《微生物学》课程教学大纲

《微生物学》教学大纲课程编号：08220506英文名称：Microbiology学分：3.5学时：总学时72学时，其中理论40学时，实践32学时先修课程：无机及分析化学、有机化学、生物化学课程类别：专业基础课程授课对象：酿酒工程专业学生教学单位：生命科学学院修读学期：第3学期一、课程描述和目标微生物学是为酿酒工程专业开设的专业基础课程（必修），是主要研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异、生态分布、分类进化等生命活动规律及其应用的学科。通过实验教学，使学生掌握涂片技术、染色技术、无菌操作技术、显微镜技术、微生物培养技术、灭菌技术、微生物计数技术、微生物分离技术、微生物纯化技术、微生物鉴定技术等。教学内容为学生从事各种酒类、酿造食品的生产与研发奠定了微生物学知识基础，在酿酒人才培养中占有重要地位。通过讲授、讨论、习题、自习等环节，使学生掌握微生物基本理论知识，培养学生获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力，交流与合作的能力，塑造学生良好的人格素质。课程目标1：专业知识方面，掌握微生物的类群、形态结构、分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异和生态分布等基础知识；了解微生物与其它生物之间的相互关系及其多样性，微生物在农业、工业、环境保护、医疗卫生方面的应用等相关知识。课程目标:2：专业能力方面，培养学生微生物实验能力、从事微生物研究的基本技能，拓展学生运用微生物学知识解决微生物相关领域较为复杂问题的能力，为后续课程的学习及学生毕业后从事生产、科研、管理工作奠定基础。课程目标3：综合素质方面，使学生掌握微生物学基本知识、基本技能的同时，培养学生的科研意识，协作意识，提高学生自主学习能力，实践能力和创新能力，促进学生综合素质和应用能力的全面提高。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重2.1能够运用相关科学原理，识别和判断复杂酿酒工程问题的关键环节，能够基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂酿酒工程问题课程目标1M2.2能够认识到解决问题有多种方案可选择，可以通过文献研究寻求替代解决方案，能够运用基本原理，借助文献研究，分析酿酒过程的影响因素，获得有效结论。课程目标2,3H三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1第1章绪论1.微生物和人类的关系；2.微生物的定义；3.微生物的5大共性；4.微生物学发展简史和重要代表人物；*5.微生物学研究的意义；*6.微生物在工业、农业、医学、食品卫生、环境保护和生命科学研究和技术发展中的重要应用。通过课堂教学使学生掌握微生物的定义、人类对微生物的认识简史和微生物的五大共性。自主学习内容要求学生了解微生物在工业、农业、医学、食品卫生、环境保护和生命科学研究和技术发展中的重要应用。2讲授1、2、32第2章原核生物的结构与功能1.细菌细胞的形态、大小和排列；2.细菌细胞的一般结构和特殊结构；3.细菌的繁殖方式和培养特征；4.革兰氏染色的原理和方法；5.放线菌的形态结构，菌落特征；*6.蓝细菌、立克次氏体、支原体、衣原体的形态结构特点和生长特性。通过课堂教学使学生掌握细菌的形态、结构、繁殖以及菌落等方面的特性；掌握放线菌形态结构，菌落特征，了解放线菌分布，繁殖、生理等方面的特点。通过学生自主学习，了解蓝细菌、立克次氏体、支原体、衣原体与细菌的区别特点。6讲授1、2、33第3章真核微生物的结构与功能1.真核微生物的种类，真菌的定义和分类；2.酵母菌的定义、大小形态、细胞结构、主要繁殖方式以及培养特征；酵母菌在生产实际中的应用；3.霉菌的定义、形态、细胞结构、繁殖方式和培养特征；几种常见霉菌的特征及其用途；4.大型真菌的形态、繁殖及生活史；*5.真核微生物与原核微生物的比较。通过课堂教学使学生掌握霉菌和酵母形态，菌落、繁殖特性；了解霉菌的常见代表属的特征和酵母的生活史；了解霉菌和酵母在工业生产和科研中的作用。2讲授1、2、34第4章微生物的营养1.微生物的营养物质及其功能；2.微生物的营养类型；3.培养基的概念、培养基制备的基本原则；4.物质进出微生物细胞；5.培养基的种类及其应用。重点：微生物的6种营养要素、微生物的营养类型和培养基的配制。掌握微生物的营养要素及其功能；掌握微生物的营养类型；掌握营养物质的运输方式；了解培养基的配制原则；掌握培养基的种类，用途与分类。4讲授1、2、35第5章微生物的代谢1.概述；2.产能代谢；3.耗能代谢（微生物特有的合成代谢途径-固氮作用）；*4.次级代谢和次级代谢产物。使学生了解微生物对有机物的分解，掌握微生物的产能方式――发酵和呼吸，了解微生物光能转换方式；了解生物固氮的过程，掌握生物固氮的条件。学生自主学习要求：掌握次级代谢的定义和特点；了解次级代谢产物的定义和种类。5讲授1、2、36第6章微生物的生长繁殖及其控制*1.微生物的个体生长；2.测定群体生长的方法，微生物群体生长规律，连续培养；*3.真菌的生长与繁殖；4.环境因素对微生物生长的影响；5.控制微生物生长的物理因素；6.控制微生物生长的化学因素。通过课堂讲授，使学生掌握测定群体生长的方法，微生物群体生长规律，连续培养的定义；掌握影响微生物生长的主要因素；掌握控制微生物生长的抗代谢药物和抗生素的定义及作用机理；掌握温度控制微生物生长的方法和原理，了解其它控制微生物生长的物理方法。通过学生自学了解微生物个体生长的规律；了解真菌的生长与繁殖特点。6讲授企业参观1、2、37第7章病毒1.病毒的一般特点、病毒的形态结构和化学组成；2.噬菌体的增殖及一步生长曲线；3.温和噬菌体与溶源性细菌的定义、特点和性质；4.亚病毒之类病毒、朊病毒的定义和特点；5.植物病毒，动物病毒的复制；6.亚病毒因子；重点：病毒的大小、形态，烈性噬菌体的增殖，温和噬菌体与溶源性细菌的定义和特点。掌握病毒的形态结构与化学组成；掌握病毒增殖的过程；温和噬菌体与溶源性细菌的定义和特点；了解植物病毒，动物病毒的复制过程；掌握常见亚病毒因子的定义和特点；了解噬菌体的一步生长曲线，温和噬菌的繁殖与溶源性。4讲授1、2、38第8章微生物遗传1.证明遗传物质基础是核酸的三个经典实验；2.微生物基因组结构；*3.质粒；4.基因突变和诱变育种（突变的类型；突变的特点；△突变自发性和不对应性的验证；诱发育种的步骤。*5.原核微生物的基因重组；6.真核生物基因重组。通过课堂讲授，使学生掌握微生物基因组结构的特点；质粒的定义和类型；掌握平板影印培养试验，突变的不对应性，抗性突变菌的筛选方；掌握准性杂交的定义和过程，了解遗传学的基本知识，微生物突变与育种的应用，了解诱发育种的步骤；原核微生物的基因重组；了解真核微生物的真核生物的有性杂交。通过学生自学，了解证明遗传物质基础是核酸的三个经典实验；掌握质粒的类型；掌握转导，转化，接合的定义和条件。5讲授1、2、39第9章微生物的生态1.微生物在生态系统中的作用；2.生态环境中的微生物；3.微生物与环境保护。通过课堂讲授使学生掌握土壤，动物体，植物体中的微生物；掌握污水处理的原理和过程；了解极端微生物的类型及其应用。通过学生自学，了解微生物在生物地球化学循环中的作业；了解水生生境和大气生境的微生物；了解微生物在固体废弃物处理和气态污染物的处理上的应用。3讲授自主学习1、2、310第10章微生物的进化、系统发育和分类鉴定1.生物界的分类；2.微生物分类；3.微生物分类鉴定的特征和技术；*4.微生物的快速鉴定和自动化分析技术。通过课堂讲授，使学生掌握微生物在生物界分类中的地位；掌握微生物分类的定义、任务、分类单元及其等级、分类单元的命名、分类系统；了解微生物分类鉴定的特征和技术。通过学生自学，了解微生物的快速鉴定和自动化分析技术。3讲授小组讨论1、2、3合计40序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1实验1显微镜的使用细菌的简单染色1复习普通光学显微镜的结构、功能和操作技术；学习油镜的工作原理和使用方法；2掌握细菌的制片和简单染色技术，观察球菌和杆菌等在光学显微镜下的基本形态特征；3建立“无菌概念”，体会无菌操作的重要性。3验证1、2、32实验2革兰氏染色法细菌芽孢染色1学习并掌握革兰氏染色方法和革兰氏染色的原理；2学习并掌握细菌芽孢染色的方法和芽孢的形态学特征；3复习并巩固显微镜操作技术和无菌操作技术。4综合1、2、33实验3微生物大小测定斜面接种法1学习并掌握使用显微镜测微尺测定微生物大小的方法；2熟练掌握斜面接种技术；3复习并巩固显微镜操作技术和无菌操作技术。3验证1、2、34实验4霉菌和酵母菌的形态观察酵母菌死活细胞的鉴别1了解观察霉菌形态的基本方法，掌握常见霉菌的主要形态特征；2观察酵母菌的形态特征及其主要无性繁殖方式，了解酵母菌死活细胞的鉴别方法。3验证1、2、35实验5显微镜直接计数穿刺接种法1了解显微镜直接计数的原理；2学习并掌握使用血细胞计数板，测定微生物细胞或孢子数量的方法；3熟练掌握穿刺接种技术；4复习并巩固显微镜操作技术和无菌操作技术。3综合1、2、36实验6培养基的制备与灭菌实验室常用技术1学习并掌握培养基的配制原理、配制方法和步骤；2了解干热灭菌、紫外线灭菌、微孔滤膜过滤除菌和高压蒸汽灭菌的原理和应用范围；3熟练掌握高压蒸汽灭菌的操作技术；4学习微生物学实验室的一些常用技术。5综合1、2、37实验7平板分离技术菌落形态观察1掌握倒平板方法和分离、纯化微生物的基本操作技术；2观察来自土壤的四大类群微生物的菌落形态特征；3学习平板菌落计数的基本原理和方法。5设计1、2、38实验8微生物的生理生化试验1证明不同微生物具有不同的酶系统，表现为对不同物质水解能力的差异；2学习糖发酵试验的原理和方法，及其在细菌鉴定中的重要作用；3学习IMViC试验的原理和方法，及其在细菌鉴定中的意义。3设计1、2、39实验9环境因素对微生物生长的影响1了解温度、渗透压、氧气、紫外线等对微生物生长的影响与作用原理；2了解常用化学消毒剂对微生物生长的影响。3综合1、2、3合计32四、课程教学方法主要采用集中讲授、小组讨论、自主学习、企业参观等教学方式，完成微生物学课程的理论教学。微生物学实验部分，在教学过程中主要采用集中讲授、实验操作、相互讨论、小组讨论等教学方式。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由实验作业、期末考核组成，均按百分制计分，其中实验考核成绩占40%、期末考核成绩占60%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1实验作业20155402期末考试30201060课程目标对应分值503515100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析微生物学领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析微生物学领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对微生物学领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对微生物学领域相关专业问题进行识别、分析。2.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1