《微生物学实验》课程教学大纲

《微生物学实验》课程教学大纲课程中文名称：微生物学实验课程英文名称：MicrobiologyExperiment课程编号：J7021学分：3学时：48先修课程：无机及分析化学实验、有机化学实验、生物化学实验、微生物学后续课程：发酵工程原理、食品发酵工艺学适用专业：生物工程课程类别：专业核心课程/必修开课单位：生物与制药学院一、课程的性质与课程目标微生物学实验是生物工程专业的必修课。微生物学实验的目的是使学生具有适应于从事相关科学的理论基础研究与实际生产应用的实验技能。微生物学实验的任务是在理论课的基础上，树立牢固的无菌操作理念，能够熟练掌握显微镜以及制片和染色技术、分离纯化以及微生物培养的基本过程，具有一定的无菌操作技能，能够识别基本的微生物类别，掌握几种基本的消毒灭菌技术，具有从自然界获取有利用价值的微生物的能力。本课程对毕业要求4.2具有重要支撑，其具体课程目标如下：（1）掌握显微镜技术，染色技术、微生物培养、无菌操作、分离纯化等微生物实验的基本原理和实验操作技术，能够根据微生物形态特征初步识别食品发酵、生物医药等领域生产中工业微生物种类；（2）掌握水中大肠菌群检测的测定方法，能够具备分离土壤及其他环境微生物的能力，并能对其培养特性、环境因素对其菌株生长的影响、发酵生理生化特性和特殊功能性进行分析。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标4研究：掌握物理、化学、生物学和工程学研究方法，具备基于生物工程基本原理并采用科学方法对食品发酵、生物医药等领域生产复杂工程问题进行研究的能力，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。4.2掌握专业实验的基本原理和方法，能够将其用于分析食品发酵与生物医药生产复杂工程问题的生物学和工程学的基本特征；；（1）掌握显微镜技术，染色技术、微生物培养、无菌操作、分离纯化等微生物实验的基本原理和实验操作技术，能够根据微生物形态特征初步识别食品发酵、生物医药等领域生产中微生物种类；（2）掌握水中大肠菌群检测的测定方法，能够分离土壤及其他环境中的微生物，并能对其培养特性、环境因素对其菌株生长的影响、发酵生理生化特性和特殊功能进行分析。三、课程的教学内容、教学进度及教学要求序号实验名称及内容学时分配教学要求及教学方式学生任务（要求）实验预习实验操作实验报告1实验1普通光学显微镜的原理及使用(课程目标1)4(1)掌握光学显微镜的结构和工作原理；(2)掌握光学显微镜的使用和维护方法；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解利用显微镜镜检的重要性。(2)了解显微镜的结构和工作原理。（3）了解显微镜观察的基本步骤。以及显微镜的保养和维护。(1)能够独立完成显微镜的操作，并观察到目标菌株；(2)显微镜清洁和日常维护。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，理解显微镜检对食品发酵、生物医药等领域生产的意义。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。2实验2细菌的简单染色和革兰氏染色(课程目标1)4(1)掌握细菌简单染色和革兰氏染色的原理、方法及操作要点；(2)能够识别和判断细菌菌种样品是否污染杂菌；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解细菌简单染色和革兰氏染色的原理。(1)能够独立完成细菌染色及制片操作，并观察到目标菌株；(2)能够识别和判断细菌菌种样品是否污染杂菌。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，掌握细菌类菌种染菌问题的基本特征。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。3实验3放线菌、霉菌的形态观察(课程目标1)4(1)掌握放线菌和四大类霉菌的显微结构特征；(2)掌握识别放线菌和霉菌的基本方法；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解放线菌和霉菌的细胞结构。(1)能够独立制片并完成对链霉菌、曲霉、青霉、根霉、毛霉的显微结构观察；(2)能够通过显微观察识别放线菌和霉菌。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，掌握放线菌和霉菌类菌种染菌问题的基本特征。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。4实验4酵母细胞的形态观察、死活鉴别和显微计数(课程目标1)4(1)掌握酵母细胞染色、死活鉴别和血球计数的原理、方法及操作要点；(2)掌握识别酵母菌的基本方法；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解酵母菌的细胞结构；(3)了解血球计数和美兰染色的基本原理。(1)能够独立制片、染色并完成对酵母细胞的显微结构观察和死活鉴别；(2)能够通过血球计数法计算发酵液中酵母菌的数量。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，掌握酵母菌类菌种染菌问题的基本特征。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。5实验5实验室环境、人体表面微生物检查及常用器皿包扎(课程目标1)4(1)掌握微生物实验常用器皿的包扎方法；(2)树立无菌操作的意识；（3）建立微生物安全的意识；(4)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解无菌操作的意义及相关规范；(3)了解环境中的致病菌(1)能够独立完成平皿、移液管、涂布棒、试管、三角瓶等常用器皿的包扎；(2)学会制作棉塞和打活结。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，理解无菌操作对食品发酵和生物医药生产的意义。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。6实验6培养基的制备、消毒与灭菌(课程目标1)4(1)掌握培养基配置的基本流程和操作要点；(2)掌握高压灭菌锅的灭菌原理、使用规范和安全要求；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解培养基的配置方法和基本原则；(3)了解消毒和灭菌的基本原理及二者区别；(4)高压灭菌锅操作的危险性分析。(1)能够独立配制高氏一号，查氏一号和NA等典型培养基；(2)能够使用半自动高压灭菌锅对培养基及包扎后的器皿进行灭菌。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，理解培养基灭菌对食品发酵和生物医药生产的意义。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。7实验7微生物的分离纯化技术(课程目标1)4(1)掌握平板制备的基本流程和操作方法；(2)掌握平板划线、涂布和稀释等微生物分离基本方法的原理和操作要点；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解微生物分离纯化的基本原理和方法。(1)独立制备3个平板，并分别进行划线、涂布和稀释分离；(2)能够分离纯化得到目标菌株的单菌落。(1)实验数据的记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，掌握食品发酵和生物医药生产菌种分离纯化问题的基本特征。8实验8平板菌落计数与接种(课程目标1)4(1)掌握平板菌落计数的基本原理和方法；(2)掌握微生物接种技术的基本原理、接种时的安全防护及实验方法；(3)指导预习、示范操作和启发思考。((1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解平板菌落计数的基本原理和方法。(1)能够通过稀释菌悬液和斜面接种得到单菌落，并进行菌落计数；(2)能够独立完成对斜面、平板、摇瓶等常规微生物实验培养技术的接种方法，并做到不污染杂菌。（1）实验数据的记录、分析与解释及实验总结；（2）能独立准确的完成实验课后思考题。9实验9土壤微生物（霉菌、细菌）的分离纯化(课程目标2)4(1)掌握从土壤中分离微生物的基本流程和操作要点；(2)掌握土壤采集、微生物富集、目标菌株筛选的基本原理和方法；(3)指导预习、示范操作和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。(2)了解从土壤中分离微生物的基本流程和操作要点。(1)能够从土壤中获得霉菌、细菌；(2)能够对目标菌株进行分离、纯化。(1)有真实准确的实验数据记录、分析与解释及实验总结；(2)明确实验的应用范围，掌握菌种分离纯化问题的基本特征。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。10实验10环境因子对微生物生长的影响(课程目标2)4(1)掌握物理因子对微生物生长的影响；(2)掌握化学因子对微生物生长的影响；(3)掌握生物因子对微生物生长的影响。(4)指导预习和启发思考。(1)了解实验的目的和实验步骤。（2）了解各类环境因子影响微生物生长的原理以及各种消毒剂和消毒手段在食品发酵和生物医药生产中的应用。（1）能够制备含菌检测平板；（2）能够使用滤纸片法检测化学试剂对微生物生长的影响；（1）有真实准确的实验数据记录、分析与解释及实验总结；（2）能将这些环境因子对微生物生长控制的原理运用于生产实践。（3）能独立准确的完成实验课后思考题。11实验11微生物的生理生化(课程目标2)4通过IMViC以及柠檬酸盐利用和H2S实验，掌握大肠杆菌和产气肠杆菌的代谢特性在肠道菌群检测中的意义。指导预习和启发思考。通过对肠道菌发酵代谢途径的生化反应机制的了解，认识并掌握将其运用于肠道菌鉴定的原理。（1）掌握液体接种技术，（2）掌握发酵后酸碱指示剂和显色剂的使用规范，（3）掌握穿刺接种技术。（1）真实准确的记录实验结果，能正确分析和解释实验结果，并附上实验结果照片。（2）能够分析实验失败的原因，并提出改进的方法，（3）能独立准确的完成实验课后思考题。12实验12水中大肠菌群的检测(课程目标2)4（1）学习并掌握水中大肠菌群数量的测定方法了解大肠菌群的数量在饮水中的重要性指导预习和启发思考。（1）了解水中大肠菌群测定的原理，明确其在生活生产中的应用范围和应用意义。（2）掌握多管发酵法测定水中大肠菌群的方法和注意事项，（3）了解水中大肠菌群测定结果的判断。（1）能够独立制备初发酵和平板分离培养基，并能够科学的采集水样。（2）能够对初发酵结果进行判断，并能够独立完平板分离菌株的图片、染色和镜检（3）能够对复发酵结果进行判断。（1）真实准确的记录实验结果，能正确分析和解释实验结果，并附上实验结果照片。（2）能够分析实验失败的原因，并提出改进的方法，（3）能独立准确的完成实验课后思考题。四、课程考核与成绩评定4.1课程的考核与成绩评定本课程的考核方面：实验操作、实验报告、期末闭卷考试。课程总评成绩构成如下：实验操作实验报告试卷考试2030504.2课程考核对课程目标的支撑4.2.1过程考核评价标准考核方式所占比重100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥6060>x实验操作20能够严格按每个实验的操作步骤和操作规范独立完成实验项目，并得到准确可靠的实验结果。能够严格按照每个实验的操作步骤规范地完成实验项目，并能够得到较好的结果。能够按照每个实验的操作步骤基本规范地完成实验项目，并能得到部较好的实验结果。能够基本按照操作步骤完成实验项目，并能得到部分理想的实验结果。能够在老师的协助下完成实验项目的操作步骤，但是没有得到理想的实验结果。实验报告*30有完整的预习报告，能够通过课前实验原理的测试，能够合理分析实验结果和回答实验课后思考题，准确率≥90%，书写整洁，字迹工整，绘图规范美观。有完整的预习报告，能够通过课前实验原理的测试，能够能合理分析结果。回答实验课后思考题,准确率≥80%。书写整洁，绘图规范，有较完整的预习报告，能基本通过课前实验原理前测，能够基本分析实验结果失败的原因。回答实验课后思考题，准确率≥70%。书写较整洁，能够按要求绘图。有预习报告，但不完整，能基本通过课前实验原理前测，对失败的实验结果能进行合理分析。回答问题基本准确，准确率≥60%，绘图经指正后基本符合要求。没有完整的预习报告，不能顺利回答课前实验原理前测，不能进入实验操作流程，整改后再重新申请完成实验。4.2.2课程考核对课程目标的支持考核环节分值考核/评价细则（具体细则参考表3.1）课程目标12实验操作20考核学生实验操作的规范性，结果的准确性和可靠性。146实验报告30预习报告完成情况，课前实验原理测试情况，实验报告书写规范性，整洁性、实验原理掌握程度，实验步骤完整性，实验结果和结果分析，以及课后思考题解答的正确率。219考试50卷面成绩按100分制计算，然后乘以总评成绩所占的比例在记录为最终成绩。名词解释题：3×5合计15分；考核专业基础知识和课程目标1、2的达成度；（目标1：4题，目标2：1题）填空题：1×20合计20分；考核专业基础知识和课程目标1、2的达成度；（目标1：14题，目标2：6题）选择题：1×20合计20分；考核专业基础知识和课程目标1、2的达成度；（目标1：16题，目标2：4题）判断题：1×10合计10分；考核专业基础知识和课程目标1、