《微生物學實驗》課程教學大綱

《微生物學實驗》課程教學大綱課程中文名稱：微生物學實驗課程英文名稱：MicrobiologyExperiment課程編號：J7021學分：3學時：48先修課程：無機及分析化學實驗、有機化學實驗、生物化學實驗、微生物學后續(xù)課程：發(fā)酵工程原理、食品發(fā)酵工藝學適用專業(yè)：生物工程課程類別：專業(yè)核心課程/必修開課單位：生物與制藥學院一、課程的性質與課程目標微生物學實驗是生物工程專業(yè)的必修課。微生物學實驗的目的是使學生具有適應于從事相關科學的理論基礎研究與實際生產應用的實驗技能。微生物學實驗的任務是在理論課的基礎上，樹立牢固的無菌操作理念，能夠熟練掌握顯微鏡以及制片和染色技術、分離純化以及微生物培養(yǎng)的基本過程，具有一定的無菌操作技能，能夠識別基本的微生物類別，掌握幾種基本的消毒滅菌技術，具有從自然界獲取有利用價值的微生物的能力。本課程對畢業(yè)要求4.2具有重要支撐，其具體課程目標如下：（1）掌握顯微鏡技術，染色技術、微生物培養(yǎng)、無菌操作、分離純化等微生物實驗的基本原理和實驗操作技術，能夠根據微生物形態(tài)特征初步識別食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥等領域生產中工業(yè)微生物種類；（2）掌握水中大腸菌群檢測的測定方法，能夠具備分離土壤及其他環(huán)境微生物的能力，并能對其培養(yǎng)特性、環(huán)境因素對其菌株生長的影響、發(fā)酵生理生化特性和特殊功能性進行分析。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求支撐的畢業(yè)要求指標點課程目標4研究：掌握物理、化學、生物學和工程學研究方法，具備基于生物工程基本原理并采用科學方法對食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥等領域生產復雜工程問題進行研究的能力，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。4.2掌握專業(yè)實驗的基本原理和方法，能夠將其用于分析食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產復雜工程問題的生物學和工程學的基本特征；；（1）掌握顯微鏡技術，染色技術、微生物培養(yǎng)、無菌操作、分離純化等微生物實驗的基本原理和實驗操作技術，能夠根據微生物形態(tài)特征初步識別食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥等領域生產中微生物種類；（2）掌握水中大腸菌群檢測的測定方法，能夠分離土壤及其他環(huán)境中的微生物，并能對其培養(yǎng)特性、環(huán)境因素對其菌株生長的影響、發(fā)酵生理生化特性和特殊功能進行分析。三、課程的教學內容、教學進度及教學要求序號實驗名稱及內容學時分配教學要求及教學方式學生任務（要求）實驗預習實驗操作實驗報告1實驗1普通光學顯微鏡的原理及使用(課程目標1)4(1)掌握光學顯微鏡的結構和工作原理；(2)掌握光學顯微鏡的使用和維護方法；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解利用顯微鏡鏡檢的重要性。(2)了解顯微鏡的結構和工作原理。（3）了解顯微鏡觀察的基本步驟。以及顯微鏡的保養(yǎng)和維護。(1)能夠獨立完成顯微鏡的操作，并觀察到目標菌株；(2)顯微鏡清潔和日常維護。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，理解顯微鏡檢對食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥等領域生產的意義。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。2實驗2細菌的簡單染色和革蘭氏染色(課程目標1)4(1)掌握細菌簡單染色和革蘭氏染色的原理、方法及操作要點；(2)能夠識別和判斷細菌菌種樣品是否污染雜菌；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解細菌簡單染色和革蘭氏染色的原理。(1)能夠獨立完成細菌染色及制片操作，并觀察到目標菌株；(2)能夠識別和判斷細菌菌種樣品是否污染雜菌。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，掌握細菌類菌種染菌問題的基本特征。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。3實驗3放線菌、霉菌的形態(tài)觀察(課程目標1)4(1)掌握放線菌和四大類霉菌的顯微結構特征；(2)掌握識別放線菌和霉菌的基本方法；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解放線菌和霉菌的細胞結構。(1)能夠獨立制片并完成對鏈霉菌、曲霉、青霉、根霉、毛霉的顯微結構觀察；(2)能夠通過顯微觀察識別放線菌和霉菌。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，掌握放線菌和霉菌類菌種染菌問題的基本特征。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。4實驗4酵母細胞的形態(tài)觀察、死活鑒別和顯微計數(課程目標1)4(1)掌握酵母細胞染色、死活鑒別和血球計數的原理、方法及操作要點；(2)掌握識別酵母菌的基本方法；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解酵母菌的細胞結構；(3)了解血球計數和美蘭染色的基本原理。(1)能夠獨立制片、染色并完成對酵母細胞的顯微結構觀察和死活鑒別；(2)能夠通過血球計數法計算發(fā)酵液中酵母菌的數量。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，掌握酵母菌類菌種染菌問題的基本特征。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。5實驗5實驗室環(huán)境、人體表面微生物檢查及常用器皿包扎(課程目標1)4(1)掌握微生物實驗常用器皿的包扎方法；(2)樹立無菌操作的意識；（3）建立微生物安全的意識；(4)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解無菌操作的意義及相關規(guī)范；(3)了解環(huán)境中的致病菌(1)能夠獨立完成平皿、移液管、涂布棒、試管、三角瓶等常用器皿的包扎；(2)學會制作棉塞和打活結。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，理解無菌操作對食品發(fā)酵和生物醫(yī)藥生產的意義。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。6實驗6培養(yǎng)基的制備、消毒與滅菌(課程目標1)4(1)掌握培養(yǎng)基配置的基本流程和操作要點；(2)掌握高壓滅菌鍋的滅菌原理、使用規(guī)范和安全要求；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解培養(yǎng)基的配置方法和基本原則；(3)了解消毒和滅菌的基本原理及二者區(qū)別；(4)高壓滅菌鍋操作的危險性分析。(1)能夠獨立配制高氏一號，查氏一號和NA等典型培養(yǎng)基；(2)能夠使用半自動高壓滅菌鍋對培養(yǎng)基及包扎后的器皿進行滅菌。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，理解培養(yǎng)基滅菌對食品發(fā)酵和生物醫(yī)藥生產的意義。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。7實驗7微生物的分離純化技術(課程目標1)4(1)掌握平板制備的基本流程和操作方法；(2)掌握平板劃線、涂布和稀釋等微生物分離基本方法的原理和操作要點；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解微生物分離純化的基本原理和方法。(1)獨立制備3個平板，并分別進行劃線、涂布和稀釋分離；(2)能夠分離純化得到目標菌株的單菌落。(1)實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，掌握食品發(fā)酵和生物醫(yī)藥生產菌種分離純化問題的基本特征。8實驗8平板菌落計數與接種(課程目標1)4(1)掌握平板菌落計數的基本原理和方法；(2)掌握微生物接種技術的基本原理、接種時的安全防護及實驗方法；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。((1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解平板菌落計數的基本原理和方法。(1)能夠通過稀釋菌懸液和斜面接種得到單菌落，并進行菌落計數；(2)能夠獨立完成對斜面、平板、搖瓶等常規(guī)微生物實驗培養(yǎng)技術的接種方法，并做到不污染雜菌。（1）實驗數據的記錄、分析與解釋及實驗總結；（2）能獨立準確的完成實驗課后思考題。9實驗9土壤微生物（霉菌、細菌）的分離純化(課程目標2)4(1)掌握從土壤中分離微生物的基本流程和操作要點；(2)掌握土壤采集、微生物富集、目標菌株篩選的基本原理和方法；(3)指導預習、示范操作和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。(2)了解從土壤中分離微生物的基本流程和操作要點。(1)能夠從土壤中獲得霉菌、細菌；(2)能夠對目標菌株進行分離、純化。(1)有真實準確的實驗數據記錄、分析與解釋及實驗總結；(2)明確實驗的應用范圍，掌握菌種分離純化問題的基本特征。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。10實驗10環(huán)境因子對微生物生長的影響(課程目標2)4(1)掌握物理因子對微生物生長的影響；(2)掌握化學因子對微生物生長的影響；(3)掌握生物因子對微生物生長的影響。(4)指導預習和啟發(fā)思考。(1)了解實驗的目的和實驗步驟。（2）了解各類環(huán)境因子影響微生物生長的原理以及各種消毒劑和消毒手段在食品發(fā)酵和生物醫(yī)藥生產中的應用。（1）能夠制備含菌檢測平板；（2）能夠使用濾紙片法檢測化學試劑對微生物生長的影響；（1）有真實準確的實驗數據記錄、分析與解釋及實驗總結；（2）能將這些環(huán)境因子對微生物生長控制的原理運用于生產實踐。（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。11實驗11微生物的生理生化(課程目標2)4通過IMViC以及檸檬酸鹽利用和H2S實驗，掌握大腸桿菌和產氣腸桿菌的代謝特性在腸道菌群檢測中的意義。指導預習和啟發(fā)思考。通過對腸道菌發(fā)酵代謝途徑的生化反應機制的了解，認識并掌握將其運用于腸道菌鑒定的原理。（1）掌握液體接種技術，（2）掌握發(fā)酵后酸堿指示劑和顯色劑的使用規(guī)范，（3）掌握穿刺接種技術。（1）真實準確的記錄實驗結果，能正確分析和解釋實驗結果，并附上實驗結果照片。（2）能夠分析實驗失敗的原因，并提出改進的方法，（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。12實驗12水中大腸菌群的檢測(課程目標2)4（1）學習并掌握水中大腸菌群數量的測定方法了解大腸菌群的數量在飲水中的重要性指導預習和啟發(fā)思考。（1）了解水中大腸菌群測定的原理，明確其在生活生產中的應用范圍和應用意義。（2）掌握多管發(fā)酵法測定水中大腸菌群的方法和注意事項，（3）了解水中大腸菌群測定結果的判斷。（1）能夠獨立制備初發(fā)酵和平板分離培養(yǎng)基，并能夠科學的采集水樣。（2）能夠對初發(fā)酵結果進行判斷，并能夠獨立完平板分離菌株的圖片、染色和鏡檢（3）能夠對復發(fā)酵結果進行判斷。（1）真實準確的記錄實驗結果，能正確分析和解釋實驗結果，并附上實驗結果照片。（2）能夠分析實驗失敗的原因，并提出改進的方法，（3）能獨立準確的完成實驗課后思考題。四、課程考核與成績評定4.1課程的考核與成績評定本課程的考核方面：實驗操作、實驗報告、期末閉卷考試。課程總評成績構成如下：實驗操作實驗報告試卷考試2030504.2課程考核對課程目標的支撐4.2.1過程考核評價標準考核方式所占比重100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥6060>x實驗操作20能夠嚴格按每個實驗的操作步驟和操作規(guī)范獨立完成實驗項目，并得到準確可靠的實驗結果。能夠嚴格按照每個實驗的操作步驟規(guī)范地完成實驗項目，并能夠得到較好的結果。能夠按照每個實驗的操作步驟基本規(guī)范地完成實驗項目，并能得到部較好的實驗結果。能夠基本按照操作步驟完成實驗項目，并能得到部分理想的實驗結果。能夠在老師的協助下完成實驗項目的操作步驟，但是沒有得到理想的實驗結果。實驗報告*30有完整的預習報告，能夠通過課前實驗原理的測試，能夠合理分析實驗結果和回答實驗課后思考題，準確率≥90%，書寫整潔，字跡工整，繪圖規(guī)范美觀。有完整的預習報告，能夠通過課前實驗原理的測試，能夠能合理分析結果?；卮饘嶒炚n后思考題,準確率≥80%。書寫整潔，繪圖規(guī)范，有較完整的預習報告，能基本通過課前實驗原理前測，能夠基本分析實驗結果失敗的原因。回答實驗課后思考題，準確率≥70%。書寫較整潔，能夠按要求繪圖。有預習報告，但不完整，能基本通過課前實驗原理前測，對失敗的實驗結果能進行合理分析。回答問題基本準確，準確率≥60%，繪圖經指正后基本符合要求。沒有完整的預習報告，不能順利回答課前實驗原理前測，不能進入實驗操作流程，整改后再重新申請完成實驗。4.2.2課程考核對課程目標的支持考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則（具體細則參考表3.1）課程目標12實驗操作20考核學生實驗操作的規(guī)范性，結果的準確性和可靠性。146實驗報告30預習報告完成情況，課前實驗原理測試情況，實驗報告書寫規(guī)范性，整潔性、實驗原理掌握程度，實驗步驟完整性，實驗結果和結果分析，以及課后思考題解答的正確率。219考試50卷面成績按100分制計算，然后乘以總評成績所占的比例在記錄為最終成績。名詞解釋題：3×5合計15分；考核專業(yè)基礎知識和課程目標1、2的達成度；（目標1：4題，目標2：1題）填空題：1×20合計20分；考核專業(yè)基礎知識和課程目標1、2的達成度；（目標1：14題，目標2：6題）選擇題：1×20合計20分；考核專業(yè)基礎知識和課程目標1、2的達成度；（目標1：16題，目標2：4題）判斷題：1×10合計10分；考核專業(yè)基礎知識和課程目標1、