《環(huán)境工程微生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境工程微生物學(xué)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：08220312英文名稱：EnvironmentalEngineeringMicrobiology學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：環(huán)境學(xué)課程類別：專業(yè)核心課程授課對(duì)象：環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：生命科學(xué)學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹微生物的形態(tài)特征、生理功能與環(huán)境的關(guān)系。包括環(huán)境中主要微生物類群；微生物的生長(zhǎng)代謝與遺傳變異、生長(zhǎng)繁殖、生活條件等；微生物生態(tài)；水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物原理；污、廢水深度處理和微污染源水預(yù)處理中的微生物學(xué)原理；有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落；微生物學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用。課程目標(biāo)1-專業(yè)知識(shí)方面：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解相關(guān)的微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地了解微生物學(xué)方面的基礎(chǔ)理論，掌握微生物在環(huán)境中所處的地位、與環(huán)境的關(guān)系以及在物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中所起的作用，從而進(jìn)一步利用微生物為環(huán)境保護(hù)服務(wù)。課程目標(biāo)2-專業(yè)能力方面：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能對(duì)環(huán)境問題中的微生物所起作用和所處地位有深入了解，針對(duì)一定的環(huán)境問題提出可行的微生物解決方案。課程目標(biāo)3-綜合能力方面：注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，能對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的環(huán)境問題的來源、形成機(jī)制、危害等進(jìn)行分析，并找出解決問題的微生物學(xué)原理。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1.2能夠?qū)I(yè)知識(shí)有效地用于解決復(fù)雜環(huán)境問題。課程目標(biāo)1H4.1掌握先進(jìn)研究理念和多學(xué)科綜合方法并進(jìn)行科學(xué)研究。課程目標(biāo)2H12.1具有自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，掌握本學(xué)科的重要進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)，能夠緊跟學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，不斷更新知識(shí)、拓展能力。課程目標(biāo)3L三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論內(nèi)容：環(huán)境與環(huán)境工程面臨的問題、可持續(xù)發(fā)展與微生物；環(huán)境工程微生物學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù)；微生物的概述。要求：通過本章的課堂教學(xué)，了解微生物是什么？有什么特點(diǎn)？了解微生物學(xué)發(fā)展的歷史，對(duì)微生物在環(huán)境工程中的作用與地位有初步的感性認(rèn)識(shí)。2集中講授課程目標(biāo)1，2，32第一章非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的超微生物—病毒內(nèi)容：病毒的一般特征及其分類；病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)；病毒的繁殖；病毒的培養(yǎng)；病毒對(duì)物理、化學(xué)因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果。要求：掌握病毒的形態(tài)大小、化學(xué)組成及繁殖過程等特征，在自然界的存在狀態(tài)及井水處理時(shí)的去除情況，了解病毒的分類、檢測(cè)及培養(yǎng)方法。4集中講授課程目標(biāo)1，2，33第二章原核微生物內(nèi)容：細(xì)菌；古菌；放線菌；藍(lán)細(xì)菌；螺旋體、立克次氏體和支原體。要求：了解細(xì)菌的個(gè)體形態(tài)與大小，掌握細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；運(yùn)用細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征；掌握細(xì)菌在明膠培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征，細(xì)菌在半固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征，細(xì)菌在液體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征；了解細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)，掌握細(xì)菌表面電荷和等電點(diǎn)；運(yùn)用細(xì)菌的染色原理及染色方法。熟悉古菌的特點(diǎn)及分類；掌握放線菌的形態(tài)和大小、菌落形態(tài)、放線菌的繁殖；了解藍(lán)綠菌、螺旋體、立克次氏體和支原體。6集中講授課程目標(biāo)1，2，34第三章真核微生物內(nèi)容：原生動(dòng)物；微型后生動(dòng)物；藻類；真菌。要求：掌握原生動(dòng)物的一般特征及胞囊；運(yùn)用原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物的分類判斷污水生物處理狀況；掌握藻類的一般特征、分類及各門特征簡(jiǎn)介；掌握酵母菌的形態(tài)和大小、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖、培養(yǎng)特征；掌握霉菌的形態(tài)和大小、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖方式、菌落特征；熟悉傘菌的基本特征。6集中講授課程目標(biāo)1，2，35第四章微生物的生理內(nèi)容：微生物的酶；微生物的營養(yǎng)；微生物的產(chǎn)能代謝；微生物的合成代謝。要求：掌握微生物酶的組成結(jié)構(gòu)、活性中心、分類與命名、催化特性、影響酶活力的因素；理解微生物的化學(xué)組成；運(yùn)用微生物的營養(yǎng)物及營養(yǎng)類型，碳氮磷比，微生物的培養(yǎng)基；掌握培養(yǎng)基的類別；掌握微生物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式；掌握微生物的產(chǎn)能代謝及一些概念；了解微生物的發(fā)光現(xiàn)象；掌握微生物的合成代謝。4集中講授課程目標(biāo)1，2，36第五章微生物的生長(zhǎng)繁殖與生存因子內(nèi)容：微生物的生長(zhǎng)繁殖；微生物的生存因子；其他不利環(huán)境因子對(duì)微生物的影響；微生物與微生物之間的關(guān)系；菌種的退化、復(fù)壯與保藏。要求：了解微生物的生長(zhǎng)繁殖的基本概念；掌握微生物的生長(zhǎng)曲線；運(yùn)用細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水處理中的應(yīng)用和微生物生長(zhǎng)的測(cè)量方法；了解微生物的生存因子（溫度、pH、氧化還原電位、溶解氧、太陽輻射、水的活度與滲透壓、表面張力）；了解其他不利環(huán)境因子對(duì)微生物的影響（紫外輻射和電離輻射、超聲波、重金屬、極端溫度、極端PH、干燥、有機(jī)物）；掌握微生物與微生物之間的關(guān)系；熟悉菌種的退化、復(fù)壯；運(yùn)用菌種的保藏。4集中講授課程目標(biāo)1，2，37第六章微生物的遺傳和變異內(nèi)容：微生物的遺傳；微生物的變異；基因重組；遺傳工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。要求：掌握遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)——DNA、DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制、DNA的變性和復(fù)性、RNA、微生物生長(zhǎng)，蛋白質(zhì)合成、微生物的細(xì)胞分裂；掌握微生物的變異；掌握基因重組；熟悉遺傳工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。4集中講授課程目標(biāo)1，2，38第七章微生物生態(tài)內(nèi)容：生態(tài)系統(tǒng)；土壤微生物生態(tài)；空氣微生物生態(tài)；水體微生物生態(tài)。要求：熟悉生態(tài)系統(tǒng)、土壤微生物生態(tài)、空氣微生物生態(tài)；掌握水體微生物生態(tài)。4集中講授課程目標(biāo)1，2，39第八章微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用內(nèi)容：氧循環(huán)；碳循環(huán)；氮循環(huán)；硫循環(huán)；磷循環(huán)；鐵、錳的循環(huán)。要求：了解微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的重要作用。4集中講授課程目標(biāo)1，2，310第九章水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學(xué)原理內(nèi)容：污、廢水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)；活性污泥絲狀膨脹和絲狀膨脹控制對(duì)策；厭氧環(huán)境中活性污泥和生物膜的微生物群落。要求：掌握好氧活性污泥和好氧生物膜的構(gòu)成，各部分功能，活性污泥絲狀膨脹的成因及其控制對(duì)策；了解厭氧消化法。4集中講授課程目標(biāo)1，2，311第十章污、廢水深度處理和微污染源水預(yù)處理中的微生物學(xué)原理內(nèi)容：污、廢水深度處理——脫氮除磷與微生物學(xué)原理；微污染水源水預(yù)處理中的微生物學(xué)問題；飲用水的消毒及其微生物學(xué)效應(yīng)。要求：了解一、二級(jí)水處理概念；掌握脫氮工藝原理，硝化段、反硝化段運(yùn)作操作關(guān)鍵因素，微生物除磷原理。4集中講授課程目標(biāo)1，2，312第十一章有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落內(nèi)容：有機(jī)固體廢棄物的微生物處理及其微生物群落；廢氣的生物處理。要求：了解有機(jī)固體廢棄物和廢氣的微生物學(xué)處理方法原理、實(shí)現(xiàn)工藝及相關(guān)的微生物群落特點(diǎn)。2集中講授課程目標(biāo)1，2，313第十二章微生物學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用內(nèi)容：固定化酶和固定化微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用；微生物細(xì)胞外多聚物的開發(fā)與應(yīng)用；優(yōu)勢(shì)菌種與生物制劑的開發(fā)與應(yīng)用。要求：熟悉固定化酶和固定化微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用，微生物細(xì)胞外多聚物的開發(fā)與應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)菌種與生物制劑的開發(fā)與應(yīng)用。0自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1，2，3合計(jì)48四、課程教學(xué)方法集中講授+自主學(xué)習(xí)五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占25%、課堂表現(xiàn)占15%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)2500252課堂表現(xiàn)0150153期末考試25251060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值504010100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析環(huán)境微生物領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析環(huán)境微生物領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識(shí)對(duì)環(huán)境微生物領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題有一定的識(shí)別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識(shí)對(duì)環(huán)境微生物領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題進(jìn)行識(shí)別、分析。2.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)學(xué)生課堂回答問題情況及小組討論表現(xiàn)情況評(píng)分。3.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根