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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称: 微生物学 一级学科:  07 理学
二级学科: 0704 生物科学类 教学层次:  本科
负责教师: 闵航 学校名称:  浙江大学
院系名称:   申报状态:  已获奖
申报级别: 国家级 申报文件下载:  无下载文件
获奖名称: 获奖年度:  2006
主页地址: http://jpkc.zju.edu.cn,http://course.zju.edu.cn/eln/2006042610002400/index.jsp?cosid=771 是否交换: 
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课程介绍:

在17世纪吕文虎克发现自然界存在微小动物,后巴斯德对微生物生理和病原微生物等作出巨大贡献,奠基了微生物学理论和基础后,微生物学作为一门科学随之诞生。微生物学作为生命科学的三大支撑学科之一,我国的科学家也随之进行微生物学的研究与教育,并取得丰硕成果。
《微生物学》课程作为医学和农业科学的一门重要组成学科,在上一世纪40年代浙江大学农学院即在开设农产品加工课程时有相当部分学时就讲授与农产品加工有关的微生物。50年代初,院系调整后的浙江农学院正式开设微生物学课程,并作为农业科学各专业的主要和重要的专业基础课,在50年代末和60年代初,曾设立微生物学专业,后由于各方面原因,撤销了此专业,但微生物学课程一直在延续。原杭州大学生物系成立后,即开设微生物学课程,最先由陈士怡先生主持建设,后有曾云中老师负责。原杭州大学曾立项支持微生物学课程的建设和改革,曾立项“微生物学教学及其改革”(2000-2002)。
原浙江大学生物科学和技术系在80年代恢复后也即开设了微生物学课程。施友光先生、钱泽澍先生、冯孝善先生等先后主持和担任微生物学课程的建设和讲授。申报者闵航教授长期从事微生物学的教学与研究,申报者在4校合并前后一直主持微生物学课程的建设与运行,时间长达16年多。1993年微生物学实验室获得浙江农业大学实验室管理一等奖,1994年微生物学课程获得浙江农业大学首批优质课程,1995年由闵航主编的《微生物学》讲义获校优秀讲义奖。1997年,《微生物学》教材的编写被浙江省教委批准为浙江省高等教育重点建设教材和原浙江农业大学生物学(后为浙江大学)国家理科基地资助,1999年2月有浙江大学出版社出版,见下图。
1999年版《微生物学》教材
浙江大学在4校合并后成立生命科学学院。现浙江大学微生物学科的队伍人员主要由原浙江大学、杭州大学和浙江农业大学等从事微生物学教学和研究的教师组成。现微生物学课程作为国家理科基地生物学基地和生物技术基地班学生、生物科学、生物技术、生物信息专业、竺可桢学院理科混合班等各专业的骨干课程,大农学类专业的重要专业基础课,已成为不可或缺的课程,对于生物学和非生物学各专业(课程向学校所有学生开放)的学生学习生物学具有巨大影响。
4-2理论课和理论(含实践)课教学内容
4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
浙江大学现在的办学定位是争创世界一流的研究型大学。人才培养的目标是各行各业的创新型人才和领导型人才。生源优质优秀,学校能吸引浙江省乃至全国非常优秀的高考生进入浙江大学生命科学学院学习,每年录取生的成绩在610分以上,在浙江大学各学院中排位前列。
本课程作为生物学专业不可或缺的骨干和基础课程,在专业培养目标中的定位是使学生具有坚实的微生物学基础知识和研究与应用的基本技能,并把握现代微生物学发展趋势和了解当今微生物学最新成果、最新技术,初步具备从事微生物学研究与应用的能力。
本课程目标使通过本课程的学习,使学生能全面掌握和了解微生物学的基础理论、基础知识和基本技术,训练和学会分析并解决微生物学研究、生产领域中实际问题的基本能力,为学生从事微生物学领域科研、教学、生产、开发等工作建立较好的微生物学理论和技术基础。培养学生微生物学术论文写作和实验设计能力。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
本课程的知识模块和对应学时(总学时为80学时)由如下组成:

(1)
微生物、微生物学的一般概念? ?
2学时
(2)
微生物形态与细胞结构? ?
10学时
(3)
微生物营养与代谢多样性
8学时
(4)
微生物的遗传变异与生物工程 ?
9学时
(5)
微生物生态及参与的物质生物地球化学循环 ?
6学时
(6)
微生物与人类可持续发展
10学时
(7)
原核生物的分类、鉴定与菌种保藏 ?
3学时
8)
微生物学实验与研究的基本技术与方法(实验部分)
32学时

4-2-3课程的重点、难点及解决办法
??? 本课程的重点和难点在微生物的细胞结构、微生物的营养与代谢多样性、微生物的遗传变异与生物工程、微生物生态与其在碳氮生物地球化学循环中的作用、微生物与人类可持续发展、微生物的分类鉴定等内容。
本课程解决这些重点和难点的办法有:
a. 在有关部分适当增加学时,讲授速度适当放慢;
b. 在讲授时增加较多数量的教材外来源的图表ppt,加强印象;
c. 在举例时尽可能例举那些在人类身边的事件,通俗解释;
d. 在相关实验课和与之有关的后续章节中反复提及、联系,或以提问方式,促使学生记忆与理解;
e. 编辑出版了关于微生物学重点、难点问题和复习习题自测的复习教材(科学技术文献出版社,2003.9)。
4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)
实践教学的目的一方面是使学生能够证实课堂上理论,能够通过仪器设备看到用肉眼看不到的微生物个体细胞,证实自然界确实有肉眼看不见的微生物存在;另一方面是使学生掌握微生物学实验和研究的基本技术和方法。因此,实验内容的安排包含了以下各部分:(1)对微生物细胞形态与结构的观察;(2)微生物培养基的制备与灭菌;(3)微生物的生理生化;(4)微生物的分离、纯化、转接、培养、生长与环境;(5)观察微生物对碳氮物质的转化与分解;(6)利用微生物生产制作日常食用品,如甜酒酿和酸菜的制作。
这些实验内容的安排使学生不仅学到了进行微生物学实验的基本技能,而且在对分离微生物进行初步分离纯化鉴定时综合了所有的基本技术,了解了进行微生物学实验和研究的基本思路和最初步骤,也增强了学生对微生物学学习的热情与兴趣。
课程设计的思想、效果以及课程目标
实验课程设计思想:在于使学生通过本课程的学习,基本掌握进行微生物学实验的理论与方法、技能。
实验课程目标:使学生通过显微镜看到微生物及其细胞结构,证实课堂上教学的理论,对微生物有一个“实物印象”,利用实验过程使学生理解微生物生理生化反应和如何利用微生物有益的方面为人类服务,而抑制微生物有害的方面。
实验课程效果:应该说,实验课程达到了预期效果,通过实验课程,学生知道了各种微生物的形态,了解了微生物生理生化的特点,初步懂得了如何获得和培养微生物并利用微生物生产人们所需的产品和防止微生物污染,为后续课程如发酵工程、基因工程等课程作了实验技术准备。
课程内容

实验一
显微镜油镜的使用和细胞形态的观察 ?
3学时
实验二
细菌的染色和细菌细胞构造的观察
3学时
实验三
放线菌和真菌形态的观察 ?
3学时
实验四
微生物细胞大小和数量的测定? ?
3学时
实验五
微生物培养基的配制和灭菌? ?
3学时
实验六
微生物的分离、培养和菌种保藏
3学时
实验七
甜酒酿的制作和酒药中糖化菌的分离 ?
2学时
实验八
微生物的生理生化反应?? ?
3学时
实验九
环境条件对微生物生长的影响 ?
3学时
实验十
微生物对含氮和不含氮有机物的转化作用 ?
3学时
实验十一
微生物乳酸发酵的观察
2学时
实验操作考试
1学时

微生物学研究技术课程实验内容

实验一
液化型淀粉酶产生菌的分离与酶活性的测定
6学时
实验二
蛋白酶产生菌的分离和蛋白酶活性的测定
6学时
实验三
脂肪酶产生菌的分离及脂肪酶活性的测定 ?
6学时
实验四
透明质酸(HA)产生菌种的筛选
6学时
实验五
三种稀有放线菌的选择性分离
6学时
实验六
细菌分离菌株的生理生化鉴定
6学时
实验七
细菌分离菌株的分子生物学鉴定与系统发育分析
9学时
实验八
细菌对环境污染物胁迫的氧化应激反应试验
6学时

课程组织形式与教师指导方法
实验课程组织形式是以40人左右开设的实验班,每个学生拥有一台Leika显微镜,独立进行实验操作。生理生化等实验一般以2人一组,每人必须自己动手,每人完成实验结果报告。每个实验班次配备实验指导教师1名,另配备有博士生或硕士生1名,以保证实验过程中每个学生得到及时指导。在实验课开始时,由指导教师对本次实验的实验目的要求、程序和注意事项作较为详尽的讲解。在实验过程中,指导教师在学生中巡回,及时发现问题,及时解决。
考核内容与方法
1)平时每个实验报告给予成绩,所有实验完成后给予一个平时成绩。这个平时成绩占微生物学课程总成绩的15%
2)在实验结束时即最后一次实验时进行实验操作考试,内容包括基本能贯穿几乎所有实验的基本操作技能,如无菌操作、对多种细菌的革兰氏染色、显微镜油镜的使用、微生物各类群菌落的识别等,各人独立在1小时内完成。完成后由监考教师认可并给予成绩,此成绩占课程总成绩的5%。每个实验桌配备一个监考教师负责8位学生的实验操作考试;
3)在实验课程结束后的2周内,学生根据自己的兴趣和已学过的微生物学实验技术撰写一篇300-500字的实验设计论文,教师阅看后给予成绩,此成绩占微生物学课程总成绩的5%
微生物学成绩考核计算方法
创新与特点
1)要求学生在实验课程结束后撰写一篇实验设计论文,促进学生思考如何进行微生物学实验与研究设计;
2)对实验操作技术进行考核考试;
3)实验课程成绩包括了平时实验成绩,也包括了实验操作考试成绩,还进行实验设计论文的写作并计成绩。
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4-3教学条件(含教材使用与建设;促进学生主动学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)
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教材使用与建设:多年来教材使用的是由申报者闵航主编的《微生物学》教材。本教材第一版作为浙江省高等教育重点建设教材和国家理科基地生物学浙江大学基地资助教材由浙江大学出版社于1999年2月出版;2005年2月修订出版第二版,全国有较多的院校使用。本版第一次印刷3000册已销售一空,目前正重印。
《微生物学》教材重印证明
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由闵航主编的《微生物学实验》(包括实验指导分册和实验报告分册)于2005年2月由浙江大学出版社出版。本实验指导书包括了微生物学基础实验、微生物应用实验和现代微生物研究实验等不同层次的实验组成。实验报告单独成册,便于管理。第一次印刷的3000多册,已售完,现已重印3000册。
由闵航主编的《微生物学》考试辅导丛书2003年9月由科学技术文献出版社出版,当时印刷6000册,现正修订重印。本书分章对各章的教学大纲要求、基本的知识要点和难点做了介绍,以不同形式出了单元自测题及其参考答案,并附有部分院校微生物学研究生入学试题。对于专业学生的学习、复习和学好微生物学课程以及考研有着极好的帮助。
促进学生主动学习的扩充性资料使用:在本课程讲授开始时即向学生介绍中英文的关于微生物学教材,如由周德庆先生编的《微生物学教程》(第二版,高等教育出版社2003.5),沈萍主编的《微生物学》(高等教育出版社,2000. 7),李阜棣、胡正嘉主编的《微生物学》(第五版,中国农业出版社,2000.7)。英文的Brock Biology of Microorganisms, ed. by Madigan, Martinko and ParkerTenth edition. Prentice Hall. 2003)。同时,介绍了有关微生物学的中英文杂志如微生物学报、微生物通报、Microbiology, Recent Microbiology, Microbiological Review, Annual Microbial Review, 等等;介绍有关微生物学的网站和本课程网络课件地址。使学生在学习使用教材的同时,能扩大视野。
英文版Brock Biology of Microorganisms参考书
沈萍主编的《微生物学》(参考书目)
微生物学相关资源网页
部分网站:http://www1.im.ac.cn/
http://micronet.im.ac.cn/
http://changjiang.whlib.ac.cn/
http://www.scitom.com.cn
http://202.114.65.51/fzjx/wsw/
http://www.stemcell.com.cn/basic/basic.html
http://202.116.64.20/wjf/indexs/intro.htm
http://www.biotech.org.cn/
各类数据库及其他网络资源
配套实验教材的教学效果:本实验指导书包括了微生物学基础实验、微生物应用实验和现代微生物研究实验等不同层次的实验组成。实验报告单独成册,便于管理。本实验指导书所包含的实验项目数大大超过了课程安排的实验学时数所能安排的实验项目数,这样可使学生在对本课程实验教学所做实验外,还能了解更多的微生物学实验。在有机会时可以独立地按实验指导书进行除教学实验外的更高层次的实验,掌握更多的实验技能。
实践性教学环境:实践性教学的环境十分良好,有着浙江省乃至全国一流的宽敞明亮的微生物学实验室。配备有每个学生一台的Leika显微镜,大多数实验为各人单独做,少数实验为2人一组。实验有专门人员负责实验准备,实验课时,配备有1个教师和1位博士生或硕士生悉心指导。
生命科学学院实验教学大楼?
宽敞明亮的微生物学实验室
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实验室给每位学生配备一台Leika显微镜
网络教学环境:浙江大学的网络教学环境十分优良,建设有运行十分良好的网络系统支持网络课件。本课程作为国家理科基地浙江大学生物学基地的骨干课程,与其他课程一起挂于网络上,可让学生随时上网打开阅读。本课程挂网地址:
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4-4教学方法与教学手段(含多种教学方法灵活使用的形式与目的;教育技术应用与教学改革)
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?? 课程教学方法:课堂理论教学以多媒体为主,与传统教学方法相结合;实验教学结合平时实验操作和最后进行实验操作考试相结合;课程理论考试考核、课程论文和实验设计论文写作能力培养相结合。
?? 课堂理论教学以多媒体为主,与传统教学方法相结合的目的在于:一方面利用多媒体系统可以在有限的教学时间内展示更多的有关信息量,如可展示更多的图片、数据、表格,即可利用多媒体向学生展示出教科书外更多的微生物学信息和知识。但有时仍需要应用较为传统的方法进行教学,如许多示意图,用多媒体放映快而直观,但学生并不能了解前后过程,用粉笔手绘使学生眼睛能随着教师之手,印象会更深,效果更好。现代信息技术如电子邮件的使用对于教师和学生的沟通和讨论都具有极大的帮助,教师在上课伊始即告知e-mail地址,欢迎学生通过电子邮件提问和讨论相关与不相关的问题,不仅能及时恢复学生提出的学习问题,也能探讨一些学习外的问题,如人生遇到的一些问题,学习方向的选择问题,进入实验室的问题,等等。这些现代信息技术的应用无疑为学生的学习和与教师之间的沟通联络起到了十分便捷的功能,使教师更好地发挥教书育人的作用。
全课程安排:全课程在2学期(或秋冬学期,或春夏学期。注:浙江大学全学年分春夏秋冬4学期)完成。实验在开学后的第二周开始。理论课程考试由学校统一安排,实验操作考试在最后一次实验课时安排进行。课程论文,如是秋冬学期开课,在11月15日前完成,如是春夏学期,在5月15日前完成。实验设计论文在实验课程结束后2周内完成。
作业:每次实验课程都必须完成实验报告;课程论文1篇;实验设计论文1篇。
考试:微生物学课程考试包括理论课程笔试(2小时,按学校统一安排,在学期结束后进行)、平时实验报告、实验结束时实验操作考试、课程论文考核、实验设计论文考核5部分组成。
课程教学改革:
(1)课堂教学和实验教学均采用多媒体系统进行。
(2)开设微生物学课程网络平台,有关使用的微生物学教材简稿、教学内容、复习习题、相关网站均以网络课件形式挂于校网和学院网上。
(3)一些最基础的较为简单的知识少讲或不讲,与别的课程有交叉的内容只讲有关微生物学的部分,但将有关知识串联起来,将正在讲授的微生物学知识与目前已发生的事件结合起来,如2003年的SARS事件,2005年的禽流感事件,阐述着其中的微生物学知识和人们防护的微生物学原理。强调重点,强调微生物学就在我们身边,强调利用微生物保护人类自己。
(4)课程设置课程论文和实验设计论文写作,以培养学生微生物学论文写作能力和促使学生阅读更多的教材外有关资料。教师对于学生课程论文和实验设计都给予阅看,不仅在课堂上抽出时间评价学生写作的论文,包括写作格式、规范、用词、参考文献等都按学报发表论文的要求进行讲解,而且对于少数学生的论文作详细修改后退回学生,使学生能知道为何这样修改,促使学生微生物学论文写作水平的提高。实验设计论文的写作也是如此。
本科生课程论文与教师的修改?
本科生实验设计论文与教师的修改
(5)对于进入微生物学模块课程的本科生开设以分离、纯化、鉴定(包括形态、生理生化、16S rDNA序列分析和系统发育树构建)某种具有特定目标功能微生物为内容的综合性实验,由学生独立设计、独立完成,最后撰写实验报告。
(6)改革微生物学课程成绩的考核方方式与比例。改革后的微生物学理论课笔试成绩占60%,课程论文成绩占15%,实验平时(每次实验报告)成绩占15%,实验操作考试成绩占5%,实验设计论文占5%。这种考核方式受到学生的欢迎。
学生对本课程考核方式的评价
学生对课程论文的看法

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