环境微生物实验教学大纲

《环境微生物实验》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中文)环境微生物实验(英文)EnvironmentalMicrobiologicalExperiment课程代码2100410039课程性质必修授课学期第三学期学分/学时1.0学分/16学时课内学时16理论学时0实验学时16实训（含上机）0实习0其他0适用专业纺织工程（纺织化学与清洁生产）211101,211102授课语言中文对先修的要求先修《无机及分析化学实验》，《有机化学实验》，《环境工程微生物学》。具备实验基本操作技术和微生物理论知识。对后续的支撑对《水污染控制工程实验》，《毕业设计/论文》等后续课程提供微生物基本实验操作技能和分析方法。课程思政设计课程中融入工匠精神、民族自豪感和文化自信心、实事求是和求真等思政教育元素。创新创业教育设计通过介绍环境微生物实验技术，使学生掌握培养、分离、接种、生化基础实验操作和方法，并结合微生物在环境工程领域应用，开发可降解环境污染物的微生物，将创新创业教育有机融合于专业教育过程，调动学生的专业热情，激发学生的创新创业意识。课程简介本课程是纺织工程（纺织化学与清洁生产）专业本科生的专业基础实践教学课程。主要内容包括培养基的配制和灭菌、细菌的分离纯化和培养、光学显微镜的使用、纯培养菌种的菌体和菌落形态的观察、微生物计数、细菌的简单染色和革兰氏染色等实验。本课程通过对微生物实验基本操作技能的学习，使学生能够熟练使用显微镜、灭菌锅、培养箱、无菌室等常用仪器设备及操作；并能设计实验方案进行微生物接种、分离纯化、检测等用于生物检测。使学生进一步加深对环境工程微生物学理论知识的理解，并通过综合性和设计性试验，培养学生相关实验操作技能、观察能力、辩证思维能力、初步独立进行实验研究能力，为深入学习后续专业课程打下基础。本课程将以学生获得实验技能为目标，采用部分讲授、实验操作相结合的方法。

二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求2目标1：能够正确使用显微镜、灭菌锅、培养箱等常用仪器设备；能够根据实际需要选择实验路线，设计微生物培养、分离纯化、微生物检测的相关实验方案。指标点4.2能够根据清洁生产、环境工程问题特征，选择研究路线，设计实验方案。4研究能够基于科学原理并采用科学方法对清洁生产和环境工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、实施实验、分析与解释数据，并通过数据凝练和信息综合得到合理有效的结论。目标2：能够根据实验方案构建实验系统，开展特定微生物的培养、分离纯化、检测的相关实验，并能对实验数据进行分析和解读，获取有效结论。指标点4.3能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据。能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。4研究能够基于科学原理并采用科学方法对清洁生产和环境工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、实施实验、分析与解释数据，并通过数据凝练和信息综合得到合理有效的结论。3目标3：在进行实验设计和操作过程中，能和其他同学协调合作、合理分工，具备团队意识和组织能力，能够独立或合作开展工作。指标点9.2能够在团队中担任组织、协调和指挥团队角色，独立或合作开展工作。9个人团队具有团队意识和协作精神，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标1实验室安全教育培养基的制备与灭菌：培养基配制；稀释水准备，不同物品的灭菌。重点：配制培养基。难点：选择不同培养基。课程思政：实现中国梦，需要培育和弘扬严谨认真、精益求精、追求完美的“工匠精神”。而“工匠精神”的培养，要从实验中培养和锻炼起来，启发学生求真求实的科学探索精神。强调科学的本质是实事求是，逻辑严谨，求真。明确微生物实验室的安全风险因素和需注意事项；理解培养基的配制原理；能够根据培养基配方采用正确的方法和步骤配制培养基；能够正确使用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。4实验课前：学生做好预习，写好预习报告；课堂：（1）安全教育（2）配制培养基（3）灭菌原理和注意事项（4）斜面培养基制备（5）稀释水准备按4~5位同学为一组，分组开展实验。课后：学生独立完成实验报告。目标1目标2目标32细菌的分离与纯化、接种与培养：从土壤或水体或活性污泥中分离与纯化、接种与培养细菌重点：无菌操作难点：分离和纯化课程思政：通过小组合作的研究型教学模式不仅培养学生专业操作技能，还培养学生的科研意识，协作意识,创新思维和创新能力。能够从土壤或水体或活性污泥等环境中分离纯化细菌，能够进行细菌的接种与培养，能够应用无菌操作进行实验4实验/讨论课前：学生做好预习，写好预习报告；课堂：教师讲授实验原理后，学生分组讨论实验分工安排进行如下实验（1）稀释梯度的制备（2）稀释倾注平板法分离（3）稀释涂布平板分离（4）斜面纯化培养（5）平板划线分离（6）斜面接种或平板接种按4~5位同学为一组，分组开展实验。课后：学生独立完成实验报告。目标1目标2目标33光学显微镜的使用：光学显微镜的使用，使用显微镜观察不同微生物并绘图。重点：正确使用显微镜难点:水浸片的制作认知光学显微镜的构造，能够熟练使用显微镜观察不同微生物，并能够利用水浸片对酵母菌进行出芽率和死亡率判别2实验课前：学生做好预习，写好预习报告；课堂：（1）正确使用显微镜观察不同微生物示范片（2）制作水浸片，判别酵母菌的出芽率和死亡率课后：学生独立完成实验报告。目标1目标24细菌的简单染色和革兰氏染色：细菌的简单染色和革兰氏染色。重点：革兰氏染色难点：染色结果可行性的判断能够使用显微镜观察不同微生物；能够应用细菌涂片方法、简单染色法及革兰氏染色法进行细菌形态观察和革兰氏鉴别。3实验课前：学生做好预习，写好预习报告；课堂：（1）细菌的简单染色（2）细菌的革兰氏染色课后：学生独立完成实验报告。目标1目标25细菌个体形态观察和细菌菌落总数的测定：细菌菌落形态和个体形态观察及菌落计数计数。重点：稀释平板法，菌落计数。难点：稀释度选择。认知细菌菌落形态并理解其鉴定意义，能够测定样本中细菌菌落总数。3实验课前：学生做好预习，写好预习报告；课堂：（1）采用稀释平板法从样品中分离细菌（2）细菌菌落形态观察（3）细菌个体形态观察（4）菌落计数并分析数据课后：学生独立完成实验报告。目标1目标2注：1.提前制定实验安排表，严格按照安排表时间上课。2.学生预习：学生提前预习实验内容，实验开始前完成预习报告。3.教师讲授：阐述各实验的基本原理及实验内容，进行操作演示，强调实验注意事项。4.部分学生分组进行实验，实验过程中教师及时纠正学生错误的操作方法，并引导学生思考无菌操作的重要性及实验过程中应该注意的问题，针对问题进行分析，提出解决方案。5.观察实验结果，分析实验结果及出现不理想实验结果的原因，并完成实验报告。课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)平时表现实验报告1目标1：能够正确使用显微镜、灭菌锅、培养箱等常用仪器设备；能够根据实际需要选择实验路线，设计微生物培养、分离纯化、微生物检测的相关实验方案。（支撑毕业要求指标点4.2）（1）培养基配制、灭菌、分离纯化、接种培养、制片等无菌操作是否规范；（2）设计实验方案是否合理。1218302目标2：能够根据实验方案构建实验系统，开展特定微生物的培养、分离纯化、检测的相关实验，并能对实验数据进行分析和解读，获取有效结论。（支撑毕业要求指标点4.3）（1）构建实验系统是否合理，能否安全开展各个实验；（2）实验记录是否详实；（3）对实验数据分析是否合理，是否获得有效结论。2042623目标3：在进行实验设计和操作过程中，能和其他同学协调合作、合理分工，具备团队意识和组织能力，能够独立或合作开展工作。（支撑毕业要求指标点9.2）（1）能否组内同学通过分工合作，协调完成分组实验项目；（2）在分组实验中，能否独立完成各个实验操作，并具有团队意识。808合计4060100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》（说明：1.评价依据主要有：平时表现、作业、案例分析、实验/实习/调研报告、上机、考试等，应根据该课程实际设置的考核方式填写，不够可以加列；2.各考核方式逐一填写评分标准表）五、教材及参考资料1.教材《环境工程微生物学》，周群英，王世芬编著，高等教育出版社，2015，第四版，ISBN：97870404392052.参考资料[1]《环境工程微生物学实验》，代群威编，化学工业出版社，2010，第二版，ISBN：9787122062642[2]《微生物学实验教程》，周德庆主编，高等教育出版社，2006，第二版，ISBN：9787040186604六、教学条件1.微生物实验室，无菌室，高压灭菌锅，显微镜，微生物培养箱。2.实验室配备有必要的消防、安全、环保设施及相关用品。附录：各类考核评分标准表平时表现评分标准教学目标要求评分标准权重（%）优良中及格不及格目标1：能够正确使用显微镜、灭菌锅、培养箱等常用仪器设备；能够根据实际需要选择实验路线，设计微生物培养、分离纯化、微生物检测的相关实验方案。（支撑毕业要求指标点4.2）实验预习充分，注意实验的安全与环保。实验操作规范。利用科学原理合理设计实验方案。实验预习较充分，注意实验的安全与环保。实验操作较规范。能较好的设计实验方案。实验预习还充分，能注意实验的安全与环保。实验操作还规范。设计的实验方案合理。实验预习基本充分，还注意实验的安全与环保。实验操作基本规范。可以根据需要设计实验方案。实验预习不充分，不注意实验的安全与环保。实验操作不规范。对相关实验方案设计不是很合理。12目标2：能够根据实验方案构建实验系统，开展特定微生物的培养、分离纯化、检测的相关实验，并能对实验数据进行分析和解读，获取有效结论。（支撑毕业要求指标点4.3）能够很好的构建实验系统，实验开展顺利，实验记录详实，数据完整可信。能合理解释实验现象、分析实验数据和出现的问题，提出有建设性的意见，获得很好的结论。能够较好的构建实验系统开展实验，记录较详实，数据较完整可信。较合理解释实验现象、分析实验数据和出现的问题，并提出较有建设性的意见，获得较好的结论。实验记录还详实，数据还完整可信。能解释实验现象、能分析实验数据和出现的问题，并提出有一定建设性的意见，并获得还不错的结论。实验记录基本详实，数据基本完整可信。基本上能解释实验现象、基本上能分析实验数据和出现的问题，并提出意见。获得实验结论。实验开展不顺利，实验记录不全，数据不完整。实验现象解释不清，没能分析实验数据和出现的问题，获得的实验结论不完善。20目标3：在进行实验设计和操作过程中，能和其他同学协调合作、合理分工，具备团队意识和组织能力，能够独立或合作开展工作。（支撑毕业要求指标点9.2）在实验室开展分组实验的过程中，积极与其他同学协调分工合作，表现出很好的领导能力，有条不紊的完成实验。在实验室开展分组实验的过程中，较好的与其他同学协调，分工合作，表现出较好的组织能力顺利完成实验。在开展分组实验的过程中，较好的与其他同学协调合作，表现出还好的组织能力完成实验。在实验室开展分组实验的过程中，通过与其他同学合作合作，具备一定的组织能力，能完成实验。在实验室开展分组实验的过程中，只是被动的协助其他同学一起进行实验。8实验报告评分标准教学目标要求评分标准权重（%）优良中及格不及格目标1：能够正确使用显微镜、灭菌锅、培养箱等常用仪器设备；能够根据实际需要选择实验路线，设计微生物培养、分离纯化、微生物检测的相关实验方案。（支撑毕业要求指标点4.2）清楚微生物实验安全和环保知识，实验原理表述准确。实验路线设计很好，实验方案合理。清楚微生物实验安全和环保知识，实验原理表述准确。实验路线设计不错，实验方案较好。清楚微生物实验安全和环保知识，实验原理表述较准确。实验路线设计较好，实验方案较合理。基本清楚微生物实验安全和环保知识，实验原理表述基本准确。基本能设计出实验路线和实验方案。不清楚微生物实验安全和环保知识，原理表述不准确。不能设计出合理实验路线和实验方案。18目标2：能够根据实验方案构建实验系统，开展特定微生物的培养、分离纯化、检测的相关实验，并能对实验数据进行分析和解读，获取