课程编号：

ENV02102

课程名称：

环境工程微生物学

学分/学时：

2/32（讲课:28；实验:4）

英文名称：

Environmental Engineering Microbiology

大纲执笔人：

桑义敏

大纲审核人：

陈家庆

适用专业：

环境工程专业

先修课程：

大学物理A、无机与分析化学、有机化学B、物理化学

大纲更新时间：

2017年01月

专业毕业要求

指标点

课程教学目标

达成途径

2.1能够将数学、化学、生物学和工程科学的基本原理运用到复杂环境工程问题的描述和分析。

课程教学目标3

课堂讲授：采用教师讲授、启发式引导式教学、研讨课、案例演示、工程实例引入、课堂练习、彩色图片等方式；重点突出、思路清晰、注重师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每一个学生的学习；

实验操作：完成4学时实验的预习、实验、撰写实验报告；

课后作业：每次课后都留有巩固学习内容的课后作业，并全批全改，及时反馈。

实践专题训练：每位同学查阅文献、准备ppt，选择同一类典型微生物的为一组，进行课下讨论交流文献、综述与演示文稿，互相学习与提高，改进ppt。然后进行课堂展示，分类分组随机选取发言人选。

4.3 能够对实验数据进行分析、解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。

课程教学目标4

实验操作：完成4学时实验内容的预习、实验操作、撰写实验报告（含对实验结果的分析）；

1

1 引言

了解：课程的大概情况，包括教学目标、进度计划、教学方法和要求等；

了解：微生物的分类、命名和特点；

掌握：本课程在环境工程专业课程体系中的来龙去脉，做到心中有数。

2学时/课堂教学

1、2、3

2

2 微生物学基础

    2.1 非细胞结构的超微生物——病毒

    2.2 原核微生物——古菌和细菌

    2.3真核微生物——原生动物和后生动物

掌握：病毒的特点、化学组成和结构、繁殖过程、噬菌体的概念；古菌和细菌的形态、细胞结构；原生动物和后生动物的分类、结构、营养类型。

牢固掌握：影响病毒的物理、化学因素；病毒的繁殖过程、噬菌体；古菌和细菌的生理功能和生长繁殖；原生动物和后生动物的生理功能和指示作用；胞囊的形成及作用。

综合应用：细菌的物理化学特性在污染治理中的应用；猪吻轮虫、红斑螵体虫对污水处理运营管理的可能影响以及解决对策。

8学时/课堂教学

1、2、3

3

3 理微生物的生理、生长繁殖与生存因子

掌握：酶的催化特性、影响酶活力的因素；微生物的营养类型和呼吸类型；生长、繁殖、发育、世代时间的概念，掌握细菌生长各期的特点，连续培养的方式和特点，环境因素对微生物生长的影响，消毒、灭菌的概念，微生物之间的关系。

综合运用：细菌生长曲线在污水处理中的应用。

6学时/课堂教学

1、2、3

4

4 微生物生态

牢固掌握：水体自净过程和污染水体的微生物生态；

了解：土壤微生物生态、空气微生物生态和水体微生物生态。

2学时/课堂教学

1、2

5

5水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

牢固掌握：活性污泥的组成、性质，好氧性活性污泥中的微生物群落，微生物浓度的表示方法，好氧性活性污泥净化废水的机理；

综合运用：菌胶团及其作用，活性污泥丝状膨胀及其控制；

掌握：好氧生物膜中的微生物群落及其功能，好氧生物膜的净化机理；原生动物和微型后生动物在污水生物处理过程中的作用。

3学时/课堂教学

1、2、3

6

6 污(废)水深度处理中的微生物学原理

牢固掌握：脱氮、除磷的微生物学原理；

掌握：人工湿地净化污(废)水的作用；饮用水的消毒与其微生物学效应。

2学时/课堂教学

1、2、3

7

7有机固体废物和有机废的生物处理原理

了解：有机固体废物与废气的微生物处理的相关知识。

（3学时/课堂教学

1、2

8

8 实践专题“典型微生物在环境治理中的应用”

学生收集资料、同组讨论、制作ppt、课上展示与交流。

规则要求：每位同学查阅文献、准备ppt，选择同一类典型微生物的为一组，进行课下讨论交流文献、综述与演示文稿，互相学习与提高，改进ppt。然后进行课堂展示，分类分组随机选取发言人选。

评价方式：ppt制作水平+课堂展示水平。

展示ppt制作要求：

（1）内容可以是任意一种微生物在土壤、水体、大气、固废等环境要素治理过程中的应用，微生物可以自选，例如产甲烷菌、水解酸化菌、细菌、硫细菌、光合细菌、蓝细菌、硝化菌、反硝化菌、酵母菌和霉菌、原生动物及其特殊种类、后生动物及其特殊种类、降解石油类污染物的超级菌，等等，属于开放性题目；

（2）论文形式以文献综述为主，要求同学们大量阅读环境工程微生物方面的论文，以某一类微生物的环境应用为主题，阐述此类微生物的特点、生理功能、解决的污染问题、环境应用原理、污染治理应用中的案例和知识要点、此类微生物的应用前景等几个方面。

（8学时课下自学讨论+2学时/课堂展示讨论

2、3

9

9 微生物镜检实验：显微镜的使用与污水处理典型功能微生物的镜检

掌握：显微镜使用方法；

牢固掌握：微生物镜检实验方法、并获得有效结论；

具体实验要求：（1）普通光学显微镜的构造和原理，准确掌握使用显微镜的方法；（2）观察和识别几种典型功能微生物的菌落特征及其个体形态特征；（3）用压滴法(活性污泥)制作标本片，注意观察活性污泥中的微生物组成，尤其是对原生动物和微型后生动物的观察和识别，并能与“指示作用”联系起来。

4学时/实验教学

4

序号

名称

学时分配

1

引言

2

2

微生物学基础

8

3

理微生物的生理、生长繁殖与生存因子

6

4

微生物生态

2

5

水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

3

6

污(废)水深度处理中的微生物学原理

2

7

有机固体废物和有机废的生物处理原理

3

8

实践专题“典型微生物在环境治理中的应用”

2

合计

28

序号

实验名称

学时分配

1

显微镜的使用与污水处理典型功能微生物的镜检

4

合  计

4

成绩组成

考核/评价环节

分值

考核/评价细则

对应的教学目标

平时成绩

40%

平时作业（包括大作业）

15

主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度，计算全部作业的平均成绩再按15%计入总成绩。

1、2、3

实验

15

根据每个实验的实验预习情况、实验操作情况和实验报告质量分别打三个分数，分别占比为10%、20%和70%，最后合计总分再按15%计入课程总成绩，具体见评分标准。

1、4

实践专题

10

根据小组ppt撰写质量、课堂展示水平、对专题的理解程度，综合评价学生的各项能力。按10%计入总成绩，具体见评分标准。

1、2、3

期末考试

60%

期末考试卷面成绩

60

根据课程教学目标和学时安排，主要考核需要牢固掌握和综合应用的知识和能力，以卷面成绩的60%计入课程总成绩。考试的题型为：基本概念题、综合应用题、复杂问题分析题。

1、2、3

教学目标

考核内容

评价依据

评价标准

优

良

中

及格

不及格

能够根据实验目的和特定研究对象，选用合理实验方法，能够与团队合作实施实验方案，获取有效结论，并能对结论进行分析。

显微镜操作能力；

微生物镜检能力；

微生物特征观察与种类判别能力；

微生物指示作用分析能力；

团队合作能力；

预习报告；

实验操作；

实验报告；

预习内容完整，实验报告书写规范、字迹工整、清晰，图表整洁规范、正确；封面信息填写正确完整；显微镜操作规范正确、符合标准和安全要求；实验操作步骤规范正确、安全意识强；调试过程完整，实验结果正确、全面，思考题正确、完善。

预习内容比较完整、报告书写较为规范、字迹工整、清晰，图表较为整洁规范、正确；封面信息填写正确完整；显微镜操作规范正确、符合标准和安全要求；实验操作步骤规范正确、安全意识强；实验结果正确、较全面，思考题正确。

基本完成预习内容、报告书写较为规范、字迹工整、较为清晰，图表基本整洁规范；封面信息填写正确完整；显微镜操作基本规范正确、符合标准和安全要求；实验操作步骤基本规范正确，安全意识强；实验结果基本正确，实验内容不丰富，思考题基本正确或不全。

基本完成预习内容、报告书写较为规范、较为清晰，图表基本规范；封面信息填写较为完整；显微镜操作基本规范正确、基本符合标准；实验操作步骤基本规范正确，安全意识较强；实验结果基本正确，镜检内容明显不足，思考题部分正确或者只完成了部分。

没有完成预习报告，实验操作不规范、不积极主动；报告书书写较乱，绘图不规范，镜检结果很少，分析与判断明显不合理，结果有较多错误。

具有环保、安全、责任意识，具有实验室安全知识，能够规范完成实验操作

了解实验室安全管理规定；

实验操作规范性；

实验操作；

采用图、表等形式规范表达实验方案和结论，能熟练使用显微镜；能够规范、有条理、有逻辑进行表达自己的 实验结论；

绘图等工程表达能力；

书面表达能力

实验报告；

教学目标

考核内容

评价依据

评价标准

优

良

中

及格

不及格

使学生学生系统地掌握环境工程微生物学方面的基础知识；

所制作的ppt展示材料所包含的知识量、信息量；

ppt展示材料；

按任务书要求独立完成全部内容，包含丰富的信息量和相关知识；典型微生物在污染治理中的应用情况全面、深入；图文并茂，条理清楚，有很强的文稿组织能力和文字、图形表达能力；能通过团队合作进行相关知识的讨论、交流；课堂展示思路清晰、内容明确，有深入思考基础上的个人观点。

按任务书要求独立完成全部内容，包含较为丰富的信息量和相关知识；典型微生物在污染治理中的应用情况较为全面、深入；图文并茂，条理较为清楚，有较强的文稿组织能力和文字、图形表达能力；能通过团队合作进行相关知识的讨论、交流；课堂展示思路较为清晰、内容较为明确，有思考基础上的个人观点。

按任务书要求独立完成

大部内容，包含一定的信息量和相关知识；典型微生物在污染治理中的应用情况较为全面、有一定深度；图文表达有欠缺，条理较为清楚，有一定的文稿组织能力和文字、图形表达能力；能通过团队合作进行相关知识的讨论、交流；课堂展示质量一般，有有部分个人的观点。

按任务书要求完成

大部内容，包含基本的信息量和相关知识；典型微生物在污染治理中的应用情况基本符合要求，不够深入；图文表达有欠缺，条理不甚清晰，有基本的文稿组织能力和文字、图形表达能力；基本能通过团队合作进行相关知识的讨论、交流；课堂展示质量基本符合要求，个人思考总结的观点较少。

没有完成基本内容，包含的信息量和相关知识很少；典型微生物在污染治理中的应用情况很单薄，不深入；图文表达有明显欠缺，条理很不清晰，文稿组织能力和文字、图形表达能力较差；课堂展示质量较差，没有个人思考总结的观点。

培养学生应用基础知识解决复杂环境工程问题的初步应用能力。

典型微生物在污染治理中的应用情况；基础知识与环境工程的结合程度；

ppt展示材料；课堂口头展示；

具有书籍、学术期刊、网络数据库等有关技术资料的查阅、综合分析的能力；

能够规范、有条理、有逻辑进行表达，并能有进行有效陈述。

技术文献检索与应用能力；

书面表达能力；

口头表达能力；

ppt展示材料；课堂口头展示；

具有团队合作与技术交流能力

团队合作能力；

ppt展示材料；课堂口头展示；

指标点

评价依据

评价方法

2.1

期末考试成绩、平时成绩（上课中的回答问题、课堂练习、课后作业、研讨课等）、实验成绩和实践专题学习成绩。

期末考试成绩占60%、平时成绩（上课中的回答问题、课堂练习、课后作业、研讨课）占15%、实验成绩占15%和实践专题成绩占10%，总分100分。

目标值：0.2

4.3

微生物镜检实验成绩。

实验成绩占15%，总分15分。

目标值：0.2