《生物制药基础实验》课程教学大纲

《生物制药基础实验》课程教学大纲一、课程信息课程代码319B5209课程名称生物制药基础实验课程性质必修学分111学时32先修课程基础生物学实验，微生物学课程负责人适用专业生物制药课程简介（300字左右）：《生物制药基础实验》是《微生物学》课程的重要组成部分，通过微生物实验教学，要求学生掌握微生物学实验的基本知识和原理，熟悉实验方案和操作规程；学会对实验结果的观察、分析和讨论。同时要求学生掌握微生物实验的一些基本技能：包括培养基制作技术、消毒灭菌技术、接种技术、菌种分离技术、制片染色技术、油镜的正确使用、菌悬液的制备、玻璃仪器的包装等。通过微生物综合创新实验的教学，使学生将理性知识与感性认识有机地结合，将书本知识用于实验，在实验中更深地理解基础理论，提高学生的综合能力与创新意识。实验完成后，要求学生对实验结果要认真观察、记录、整理，及时规范地写出实验报告。通过综合创新实验使学生学会设计实验，撰写实验论文，为学生将来的毕业论文撰写、从事微生物学和相关学科的科研与生产研究奠定基础。二、课程目标（理论、实验课程填写）通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标（知识、能力、素质三方面，必须支撑培养方案中的毕业要求）1.掌握微生物学理论知识和微生物学实验技能，提高实验动手能力、实验操作技能和理论联系实际以及解决实际问题的能力；2.掌握微生物学实验的基本操作技能，培养实事求是、严肃认真的科学态度和良好的工作态度，提高专业素养；3.通过本课程的学习，学生进一步提高综合学习能力和专业素养，具备一定的资料阅读、收集能力，文献、资料的归纳、总结能力，表达能力、协作精神、能进一步拓展专业知识和技能，为将来的继续学习和深造打下基础。课程目标对毕业要求的支撑关系表毕业要求毕业要求指标点课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求4毕业要求指标点4.1H毕业要求指标点4.2H毕业要求指标点4.3H毕业要求指标点4.4H毕业要求6毕业要求指标点6.3H三、教学内容与预期学习成效（理论、实验课程填写）知识单元对应课程目标知识点预期学习成效实现环节学时一、微生物实验室安全与防护以及常用仪器耗材介绍课程目标1、2、31、微生物实验室的安全与防护2、实验室常用仪器及耗材1、了解微生物实验室的分类、分级和危险度评估，做好安全防护，会处理相应的废弃物。2、掌握微生物实验室常用的仪器和耗材的原理和使用方法以及消毒灭菌的应用。教学方法：预习视频（mock：北京师范大学微生物实验第一课）课堂讲授、演示实验；教学手段：视频教学，理论讲解2思政元素：引入当今世界传染病的流行情况，讲解面对有害微生物的传播，如何保护自己，做好公共卫生防护。二、显微镜的使用以及微生物形态的观察课程目标1、2、31、显微镜的构造和使用原理2、不同种类的微生物形态1、掌握显微镜的使用和保护2、掌握不同种类微生物的形态特点3、应用显微镜对不同种类的微生物进行观察，能区分不同种类的微生物教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：讲解显微镜的发展史，以列文虎克为榜样，即便是荷兰的小商人，但长期专注于一件事，使得他成为打开微生物世界大门的第一人，成为英国皇家学会会员。三、微生物培养基的设计与配制课程目标1、2、31、培养基的概念2、培养基的设计原理及分类3、不同种类的培养基（LB、牛肉膏蛋白胨、高氏一号、PDA、YPD）的配制及各组成中化学成分的作用。1、掌握培养基的概念和分类2、掌握培养不同种类微生物的培养基的配制方法3、了解各种培养基中具体组分的作用。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：引入科赫在建立细菌的培养方法纯种分离培养的成就，鼓励同学专注自己的专业，学会查找文献，总结经验，不断尝试，能学以致用，学有所长。四、高压灭菌技术及无菌操作技术综合课程目标1、2、31、不同微生物的营养需求；2、细菌、真菌、放线菌培养基的配置；3、仪器的准备、清洗、晾干、包扎；4、高压蒸汽灭菌法、灼烧灭菌法、干热灭菌法。1、明确培养基的配制原理；查找文献，明确不同培养基的配制方法和灭菌方法。2、通过对各种培养基的配制，掌握配制培养基的一般方法和步骤；3、了解不同培养基的性能、应用范围；4、学会包扎、高压灭菌，干热灭菌等操作技术。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：讲解培养基的配制与灭菌的原理、适用范围、方法时，引入生物安全的概念，包括人类自身的健康安全、人类赖以生存的农业生物安全和环境生物安全，加强实验室安全教育。可以培养学生安全意识，提高主动性和责任感。五、微生物接种、培养技术课程目标1、2、3固体平板的制备，液体培养基的制备、试管斜面的制备；细菌的平板划线分离，稀释涂布，斜面划线和穿刺接种，固体平板的倒置培养；酵母菌的摇震培养；霉菌、放线菌的划线和插片培养。1、掌握稀释法分离细菌、放线菌和霉菌，以及平板划线方法分离微生物的技术。2、掌握斜面接种及穿刺接种等无菌操作技术。3、掌握倒平板的方法及几种经常使用的分离纯化微生物的基本操作技能。4、进一步了解四大类微生物的菌落特性，不同微生物的培养条件。5、超净台、普通培养箱和摇震培养箱的使用。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学4思政元素：讲述微生物分离纯化原理和方法时，引入讲解特殊环境如极端环境微生物的案例，如中国科学院微生物研究所研究员向华研究的极端嗜盐微生物。可以培养学生热爱科学、爱祖国、探索科学奥秘、终生学习的精神。六、细菌染色技术与油镜系物镜的使用课程目标1、2、3细菌涂片技术细菌简单染色技术细菌革兰氏染色技术油浸系物镜的使用方法1、掌握显微镜低倍镜和高倍镜的使用技术。2、了解油浸系物镜的基本原理，掌握油浸系物镜的使用方法。3、掌握细菌的涂片技术。4、掌握细菌单染色、革兰氏染色技术。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：细菌的革兰氏染色时，引入日本侵华战争时期，对俘虏到的我国军民进行的惨无人道的细菌实验和对我国实施的大规模的细菌战。培养学生不忘国耻、以史为鉴、振兴中华、珍爱和平、开创未来的爱国主义情操，培养学生科不忘国耻、以史为鉴、振兴中华、珍爱和平、开创未来的爱国主义情操，培养学生科学研究首先从国家、人民利益出发，尊重科学、尊重生命、爱护和平、积极向上、立德树人。七、酵母菌的显微计数课程目标1、2、3酵母菌的美兰染色，观察；血球计数板的使用方法；酵母菌显微计数各种微生物菌落形态的观察。霉菌和放线菌的显微观察，酵母菌的美兰染色和观察；明确血细胞计数板计数的原理。掌握血细胞计数板计数微生物的方法。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：讲解酵母菌的形态特征及死活细胞鉴别时，讲述我国知名啤酒的发展简史及知名啤酒厂。培养学生民族自豪感，及学习与运用知识的能力，以及分析与解决问题的能力。八、鞭毛，芽孢的染色和观察课程目标1、2、31、大肠杆菌鞭毛染色2、枯草芽孢杆菌芽孢染色1、学习鞭毛染色法和显微镜观察；2、学习芽孢染色和显微观察。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：到细菌的芽孢染色原理和意义及其它特殊结构染色时，可以引入著名的生化武器“炭疽杆菌”，属于革兰氏阳性的需氧芽孢杆菌属，小小微生物却能造成世界大范围毁灭性的破坏。呼吁学生尊重科学、正确利用科学为人类造福，爱护人类，爱护和平，爱护来之不易的无数革命先烈换来的社会稳定、富强繁荣的生活。九、细菌的生理生化反应课程目标1、2、3细菌的生理生化鉴定的作用；不同微生物对于碳源利用的不同；微生物在生长过程中产生不同的代谢产物1、掌握细菌生理生化反应的原理和应用；2、学习肠杆菌科细菌的IMViC实验，明胶的液化实验；3、蛋白酶产生菌、淀粉酶降解菌、纤维素降解菌的筛选。教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：引入介绍人类的肠道菌群，肠道菌群的分类、数量及其生理功能。可以开拓学生视野，了解微生物的多样性对人类健康的意义，培养学生理论联系实际、学以致用的优良习惯和作风。十、理化因素对微生物的影响课程目标1、2、31、温度对微生物生长的影响（不同温度培养条件下，大肠杆菌数量的不同）2、不同pH条件下培养大肠杆菌，数量的不同3、不同抗生素的作用下，大肠杆菌数量的不同。4、在紫外线的作用下，抑制大肠杆菌的生长状况。1.了解温度、pH等物理因素，杀菌剂、抗生素等化学因素对微生物生长的影响2.了解杯碟法测定拮抗效果的原理和方法3.学会设计试验测试环境因子对微生物生长发育影响的方法和步骤4.学习应用最低抑制浓度法来测定消毒剂或者杀菌剂的效力教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：辩证的看待微生物对我们人类的关系，对于有益微生物，我们需要提供合适的条件去培养研究它们，而对于有害微生物，我们又可以利用理化条件控制它们的生长，防止它们有害作用。十一、测定单细胞微生物典型生长曲线课程目标1、2、31、单细胞微生物的生长规律2、典型生长曲线的测定方法3、典型生长曲线的不同时期特点1、掌握液体培养大肠杆菌的方法2、用分光光度计每隔20分钟测定大肠杆菌数量3、绘制大肠杆菌典型生长曲线教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学3思政元素：生物技术的发展推动了工业生产的发展，以微生物为生产对象可以为我们人类提供越来越多的有用的产品，正确看待微生物和我们人类的关系十二、菌种的保藏技术课程目标1、2、31、菌种的重要性2、菌种保藏的原理3、菌种保藏的技术1、学习不同菌种保藏的原理和方法2、掌握甘油低温保藏细菌计数教学方法：课堂讲授、演示实验、学生实践；教学手段：实验教学2思政元素：树立微生物操作过程中菌种重要性及无菌操作的重要性，对于科研和生产都需要考虑周全，掌握过硬的实验技术。十三、×××××微生物的分离纯化与生物学特征研究课程目标1、2、3本实验为研究创新性综合实验。要求学生自行设计实验，以小组形式合作研究，掌握从自然界分离一种资源微生物的原理和基本操作技能。重点掌握微生物的分离纯化基本技术。培养独立设计开展微生物学实验和撰写实验论文的能力。1、学会查阅文献、设计实验方案、和实验论文的写作。2、掌握不同条件下的资源微生物的筛选方法。3、掌握微生物菌种的常见生理生化鉴定方法和菌种的保藏方法。4、学会合作学习。教学方法：以小组为单位自主选题，自行设计并独立开展实验，强调合作意识与团结精神。11思政元素：培养学生钻研、探索、热爱科学、爱祖国、探索科学奥秘的精神。在实践过程中，要鼓励学生提出问题、发现问题，发掘学生的专长，对于学生在实验中提出的大胆创新的想法给予充分的肯定和鼓舞，给学生提供一个良好的创新思维发展空间，充分调动学生学习的积极性和创造性，培养学生初步的科研能力。实验项目实施方案1：实验1、2、3、4、5、6、7、12必选，8、9、10、11选两个项目；实验项目实施方案2：实验1、2、3、4、5、6、7、13；四、成绩评定及考核方式（理论、实验课程填写）知识单元对应课程目标考核方式成绩评定一、微生物实验室安全与防护以及常用仪器耗材介绍课程目标1、2、3平时表现实验报告结果讨论和问题分析课程成绩包括3个部分，分别为出勤及课堂表现、实验技能、实验报告和自主实验论文。具体要求及成绩评定方法如下：（1）出勤及课堂表现（10%）总分为100分，无故旷课一次扣5分，无故旷课超过学校规定次数者，按学校有关规定处理；上课睡觉、玩手机者被老师发现一次扣5分。（2）实验技能（40%）根据每次实验操作中的实际表现打分，每次满分分为100分，最后取平均分。（3）实验报告（50%）每次实验完成后都要提交一份实验报告，每次满分为100分，最后取平均分。二、微生物接种、培养技术课程目标1、2、3平时表现实验报告结果讨论和问题分析二、显微镜的使用以及微生物形态的观察课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析四、不同微生物的形态观察和酵母菌的显微计数课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析三、微生物培养基的设计与配制课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析六、细菌的生理生化反应课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析七、酵母菌的显微计数课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析八、鞭毛，芽孢的染色和观察课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析九、细菌的生理生化反应课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析十、理化因素对微生物的影响课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析十一、测定单细胞微生物典型生长曲线课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析十二、菌种的保藏技术课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析十三、×××××微生物的分离纯化与生物学特征研究及菌种的保藏课程目标1、2、3平时表现、实验报告，结果讨论和问题分析平时表现评分标准（以满分100计）评价指标（100分）优（75%-100%）良（50%-75%）中（25%-50%）差（0%-25%）积极程度（50分）积极、踊跃老师鼓励后积极、踊跃老师鼓励后积极度不高消极回答正确程度（50分）回答正确无误、分析合理，结论有效回答问题基本正确，分析比较合理，结论有效回答问题错误较多，经老师提醒后仍然分析有误，结论无效答不对题单次作业评分标准（以满分100计）评价指标（100分）优（75%-100%）良（50%-75%）中（25%-50%）差（0%-25%）作业完成进度（20分）提前完成按时完成延时完成未完成概念清晰程度（30分）75%以上对问题分析正确50%以上问题分析正确25%以上问题分析正确不清晰正确性和结论有效性（50分）分析合理、全面，计算无误，结论有效分析较合理、全面，计算错误少，结论较有效分析基本合理，计算有较大的错误，结论基本有效存在严重错误五、课程目标达成度评价依