《环境工程微生物学》课程教学大纲

《环境工程微生物学》教学大纲课程编号：08220312英文名称：EnvironmentalEngineeringMicrobiology学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时先修课程：环境学课程类别：专业核心课程授课对象：环境科学专业学生教学单位：生命科学学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标环境工程微生物学是环境工程专业必修的一门专业基础课。主要介绍微生物的形态特征、生理功能与环境的关系。包括环境中主要微生物类群；微生物的生长代谢与遗传变异、生长繁殖、生活条件等；微生物生态；水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理；污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理；有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落；微生物学新技术在环境工程中的应用。课程目标1-专业知识方面：通过本课程的学习使学生了解相关的微生物学基础知识，系统地了解微生物学方面的基础理论，掌握微生物在环境中所处的地位、与环境的关系以及在物质转化过程中所起的作用，从而进一步利用微生物为环境保护服务。课程目标2-专业能力方面：通过本课程的学习，使学生能对环境问题中的微生物所起作用和所处地位有深入了解，针对一定的环境问题提出可行的微生物解决方案。课程目标3-综合能力方面：注重理论联系实际，培养学生的综合分析能力，能对现实生活中的环境问题的来源、形成机制、危害等进行分析，并找出解决问题的微生物学原理。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1.2能够将专业知识有效地用于解决复杂环境问题。课程目标1H4.1掌握先进研究理念和多学科综合方法并进行科学研究。课程目标2H12.1具有自主学习的意识和能力，掌握本学科的重要进展和前沿动态，能够紧跟学科发展趋势，不断更新知识、拓展能力。课程目标3L三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论内容：环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物；环境工程微生物学的研究对象与任务；微生物的概述。要求：通过本章的课堂教学，了解微生物是什么？有什么特点？了解微生物学发展的历史，对微生物在环境工程中的作用与地位有初步的感性认识。2集中讲授课程目标1，2，32第一章非细胞结构的超微生物—病毒内容：病毒的一般特征及其分类；病毒的形态和结构；病毒的繁殖；病毒的培养；病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理过程中的去除效果。要求：掌握病毒的形态大小、化学组成及繁殖过程等特征，在自然界的存在状态及井水处理时的去除情况，了解病毒的分类、检测及培养方法。4集中讲授课程目标1，2，33第二章原核微生物内容：细菌；古菌；放线菌；蓝细菌；螺旋体、立克次氏体和支原体。要求：了解细菌的个体形态与大小，掌握细菌的细胞结构；运用细菌在固体培养基上的培养特征；掌握细菌在明胶培养基上的培养特征，细菌在半固体培养基上的培养特征，细菌在液体培养基上的培养特征；了解细菌的物理化学性质，掌握细菌表面电荷和等电点；运用细菌的染色原理及染色方法。熟悉古菌的特点及分类；掌握放线菌的形态和大小、菌落形态、放线菌的繁殖；了解蓝绿菌、螺旋体、立克次氏体和支原体。6集中讲授课程目标1，2，34第三章真核微生物内容：原生动物；微型后生动物；藻类；真菌。要求：掌握原生动物的一般特征及胞囊；运用原生动物及微型后生动物的分类判断污水生物处理状况；掌握藻类的一般特征、分类及各门特征简介；掌握酵母菌的形态和大小、细胞结构、繁殖、培养特征；掌握霉菌的形态和大小、细胞结构、繁殖方式、菌落特征；熟悉伞菌的基本特征。6集中讲授课程目标1，2，35第四章微生物的生理内容：微生物的酶；微生物的营养；微生物的产能代谢；微生物的合成代谢。要求：掌握微生物酶的组成结构、活性中心、分类与命名、催化特性、影响酶活力的因素；理解微生物的化学组成；运用微生物的营养物及营养类型，碳氮磷比，微生物的培养基；掌握培养基的类别；掌握微生物质进入微生物细胞的方式；掌握微生物的产能代谢及一些概念；了解微生物的发光现象；掌握微生物的合成代谢。4集中讲授课程目标1，2，36第五章微生物的生长繁殖与生存因子内容：微生物的生长繁殖；微生物的生存因子；其他不利环境因子对微生物的影响；微生物与微生物之间的关系；菌种的退化、复壮与保藏。要求：了解微生物的生长繁殖的基本概念；掌握微生物的生长曲线；运用细菌生长曲线在污水处理中的应用和微生物生长的测量方法；了解微生物的生存因子（温度、pH、氧化还原电位、溶解氧、太阳辐射、水的活度与渗透压、表面张力）；了解其他不利环境因子对微生物的影响（紫外辐射和电离辐射、超声波、重金属、极端温度、极端PH、干燥、有机物）；掌握微生物与微生物之间的关系；熟悉菌种的退化、复壮；运用菌种的保藏。4集中讲授课程目标1，2，37第六章微生物的遗传和变异内容：微生物的遗传；微生物的变异；基因重组；遗传工程技术在环境保护中的应用。要求：掌握遗传和变异的物质基础——DNA、DNA的结构与复制、DNA的变性和复性、RNA、微生物生长，蛋白质合成、微生物的细胞分裂；掌握微生物的变异；掌握基因重组；熟悉遗传工程技术在环境保护中的应用。4集中讲授课程目标1，2，38第七章微生物生态内容：生态系统；土壤微生物生态；空气微生物生态；水体微生物生态。要求：熟悉生态系统、土壤微生物生态、空气微生物生态；掌握水体微生物生态。4集中讲授课程目标1，2，39第八章微生物在环境物质循环中的作用内容：氧循环；碳循环；氮循环；硫循环；磷循环；铁、锰的循环。要求：了解微生物在自然界物质循环中的重要作用。4集中讲授课程目标1，2，310第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理内容：污、废水生物处理中的生态系统；活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策；厌氧环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构成，各部分功能，活性污泥丝状膨胀的成因及其控制对策；了解厌氧消化法。4集中讲授课程目标1，2，311第十章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理内容：污、废水深度处理——脱氮除磷与微生物学原理；微污染水源水预处理中的微生物学问题；饮用水的消毒及其微生物学效应。要求：了解一、二级水处理概念；掌握脱氮工艺原理，硝化段、反硝化段运作操作关键因素，微生物除磷原理。4集中讲授课程目标1，2，312第十一章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落内容：有机固体废弃物的微生物处理及其微生物群落；废气的生物处理。要求：了解有机固体废弃物和废气的微生物学处理方法原理、实现工艺及相关的微生物群落特点。2集中讲授课程目标1，2，313第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用内容：固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用；微生物细胞外多聚物的开发与应用；优势菌种与生物制剂的开发与应用。要求：熟悉固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用，微生物细胞外多聚物的开发与应用，优势菌种与生物制剂的开发与应用。0自主学习课程目标1，2，3合计48四、课程教学方法集中讲授+自主学习五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占60%、平时作业成绩占25%、课堂表现占15%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业2500252课堂表现0150153期末考试25251060课程目标对应分值504010100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析环境微生物领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析环境微生物领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对环境微生物领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对环境微生物领域相关专业问题进行识别、分析。2.课堂表现考核与评价标准根据学生课堂回答问题情况及小组讨论表现情况评分。3.期末试卷考核与评价标准根