环境微生物学课程教学大纲

英文名称：Environmental Microbiology                              课程编码：18000063

学    时：  32                                           学    分：2

课程性质：必修                                                    课程类别：专业基础课

先修课程：环境科学与工程导论、化工原理B

开课学期：第5学期

适用专业：环境科学与工程

一、课程教学目标

通过本课程的学习，比较全面系统的获得微生物学基础的基本知识，进而掌握微生物生态和环境生态工程中微生物的作用，为专业技能的学习打下基础，并为今后从事环境工程及环境污染物治理奠定扎实的理论基础。使学生具备下列能力：

1、掌握环境工程领域常见微生物的形态、结构及其功能，具备根据微生物形态结构的变化判断其在污(废)水、废气及固体废弃物处理处置中的作用的能力；

2、掌握微生物的营养及代谢，微生物的生态、微生物在环境物质循环中的作用，具备根据污(废)水、废气及固体废弃物的性质培养和驯化目标微生物的能力；

3、掌握水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理，污废水深度处理和微污染水源水预处理中的微生物学原理。培养学生利用环境微生物学的基本原理分析和解决环境生态系统中的污染及其治理问题的能力。；

二、课程教学目标与毕业要求的对应关系

 

 

三、课程的基本内容

1、绪论

教学目标：1、4

教学内容：了解环境工程微生物学的研究对象和任务。了解微生物的分类方法和命名原则，了解原核微生物与真核微生物的含义，了解微生物的共同特点；了解微生物与可持续发展的关系。

教学方法：讲授法为主

2、病毒

教学目标：1、5

教学内容：病毒的一般特征及其分类；病毒的形态与结；病毒的繁殖；病毒的培养。了解病毒对物理、化学因素的抵抗力。掌握病毒的一般特征及其形态、大小、化学组成、结构。熟练掌握病毒的繁殖过程、溶原性。

教学方法：讲授法为主

3、原核微生物

教学目标：1、2、5

教学内容： 细菌；古菌；放线菌；蓝细菌。了解细菌的个体形态、大小；了解古菌的特点及分类；了解放线菌的形态、大小、菌落特征及繁殖方式；掌握细胞细胞壁、细胞膜、细胞质等一般结构的生理功能；熟练掌握细菌在固体培养基和液体培养基上的培养特征；熟练掌握细菌的染色原理、革兰氏染色步骤与机制；熟练掌握蓝细菌的一般特征。

教学方法：讲授法和任务驱动法为主，案例分析法为辅

4、真核微生物

教学目标：1、2、5

教学内容：原生动物；微型后生动物；藻类；真菌。了解微型后生动物的典型代表(轮虫，线虫，寡毛类动物，浮游甲壳动物)；了解酵母菌、霉菌的形态、结构与繁殖；掌握与水体富营养化有关藻类的一般特征；熟练掌握原生动物(鞭毛虫、太阳虫、肉足虫、游泳型纤毛虫、钟虫)在水体自净、污水处理中的作用；熟练掌握酵母菌和霉菌在固体培养基上的培养特征。

教学方法：讲授法和任务驱动法为主，案例分析法为辅

5、微生物的生理

教学目标：1

教学内容：微生物的酶；微生物的营养；微生物的产能代谢。了解微生物的酶的分类与命名；了解营养物进入细胞的方式；了解微生物的呼吸类型（发酵，好氧呼吸，无氧呼吸）；掌握微生物的酶的组成和功能；掌握微生物的酶的催化特性及影响酶活力的因素；熟练掌握细菌和蓝细菌的营养类型；重点掌握培养基的制备原则和分类。

教学方法：讲授法和任务驱动法为主，案例分析法为辅

6、微生物的生长繁殖与生存因子

教学目标：1

教学内容：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。了解研究微生物生长的方法和生长量的测定方法；了解温度、溶解氧、pH、氧化还原电位等生存因子和辐射、高温、低温等不利环境因子对微生物的影响；掌握细菌对数期和静止期的特点及影响因素；熟练掌握细菌生长曲线在污（废）水生物处理中的应用原理。

教学方法：讲授法和案例分析法为主，讨论法为辅

7、微生物的生态

教学目标：1、3

教学内容：土壤微生物生态；水体微生物生态。了解土壤的生态条件及微生物在土壤中的分布及数量；了解土壤生物修复技术与原理；掌握土壤自净原理和污染土壤微生物生态；掌握海洋及淡水中微生物群落分布及生态特征。掌握水体自净过程及变化规律，熟练掌握衡量水体自净的指标、污化系统特征与水体有机污染指标。

教学方法：讨论法和案例分析法为主，讲授法为辅

8、微生物在环境物质循环中的作用

教学目标：1、3、4

教学内容：碳循环；氮微生物在环境物质循环中的作用循环；硫循环。了解碳循环(淀粉和纤维素)的过程及微生物在其中的作用；了解蛋白质水解与氨基酸转化、尿素的氨化；掌握脱氮和固氮的过程及微生物在其中的作用；熟练掌握硝化作用、反硝化作用、固氮作用、硫化作用和反硫化作用硫循环。

教学方法：讲授法和任务驱动法为主，案例分析法为辅

9、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

教学目标：1、3、4

教学内容：污废水生物系统中的生态系统；活性污泥丝状膨胀及其控制政策；厌氧环境中的活性污泥和生物膜的微生物群落。了解好氧活性污泥的培养方法；了解厌氧消化—甲烷发酵的理论；掌握好氧活性污泥的组成、性质及其净化废水的作用机理。熟练掌握原生动物和微型后生动物在污水处理过程中的作用。熟练掌握活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策。

教学方法：讲授法和案例分析法为主，任务驱动法为辅

10、污废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理

教学目标：1、3、5

教学内容：废水生物深度处理；微污染水源水预处理中的微生物学问题。了解微污染水源水预处理的目的和意义、水源水污染源和污染物、微污染水源水微生物预处理过程及微生物群落；掌握脱氮、除磷的目的和意义及天然水体中氮、磷的来源。熟练掌握微生物脱氮、除磷原理及相关微生物。

教学方法：讲授法和案例分析法为主，任务驱动法为辅

四、教学安排

建议学时分配如下表：

 

 

五、教学目标达成度评价

（1）教学目标1的达成度通过期末考试、课堂提问的方式进行考评，考试主要题型为概念题，这部分占总成绩15%。

主要支撑毕业要求的1.4、2.2、2.、4.、4.3、8.2、8.3。

（2）教学目标2的达成度通过阶段考试和期末考试的方式考评，考试主要题型为填空题，这部分占总成绩的30%；

主要支撑毕业要求的1.4、2.2、2.4、8.2、8.3。

（3）教学目标3的达成度通过综述报告和期末考试的方式考评，综述报告为与环境工程微生物有关的环境热点问题，题目自拟；考试主要题型为问答题和论述题，这部分占总成绩的25%；

主要支撑毕业要求的1.4、4.2、4.3、4、8.2、8.3。

（4）教学目标4的达成度通过期末考试、作业的方式考评，考试主要题型为问答题，作业完成情况，这部分占总成绩的10%；

主要支撑毕业要求的5.1、7.1、8.2、8.3。

（5）教学目标5的达成度通过期末考试考评，考试主要题型为论述题，这部分占总成绩的20%.

主要支撑毕业要求的8.2、8.3、9.1、10.1。

六、成绩评定

课程成绩包括两个部分，分别为平时和期末闭卷考试。课程最终成绩=50%平时+50%期末考试成绩。具体要求及成绩评定方法如下：

1、平时包括综述报告10%、课堂提问5%、作业10%和阶段考试25%；综述包括主要为当今与环境工程微生物有关的环境热点问题，题目自拟；课堂提问主要为知识点复习，主要微生物在环境工程中的作用；阶段考试主要考核微生物的形态，结构及在污废水生物处理中的作用。

2、 期末考试，主要是系统考查对环境工程微生物学基础知识，基本理论及微生物学原理在环境工程中的应用。

七、课程教材及主要参考书

1、建议教材

《环境工程微生物学》（第四版），高等教育出版社，周群英王士芬主编，2015年

2、主要参考书

《环境工程微生物学》，袁林江，化学工业出版社，2012年  

《环境生物学》，孔繁翔， 高等教育出版社，2010年

《环境工程微生物学--原理与应用》（第三版），王国惠，化学工业出版社，2015年

 

 

执笔人：张震斌

审定人：张婷婷

批准人：周立岱

2019年9月