课程教学育人大纲
学院 | 资源学院 |
教学系室 | 应用微生物学系 |
课程名称 | 微生物学实验 |
课程编码 | 40642111400 |
适用专业 | 农业资源与环境、中药 |
|
课程负责人 | 辜运富 |
教务处制
2022年3月
一、课程教学育人大纲总体设计
1.课程基本信息 | 课程名称 | 微生物学实验 | 英文名称 | Experiment of Microbiology |
课程编码 | 40642111400 | 课程性质 | 必修课 |
先修课程 | 微生物学 | 英文名称 | Microbiology |
学分/学时 | 学分:1.5 学时:24 |
教学团队 | 辜运富、张小平、陈强、邹立扣、赵珂、徐开未、余秀梅、向泉桔、廖德聪、田鸿、马孟根 |
2.课程简介 | 《微生物学实验》微生物学实验是农业资源与环境、农学、植保、种子科学、园艺、草学、中药等专业的重要专业基础课,课程既具有很强的理论性和基础性,又具很强的实践性和应用性,重点培养学生掌握微生物学基本知识和实验技能,并能初步将微生物学基本知识应用于实践。 目前,微生物学实验教材选用《农业微生物学及实验教程》(袁红莉主编,中国农大出版社),教学内容包括显微镜的使用、简单染色、革兰氏染色、放线菌和霉菌形态观察、微生物细胞大小和数量测定、土壤微生物稀释分离计数、四大类微生物标准菌落观察等。通过本课程的学习,使学生熟练掌握微生物学的基本理论和基本技能,了解微生物在农业上产上的重要作用及其应用,了解学科最新进展与前沿发展。 课程包含验证性实验和综合性实验两类,鼓励学生独立设计并完成实验,提高学生创新能力与实践能力。 |
3.支撑授课专业目标 | 农业资源与环境: 本专业以立德树人为根本,培养适应农业资源高效利用、生态环境保护与绿色发展需求,具备德、智、体、美、劳全面发展的素养,掌握扎实的农业资源与环境专业基本理论、方法与技能,能够胜任农业资源与环境领域的教学、科研、技术开发与应用推广,以及农业农村、自然资源、生态环境等部门的行政管理工作,为耕地质量保障、农业绿色发展、生态文明建设做出应有贡献的高素质复合型人才。学生毕业五年左右能够达到的职业和专业成就:1)具有高尚的品德修养和良好的职业道德,能够从技术、经济、法律、环境和可持续发展等角度考虑和解决农业资源环境中的复杂问题;2)具有扎实的理论知识和良好的实践能力,能够发现、分析并恰当运用各种新技术或现代工具解决农业资源环境中的复杂问题;3)具有良好的组织协调能力、团队合作精神和国际视野,能够与业内同行和社会公众进行有效沟通,促进或主导团队目标的决策与实施; 4)具有自主学习和终身学习的意识,能自主更新和调整核心知识的能力,掌握和适应农业资源与环境领域中的的新发展趋势。 中药:本专业以立德树人为根本,以强农兴农为己任,以新农科、新医科建设为引领,对接健康中国、乡村振兴和生态文明建设战略需求,以中药学和中药栽培学为重点,培养学生德智体美劳全面发展,学习中药学、生物学和作物学基本理论知识、掌握中草药栽培与鉴定专业技能,提升学生综合素质,服务中药资源评价开发、品种选育繁育、高产高效种植、采收加工和贮藏、品质鉴定和质量控制等领域,培育学生成长为拥有中医药情怀、国际视野,知识、能力与素质有机融合的中草药栽培与鉴定专业的高素质创新型人才。 |
4.教学目标 | 知识目标:知识目标:掌握与显微镜基本构造,细菌、放线菌、霉菌和酵母菌的形态和结构、大小和数量测定以及菌落形态等内容相关的基础理论。 技能目标:熟练掌握微生物的显微观察技术,学会辨认不同的微生物菌落形态,掌握微生物培养环节中的灭菌、接种等基本技术。 价值塑造目标:了解微生物学前沿发展动态,关注学科研究中的热点问题,注意综合运用各学科相关知识,理性思维,联系实际,利用微生物学知识服务生态农业发展。 |
5.课程支撑专业毕业要求指标点 | l 支撑农业资源与环境的指标点(3M、4H、5H、6H、9M): 3. 【三农情怀】具有懂农业、爱农村、爱农民的“三农”情怀和“爱农知农为农”素养,树立和践行“绿水青山就是金山银山”的生态文明与可持续发展理念。 4. 【理学素养】具有扎实的理学基础理论知识和科学思维能力,并能运用数学、物理、化学、生物学等自然科学领域的理论知识对农业资源与环境及相关领域有关问题进行分析判断。 5. 【专业综合】具有土壤、植物营养、肥料与施肥、环境监测与评价等方面的农业资源与环境专业的基本理论、方法和技能,了解地球科学、生物科学、环境科学、生态学等相关领域及农林行业的发展状况和趋势;能够运用所学专业理论和方法、信息技术、生物技术等对农业资源与环境及相关领域的复杂问题进行综合分析和研究,并提出相应的对策、建议或解决方案。 6.【审辨思维】具有审辨思维能力,能够从多视角发现、辨析、质疑、评价农业资源与环境专业及相关领域现象和问题,表达个人见解或提出应对措施。 9.【全球视野】具有全球视野和国际理解能力。了解和关注国内外食物安全、生态环境安全、营养与人类健康、可持续发展等重大问题。 l 支撑中药的指标点(4H、5M、6M、9H) 4.【理学素养】具备扎实的中药学基础理论、基本知识和实验技能,能运用数学、物理、化学、生物学等理论知识对中药相关的科学问题进行分析判断。 5.【专业综合】了解中药材生产质量管理规范(GAP)的基本知识,熟悉本专业及相关领域最新动态和发展趋势,掌握药事管理法律和法规,熟悉医药行业的发展方针和政策,具备中药材栽培、品种选育和繁育、采收加工与贮藏、中药资源保存利用、中药材鉴定和质量评价、基地建设和管理等相关知识,能够解决生产实际问题和开展相关科学研究。 6.【创新创业】具有创新创业的基本能力,能将创新思维、创新能力和创业精神在中药相关行业创新创业活动中付诸实践。 9.【全球视野】了解国际动态,关注全球重大问题,理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性;具备跨文化交流的语言和书面表达能力,能就专业问题在跨文化背景下进行基本沟通和交流。 |
6.课程教学育人总体思路 | 坚持“知识构建、能力培养、素质提升”的课程育人导向,本着“基于教材、源于生活、用于实践”的原则,以培养自觉爱土护土、科学用土改土、积极服务三农的新农科复合型专业人才为目标,采用线上线下混合式教学模式,在循序渐进地介绍土壤学基础理论的同时,通过“课程思政、学科前沿、理论基础、实践应用”的融会贯通,强化内容的科学性、前沿性、实践性和应用性。 |
7.课程教学育人教学方式 | 采用“线下”教学方式,在实验室内开展,通过老师教授、演示验证、分组操作、综合实验、现场实践等多维度教学方式,提高教学效率,强化教学效果。 |
8.课程“四新建设”和“协同育人”实施情况 | “四新建设”方面,通过在教学过程中紧密融合学科前沿和行业动态,引入与微生物密切相关的“生物多样性保护”、“同一健康”和“粮食安全”等热点问题,引导学生运用微生物学理论和方法主动思考并解决农林畜发展、生态环境建设等领域面临的实际问题,培养有专业技能、有家国情怀、能服务三农的新农科复合型专业人才。 “协同育人”方面,充分依托应用微生物学系专业教师科研课题和社会服务项目,为学生实践实训提供大量锻炼机会,如指导学生广泛微生物培养皿艺术、“挑战杯”等大赛,参与第三次全国土壤普查等国家级调研实践工作。基于“政校企社协同育人,产学研用深度融合”理念,从实践教学体系的优化重构入手,探索协同育人机制,助力于复合创新型卓越农林人才培养。 |
9.课程建设改革情况 | 主动适应新农科人才培养要求,从知识体系、教学手段、教学活动组织、教学评价等方面进行了“以学生为中心”的教学设计。搭建四大模块的课程知识体系;采用“线上线下混合式教学”的方式,以富媒体的知识呈现方式,使理论易懂、方法易学;组织主题讨论、教师答疑、学生互评等形式多样的线上教学活动,使学生可随时随地参与学、练、测、评;构建了以“关注学习态度、强调学习过程、突出学习效果”为导向的学习评价模式,全面提升教学效果。 |
10. 考核方式及要求 | 以“关注学习态度,强化学习过程,突出学习效果”为原则,兼顾灵活性和挑战度,实施“线上线下综合考核”,具体要求:① 主观与客观考核相结合。客观考核针对基础知识,主观考核针对知识应用和能力素质;② 过程与结果考核相结合。过程考核注重学生各环节参与度及完成质量,结果考核考察综合学习成效。评分细则如下: 期末成绩=实验报告 (55% )+实验操作(40% )+考勤(5% )。 |
11.教材与参考资料 | 一、教材 l 1、袁红莉主编. 农业微生物学及实验教程(第 3 版). 北京:中国农业大学出版社. 二、主要参考资料 l 1、周德庆编著.微生物学教程(第 3 版). 北京:高等教育出版社. l 2、杨生玉. 微生物生理学. 北京:化学工业出版社. l 3、池振明. 现代微生物生态学. 北京:科学出版社. 三、在线参考资料 1、中国大学MOOC(四川农业大学l微生物学) https://www.icourse163.org/learn/SAU-1468545161?tid=1471051547#/learn/announce 2、中国微生物学会 http://www.csm1952.org.cn/ |
二、课程教学育人大纲
(一)教学内容、教学要求与课程目标关系图
说明:需明确各实验内容及类型,对应人才培养方案中的毕业要求分解指标点。
序号 | 实验项目 | 实验类型 | 学时 | 对应课程目标 | 支撑毕业要求指标点 | 课程思政元素融入点 | 产学合作育人实施 |
1 | 显微镜使用及细菌简单染色 | 单列实验 | 4 | 原核微生物形态结构的掌握。 | 微生物学相关基础理论和实验技能培养。 | 本节课是微生物学实验的第一个实验,要想利用改造微生物,首先需要掌握微生物独特的研究方法。 | 校内独立完成。 |
2 | 细菌的革兰氏染色 | 单列实验 | 4 | 掌握细菌革兰氏染色的基本原理和操作步骤,进一步熟悉掌握普通光学显微镜操作步骤。 | 微生物学相关基础理论和实验技能培养。 | 微生物学的经典实验,实验对时间要求比较严格,特别是脱色时间,从而培养同学们对条件操作的严格要求。 | 校内独立完成。 |
3 | 放线菌和霉菌形态的观察 | 单列实验 | 4 | 掌握原核丝状微生物和真核丝状微生物的形态结构及其区别。 | 微生物学相关基础理论和实验技能培养。 | 本实验所用供试菌株为我国自己分离的菌株,性能稳定。 | 校内独立完成。 |
4 | 微生物大小和数量测定 | 单列实验 | 4 | 通过显微镜直接测定微生物大小和数量。 | 微生物学相关基础理论和实验技能培养。 | 在微生物菌剂生产中,微生物大小和数量是常测指标,菌体形态大小和数量是产品的质量保障。 | 校内独立完成。 |
5 | 土壤微生物的分离及稀释平板菌落计数 | 单列实验 | 8 | 微生物的分离培养。 | 微生物学相关基础理论和实验技能培养。 | 土壤是微生物的大本营,要保证粮田为良田,土壤微生物起着重要作用。 | 校内独立完成。 |
(二)实验内容与学时分配
项目1显微镜的使用及简单染色(4学时)
1.1实验性质:验证性实验。
1.2实验目的:掌握油镜的使用原理、操作步骤和注意事项;掌握细菌简单染色的基本原理和操作步骤。
1.3实验内容:
1.3.1认识普通光学显微镜,掌握油镜的使用原理、操作步骤和注意事项。
1.3.2以肥大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为材料进行简单染色。
1.4主要试材及仪器设备:结晶紫、95%的乙醇、乙醚、二甲苯、香柏油、牛肉膏蛋白胨培养基、培养箱、超净工作台、电炉、全自动高压蒸汽灭菌锅、冰箱、接种环、试管、玻片、显微镜载玻片、显微镜、可视显微镜、电热鼓风干燥箱、酒精灯等。
项目2 细菌的革兰氏染色(4学时)
1.1实验性质:验证性实验
1.2实验目的:掌握细菌细胞壁构成差异;掌握革兰氏染色的原理和操作步骤;熟悉显微镜的操作。
1.3 实验内容
1.3.1以大肠杆菌(Escherichia coli)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为材料,采用混菌涂片法进行革兰氏染色试验,观察并绘出两种细菌的形态。
1.4主要试材及仪器设备:革兰氏染色液、95%的乙醇、乙醚、二甲苯、香柏油、牛肉膏蛋白胨培养基、培养箱、超净工作台、电炉、高压蒸汽灭菌锅、冰箱、接种环、试管、玻片、显微镜载玻片、显微镜、酒精灯等。
项目3放线菌和霉菌形态观察(4学时)
1.1实验性质:验证性实验。
1.2实验目的:学习透析培养法;掌握放线菌和霉菌的制片原理和方法;了解其形态结构。
1.3实验内容:
1.3.1观察并绘出细黄链霉菌的气生菌丝、孢子丝和分生孢子。
1.3.2观察并绘出根霉的匍匐枝、假根、孢囊及孢囊孢子等。
1.4主要试材及仪器设备:复红、棉兰、50%的酒精、95%的酒精、高氏一号培养基、PDA培养基、一次性细菌培养皿、试管、培养箱、超净工作台、电炉、高压蒸汽灭菌锅、冰箱、玻璃纸、剪刀、镊子、载玻片、盖玻片、显微镜和酒精灯等。
项目4微生物大小和数量测定(4学时)
1.1实验性质:验证性实验。
1.2实验目的:了解目镜测微尺和血球计数板的基本构造和使用方法;掌握微生物大小测定的原理、方法和步骤;掌握显微镜直接计数。
1.3实验内容:
1.3.1 测定肥大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的细胞大小。
1.3.2 用血球计数板测定每支斜面上酿酒酵母(S. cerevisiae)的菌数。
1.3.3 观察代表微生物的菌落形态、酵母的出芽繁殖以及酵母死活细胞的区别。
1.4主要试材及仪器设备:吕氏碱性美兰,牛肉膏蛋白胨培养基、PDA培养基、试管、载玻片、盖玻片、血球计数板、目镜测微尺、尖嘴滴管、显微镜、超声波清洗仪、超净工作台、培养箱、电炉、高压蒸汽灭菌锅、冰箱、酒精灯和超纯水仪等。
项目5土壤微生物的分离及稀释平板菌落计数(8学时)
1.1实验性质:综合性实验。
1.2实验目的:了解培养基的配制原理,掌握其制备方法;掌握土壤微生物稀释平板菌落计数的原理、方法、步骤及注意事项;掌握微生物标准菌落形态观察方法,了解微生物的菌落特征。
1.3实验内容:
1.3.1培养基的制配与灭菌。
1.3.2稀释平板菌落计数法分离培养土壤微生物。
1.3.3微生物标准菌落形态观察。
1.3.4土壤微生物平板菌落计数。
1.4主要试材及仪器设备:琼脂粉、牛肉浸膏、蛋白胨、氯化钠等无机盐、孟加拉红、链霉素、定量加液器、三角瓶、试管、移液枪、枪头、一次性细菌培养皿、各种天平、冰箱、生化培养箱、超纯水仪、超低温冰箱、电热鼓风干燥箱及高压灭菌锅等。
大纲编制人:张凌子、向泉桔、辜运富
课程负责人:辜运富
审 核 人:赵珂
制订日期:2024年2 月 15 日