環(huán)境微生物學課程標準

1、精品環(huán)境微生物學課程標準一、概述（一）課程性質(zhì)環(huán)境工程微生物學是水污染控制工程、固體廢物處理與處置等專業(yè)課程的基礎(chǔ)，所以只有在理論上掌握微生物的基礎(chǔ)理論知識才能更充分理解和學好水污染控制工程和固體廢物處理與處置。（二）課程基本理念環(huán)境微生物學是環(huán)境科學專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，需要生物化學的知識為基礎(chǔ)，可以作為污水處理、大氣處理及固體廢棄物處理等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。（三）課程設(shè)計思路環(huán)境微生物學是微生物學的一個重要分支，是環(huán)境科學專業(yè)的一個重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。通過本課程的學習，本專業(yè)學生必須掌握環(huán)境微生物學基礎(chǔ)知識，了解環(huán)境中微生物的主要類群及其生理、生態(tài)特性，并在此基礎(chǔ)上進一步學習微生物與環(huán)境的相互

2、作用關(guān)系以及污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律，深刻理解傳統(tǒng)及新興的污染控制與治理技術(shù)中所涉及的微生物學原理，逐步掌握環(huán)境微生物學研究的基本方法，了解有害微生物的控制技術(shù)，了解微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用及相關(guān)的實驗技術(shù)，為從事相關(guān)領(lǐng)域的科研和實踐打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標1、總目標通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地了解微生物學的基本形態(tài)、類型，掌握微生物的結(jié)構(gòu)、生理特性、生長規(guī)律、遺傳與變異及微生物在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用、微生物在環(huán)境工程中的作用，從而進一步利用微生物為治理環(huán)境服務(wù)。2、具體目標1 、理論教學的目的和任務(wù)本課程主要介紹病毒、原核微生物、真核微生物等的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能、微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)

3、基、微生物的新陳代謝、微生物的生長及其控制、微生物的遺傳變異、微生物的生態(tài)、水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理、污、廢水深度處理和微污染源水預(yù)處理中的微生物學原理、有機固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落。注重微生物學的基礎(chǔ)知識，特別是微生物的構(gòu)造特點，與環(huán)境治理相結(jié)合，引導(dǎo)學生解決實際問題；同時結(jié)合科技的發(fā)展，著重介紹微生物的遺傳變異，將微生物學誘變與工程菌篩選、優(yōu)化相銜接。為將來從事環(huán)境科學以及環(huán)境工程方面的工作打下一定的專業(yè)基礎(chǔ)。2 、實驗教學的目的和任務(wù)本課程是為配合環(huán)境微生物學課程的學習而開設(shè)的實驗課程。環(huán)境微生物學是實踐性很強的學科，實驗技術(shù)是該學科的重要內(nèi)容。通過

4、本實驗課程的學習，要求學生掌握環(huán)境微生物學的基本實驗操作方法和技術(shù)，包括微生物細胞形態(tài)學研究方法（顯微鏡使用技術(shù)、微生物染色和觀察方法等）、微生物的純種培養(yǎng)技術(shù)、無菌操作技術(shù)、環(huán)境微生物學檢測技術(shù)等；觀察和認識若干典型和重要的環(huán)境微生物；加深對環(huán)境微生物學理論知識的理解。三、內(nèi)容標準（課程內(nèi)容與要求）（一）第一層級教學目標：緒論：了解微生物在環(huán)境保護和環(huán)境治理中的作用，理解環(huán)境工程微生物學的研究對象和任務(wù)，掌握微生物的特點及分類第一章：了解病毒的特征、病毒的形態(tài)、病毒在環(huán)境中的存活條件，理解物理化學因素對病毒的影響；理解病毒的分類、病毒的溶源性；掌握病毒的結(jié)構(gòu)組成、噬菌體的繁殖過程。第二章：了

5、解細菌的個體形態(tài)、放線菌的繁殖方式、藍細菌的形態(tài)、立克次氏體、支原體及衣原體的細胞結(jié)構(gòu)特點，理解細菌的物理化學性質(zhì)、放線菌的菌落特征，掌握細菌的細胞結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)特征、放線菌的形態(tài)和細胞構(gòu)造。第三章：了解原生動物的分類、后生動物的形態(tài)特征、藻類的分類、真菌的形態(tài)，理解原生動物的一般特征、藻類的一般特征、真菌的繁殖方式，掌握原生動物的營養(yǎng)類型和包囊功能、微型后生動物在環(huán)境指示中的應(yīng)用、真菌的結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)特征。第四章：了解酶的分類、微生物的化學組成、微生物的能量類型、產(chǎn)甲烷菌的合成代謝，理解酶的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)特點、營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式、微生物的產(chǎn)能形式化能自養(yǎng)微生物的合成代謝，掌握微生物的營養(yǎng)類型和培

6、養(yǎng)基、產(chǎn)能代謝與呼吸類型。第五章：了解微生物的同步培養(yǎng)、水活度和滲透壓對微生物的影響、輻射、超聲波等微生物的影響、微生物與微生物的一般關(guān)系、菌種的退化和復(fù)壯，理解微生物的連續(xù)培養(yǎng)、溫度和pH對微生物的影響、有機物及抗生素對微生物的影響、菌種的保藏方法，掌握單細胞微生物的生長曲線和在污水處理中的應(yīng)用、溶解氧對微生物的影響、高溫對微生物的影響、互生和共生關(guān)系。第六章：了解微生物的遺傳物質(zhì)、導(dǎo)致微生物突變的化學機制、雜交方法、PCR技術(shù)字環(huán)境保護中的應(yīng)用，掌握微生物突變的類型，理解原核微生物的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)遺傳工程和基因工程在環(huán)保中的應(yīng)用。第七章：了解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用、土壤的生態(tài)條件、空氣的生態(tài)

7、條件和潔凈標準、水體中的微生物群落，理解微生物的分布、空氣中的微生物分布、水體富營養(yǎng)化，掌握土壤自凈和土壤修復(fù)、空氣微生物的檢測方法、水體自凈和污染水體的指標。第八章：了解烴類等含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、尿素的氨化、有機硫化合物的轉(zhuǎn)化、無機磷化合物的轉(zhuǎn)化，理解參與含碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物、纖維素的轉(zhuǎn)化、半纖維素的轉(zhuǎn)化、果膠質(zhì)的轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化、有機磷化合物的轉(zhuǎn)化，掌握硝化，反硝化及固氮作用。第九章：了解好氧活性污泥及好氧生物膜法的工藝、絲狀膨脹的機制、厭氧處理污水的機制，理解好氧處理中的生態(tài)、絲狀膨脹的對策、硫酸鹽廢水的微生物處理，掌握微生物好氧處理污水的原理、好氧活性污泥的培養(yǎng)、導(dǎo)致絲狀膨脹的環(huán)境因素、

8、光合細菌處理高濃度廢水。第十章：了解廢水深度處理的意義、水體污染源的污染物、水消毒的重要性，理解微生物脫氮、除磷的工藝、微污染水源水微生物預(yù)處理，掌握脫氮、除磷的原理及工藝、微污染水源水預(yù)處理的微生物群落、水的消毒方法。第十一章：了解固體廢棄物的處理方法、廢氣的微生物處理方法,理解衛(wèi)生填埋法，掌握堆肥法。第十二章：了解生物表面活性劑、優(yōu)勢菌種的開發(fā)，理解微生物絮凝，掌握微生物絮凝劑在環(huán)保中的應(yīng)用?；顒影才?1、理論課程學時分配在舁廳P早1內(nèi)容學時數(shù)授課方式1代K弟一早緒論2講授2弟早病毒2講授+自學3第三章原核微生物4講授+自學4第四章真核微生物2講授+自學5弟五早微生物的生理6講授+自學6第

9、八章微生物的生長繁殖與生存因子6講授+自學7第七章微生物的遺傳和變異4講授+自學8第八章微生物的生態(tài)2講授+自學9第九章微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用2講授+自學10第十章水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理4講授+自學11第一章污、廢水深度處理和微污染源水預(yù)處2講授+自學理中的微生物學原理12第十F有機固體廢弁物的微生物處理2講授+自學13第十三章微生物新技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用2講授+自學合計40備注說明：2、實驗項目名稱和學時分配在舁廳P實驗項目名稱學時實驗類型每組人數(shù)必做或選做1普通光學顯微鏡的使用及其對微生物一般形態(tài)的觀察2驗證1必做2微生物的計數(shù)（酵母菌的顯微鏡直接計數(shù)）2驗證

10、1必做3培養(yǎng)基的制備和滅菌4驗證2必做4活性污泥法污水處理過程中細菌菌落總數(shù)的測定4綜合2必做考核評價：本課程考核采用閉卷考試、平時考核與實驗考核相結(jié)合的方式，閉卷考試在總評成績中占80%,平時考核與實驗考核占20%。實驗課考核與環(huán)境微生物學理論課考核相結(jié)合，實驗成績占總成績10%,其中實驗考核包括課堂表現(xiàn)、實驗儀器設(shè)備整理情況和實驗報告。2、第二層級知識要點：緒論：重點為微生物的概述，難點為微生物的特性第一章：重點為病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)，難點為噬菌體的繁殖過程第二章：重點為細菌的形態(tài)和細胞構(gòu)造，難點為細菌的細胞結(jié)構(gòu)第三章：重點為原生動物和真菌，難點為真菌的繁殖方式第四章：重點為微生物的營養(yǎng)和產(chǎn)能代

11、謝，難點為微生物的產(chǎn)能代謝第五章：重點為微生物的生長繁殖規(guī)律和生長影響因子，難點為單細胞微生物生長曲線第六章：重點為微生物的突變類型和基因重組，難點是遺傳工程在環(huán)境保護中的應(yīng)用第七章：重點為土壤微生物生態(tài)和水體微生物生態(tài)，難點為水體微生物生態(tài)第八章：重點為氮循環(huán)，難點為參與氮循環(huán)的微生物及條件第九章：重點為廢水的好氧處理中的微生物生態(tài)，活性污泥的培養(yǎng)，難點好氧活性污泥、好氧生物膜凈化污（廢）水的作用機理，好氧活性污泥中絲狀膨脹第十章：重點為廢水的脫氮、除磷原理及工藝，難點為廢水的脫氮、除磷原理及工藝第十一章：重點為有機固體廢棄物的微生物處理，難點為有機堆肥的微生物處理第十二章：重點為微生物細胞

12、外聚物在環(huán)保中的應(yīng)用，難點為微生物絮凝劑的開發(fā)利用技能要點：實驗一普通光學顯微鏡的使用及其對微生物一般形態(tài)的觀察1、了解普通光學顯微鏡的結(jié)構(gòu)及其各部分的作用2、普通光學顯微鏡的正確使用和維護方法3、通過低倍鏡、高倍鏡和油鏡觀察藻類、酵母的一般形態(tài)實驗二微生物的計數(shù)（酵母菌的顯微鏡直接計數(shù)）1、了解血球計數(shù)板的構(gòu)造2、學會一般的顯微鏡直接計數(shù)方法實驗三培養(yǎng)基的制備和滅菌1、熟悉玻璃器皿的洗滌和滅菌前的準備工作2、掌握培養(yǎng)基和無菌水的制備方法3、掌握高壓蒸汽滅菌技術(shù)實驗四活性污泥法污水處理過程中細菌菌落總數(shù)的測定1、掌握稀釋平板法2、掌握細菌菌落總數(shù)的計數(shù)方法四、實施建議（一）教學建議本課程的教學

13、方法以課堂教學為主，輔以習題課、課堂討論、工業(yè)見習、多媒體與CAI、畢業(yè)論文、考試等方式。1 、課堂教學仍是目前高校專業(yè)課教學的主要方法，但要在系統(tǒng)講授專業(yè)理論時一定要因材施教、深入淺出講清基本概念、基本原理、基本實驗方法。把握好環(huán)境微生物各有代表性的菌種的個體形態(tài)、菌落接種、繁殖方式，及微生物的遺傳變異；DNA、RNA的結(jié)構(gòu)、基因工程、污染物生物處理的重點和突破難點。充分采用實用性強的參考書并結(jié)合教師科學研究成果，領(lǐng)略本學科發(fā)展的前沿。環(huán)境微生物學是一門科學性、應(yīng)用性反映現(xiàn)代科技發(fā)展最新水平的一門學科，教師要注意知識更新，教學過程中要適當介紹本學科研究的新成果。2 、習題課微生物的特點是個體

14、小、分布廣、種類多。其個體形態(tài)、菌落結(jié)構(gòu)等用肉眼都不能觀察到，尤其DNA、RNA結(jié)構(gòu)、DNA的自我復(fù)制、遺傳變異的概念和理論都比較抽象，因此教學過程中要重視習題課教學使基本理論、基本概念、試驗方法及基本知識能得到進一步鞏固。3 、工業(yè)見習與課堂討論為了增強學生感性知識、提高對本門學科學習的興趣與積極性、工業(yè)見習是非常必要的。在教學過程中安排23次工業(yè)見習（可與水污染控制工程課同時進行），并根據(jù)見習見聞，結(jié)合理論教學開展課堂討論，以進一步培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和動手能力。4 、多媒體教學按本課程的特點充分運用現(xiàn)代教育手段，將細菌個體形態(tài)、菌落特征、DNA、RNA、產(chǎn)能代謝、基因重組、生物技術(shù)

15、等比較抽象和個體微小的形態(tài)制成圖片或動畫，運用CAI輔助教學或VCD、錄像片等教學資料，擴大知識面給學生帶來更廣泛的信息與智慧，以期不斷提高教學效果和教學質(zhì)量。5 、考試與畢業(yè)論文按所制定的本課程的考試大綱和試題庫出好考題，要注意試題的深度、廣度和覆蓋面，要考出教學風格、考出水平。因為本課程是屬于環(huán)境工程的一門專業(yè)課，所以本課程能為本專業(yè)的畢業(yè)生提供畢業(yè)論文的選題內(nèi)容。（二）考核評價建議加強實驗部分考核實驗教學考核是對教學效果進行評估，保證教學質(zhì)量，不斷改革教學內(nèi)容與方法的重要手段。也是對學生學習效果、知識掌握程度、能力和素質(zhì)提高程度評估的重要教學環(huán)節(jié)。實驗課考核的內(nèi)容應(yīng)包括：學生對理論知識的

16、應(yīng)用能力；動手能力，對實驗現(xiàn)象的觀察能力，分析問題、解決問題的能力；工作態(tài)度、學習態(tài)度、團隊合作精神，語言交流能力、提出問題的能力；實驗方案的合理性；實驗方法、實驗結(jié)果表達的正確性；實驗預(yù)報告、實驗報告的正確性、完整性等方面。實驗教師根據(jù)學生每個實驗過程中的整體表現(xiàn)情況給出合理的單項實驗成績。單項實驗成績分五檔，分別計為優(yōu)（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、不及格（60分以下）。最后綜合實驗課程成績?yōu)閱雾棇嶒灣煽兿嗉?，取算術(shù)平均值。成績上網(wǎng)公布，學生可以在網(wǎng)上查詢。（三）教材編寫建議教材：環(huán)境工程微生物學（第三版），高等教育出版社，周群英、王士芬編

17、。參考書目：環(huán)境工程微生物學第二版，高等教育出版社，周群英主編；微生物學，高等教育出版社，周德慶主編；微生物學，高等教育出版社，沈萍主編；環(huán)境工程學，高等教育出版社，蔣展鵬主編。（四）實驗實訓(xùn)設(shè)備配置建議開設(shè)綜合實驗課，通過實驗來培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、實驗思維、操作技能，提高實際動手能力是高職院校中一種非常重要的教學方法。同時，環(huán)境類的許多專業(yè)或課程都是以實驗為基礎(chǔ)的。例如，環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境評價、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理、環(huán)境工程、環(huán)境工程微生物等，而這些專業(yè)或課程之間的知識是相互聯(lián)系的、相互支撐的，單獨的某一個課程實驗不能將學生所學的知識貫穿起來，不能綜合地運用所學的知識，去解決實際的環(huán)境問題。因此，在課程設(shè)置時要減少課程實驗，增加綜合性實