《環(huán)境工程微生物》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境工程微生物》課程教學(xué)大綱一、基本信息課程編碼：1061129017英文名稱：EnvironmentalEngineeringMicroorganism課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（授課32，實(shí)驗(yàn)16）開課學(xué)期：第四學(xué)期開課院系：環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院適用專業(yè)：環(huán)境工程先修課程：有機(jī)化學(xué)、無機(jī)及分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測二、課程簡介《環(huán)境工程微生物》是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握微生物基本形態(tài)、類型、結(jié)構(gòu)、生理特性、生長規(guī)律、遺傳與變異以及微生物與環(huán)境污染的關(guān)系，進(jìn)而掌握環(huán)境污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律，以及微生物在廢水、廢氣、固體廢物的治理以及環(huán)境修復(fù)過程中的作用機(jī)理。同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)基配制、分離純化、染色等操作，培養(yǎng)學(xué)生利用微生物相關(guān)解決環(huán)境污染相關(guān)問題和開展相關(guān)科學(xué)研究的能力。三、課程教學(xué)目標(biāo)（一）教學(xué)任務(wù)通過課堂教學(xué)使學(xué)生了解微生物基本形態(tài)、類型，掌握微生物結(jié)構(gòu)、生理特性、生長規(guī)律、遺傳與變異以及在廢水、廢氣、固體廢物的治理及環(huán)境修復(fù)過程中的作用機(jī)理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握環(huán)境微生物的基本研究方法、實(shí)驗(yàn)操作技能，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生開展環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、初步具備利用微生物學(xué)手段分析解決實(shí)際問題和從事有關(guān)科學(xué)研究工作的能力。（二）課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)（1）掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律(支撐畢業(yè)要求1.3)。（2）逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)解決環(huán)境污染問題并能防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)(支撐畢業(yè)要求2.2)。（3）獲得本專業(yè)所涉及的、必需掌握的微生物學(xué)基本研究方法和實(shí)驗(yàn)技能(支撐畢業(yè)要求4.2)。2.課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐矩陣表1課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐矩陣畢業(yè)要求二級指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)（1）（2）（3）1.工程知識(shí)：掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)、環(huán)境工程專業(yè)知識(shí)，并運(yùn)用其理論和方法解決復(fù)雜環(huán)境工程問題1.3掌握專業(yè)相關(guān)的工程基礎(chǔ)知識(shí)，能夠運(yùn)用其理論和方法對環(huán)境污染治理方案進(jìn)行比較，分析項(xiàng)目運(yùn)營中的復(fù)雜問題√2.問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)的基本知識(shí)與原理，并通過文獻(xiàn)分析研究，識(shí)別、判斷、評價(jià)復(fù)雜環(huán)境工程問題，以獲得有效結(jié)論2.2能夠基于環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)的知識(shí)和原理，并運(yùn)用專業(yè)語言正確表達(dá)復(fù)雜環(huán)境工程問題√4.研究：能夠基于環(huán)境工程相關(guān)知識(shí)與原理，采用科學(xué)方法對復(fù)雜環(huán)境工程問題進(jìn)行研究，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論4.2能夠設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)，包括制定方案、搭建實(shí)驗(yàn)裝置、采集和測試樣品等√（三）思政元素本課程的思政元素有：生物安全、生態(tài)安全、生態(tài)修復(fù)、資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)理念。四、教學(xué)內(nèi)容及要求表2教學(xué)內(nèi)容、要求與達(dá)成章節(jié)學(xué)時(shí)課程目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)活動(dòng)達(dá)成途徑支撐目標(biāo)緒論（1）掌握微生物的定義和研究對象；了解微生物學(xué)發(fā)展簡史、研究對象等，提高對微生物學(xué)作用的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣微生物的概念和類群；微生物的分類和命名；微生物的特點(diǎn)；微生物在生物界中的地位和自然界中的作用；微生物學(xué)的發(fā)展史；環(huán)境工程微生物學(xué)研究的對象與任務(wù)1.了解環(huán)境工程微生物學(xué)的研究對象、任務(wù)；2.掌握微生物分類方法、命名原則；3.掌握微生物的共同特點(diǎn)【重點(diǎn)】微生物的特點(diǎn)；環(huán)境工程微生物學(xué)研究的對象與任務(wù)?！倦y點(diǎn)】微生物的分類和命名【思政元素】生態(tài)修復(fù)?！菊n堂講授】微生物的概念和類群；微生物的分類和命名；微生物的特點(diǎn)；微生物在生物界中的地位和自然界中的作用。【課堂討論】環(huán)境工程微生物學(xué)研究的對象與任務(wù)。【習(xí)題作業(yè)】1,2,6(p8).【教學(xué)方式】講授\混合式教學(xué)\研討式課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1第1章非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的超微生物—病毒（2）掌握病毒的定義、特點(diǎn)、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及繁殖過程病毒的定義、特點(diǎn)、分類；病毒的形態(tài)、大小、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)；病毒的繁殖過程、培養(yǎng)特征；噬菌體的溶原性；病毒對物理、化學(xué)因素的抵抗力。1.掌握病毒的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)及繁殖過程；2.了解病毒的定義、特點(diǎn)、形態(tài)及培養(yǎng)特征【重點(diǎn)】病毒的定義、特點(diǎn)、分類、形態(tài)和大小、化學(xué)組成?！倦y點(diǎn)】病毒的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)、繁殖過程【課前預(yù)習(xí)】病毒的繁殖過程。【思政元素】生物安全?！菊n堂講授】病毒的定義、特點(diǎn)、分類；病毒的形態(tài)、大小、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)；病毒的繁殖過程、培養(yǎng)特征；噬菌體溶原性?！菊n堂討論】如何殺滅環(huán)境中潛在的病毒，例如CONVID-19病毒【習(xí)題作業(yè)】1,9(p24).【教學(xué)方式】講授\混合式教學(xué)\研討式課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1和2第2章原核微生物（4）掌握原核微生物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與特殊結(jié)構(gòu)；了解其形態(tài)大小細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌的形態(tài)大??；細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與特殊結(jié)構(gòu)，以及各結(jié)構(gòu)的組成和功能1.了解細(xì)菌的個(gè)體形態(tài)、大小，掌握細(xì)胞一般結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)特征。2.掌握細(xì)菌的染色原理、方法。3.了解古菌的特點(diǎn)及分類內(nèi)容，了解放線菌的形態(tài)、大小、菌落特征及繁殖方式。4.掌握藍(lán)細(xì)菌的特點(diǎn)，了解其代表屬。了解螺旋體、立克次氏體和枝原體【重點(diǎn)】細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌的個(gè)體形態(tài)、大小、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能、培養(yǎng)特征和物理化學(xué)特性；細(xì)菌的簡單染色和革蘭氏染色?！倦y點(diǎn)】細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與革蘭氏染色【課前預(yù)習(xí)】簡單染色和革蘭氏染色?！舅颊亍凯h(huán)境保護(hù)。【課堂講授】原核微生物細(xì)胞基本與特殊結(jié)構(gòu)?！菊n堂討論】芽孢、莢膜的特性及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用?！玖?xí)題作業(yè)】1，12(p60)?！窘虒W(xué)方式】講授\案例分析\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第3章真核微生物（4）掌握真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能、營養(yǎng)類型、培養(yǎng)特征；了解其在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用原生動(dòng)物的概念、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能、營養(yǎng)類型；微型后生動(dòng)物的類型及作用；藻類的特征、分類及用途；酵母菌和霉菌的形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖方式、培養(yǎng)特征及應(yīng)用1.理解原生動(dòng)物的一般特征、分類，了解各綱特點(diǎn)及在水體自凈、污水處理中的作用。2.掌握藻類一般特征，了解各門特征。3.掌握酵母菌、霉菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、繁殖、培養(yǎng)特征，了解主要代表屬【重點(diǎn)】原生動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能、營養(yǎng)類型；酵母菌、霉菌形態(tài)及比較，霉菌與放線菌的個(gè)體形態(tài)以及菌落形態(tài)的差異?！倦y點(diǎn)】不同微生物的形態(tài)與生長特性比較【課前預(yù)習(xí)】不同微生物的形態(tài)與生長特性比較?！舅颊亍凯h(huán)境保護(hù)。【課堂講授】真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能、營養(yǎng)類型、培養(yǎng)特征?！菊n堂討論】各綱原生動(dòng)物在水體凈化和廢水處理過程中的作用？【習(xí)題作業(yè)】5，12(p87-88)【教學(xué)方式】講授\案例分析\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第4章微生物的生理（2）掌握酶的組成、結(jié)構(gòu)、活性中心、催化特性；掌握微生物的培養(yǎng)基、營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式及代謝方式酶的定義、組成、結(jié)構(gòu)、活性中心、分類、命名、催化特性，影響酶促反應(yīng)速度的因素；微生物細(xì)胞的化學(xué)組成；微生物的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能；微生物的營養(yǎng)類型；微生物的培養(yǎng)基；營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式；微生物的能量代謝1.了解微生物酶組成、分類與命名，理解酶的催化特性及影響酶活力的因素。2.了解微生物的化學(xué)組成、所需營養(yǎng)物質(zhì)，掌握微生物的營養(yǎng)類型、培養(yǎng)基及其類別，了解營養(yǎng)物進(jìn)入細(xì)胞的方式。3.理解微生物的呼吸類型（發(fā)酵，好氧呼吸，無氧呼吸）【重點(diǎn)】酶的組成、結(jié)構(gòu)、活性中心；微生物的四大營養(yǎng)類型；營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞方式；微生物的生物氧化類型與產(chǎn)能代謝?！倦y點(diǎn)】營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸機(jī)制【課前預(yù)習(xí)】營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式?！菊n堂講授】酶的組成、結(jié)構(gòu)、活性中心、催化特性；營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式及代謝方式。【課堂討論】營養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式及代謝方式？【習(xí)題作業(yè)】2，7，13，21(p141-142)?！窘虒W(xué)方式】講授\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第5章微生物的生長繁殖與生存因子（3）掌握微生物生長研究方法、生長量測定方法、復(fù)壯與保藏；了解微生物生存因子及不利環(huán)境因子對其影響以及微生物間關(guān)系研究微生物生長的方法；細(xì)菌生長曲線在污水生物處理中的應(yīng)用；微生物生長量的測定方法；微生物的生存因子及不利環(huán)境因子對微生物的影響；微生物與微生物間的關(guān)系；菌種的退化、復(fù)壯與保藏1.了解研究微生物生長的方法，掌握細(xì)菌生長曲線各階段的特點(diǎn)及影響因素，理解細(xì)菌生長曲線在污（廢）水生物處理中的應(yīng)用原理，掌握微生物生長量的測定方法。2.了解微生物的生存因子及其作用，了解其它不利環(huán)境因子對微生物的影響，理解滅菌、消毒的含義，理解微生物與微生物之間的關(guān)系類型。掌握菌種的退化原因、復(fù)壯與保藏方法【重點(diǎn)】單細(xì)胞微生物的生長曲線，各階段的特點(diǎn)及在實(shí)踐中的指導(dǎo)作用；微生物生長量的測定方法；微生物間的相互關(guān)系；菌種的退化、復(fù)壯與保藏?！倦y點(diǎn)】用單細(xì)胞微生物的生長繁殖規(guī)律指導(dǎo)廢水生物處理【課前預(yù)習(xí)】微生物的生長曲線；微生物生長量的測定方法?！舅颊亍可锇踩！菊n堂講授】微生物生長的研究方法、微生物生長量的測定方法；生物的生存因子及不利環(huán)境因子對微生物的影響?！菊n堂討論】極端溫度（高溫、低溫）對微生物生長有何的影響及應(yīng)用？【習(xí)題作業(yè)】2，7，13，21(p177)?！窘虒W(xué)方式】講授\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第6章微生物的遺傳與變異（2）掌握DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制、變性與復(fù)性；了解分子遺傳學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程與環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制；DNA的變性與復(fù)性；基因和基因表達(dá)；RNA的結(jié)構(gòu)和功能；遺傳密碼；微生物生長與蛋白質(zhì)合成；微生物變異的實(shí)質(zhì)；突變的類型；基因重組；分子遺傳學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程與環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1.了解微生物的遺傳性與變異的含義，理解遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)—DNA、變異的實(shí)質(zhì)-——基因突變、突變類型。2.了解遺傳工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用【重點(diǎn)】微生物的遺傳性與變異的含義，遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)—DNA、變異的實(shí)質(zhì)基因突變及類型。【難點(diǎn)】基因突變、基因重組。【課前預(yù)習(xí)】DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制；DNA的變性與復(fù)性；基因和基因表達(dá)?！舅颊亍可锇踩?、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制；DNA的變性與復(fù)性；基因和基因表達(dá)；突變的類型；基因重組?！菊n堂討論】分子遺傳學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程與環(huán)境保護(hù)中有何應(yīng)用？【習(xí)題作業(yè)】1，4，10，13(p206-207)?！窘虒W(xué)方式】講授\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第7章微生物的生態(tài)（2）掌握生態(tài)系統(tǒng)、生物圈；生態(tài)平衡；生態(tài)系統(tǒng)的分類；土壤、空氣及水體微生物生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)和生物圈；生態(tài)平衡；生態(tài)系統(tǒng)的分類；土壤微生物生態(tài)；空氣微生物生態(tài)；水體微生物生態(tài)1.了解土壤的生態(tài)條件及微生物在土壤中的分布及數(shù)量，掌握土壤自凈原理和污染土壤微生物生態(tài)，了解土壤生物修復(fù)方法。2.了解空氣微生物分布、種類和數(shù)量、空氣微生物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及生物潔凈技術(shù)、空氣微生物檢測。3.掌握水中微生物群落分布及生態(tài)特征，掌握水體自凈過程及變化規(guī)律，了解衡量水體自凈指標(biāo)及污化系統(tǒng)特征，掌握水體有機(jī)污染指標(biāo)及內(nèi)容，理解水體富營養(yǎng)化的成因【重點(diǎn)】土壤、空氣和水體的生態(tài)條件及其微生物的種類、數(shù)量與分布特點(diǎn)；土壤自凈、土壤污染與土壤生物修復(fù)技術(shù)；空氣微生物檢測；水體自凈及污染水體的微生物生態(tài)；水體富營養(yǎng)化評價(jià)方法。【難點(diǎn)】生態(tài)污染與微生物的變化，土壤生物修復(fù)【課前預(yù)習(xí)】水體自凈及污染水體的微生物生態(tài)。【思政元素】生物修復(fù)、生態(tài)安全、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】土壤、空氣和水體的生態(tài)條件及其微生物的種類、數(shù)量與分布特點(diǎn)；空氣微生物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及檢測；水體富營養(yǎng)化的概念及評價(jià)方法。【課堂討論】土壤生物修復(fù)以及水體富營養(yǎng)化的成因和控制措施？【習(xí)題作業(yè)】3，5，10(p236)。【教學(xué)方式】講授\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2和3第8章微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用（2）掌握自然界中含氧、碳、氮、磷、鐵、錳物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化與循環(huán)自然界中含氧物質(zhì)、含碳物質(zhì)、含氮物質(zhì)以及含硫、磷、鐵、錳物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化與循環(huán)1.理解碳循環(huán)的過程及微生物在其中的作用。2.理解氮循環(huán)的過程及微生物在其中的作用。3.了解硫循環(huán)、磷循環(huán)、鐵和錳的循環(huán)【重點(diǎn)】微生物對含碳、含氮、含硫等物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化作用。【難點(diǎn)】物質(zhì)在微生物作用下的好氧、厭氧分解與轉(zhuǎn)化作用，微生物在碳、氮循環(huán)中的生物作用?！菊n前預(yù)習(xí)】纖維素、半纖維素、淀粉、脂肪、木質(zhì)素、烴類的轉(zhuǎn)化。【思政元素】生態(tài)循環(huán)、生物修復(fù)、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】碳、氮、硫、磷、鐵和錳循環(huán)的過程及微生物在其中的作用。【課堂討論】微生物在碳循環(huán)和氮循環(huán)中有何生物作用？【習(xí)題作業(yè)】6，8，13(p268)?！窘虒W(xué)方式】講授\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2和3第9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（4）掌握污（廢）水生物處理生態(tài)系統(tǒng)中活性污泥、生物膜、氧化塘、沼氣發(fā)酵過程中主要菌群的作用原理污（廢）水生物處理生態(tài)系統(tǒng)中活性污泥、生物膜、氧化塘、沼氣發(fā)酵過程中微生物生態(tài)及主要菌群的作用原理1.了解好氧活性污泥的組成、性質(zhì)，掌握其凈化廢水的作用機(jī)理。2.掌握好氧活性污泥的培養(yǎng)方法，了解活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策。3.掌握厭氧消化理論【重點(diǎn)】水污染控制與治理中微生物生態(tài)問題；活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策；沼氣發(fā)酵理論?！倦y點(diǎn)】好氧、厭氧生物處理工程凈化廢水的作用機(jī)理【課前預(yù)習(xí)】好氧、厭氧生物處理工程凈化廢水的作用機(jī)理?！舅颊亍可镄迯?fù)、生態(tài)循環(huán)、資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】水污染控制與治理中微生物生態(tài)問題；活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策；沼氣發(fā)酵理論?！菊n堂討論】光合細(xì)菌是處理高濃度有機(jī)廢水的？【習(xí)題作業(yè)】3，7，9(p291)?！窘虒W(xué)方式】講授\案例分析\\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2和3第10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（2）掌握污（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)處理中的微生物原理。了解人工濕地中凈化污（廢）水原理污（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)處理中的微生物原理；人工濕地中微生物與水生植物凈化污（廢）水的作用；飲用水的消毒及其微生物學(xué)效應(yīng)1.了解好氧活性污泥的組成、性質(zhì)，掌握其凈化廢水的作用機(jī)理。2.理解原生和微型后生動(dòng)物在污水處理過程中的作用，掌握好氧活性污泥的培養(yǎng)方法。了解活性污泥絲狀膨脹成因及控制對策。3.掌握厭氧消化——甲烷發(fā)酵的理論，了解光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水、含硫酸鹽廢水的厭氧微生物處理方法及原理【重點(diǎn)】污（廢）水微生物脫氮除磷、微污染水源水微生物預(yù)處理工藝的微生物學(xué)原理；人工濕地的組成及其功能、凈化污（廢）水的基本原理；水消毒的微生物學(xué)效應(yīng)。【難點(diǎn)】微生物脫氮除磷的原理和生物化學(xué)機(jī)制【課前預(yù)習(xí)】微生物脫氮除磷的原理和生物化學(xué)機(jī)制?！舅颊亍可镄迯?fù)、生態(tài)循環(huán)、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】污（廢）水微生物脫氮除磷、微污染水源水微生物預(yù)處理工藝的微生物學(xué)原理；人工濕地凈化污（廢）水基本原理；水消毒微生物學(xué)效應(yīng)?！菊n堂討論】人工濕地中微生物與水生植物凈化污（廢）水的作用。【習(xí)題作業(yè)】2，3，8(p317)?！窘虒W(xué)方式】講授\案例分析\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試，實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、2和3第11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（4）掌握堆肥法及廢氣生物處理的微生物作用機(jī)制。了解衛(wèi)生填埋法及廢氣的生物處理有機(jī)固體廢物的微生物處理方法-堆肥法和衛(wèi)生填埋法；廢氣的生物處理及微生物作用機(jī)制1.了解有機(jī)固體廢棄物的微生物處理方法及其微生物群落（主要是堆肥法）。2.了解廢氣的生物處理方法及含硫惡臭污染物及NH3、CO2的微生物處理【重點(diǎn)】堆肥法和衛(wèi)生填埋法的機(jī)理；微生物凈化有機(jī)廢氣的原理?！倦y點(diǎn)】好氧堆肥的機(jī)理和工藝，含硫污染物的細(xì)菌代謝途徑【課前預(yù)習(xí)】堆肥法和衛(wèi)生填埋法的機(jī)理。【思政元素】生物修復(fù)、生態(tài)循環(huán)、資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)?！菊n堂講授】有機(jī)固體廢棄物的微生物處理、廢氣的生物處理?！菊n堂討論】廢氣的生物處理方法及含硫惡臭污染物、NH3、CO2的微生物處理?！玖?xí)題作業(yè)】2，7(p328)?！窘虒W(xué)方式】講授\案例分析\混合式教學(xué)課堂討論，習(xí)題作業(yè)，期末考試課程目標(biāo)1、2和3五、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求表3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求與達(dá)成序號實(shí)驗(yàn)名稱學(xué)時(shí)內(nèi)容與要求支撐目標(biāo)1普通光學(xué)顯微鏡的使用及常見環(huán)境微生物形態(tài)的觀察3通過本實(shí)驗(yàn)，掌握普通光學(xué)顯微鏡的使用及細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物形態(tài)的觀察課程目標(biāo)1、2和32細(xì)菌的簡單染色和革蘭氏染色3通過本實(shí)驗(yàn)，掌握細(xì)菌的簡單染色、革蘭氏染色方法步驟的實(shí)驗(yàn)研究方法課程目標(biāo)1、2和33培養(yǎng)基的配制與滅菌及空氣中微生物測定3通過本實(shí)驗(yàn)，掌握常見細(xì)菌培養(yǎng)基配制方法及空氣中微生物測定方法課程目標(biāo)1、2和34環(huán)境樣本中細(xì)菌的純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)3通過本實(shí)驗(yàn)，掌握從污泥、污水、土壤等樣品中分離、純化微生物的方法課程目標(biāo)1、2和35水體（生活污水）中的生物檢測與水體水質(zhì)評述4通過本實(shí)驗(yàn)，掌握水中的生物檢測方法及水體水質(zhì)評述方法課程目標(biāo)1、2和3六、課程考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)（一）考核方式表4課程目標(biāo)的考核方式序號課程目標(biāo)考核內(nèi)容考核方式1掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律微生物的類群、形態(tài)特征、生理特性和生態(tài)規(guī)律，微生物相關(guān)消毒、滅菌方法；微生物的分離、培養(yǎng)、鑒定、保藏、基因重組等；參與環(huán)境物質(zhì)循環(huán)的微生物種類課堂討論、習(xí)題作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期末考核2逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)去解決生產(chǎn)和生活中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，以及防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)基因重組等微生物技術(shù)原理及在環(huán)境污染治理中的作用；參與污水、有機(jī)固體廢物與廢氣微生物處理的主要微生物種類及微生物處理機(jī)理；微生物在環(huán)境污染中的雙重作用課堂討論、習(xí)題作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期末考核3獲得本專業(yè)所涉及的、必需掌握的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能光學(xué)顯微鏡的操作及微生物形態(tài)觀察方法；細(xì)菌簡單染色及革蘭氏染色方法；無菌操作技術(shù)及培養(yǎng)基的配制方法；微生物的純種分離、培養(yǎng)及接種技術(shù)；多種生態(tài)環(huán)境中微生物菌落總數(shù)的測定技術(shù)課堂討論、實(shí)驗(yàn)、期末考核（二）總成績構(gòu)成本課程考核由形成性評價(jià)（40%）和結(jié)果性評價(jià)（60%）構(gòu)成，其中形成性評價(jià)包括課堂討論+習(xí)題作業(yè)和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，分別占總成績的10%和30%，結(jié)果性評價(jià)以期末考試為主。各考核方式與課程目標(biāo)對應(yīng)的關(guān)系如表5所示。表5總成績構(gòu)成表序號課程目標(biāo)課程目標(biāo)在各考核方式中的比例課程目標(biāo)占總成績比例課堂討論習(xí)題作業(yè)實(shí)驗(yàn)期末考試1掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律35%45%40%41%2逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)去解決生產(chǎn)和生活中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，以及防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)45%15%50%39%3獲得本專業(yè)所涉及的、必需掌握的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能20%40%10%20%考核方式占總成績比例10%30%60%100%（三）評分標(biāo)準(zhǔn)1.課堂討論和習(xí)題作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)表6課堂討論考核標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)100-90分89-80分79-70分69-60分小于60分課程目標(biāo)1：掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律系統(tǒng)掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性以及環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)強(qiáng)，對課堂中問題積極主動(dòng)參與討論掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性以及環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)較強(qiáng)，能參與課堂問題討論基本掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性以及環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)較差，偶爾參與課堂問題討論基本掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性以及環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)差，被動(dòng)參與課堂問題討論不能掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性以及環(huán)境污染控制與修復(fù)治理技術(shù)中相關(guān)微生物學(xué)原理、技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)差，不參與課堂問題討論課程目標(biāo)2：逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)去解決生產(chǎn)和生活中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，以及防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)能夠靈活運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)針對環(huán)境污染物提出微生物降解、轉(zhuǎn)化方法。討論問題時(shí)所表達(dá)觀點(diǎn)完全正確、有較強(qiáng)的創(chuàng)新性、條理非常清晰能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)針對環(huán)境污染物提出微生物降解、轉(zhuǎn)化方法。討論問題時(shí)所表達(dá)觀點(diǎn)正確、有一定創(chuàng)新性、條理比較清晰能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)針對環(huán)境污染物提出微生物降解、轉(zhuǎn)化基本方法。討論問題時(shí)所表達(dá)觀點(diǎn)較為準(zhǔn)確、具有一定條理性可以運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)針對大部分環(huán)境污染物提出微生物降解、轉(zhuǎn)化基本方法。討論問題時(shí)思路較為清晰，所表達(dá)觀點(diǎn)基本正確不能運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)針對大部分環(huán)境污染物提出基本的解決方法，討論問題時(shí)思路不清晰，不能正確表達(dá)觀點(diǎn)課程目標(biāo)3：獲得本專業(yè)所涉及的、必需掌握的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能能掌握本專業(yè)所涉及的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能，對課堂中問題積極主動(dòng)參與討論能掌握本專業(yè)所涉及的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能，能參與課堂問題討論基本掌握本專業(yè)所涉及的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能，偶爾參與課堂問題討論基本掌握本專業(yè)所涉及的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能，被動(dòng)參與課堂問題討論不能掌握本專業(yè)所涉及的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能，不參與課堂問題討論表7習(xí)題作業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)100-90分89-80分79-70分69-60分小于60分課程目標(biāo)1：掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律能按時(shí)交作業(yè)，能掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，解題思路非常清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，能掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，解題思路清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，基本掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，解題思路基本清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，基本掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，解題思路基本清晰，語言不規(guī)范不能按時(shí)交作業(yè)，不能掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，解題思路不清晰，語言不規(guī)范課程目標(biāo)2：逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)去解決生產(chǎn)和生活中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，以及防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)能按時(shí)交作業(yè)，能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出解決環(huán)境污染問題以及防治、控制和消除微生物有害活動(dòng)的方案，解題思路非常清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出解決環(huán)境污染問題以及防治、控制和消除微生物有害活動(dòng)的方案，解題思路清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，基本能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出解決環(huán)境污染問題以及防治、控制和消除微生物有害活動(dòng)的方案，解題思路基本清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，基本能夠運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出解決環(huán)境污染問題以及防治、控制和消除微生物有害活動(dòng)的方案，解題思路基本清晰，語言不規(guī)范不能按時(shí)交作業(yè)，難以運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出解決環(huán)境污染問題以及防治、控制和消除微生物有害活動(dòng)的方案，解題思路不清晰，語言不規(guī)范課程目標(biāo)3：獲得本專業(yè)所涉及的、必需掌握的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)和基本技能能按時(shí)交作業(yè)，非常熟練地掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技能，解題思路非常清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，較熟練掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技能，解題思路清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技能，解題思路基本清晰，語言規(guī)范能按時(shí)交作業(yè)，基本掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技能，解題思路基本清晰，語言不規(guī)范不能按時(shí)交作業(yè)，不能掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)技能，解題思路不清晰，語言不規(guī)范2.實(shí)驗(yàn)評分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)成績以實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合考評，其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告占10%、實(shí)驗(yàn)操作過程占40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%，實(shí)驗(yàn)評分標(biāo)準(zhǔn)詳見“表8實(shí)驗(yàn)評分標(biāo)準(zhǔn)”。表8實(shí)驗(yàn)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)100-90分89-80分79-70分69-60分小于60分課程目標(biāo)1：掌握環(huán)境中微生物的主要類群、生理、生態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物與環(huán)境的相互作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容完整充實(shí)。實(shí)驗(yàn)過程中操作熟練、動(dòng)作規(guī)范和安全。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整充實(shí)預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容完整充實(shí)。實(shí)驗(yàn)過程中操作比較熟練、動(dòng)作比較規(guī)范和安全。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容基本完整充實(shí)。實(shí)驗(yàn)過程中操作熟練程度一般、動(dòng)作基本規(guī)范、安全有保障。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容基本完整。實(shí)驗(yàn)操作過程中熟練程度一般、動(dòng)作基本規(guī)范，安全有保障。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容基本完整預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容不完整。實(shí)驗(yàn)操作過程中不認(rèn)真或者違章操作，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容不完整課程目標(biāo)2：逐步掌握環(huán)境微生物學(xué)研究的基本方法，深刻理解并掌握傳統(tǒng)及新興的環(huán)境污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學(xué)原理、技術(shù)；運(yùn)用環(huán)境微生物學(xué)知識(shí)去解決生產(chǎn)和生活中出現(xiàn)的環(huán)境污染問題，以及防治、控制和消除微生物的有害活動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理描述準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)步驟清晰、有條理，并能提出實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)過程中，小組分工明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述準(zhǔn)確、分析與討論合理，能夠針對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理有效的分析和討論實(shí)驗(yàn)原理描述比較準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)步驟比較清晰、有條理，能全面提出實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)過程中，小組分工明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述準(zhǔn)確、分析與討論比較合理，能夠針對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行簡單的分析和討論實(shí)驗(yàn)原理描述基本準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)步驟基本清晰、有一定條理性，能提出實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)過程中，小組分工基本明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本可靠。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述準(zhǔn)確，但未對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論實(shí)驗(yàn)原理描述基本清楚，實(shí)驗(yàn)步驟清晰、缺乏條理性，能提出實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)過程中，小組分工基本明確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容基本完整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述基本清楚，且存在些許問題實(shí)驗(yàn)原理描述不正確，實(shí)驗(yàn)步驟