spContent=微生物“看不见”，各有各的精彩表现；微生物“小个头”，有的却有大作为；微生物“小坏蛋”，也会带来疾病和污染。欢迎参加研究型微生物学实验课程学习，体验与验证性实验不一样的模块化实验课程！让我们一起探究奇妙的微生物世界吧！
微生物“看不见”，各有各的精彩表现；微生物“小个头”，有的却有大作为；微生物“小坏蛋”，也会带来疾病和污染。欢迎参加研究型微生物学实验课程学习，体验与验证性实验不一样的模块化实验课程！让我们一起探究奇妙的微生物世界吧！
—— 课程团队
课程概述
微生物学实验技术是现代生物学人才必须掌握的基本实验技能，也是现代生物科学与技术的重要基础，因而微生物学实验课程是高等学校生物科学类和生物工程类专业的重要基础实践课程之一。
南京师范大学开设的《微生物学模块化实验》课程采用与探究性学习相适应的模块化实验教学体系。主要课程内容由"环境微生物多样性调查"、"产淀粉酶菌株的筛选、培养条件优化、菌种鉴定和选育"以及"水质微生物学检验"三个实验模块组成。学习者在研究性学习过程中，掌握微生物学基础实验技术和方法以及学会运用所学实验技术去解决科学问题和应用实践问题。三个实验模块分别包含4个、5个和3个单元实验。单元实验按周次教学，全部教学内容共分11个周次完成。使用教材为南京师范大学微生物学实验教学团队编写的《微生物学模块化实验教程》(何伟、徐旭士主编. 第1版. 北京. 高等教育出版社, 2014)。
《微生物学模块化实验》课程是教学团队在10多年的教学过程中，通过不断改革实践，建立的一门特色鲜明的综合性、研究型微生物学实验课程。本课程为广大学习者提供了与传统的验证性实验课程体系完全不同的学习体验，学习者不但能熟练地掌握微生物学实验基本操作技术，而且能体验如何开展微生物学研究，如何撰模块研究论文，制作论文墙报，领略微生物培养皿艺术创作等。学习本课程不仅有助于掌握微生物学实验技能，还有助于大学生开展创新创业项目实践，毕业论文实践和毕业论文写作以及报考微生物学专业的硕士研究生。中学生物学教师学习本课程有助于其指导学生开展生物学探究。
授课目标
一是掌握微生物学基本实验操作技能（根本目标和核心目标），如无菌操作技术、细胞染色和显微镜观察技术、培养基和平板制作技术、微生物纯种分离技术、微生物纯培养技术、微生物计数技术等。二是学以致用，能综合运用这些技术去解决科学研究和生产实践中的具体问题（高阶性目标）。三是学习科技论文的写作和规范性。在此基础上能设计和制作论文墙报，创作微生物培养皿艺术作品（高阶性目标，有一定挑战度）。
课程大纲
课程介绍，聪明的黏菌(没脑子也有大智慧)
课时目标：①了解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。了解实验室需知。②您相信吗？费时数十年的东京铁路线网，黏菌在26小时内就可设计完成(了解无大脑和神经系统生物的智慧)。注：实验课通常安排在第三周开始，前两周先了解一些微生物的“趣事”以及用微生物做一些有趣的事情。
1、课程基本情况；
2、实验模块的组成和学习目标；
3、实验室的基本要求；
4、黏菌的行为对计算机科学和人工智能的启示。
微生物培养皿艺术作品欣赏（科学家也有文艺范儿！）
课时目标：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。注：我们能用培养皿做些什么？培养皿中的生物又会干些什么？
1、美国(2015-2018)、中国(2018)和南京师范大学(2018)微生物培养皿艺术作品欣赏；
2、2019年南京师范大学微生物培养皿艺术作品欣赏；
3、微生物培养皿艺术创作的基本流程、创作题材选择和实现；
4、论文墙报展示。
抗疫先趋的故事
课时目标：介绍中国伟大防疫先驱伍连德、汤飞凡和明朝医师吴有性防疫抗疫的故事，了解科学家在抗疫防疫过程中的科学精神和创新精神以及在研制和生产青霉素过程中的不畏艰辛、艰苦创业的精神。
1、伍连德抗击1911年发生在我国东北地区的鼠疫；
2、衣原体之父—汤飞凡，汤飞凡领导研发和生产青霉素；
3、明朝医师吴有性与温疫论；
模块一“环境微生物多样性调查”之实验一 环境微生物的采集、分离、培养和观察
课时目标：①掌握环境微生物样本采集方法；②正确使用光学显微镜显微和油镜镜头；③掌握微生物稀释涂布分离技术；④树立无菌意识和掌握无菌操作方法。
1、采集环境微生物样本及其注意事项；
2、采用稀释涂布平板法分离微生物；
3、平板培养；
4、采集口腔微生物和制片；
5、对微生物进行单染色；
6、显微镜油镜观察（显微镜的使用方法）；
7、超净工作台的工作原理和使用方法。
模块一实验二 不同微生物类群菌落的比较及细菌多样性观察与鉴定
课时目标：①了解细菌、酵母、放线菌和霉菌的菌落特征；②掌握革兰氏染色原理和操作技术；③掌握细菌荚膜染色方法；④掌握平板菌落转接试管斜面技术；⑤了解平板菌落计数原则。
1、观察和比较不同微生物（细菌、放线菌、霉菌和酵母菌）的平板菌落形态特征；
2、细菌的革兰氏染色方法；
3、观察芽孢；
4、荚膜染色；
5、放线菌和霉菌的插片培养。
模块一实验三 放线菌与真菌的显微形态特征观察和酵母细胞的大小测量与计数
课时目标：①了解放线菌、丝状真菌和酵母菌的培养方法；②了解上述三类微生物的细胞显微结构差异；③掌握微生物细胞大小的测量技术；④掌握酵母显微计数法。
1、插片培养的放线菌和放线菌标准片的显微形态观察；
2、插片培养的霉菌和霉菌标准片的显微形态观察；
3、酵母菌的大小测量（目镜测微尺和镜台测微尺的使用）；
4、酵母菌的计数（血球计数板的使用）。
模块一实验四 水体中大肠杆菌噬菌体的分离、纯化、培养与观察
课时目标：①了解从水环境中分离噬菌体的基本原理；②掌握噬菌体的扩增、培养与检测方法。③细菌的免疫与CRISPR-CAS9；④模块一实验小结。
1、自然水体样本的采集；
2、水体中噬菌体扩增和双层琼脂平板培养；
3、噬菌斑观察；
4、介绍CRISPR-CAS9的技术原理；
5、模块一实验流程总结。
科技论文和撰写模块实验论文存在的主要问题
课时目标：掌握科技论文的基本结构、写作规范等。了解论文写作过程中常见的错误。
1、科技论文的概念；
2、科技论文分类和特点；
3、科技论文的基本结构；
4、学术论文写作要点及模块论文中存在的问题分析。
模块二“产淀粉酶菌株的筛选、培养条件优化、菌种鉴定和选育”之实验一 培养基的配制和灭菌
课时目标：①掌握配制微生物培养基的方法；②掌握试管、三角瓶和培养皿的包扎方法；③掌握灭菌的基本原理和操作技术。
1、配制本模块实验所需的各种培养基（不同pH, 碳源和氮源；固体培养基和液体培养基）；
2、包扎培养皿、移液管、试管和枪头等物品；
3、高压蒸汽灭菌锅的工作原理和使用注意事项。
模块二实验二 产淀粉酶菌株的分离和筛选
课时目标：①掌握固体平板制备和倒平板技术；②掌握单菌落划线分离技术；③进一步掌握稀释涂布分离菌种技术；④了解分离产淀粉酶细菌的方法。
1、采集土壤样品和制备浸悬液；
2、稀释涂布分离微生物；
3、平板划线分离微生物；
4、培养微生物；
5、菌落淀粉水解圈染色与观察；
6、产淀粉酶菌株的平板转接与斜面接种。
模块二实验三 不同培养条件对产淀粉酶细菌生长和产酶的影响
课时目标：①了解液体摇瓶培养技术；②进一步掌握斜面接种技术和倒平板技术；③了解不同营养成份和培养条件对微生物生长及酶活力的影响。
1、接种实验二所获产淀粉酶细菌进行摇瓶培养；
2、分光光度计的使用；
3、分光光度计法测定生物量（OD600 nm）；
4、测定淀粉酶活性；
5、分析不同pH、温度、碳源、氮源等对菌体生长和产酶量的影响。
模块二实验四 产淀粉酶细菌的分类学鉴定
课时目标：①进一步巩固革兰氏染色技术；②了解微生物分类学鉴定的基本程序和方法；③熟悉PCR仪操作；④了解基于16S rRNA基因序列分析的系统发育树构建方法。
1、产淀粉酶菌株由平板转接试管斜面；
2、革兰氏染色；
3、PCR法扩增16S rRNA基因；
4、目标序列的blastN分析；
5、系统发育树构建。
模块二实验五 产淀粉酶细菌的紫外诱变育种
课时目标：①掌握紫外线诱变育种的方法；②观察紫外线对产生淀粉酶细菌的诱变效应；③掌握斜面转接斜面技术；④模块二实验小结。
1、产淀粉酶菌株的试管转接试管斜面并培养；
2、采用紫外诱变目的菌株并培养；
3、观察诱变致死率和透明圈大小；
4、分析诱变效果；
5、模块二实验流程。
模块三“水质微生物检验”之实验一 水中菌落总数测定和实验二 总大肠菌群检测(一)
课时目标：①了解菌落形成单位和大肠菌群的概念；②掌握各类水样采集和细菌活菌计数方法；③掌握混合平板制作技术及操作要点；④了解大肠菌群检测的国家标准；⑤了解多管发酵法的原理。
1、采集校园内的湖水和自来水；
2、采用平板菌落计数法测定水样的细菌总数；
3、采用多管发酵法测定所采水样中的大肠菌群数。
模块三 实验二 总大肠菌群检测(二)和实验三 大肠菌群的血清学检验
课时目标：①了解大肠菌群鉴别步骤；②了解大肠菌群的最大似然数(MPN)计数法；③了解细胞凝集实验原理；④掌握大肠菌群血清学检验方法；⑤模块实验总结。
1、采用鉴别培养基和革兰氏染色法验证实验一大肠菌群阳性发酵管中所存在大肠菌群；
2、采用大肠杆菌血清和沙门氏菌血清对实验一中具有深紫色金属光泽的细菌进行免疫沉淀反应。
3、对本门课程进行总结。
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预备知识
要求学生已修学生物化学、生物化学实验、分子生物学实验等课程；同步学习或修完微生物学理论课。
参考资料
1、何伟, 徐旭士. 微生物学模块化实验教程. 第1版. 北京. 高等教育出版社, 2014.
2、沈萍，陈向东 . 微生物学实验 . 第4版 . 北京：高等教育出版社， 2008.
3、Harley, J.P., and Prescott L.M., Laboratory Exercises in Microbiology, 5th ed., McGraw Hill, 2002.
常见问题
1.该课程为实验课，需要动手做实验，而我做不了实验，请问如何有效地进行学习？
A : 本课程最佳学习方式是线上和线下混合式学习。如果您只能进行线上学习，我们建议您重点关注实验流程和操作演示；注意观察课程中提供的大量图片（这些图片是教学团队精心收集的往届学生的优秀实验结果）；积极参加单元测验（其中有很多存在瑕疵或不成功的案例用于辨析，有助于提高您的分析能力）；了解拓展性学习内容（如由噬菌体分离纯化章节延伸的知识点：细菌的免疫机制和CRISPR-CAS9技术）。
