《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗》教學(xué)大綱

《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03138202課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：1學(xué)分學(xué)時：16學(xué)時（實驗16學(xué)時）先修課程：無后續(xù)課程：固體廢物處理處置工程、水處理技術(shù)創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計（論文）等適用專業(yè)：環(huán)境工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗》是環(huán)境工程專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。通過本實驗課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解環(huán)境污染物控制過程中的相關(guān)生物技術(shù)，熟悉其基本原理和掌握一些基本的實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，分析解決實際問題的能力，使學(xué)生具備初步的科學(xué)精神，并具有較強民族認(rèn)同感和愛國情操。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗的相關(guān)背景知識和基本原理，掌握實驗過程中的基本注意事項，具有一定的數(shù)據(jù)處理與分析能力，具備科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度和初步的科學(xué)精神。課程目標(biāo)2：形成預(yù)習(xí)和提前了解儀器使用規(guī)程的習(xí)慣，掌握實驗儀器的基本性能，能夠完成實驗操作過程，具備基本的動手能力和綜合應(yīng)用能力。課程目標(biāo)3：具備一定的對復(fù)雜環(huán)境工程問題進行實驗研究的實際操作能力，了解我國現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)儀器發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，具有較強民族認(rèn)同感和愛國情操。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗》課程教學(xué)目標(biāo)對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.2能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識和思維方法對環(huán)境工程相關(guān)問題進行合理表述。課程目標(biāo)1：掌握現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗的相關(guān)背景知識和基本原理，掌握實驗過程中的基本注意事項，具有一定的數(shù)據(jù)處理與分析能力，具備科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度和初步的科學(xué)精神。H2.問題分析2.1能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和環(huán)境科學(xué)與工程的基本原理，對復(fù)雜環(huán)境工程問題進行識別、表達與邏輯推理。課程目標(biāo)2：形成預(yù)習(xí)和提前了解儀器使用規(guī)程的習(xí)慣，掌握實驗儀器的基本性能，能夠完成實驗操作過程，具備基本的動手能力和綜合應(yīng)用能力。M4.研究4.1具備基于科學(xué)原理對復(fù)雜環(huán)境工程問題進行實驗研究的實踐操作能力。課程目標(biāo)3：具備一定的對復(fù)雜環(huán)境工程問題進行實驗研究的實際操作能力，了解我國現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)儀器發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀，具有較強民族認(rèn)同感和愛國情操。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗》的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2實驗項目、實驗內(nèi)容與學(xué)時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)實驗要求1.淡水藻類的分類與觀察實驗內(nèi)容：淡水藻類的采集、種類鑒定與形態(tài)觀察。實驗要求：掌握藻類的采集方法，學(xué)習(xí)浮游植物的分類鑒定，了解微藻種類與水質(zhì)污染的關(guān)系。41、2、3必做2.真核微生物的形態(tài)觀察實驗內(nèi)容：霉菌、酵母菌、綠藻形態(tài)觀察。實驗要求：進一步熟悉和掌握顯微鏡的操作方法，觀察和識別幾種微生物的形態(tài)。41、2、3必做3.培養(yǎng)基的配制與滅菌實驗內(nèi)容：培養(yǎng)基的配制與分裝方法、高壓滅菌鍋的使用。實驗要求：掌握配制、分裝培養(yǎng)基的方法，學(xué)會各類物品的包裝、配制和滅菌。41、2、3必做4.水中細菌總數(shù)的測定實驗內(nèi)容：水樣的采集、平板制作、細菌數(shù)量統(tǒng)計。實驗要求：掌握水樣的采集處理及水中細菌總數(shù)測定的方法，了解平板菌落計數(shù)的原則。41、2、3必做合計16五、教學(xué)方法及手段本課程要求學(xué)生在課前認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書，通過學(xué)習(xí)通或其它平臺學(xué)習(xí)與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真填寫預(yù)習(xí)報告。課堂授課時，教師講授原理和介紹相關(guān)操作，學(xué)生動手操作，主要考核學(xué)生動手操作能力，輔以教師巡視指導(dǎo)，及課堂教學(xué)后期的實驗注意事項總結(jié)等，期間嚴(yán)格遵守實驗紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器。課后要求學(xué)生認(rèn)真撰寫實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：（1）樂毅全,王士芬.環(huán)境微生物學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2019.（2）李冬梅.環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)解析實驗技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2020.2.參考書：（1）王曉紅,趙輝,張小梅.現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)與實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2020.（2）王建龍,文湘華.現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)（第3版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021.（3）代群威.環(huán)境工程微生物學(xué)實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2017.3.期刊：（1）HuangS,ChenM,DiaoY,etal.DissolvedorganicmatteractingasamicrobialphotosensitizerdrivesPhotoelectrotrophicDenitrification[J].EnvironmentalScienceandTechnology,2022,56:4632–4641.（2）ChengY,ChenJ,WuD,etal.Highlyenhancedbiodegradationofpharmaceuticalandpersonalcareproductsinanoveltidalflowconstructedwetlandwithbaffleandplants[J].WaterResearch.2021,193:116870–116879.（3）YangYF,JinZ,QuanX,etal.TransformationofnitrogenandironspeciesduringnitrogenremovalfromwastewaterviaFeammoxbyaddingferrihydrite[J].ACSSustainableChemistryandEngineering,2018,6(11):14394–14402.（4）HuangS,JaffePR.Isolationandcharacterizationofanammonium-oxidizingironreducer:Acidimicrobiaceaesp.A6[J].PLoSOne,2018,13(4):e0194007.（5）ZhangC,YuanQ,LuY.Inhibitoryeffectsofammoniaonsyntrophicpropionateoxidationinanaerobicdigestersludge[J].WaterResearch,2018,146:275–287.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）魯吉珂,康巧珍,伊娟娟,等.現(xiàn)代生物學(xué)實驗技術(shù)[EB/OL].北京:中國大學(xué)慕課,2019年[2022-02-28]./course/ZZU-1206702835?tid=1467137699.（2）國家市場監(jiān)督管理總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.環(huán)境微生物宏基因組檢測高通量測序法[EB/OL].北京:國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2021年(2021-05-21)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=D4C3D74DDB88C1BE470FB7E5A5ED16AB.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐本課程成績由四個實驗報告成績的平均分評定。每份實驗報告成績由過程性考核成績構(gòu)成，分為實驗預(yù)習(xí)、操作過程、結(jié)果分析三個階段，具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123過程性考核實驗預(yù)習(xí)30（1）根據(jù)課堂出勤情況和實驗預(yù)習(xí)情況情況進行考核；（2）根據(jù)評定結(jié)果，在實驗預(yù)習(xí)成績欄對應(yīng)的四等級打勾?！獭獭?5105操作過程40（1）對每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)、實驗操作情況、小組協(xié)作情況進行評定；（2）對每位學(xué)生的實驗操作結(jié)果和數(shù)據(jù)記錄情況進行評定；（3）根據(jù)評定結(jié)果，在操作過程成績欄對應(yīng)的四等級處打勾。√√√201010結(jié)果分析30（1）對每位學(xué)生的數(shù)據(jù)處理情況進行評定，包括數(shù)據(jù)表格整理、公式、圖表、計算過程等；（2）對每位學(xué)生的結(jié)果表示和分析，及問題回答情況進行評定；（3）根據(jù)評定結(jié)果，在結(jié)果分析成績欄對應(yīng)的四等級處打勾?！獭獭?5105合計：100分503020八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以實驗預(yù)習(xí)、操作過程、結(jié)果分析等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅含F(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)實驗最終總成績由各單次實驗成績的平均分評定。單次實驗成績主要由實驗預(yù)習(xí)成績、操作過程成績和結(jié)果分析成績來評定，其比例為實驗預(yù)習(xí)成績占實驗成績的30%，操作過程成績占實驗成績的40%，結(jié)果分析成績占實驗成績的30%。單次實驗成績低于50分者，該份實驗報告成績不計入期末總評中，即該份報告成績等同于0分。抄襲別人實驗報告，證據(jù)確鑿的，該份實驗報告成績記為0分。到期末成績匯總時，未按規(guī)定及時上交的實驗報告，該報告成績記為0分。無故曠課，需按規(guī)定補做實驗，該次實驗報告記60分。無故曠課2次及以上或者缺失報告2份及以上，本學(xué)期期末總成績?yōu)椤叭笨肌薄?.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重