课程名称：	微生物学实验技术
英译名称：	Experimental techniques in microbiology
课程代码：	083002X107
适用专业：	生物制药
课程学分：	1.5
制定人：	李艳玲
审核人：

          二〇二二年七月

          课程基本信息

课程名称

微生物学实验技术

课程学时

48

课程学分

1.5

授课学期

4

授课对象

专业

生物制药

学制

四年制

教材名称

微生物学实验教程（第4版）

教材出版信息

徐德强，王英明，周德庆，高等教育出版社出版，2019第4版

考核方式

□考试     R实验设计或实验报告   □其他

实验（实践）地点

综合实验楼5楼生命科学学院实验室

辅助实践场地

无

课程成绩

平时考核（％）

70

单元测试（％）

期末成绩（％）

30

课程负责人及团队骨干（5人以内）

姓名

性别

学历

学位

职称

从教时间

李艳玲

女

博士研究生

博士

教授

2004年至今

田园

女

博士研究生

博士

副教授

2015年至今

 

课程教学大纲

 

一、课程介绍

1. 内容概述

《微生物学实验技术》教学大纲是按照生物制药专业人才培养方案制定的。本实验课程是结合专业理论课《微生物学》而开设的，是生物制药专业重要的基础实验课之一。

微生物实验技术教学共分4个模块：基础性实验、综合性实验、设计性实验以及创新性设计大赛，共48学时，1.5学分。实验内容前后贯通，相互联系，形成一个体系，具有完整性和连惯性，便于学生系统掌握微生物学的实验知识和实验技能。

本课程实验教学目标是使学生理解并能熟练应用微生物的主要方法与技术，使学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验技能；与微生物学基础理论课紧密结合，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；提高学生分析问题和解决问题的能力。

2. 学习目标

知识目标：

能够熟练记忆和应用微生物相关的实验操作方法，包括微生物的形态观察、计数、培养基的配制、微生物的培养，微生物的分离纯化、鉴定、保藏等。

能力目标：

具备开发特定需求的产品和工艺设计流程的能力，能够设计目的菌株的分离、纯化、鉴定、保藏，培养条件的优化等方案，能够在生物技术领域有效开展工程技术科学研究。

能够记住实验数据的统计手段以及数理分析的基本方法，能够科学统计分析实验数据，合理评估生物实践中的技术问题，为以后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的微生物实践技能。

情感态度价值观学习目标：

通过充分挖掘提炼蕴含在“微生物学实验”课程知识体系中的思政元素，着重将辩证思维、环境保护、民族自信、学术诚信、创新思维等理念等融入教学过程，全面提升学生的政治素质、道德修养、创新精神和社会责任感，培养学生成长为“德才兼备”的社会主义建设者和接班人。

3. 先修知识技能

学习本门课程，学生需要具备普通生物学、细胞生物学、生物化学的基础知识和实验技能。

4. 学时安排

 

 

 

二、课程教学计划

1. 教学方法

在微生物学实验技术教学中，基于“学生主体、教师主导、自主探究能力提升为目标”的“三主式”教学模式，采用模块化实验教学方法，包括基础性实验、综合性实验模块、自主设计性实验、培养皿艺术大赛四个模块，层层递进，培养学生的自主创新能力和科学品质。

我们改革以往仅强调实验结果正确的方法，规范实验过程，从抓实验报告的写作开始，增加学生动手能力和操作技能训练，重点放在实验结果和讨论分析，培养学生严谨求实的科学态度，观察问题、分析问题和解决问题的能力；减少验证性实验，在重点组织学生讨论每个实验的设计、影响因素的基础上增加综合性实验和设计性实验，开阔学生思路，锻炼综合能力，收到良好的教学效果；结合生物制药专业的特点，在课外采取课外小组集体参观制药企业，让学生参与教师的科研课题，培养学生的独立科研能力，做到理论联系实际，专业教育与创新创业教育有机结合，不断提升学生创新创业能力。

2.拓展资源

（1）沈萍 陈向东主编.微生物学实验（第5版）.北京：高等教育出版社.出版时间: 2018年03月.

（2）戴亦军等.微生物学模块化实验，南京师范大学，中国大学MOOC

https://www.icourse163.org/course/NJNU-1001754021?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_

三、课程思政计划

1. 方法与内容

通过布置作业、课堂测验、讨论、学生实验过程录像点评等手段完善教学组织形式，创新实验教学的方法，而且还积极探索专题式、案例式等教学方法，挖掘课程思政元素，以提高“课程思政”的教育时效。

通过发布一些思政讨论题来培养学生们的行业职业道德、应该遵守的法律法规和各项标准、公德意识、正确的人生观价值观等。通过引入典型案例，进行多方位思政教育。

部分思政内容如下：

2. 实践与拓展

将“科学精神”、“爱国精神”、“创新意识”、“抗疫精神”融入本专业课程的教学中，在传授专业知识的基础上，“润物无声”地以爱国情怀、勇于担当、无私奉献、严谨求实等宝贵精神财富触动医学生的内心，以此激发医学生的爱国情、强国志、报国行，使其专注于自身医术之积累及医德之提高，为国家和民族的健康事业奉献终身。

《不畏浮云遮望眼，曲颈瓶的实验思考》

本章节来源：第一章绪论——第二节 微生物的发展简史

本节主要介绍了微生物学发展简史中各位科学家的科学成就及对人类的贡献。巴斯德被誉为“微生物学之父”，其曲颈瓶实验推翻了古老的“自然发生说”，开启了微生物学的发展。通过巴斯德实验设计思路学习，启发同学们在学习中，既要有细致严谨的态度，更要有探求真理的批判性思维，不要“人云亦云”。

（1）课程导入与思政渗入（观看巴斯德名人录）

课程导入：“不畏浮云遮望眼”——引自宋代诗人王安石《登飞来峰》下一句是什么呢？（设问）“只缘身在最高层”，以今天的眼光来看曲颈瓶实验的思维过程。巴斯德对人类的贡献：彻底否定了自然发生说，发酵是由微生物引起的，以及狂犬病疫苗的研发等。思政渗入：巴斯德在普法战争中的名言“科学虽没有国界，但科学家却有自己的祖国”。让大学生明白爱国主义是人人应当具备的内在素质，要学习巴斯德这些伟大科学家的爱国主义精神。

（2）课程展开与思政渗入（进行讨论分析）

课程展开：“自然发生说”认为生物是自然发生的，而巴斯德却认为这个说法是错误的，为此开展了曲颈瓶的研究。 三段论式（方法、结果、结论）展示“曲颈瓶”实验设计思路。“实验设计一”方法：封闭玻璃容器加热肉汤；结果：肉汤澄清；结论：自然发生说不成立。“实验设计二”方法：曲颈瓶容器加热肉汤；结果：肉汤澄清；结论：自然发生说不成立。“实验设计三”方法：曲颈瓶肉汤倾斜；结果：肉汤腐败；结论：自然发生说不成立。思政渗入：要学习伟大科学家的那种敢于质疑、严谨认真、探求真理的科学态度、科学精神。

（3）知识拓展与思政渗入（进行延伸拓展）

拓展思考：以今日眼光来看巴斯德“曲颈瓶”实验设计完美吗？ 拓展简单加热能杀死肉汤的所有微生物吗？引入某企业酱油胀袋案例，三段论式（方法、结果、结论）案例分析“酱油胀袋”实验设计思路。 “酱油胀袋实验设计一”方法：同步分离胀袋酱油与正常酱油，可疑微生物接种产气培养基验证；结果：分离到 Z1、Z4 菌 株；结论：引起酱油胀袋微生物是 Z1、Z4。“酱油胀袋实验设计二”方法：Z1、Z4 接种正常酱油；结果：正常酱油产气；结论：引起酱油胀袋微生物是Z1、Z4。“酱油胀袋实验设计三”方法：接种酱油中分离菌落对比；结果：接种前后菌落形态一致；结论： 引起酱油胀袋微生物是 Z1、Z4。每次实验都要设问“同学们觉得实验设计的合理性如何?” 思政渗入：实验设计需要充分考虑论证，教育大学生在科研中需要严谨的科学设计和批判性思维。

四、实践（实验）教学内容纲要

实验一：课程介绍及培养皿艺术作品欣赏

（一）目标与要求

1. 知识目标：

（1）明确本门课程的单元实验基本流程以及主要学习任务和每个单元实验的实验时间安排，学习实验模块的组成和学习目标，明确实验室需知。

（2）学习一些微生物的“趣事”以及用微生物做一些有趣的事情。

（3）欣赏往届年山东第一医科大学微生物培养皿艺术作品。

2. 技能目标：

明确进入实验室基本规则和注意事项。

3. 情感态度价值观：

提升对微生物学实验技术的兴趣，阐释微生物在人类实践中的应用价值。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

实验模块的组成和学习目标、实验室的基本要求、微生物培养皿艺术作品。

2. 难点分析：

通过微生物模块实验、微生物培养皿艺术作品介绍，提升学生的学习兴趣。

3. 自学内容：

  中国大学MOOC，微生物学模块化实验（聪明的黏菌）

第一部分 微生物形态观察实验模块

实验二：显微镜的使用及细菌形态观察

（三）目标与要求

1.知识目标：

学习普通台式显微镜的结构和各部分的功能及使用方法，学习油镜的工作原理及使用方法，初步认识细菌的形态特征。

2.技能目标：

具备使用显微镜观察分别各大类微生物的能力。

3.情感态度价值观：

油镜的使用需要耐心和细心才能够观察到细菌。

（四）教学内容

1.重点讲练：

利用普通光学显微镜和油镜对细菌、放线菌进行个体形态观察的方法。

2.难点分析：

油镜的使用和细菌的观察。

3.自学内容：

电子显微镜的结构、功能及使用方法。

实验三：无菌操作及细菌革兰氏染色

（一）目标与要求

1. 知识目标：

学习无菌操作以及微生物涂片、染色的基本技术。

2. 技能目标：

（1）学会细菌革兰氏染色技术，能够利用革兰氏染色完成未知细菌的形态鉴定。

（2）初步学习微生物无菌操作的流程，认识到无菌操作对于实验顺利完成的重要性。

3. 情感态度价值观：

脱色时间的长短会影响染色结果，让同学们明白“细节决定成败”。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

无菌操作技术和革兰氏染色的基本步骤。

2. 难点分析：

无菌操作技术和革兰氏染色的基本步骤。

3. 自学内容：

其他细菌染色方法。

实验四：酵母菌的形态观察及死活细胞鉴别

（一）目标与要求

1. 知识目标：

（1）初步认识真菌的形态特征，巩固课堂知识，增强感性认识。

（2）能够熟练记忆酵母菌的基本形态特征。

（3）学习区分酵母菌死活细胞的实验方法。

2. 技能目标：

能够利用光学显微镜观察酵母菌细胞，学会区分酵母菌的死活细胞。

3. 情感态度价值观：

通过介绍我国知名啤酒的发展简史及知名啤酒厂，增强学生民族自豪感及学习与运用知识的能力、分析与解决问题的能力。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

酵母菌的出芽生殖，酵母菌的一般形态特征及其与细菌的区别。

2. 难点分析：

酵母菌的一般形态特征及其与细菌的区别。

3. 自学内容：

家庭自酿葡萄酒的制作方法。 

实验五：霉菌的培养与形态观察

（一）目标与要求

1. 知识目标：

学习印片法观察真菌孢子的形态 。

2. 技能目标：

能够利用显微镜观察霉菌孢子，并区分常见的霉菌。

3. 情感态度价值观：

讲解霉菌形态特征时，讲述霉菌与人类的关系，有两面性，即给人类带来益处，如分解有机体促进物质循环、发酵生产化工产品、生产医药类产品等，但同时也给人类带来有害的作用，如引起人类、动物、植物疾病，引起食品霉变、物品变质等。这可以帮助开拓学生视野，引导学生培养正确的世界观、价值观，学会辩证思维，利用所学知识为人类服务、做贡献。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

印片法观察霉菌形态。

2. 难点分析：

印片法观察霉菌形态。

3. 自学内容：

其他观察霉菌的方法。

实验六：培养基的制备和灭菌

（一）目标与要求

1. 知识目标：

（1）能够理解并熟练记忆培养基的配制原理，重复液体培养基和固体培养基的配制流程；

（2）明白几种常用的灭菌方法的原理，学会高压蒸汽技术。

2. 技能目标：

能够根据实验目的和需求，自行配制培养基。

3. 情感态度价值观：

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。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

真菌、放线菌、细菌三种不同类型培养基的制备方法、高压蒸汽灭菌。

2. 难点分析：

高压蒸汽灭菌技术。

3. 自学内容：

其他灭菌技术。

实验七：各种接种技术和细菌生长状况观察

（一）目标与要求

1. 知识目标：

学会正确使用微生物学实验室中常用的接种工具和各种接种技术。

2. 技能目标：

能够利用各种接种技术完成接种工作，明白细菌在不同培养基上的生长状况。

3. 情感态度价值观：

从无菌操作继续强调生物安全，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。

（二）教学内容

1. 重点讲练：液体培养基接种法及生长状况观察、斜面培养基接种法和琼脂平板划线分离法。

2. 难点分析：斜面培养基接种法和琼脂平板划线分离法。

3. 自学内容：半固体培养基接种法及生长状况观察。

第二部分 微生物的计数实验模块

实验八：微生物计数方法

（一）目标与要求

1. 知识目标：

能够熟练记住使用血球计数板进行微生物计数的方法。

2. 技能目标：

能够熟练地利用血球计数板计数。

3. 情感态度价值观：

通过介绍酵母菌在酿酒、新产品开发、制作动物饲料、废水处理等方面的应用，开拓学生视野，培养学生探索、钻研的科学精神。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

血球计数板进行微生物计数的方法。

2. 难点分析：

血球计数板进行微生物计数的方法。

3. 自学内容：

光电比浊计数法

实验九：水中细菌总数的测定

（一）目标与要求

1. 知识目标：

学习并记住水样采集和水样中细菌总数的测定方法。

2. 技能目标：

能够独立采样并完成水中细菌总数的测定。

3. 情感态度价值观：

可以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。通过开拓学生视野，明白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。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

水样采集和保藏方法，水中细菌总数的测定方法。

2. 难点分析：

水中细菌总数的测定方法。

3. 自学内容：

水质状况与细菌数量在饮水中的重要性。

实验十：水体中大肠杆菌噬菌体的分离纯化与计数

（一）目标与要求

1. 知识目标：

学习从水环境中分离噬菌体的基本原理，明确噬菌体的扩增、培养与检测方法，噬菌斑观察方法。

2. 技能目标：

能够独立采样并完成水中大肠杆菌噬菌体的分离纯化与计数。

3. 情感态度价值观：

结合抗生素耐药性，引导学生思考耐药菌的杀手——噬菌体杀菌剂的研制，培养学生善于思考、开拓创新的科学精神。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

分离噬菌体的基本原理，噬菌体的扩增、培养与检测方法。

2. 难点分析：

噬菌体的扩增、培养与检测方法。

3. 自学内容：

噬菌体杀菌剂的研制。

第三部分 环境中微生物的分离纯化、鉴定、生物活性实验模块

实验十一：各种环境中微生物的分离纯化、鉴定、生物活性及菌种保藏（创新设计性实验）

（一）目标与要求

1. 知识目标：

能够构建微生物设计实验的流程方案并能恰当地选择实验条件。

2. 技能目标：

采用学生主体、教师主导、自主探究能力提升为目标的“三主式”教学方法，能够独立开展实验的全过程，从菌种筛选、培养基的配制、灭菌到接种，生理生化特性的测定，形态观察，培养特征观察到菌种保藏。能对实验结果进行有效地分析整理。

3. 情感态度价值观：

通过学生自主设计实验，培养学生的自主学习能力、团队合作意识和科研创新能力。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

微生物的分离、鉴定、菌种保藏以及生物活性分析

2. 难点分析：

微生物的分离鉴定，生物活性分析

3. 自学内容：

中国大学MOOC，微生物学模块化实验（产淀粉酶菌株的筛选、培养条件优化、菌种鉴定和选育）

实验十二：微生物学设计性实验汇报

（一）目标与要求

1. 知识目标：

各小组对完成的设计性实验结果进行分析、整理，形成完成的设计书进行汇报。

2. 技能目标：

可提高学生的合作能力、论文写作能力、语言表达能力以及综合素质的提高。

3. 情感态度价值观：

培养学生的文献检索能力、制作PPT和撰写项目报告书能力、语言表达能力、团队合作能力以及科研创新能力。

（二）教学内容

1. 重点讲练：

实验数据的分析和整理方法、实验设计书的规范写作方法和PPT的制作方法

2. 难点分析：

实验设计书的规范写作方法和PPT的制作方法

3. 自学内容：

科技报告的撰写方法 

第四部分 微生物培养皿艺术设计大赛实验模块

实验十三：微生物培养皿艺术设计大赛作品（创新设计性实验）

（一）目标与要求

1.知识目标：

综合运用微生物学实验操作技术进行培养皿作图。

2.技能目标：

以菌为翰墨以皿为宣纸，用微生物在培养基上作画，“皿”上添花、神“皿”马良，创作出一幅幅独特且非凡的画卷。

3.情感态度价值观：

通过培养皿作图大赛，锻炼学生的实验操作能力、作图构思和创作思维，培养学生综合运用知识的能力、团队合作能力和科研创新能力。

（二）教学内容

1.重点讲练：

微生物培养皿艺术创作的基本流程、创作题材选择和实现。

2.难点分析：

微生物培养皿艺术创作的构思和实验操作。

3.自学内容：

国内外微生物培养皿艺术大赛作品。

 

课程考核大纲

一、考核形式

为了提高学生的综合创新能力，突出过程性考核，更加关注学生在知识单元学习过程中的能力提升以及情感价值表现。

学生考核成绩由二部分构成：平时成绩（作业成绩结合课堂表现）和期末考试成绩。平时成绩包括学生的课堂表现、随堂测试、项目报告书、实验报告以及在线课程的学习情况，占总成绩的70%；期末考试以动手操作为主，口试为辅，占总成绩的30%。

二、考核内容

1. 平时考核

平时成绩总和为100分。平时考核占实验成绩的70%（即：综合考虑每个实验教学的几个主要环节，从实验前的充分准备，到实验中的规范操作和实验现象的观察、实验结果的正确性与记录，乃至实验后仪器的整理和严谨认真的实验态度和实验报告的书写等，制定出平时实验的量化管理指标，建立学生平时考核成绩登记表，对学生的每次实验进行成绩评定），对达不到实验要求的学生要重做。

2. 考试要求

期终考核30%。考核内容包括器皿的包扎、显微镜技术、微生物培养和分离技术、培养基的配制及灭菌技术等，教师对学生进行单人考核。考核形式以动手操作为主，口试为辅。口试内容包括实验原理、试剂的用途、注意事项等，学生随机抽签回答。实验技能的考核有规范标准、分值和规定时间。这种考试方式的实施激发了学生的创造性思维，增强了学生的实践能力，效果显著。