《现代环境生物技术实验》教学大纲

《现代环境生物技术实验》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03138202课程性质：学科基础必修课学分：1学分学时：16学时（实验16学时）先修课程：无后续课程：固体废物处理处置工程、水处理技术创新、毕业设计（论文）等适用专业：环境工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《现代环境生物技术实验》是环境工程专业的一门学科基础必修课。通过本实验课的学习，使学生了解环境污染物控制过程中的相关生物技术，熟悉其基本原理和掌握一些基本的实验操作技能，培养学生养成科学严谨、实事求是的科学态度，培养学生理论联系实际，分析解决实际问题的能力，使学生具备初步的科学精神，并具有较强民族认同感和爱国情操。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握现代环境生物技术实验的相关背景知识和基本原理，掌握实验过程中的基本注意事项，具有一定的数据处理与分析能力，具备科学严谨、实事求是的科学态度和初步的科学精神。课程目标2：形成预习和提前了解仪器使用规程的习惯，掌握实验仪器的基本性能，能够完成实验操作过程，具备基本的动手能力和综合应用能力。课程目标3：具备一定的对复杂环境工程问题进行实验研究的实际操作能力，了解我国现代环境生物技术仪器发展的历史和现状，具有较强民族认同感和爱国情操。三、课程目标与毕业要求《现代环境生物技术实验》课程教学目标对环境工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.2能够应用数学、自然科学、工程基础知识和思维方法对环境工程相关问题进行合理表述。课程目标1：掌握现代环境生物技术实验的相关背景知识和基本原理，掌握实验过程中的基本注意事项，具有一定的数据处理与分析能力，具备科学严谨、实事求是的科学态度和初步的科学精神。H2.问题分析2.1能够应用数学、自然科学和环境科学与工程的基本原理，对复杂环境工程问题进行识别、表达与逻辑推理。课程目标2：形成预习和提前了解仪器使用规程的习惯，掌握实验仪器的基本性能，能够完成实验操作过程，具备基本的动手能力和综合应用能力。M4.研究4.1具备基于科学原理对复杂环境工程问题进行实验研究的实践操作能力。课程目标3：具备一定的对复杂环境工程问题进行实验研究的实际操作能力，了解我国现代环境生物技术仪器发展的历史和现状，具有较强民族认同感和爱国情操。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配《现代环境生物技术实验》的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标实验要求1.淡水藻类的分类与观察实验内容：淡水藻类的采集、种类鉴定与形态观察。实验要求：掌握藻类的采集方法，学习浮游植物的分类鉴定，了解微藻种类与水质污染的关系。41、2、3必做2.真核微生物的形态观察实验内容：霉菌、酵母菌、绿藻形态观察。实验要求：进一步熟悉和掌握显微镜的操作方法，观察和识别几种微生物的形态。41、2、3必做3.培养基的配制与灭菌实验内容：培养基的配制与分装方法、高压灭菌锅的使用。实验要求：掌握配制、分装培养基的方法，学会各类物品的包装、配制和灭菌。41、2、3必做4.水中细菌总数的测定实验内容：水样的采集、平板制作、细菌数量统计。实验要求：掌握水样的采集处理及水中细菌总数测定的方法，了解平板菌落计数的原则。41、2、3必做合计16五、教学方法及手段本课程要求学生在课前认真阅读实验指导书，通过学习通或其它平台学习与本实验有关的教学内容，认真填写预习报告。课堂授课时，教师讲授原理和介绍相关操作，学生动手操作，主要考核学生动手操作能力，辅以教师巡视指导，及课堂教学后期的实验注意事项总结等，期间严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器。课后要求学生认真撰写实验报告。六、课程资源1.推荐教材：（1）乐毅全,王士芬.环境微生物学[M].北京:化学工业出版社,2019.（2）李冬梅.环境微生物群落结构解析实验技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2020.2.参考书：（1）王晓红,赵辉,张小梅.现代环境生物技术与实验[M].北京:化学工业出版社,2020.（2）王建龙,文湘华.现代环境生物技术（第3版）[M].北京:清华大学出版社,2021.（3）代群威.环境工程微生物学实验[M].北京:化学工业出版社,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.网络资源：（1）鲁吉珂,康巧珍,伊娟娟,等.现代生物学实验技术[EB/OL].北京:中国大学慕课,2019年[2022-02-28]./course/ZZU-1206702835?tid=1467137699.（2）国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会.环境微生物宏基因组检测高通量测序法[EB/OL].北京:国家标准化管理委员会,2021年(2021-05-21)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=D4C3D74DDB88C1BE470FB7E5A5ED16AB.七、课程考核对课程目标的支撑本课程成绩由四个实验报告成绩的平均分评定。每份实验报告成绩由过程性考核成绩构成，分为实验预习、操作过程、结果分析三个阶段，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核实验预习30（1）根据课堂出勤情况和实验预习情况情况进行考核；（2）根据评定结果，在实验预习成绩栏对应的四等级打勾。√√√15105操作过程40（1）对每位学生的课堂表现、实验操作情况、小组协作情况进行评定；（2）对每位学生的实验操作结果和数据记录情况进行评定；（3）根据评定结果，在操作过程成绩栏对应的四等级处打勾。√√√201010结果分析30（1）对每位学生的数据处理情况进行评定，包括数据表格整理、公式、图表、计算过程等；（2）对每位学生的结果表示和分析，及问题回答情况进行评定；（3）根据评定结果，在结果分析成绩栏对应的四等级处打勾。√√√15105合计：100分503020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以实验预习、操作过程、结果分析等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：现代环境生物技术实验最终总成绩由各单次实验成绩的平均分评定。单次实验成绩主要由实验预习成绩、操作过程成绩和结果分析成绩来评定，其比例为实验预习成绩占实验成绩的30%，操作过程成绩占实验成绩的40%，结果分析成绩占实验成绩的30%。单次实验成绩低于50分者，该份实验报告成绩不计入期末总评中，即该份报告成绩等同于0分。抄袭别人实验报告，证据确凿的，该份实验报告成绩记为0分。到期末成绩汇总时，未按规定及时上交的实验报告，该报告成绩记为0分。无故旷课，需按规定补做实验，该次实验报告记60分。无故旷课2次及以上或者缺失报告2份及以上，本学期期末总成绩为“缺考”。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重