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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 応用バイオ学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
アドバンストバイオ情報
Advanced Bioinformation and Brain Sciences
2 B128-01 2021年度
6期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.生命と世界 2.進化と遺伝学 3.生物情報の流れ 4.生物配列の一次構造 5.統計力学 細胞内に保存された遺伝情報から生命体は創られている。だとすれば、はじまりの生物はど んな情報を持ち、どんな形をしていたのだろうか?本講義では生命の情報について「分子進 化学」「遺伝子情報伝達」「確率・統計(配列解析)」「統計力学(タンパク質の構造)」 などのさまざまな側面から学習し、生命について自ら考える力を身につけることを目指す。
授業の概要および学習上の助言
生命の成り立ちを考える上で重要な「生物配列」について、その進化的な意義や情報伝達についてを学び、配列(一次)構造 をより深く理解するための統計力学について学ぶ。本科目を学ぶためには確率・統計の学習を終えていることが望ましい。そ のためデータ解析、バイオ情報基礎の科目を合格していない学生は、合格レベルまで自学習をしてから本科目に参加すること が必要である。生物物理学的な視点が必要となるため、十分な予習が求められる。(注意事項)学習をするために「確率・統 計」「統計力学」についての知識が必要となることを考慮した上で履修してください。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
「確率・統計」「統計力学」の生体分子(核酸配列・アミノ酸配列)への適用と応用と学ぶため「確率・統計」の最低限の知 識は備えておく必要がある。2年次開講科目の「データ解析」「バイオ情報基礎」の単位を取得していない学生は、授業中、 基本的な専門用語の説明等は極力行わないため、しっかりと予習をしてから授業に臨む必要がある。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I,N 生物配列の進化的意義について説明できる。
I,N 生物配列の解析手法について説明できる。
I,N タンパク質の構造解析について説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 20 30 40 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 20 30 40 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 10 10 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 10 10 10 0 0 0 0 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 10 10 0 0 0 10 30
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 達成度認定試験を行う。講義内容についての理解度を問うだけでなく、データの読み取りやそれに基づく 考察能力も問い、それらの応用力についても評価する。
クイズ
小テスト
毎授業ごとに演習を行う。授業内容の理度解を確認するとともに、授業に対する姿勢も評価する。
レポート 授業の進度に合わせて4回行う(宿題)。授業の内容について大局的な理解度についてのレポートとし、 授業内容の理度解を確認する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 授業や試験への取り組み、出席に対して評価する。欠席・遅刻・早退および授業を妨げるような行為につ いては減点の対象とする。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
生命について生物配列解析の観点から進化・遺伝情報の流れ・ (一次〜三次)構造について詳細に説明することができる。 生命について生物配列解析の観点から進化・遺伝情報の流れ・ (一次〜三次)構造についておおまかに説明することができる 。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 ガイダンス  配布するシラバスをもとに科目の概要や学習目標、 行動目標を理解する。  生物系科目における「確率・統計」「統計力学」に ついての説明を行い、その重要性を理解する。 学習支援計画書の説明 講義と質疑 演習(1) 自己点検授業(1) 予習:「確率・統計」「統計力学 」についてこれまでに学習したこ とを復習する。 復習:演習(1)を解き直し、内 容を理解する。 120 30
2 生命現象と確率・統計、統計力学  生命現象の中にある確率・統計、統計力学について 理解する。 講義と質疑 演習(2) 自己点検授業(2) 予習:「確率・統計」「統計力学 」についてこれまでに学習したこ とを復習する。 復習:演習(2)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
3 分子進化遺伝学(1)  生物配列の進化的変化、ゲノムの進化について理解 する。 講義と質疑 演習(3) 自己点検授業(3) 予習:生物配列と「確率・統計」 の関係について、簡単にまとめて おく(バイオ情報基礎の復習) 。 復習:演習(3)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
4 分子進化遺伝学(2)  系統樹、集団遺伝学について理解する。 講義と質疑 演習(4) 自己点検授業(4) 予習:系統樹の作成方法について まとめておく(バイオ情報基礎の 復習)。 復習:演習(4)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
5 遺伝子暗号の起源と進化(1) 遺伝暗号の成り立ちとについて理解する。 講義と質疑 演習(5) 自己点検授業(5) 予習:コドンとアンチコドンにつ いてまとめておく。 復習:演習(5)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
6 遺伝子暗号の起源と進化(2) 遺伝暗号の起源と初期進化について理解する。 講義と質疑 演習(6) 自己点検授業(6) 予習:tRNA についてまとめてお く。 復習:演習(6)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
7 生物学の未来と現状(1)  「生物学」とは何か?そもそも「生物」とは何か? これまでに得た知識と教室内の対話から模索し、自分 なりの答えをみつける。 反転授業(予定) 演習(7) 自己点検授業(7) 予習:ガイダンス時に提示された テーマについて、自分の答えをま とめておく。 復習:演習(7)を解き直し、内 容を理解する。 90 30
8 生物学の未来と現状(2)  社会における生物(生命体)の役割は何か?社会進 化論は適用されうるのか?これまでに得た知識と教室 内の対話から模索し、自分なりの答えをみつける 反転授業(予定) 演習(8) 自己点検授業(8) 予習:ガイダンス時に提示された テーマについて、自分の答えをま とめておく。 復習:演習(8)を解き直し、内 容を理解する。 90 30
9 生物配列の解析(1)  生物配列の一次構造を学び、解析のためのアルゴリ ズムを理解する。 講義と質疑 演習(9) 自己点検授業(9) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(9)を解き直し、内 容を理解する。 60 30
10 生物配列の解析(2)  生物配列の一次構造を学び、解析のための確率論的 手法を理解する。 講義と質疑 演習(10) 自己点検授業(10) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(10)を解き直し、 内容を理解する。 60 30
11 生物配列の解析(3)  生物配列の一次構造を学び、文法解析手法を理解す る。 講義と質疑 演習(11) 自己点検授業(11) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(11)を解き直し、 内容を理解する。 60 30
12 生物配列の解析(4)  生物配列の一次構造を学び、文法解析手法を理解す る。 講義と質疑 演習(12) 自己点検授業(12) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(12)を解き直し、 内容を理解する。 60 30
13 生体分子の統計力学  タンパク質の構造と統計力学の関係、分子平衡論、 確率論について理解する。  簡単な系における平衡統計力学とダイナミクスにつ いて理解する。  タンパク質の構造と自由エネルギーについて理解す る。 講義と質疑 演習(13) 自己点検授業(13) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(13)を解き直し、 内容を理解する。 60 30
14 バイオ情報からイノベーションへ 講義と質疑 演習(14) 自己点検授業(14) 予習:オリジナルテキストの内容 をだいたい理解しておくこと 復習:演習(14)を解き直し、 内容を理解する。 60 30
15 達成度認定試験  これまでの学習内容の理解度を確認するための試験 を行い、各自の達成度の確認を行う。 試験は60分で行い、残りの時間で解説を行う。 達成度認定試験 試験の解説 自己点検授業(15) 予習:これまでの学習内容の復習 。 復習:各自答え合わせをし、解け なかった問題を解き直し、学習内 容を理解する。 180 60