课程每个教学单元的教学内容（含理论和实践）、教学方法、学时分配，应详细完整，一般按章节、单元叙述为宜；说明每章节主要内容、教学要求、阅读书目、习题或思考题等等方面，并列出课程目标与教学内容、教学方法的对应关系。表 3课程目标与教学内容、教学方法的对应关系教学内容教学方法课程目标详细内容与要求生物传感器绪论与基础能够阐述生（1）主要讲授：生物传感器定义、生物传感器基本构成型式、传感器特点及发展趋势等。物医学传感技术的相关（2）要求掌握：生物组件、免疫反应、酶反讲授1概念并完成应、传感器、检测技术、测量系统、检测等基本概念：绘制传感器和现代测量系统的基本结相关定量计算构方框图，说明各部分的实现的功能；了解生物传感器与检测技术的发展概况和趋势。物理传感器的基本原理及应用（1）主要讲授：电阻应变式生物传感器的工能够结合传作原理，输入输出特性表达式，基本结构，测感器阐述检量电路，弹性元件，信号调理电路，单片机及测技术，将翻转课其接口电路。基础知识与2（2）要求掌握：明晰电阻应变效应：推导电阻堂不同类型传应变片的输入输出特性：根据公式能够分析得感器的应用出应变片的灵敏度公式；金属应变片的类型和相结合特性；熟知阻抗传感器信号处理常用电桥电路和电阻应变式传感器的应用；了解重量检测的相关传感器与发展趋势。化学传感器的基本原理及应用能够了解宏观检测和微主要讲授：光电传感器的原理、霍尔效应、压讲授、电和化学修饰电极传感器的测量电路、特性分观检测技3研讨术、多类生析，传感器误差分析/压电传感器的前置大器物医学传感的分析，压电效应、压电传感器的测量电路
科学思维（战略思维、系统思维、创新思维、辩证思维、底线思 维、法治思维、历史思维、批判思维） √ 职业理想与道德（各行业包括教师医生、工程师等在内的的职业 精神和职业规范；增强学生职业责任感，培养学生遵纪守法、爱 岗敬业、无私奉献、诚实守信、公道办事、开拓创新的职业品格 和行为习惯） 其他价值 四、课程内容与基本要求 说明：具体阐述课程每个教学单元的教学内容（含理论和实践）、教学方 法、学时分配，应详细完整，一般按章节、单元叙述为宜；说明每章节主要内容、 教学要求、阅读书目、习题或思考题等等方面，并列出课程目标与教学内容、教 学方法的对应关系。 表 3 课程目标与教学内容、教学方法的对应关系 教学内容 详细内容与要求 教学方法 课程目标 1 生物传感器绪论与基础 （1）主要讲授：生物传感器定义、生物传感 器基本构成型式、传感器特点及发展趋势等。 （2）要求掌握：生物组件、免疫反应、酶反 应、传感器、检测技术、测量系统、检测等基 本概念；绘制传感器和现代测量系统的基本结 构方框图，说明各部分的实现的功能；了解生 物传感器与检测技术的发展概况和趋势。 讲授 能够阐述生 物医学传感 技术的相关 概念并完成 相关定量计 算 2. 物理传感器的基本原理及应用 （1）主要讲授：电阻应变式生物传感器的工 作原理，输入输出特性表达式，基本结构，测 量电路，弹性元件，信号调理电路，单片机及 其接口电路。 （2）要求掌握：明晰电阻应变效应；推导电阻 应变片的输入输出特性；根据公式能够分析得 出应变片的灵敏度公式；金属应变片的类型和 特性； 熟知阻抗传感器信号处理常用电桥电 路和电阻应变式传感器的应用；了解重量检测 的相关传感器与发展趋势。 翻转课 堂 能够结合传 感器阐述检 测技术, 将 基础知识与 不同类型传 感器的应用 相结合 3. 化学传感器的基本原理及应用 主要讲授：光电传感器的原理、霍尔效应、压 电和化学修饰电极传感器的测量电路、特性分 析，传感器误差分析/压电传感器的前置大器 的分析，压电效应、压电传感器的测量电路。 讲授、 研讨 能够了解宏 观检测和微 观检测技 术、多类生 物医学传感