中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 环境微生物学 Environmental Microbiology | 课程代码 | 074503101247 |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 32/2 |
课程性质 | 必修 | 实践学时 | |
责任教师 | 白洁、赵阳国 | 课外学时 |
一、课程介绍
1.课程描述：
环境微生物学是环境科学专业和环境工程专业的必修课，是对高中生物学知识的进一步凝练和深化，为学习污染控制和生态修复等环境类课程提供必要的微生物学基础知识。本课程主要内容包括环境中病毒、原核微生物（细菌和古菌）和真核微生物（原生动物和真菌）的形态结构、营养类型以及生长规律；微生物群落在自然环境中的特征及对物质循环的贡献；微生物群落在污染控制过程中的生态学特征；环境微生物调查和研究中的一些经典技术和方法。
2.设计思路：
本课程以环境微生物学的基本知识为基础，以本领域的国内外研究热点为导向，通过课程讲授使学生掌握扎实的环境微生物学基础知识和基本理论；通过阅读和交流环境微生物领域国际期刊文献，深入理解环境微生物学的基本贡献，结合环境微生物学实验明确微生物基本技术的应用出口；通过微生物调查实践及汇报，进一步强化知识和理论的运用，进而达到应用所学知识来研究和解决环境实际问题的目的。本课程共分为三部分。
（1）环境微生物基础知识和基本原理的讲授。这部分主要通过课程授课、讨论的形式分别对微生物学的基本知识、微生物在物质循环中的作用、环境污染控制过程中的微生物生态学理论进行认知和学习；
（2）文献阅读及总结。围绕本课程一个知识点、一项基本技术，学生挑选经典论文进行详细阅读，教师通过网络及各种通讯工具给予全程指导，学生结合课堂学习的微生物知识、实验课中的基本技术，对该知识点或者基本技术撰写评述及心得体会；
（3）分组拓展实践及汇报。针对学校及周边区域存在的环境问题（与微生物相关），结合实验设计、调查实践以及文献对比分析等方法，揭示微生物的种类、分布特征以及与环境现状、人类健康的关系，同时探讨微生物在环境治理或修复中的可能作用。以环境微生物学实验室为主要室内实验场所，以专业改革项目以及实验配套经费为支撑，以理论课和实验课任课教师、助研研究生为指导人员，学生以小组形式开展项目，项目完成后进行课堂汇报。
3. 本课程与其他课程的关系：
本课程需要与《环境微生物学实验》同步选修，通过理论知识的学习和相应的实验验证，学生可以更好地掌握环境微生物学在环境科学领域中应用的原理和技术，为环境污染的生物治理和生态修复提供基础。
二、课程目标
通过对微生物个体形态，群落结构、生态功能等知识的学习，深入领会环境微生物学的基本概念和基本理论，分析微生物在水体、大气、土壤等环境中生态学特征以及在物质循环中的贡献，掌握功能微生物在环境污染预防、治理和生态修复等环境保护中的作用，并最终为环境污染的生物处理和生态修复提供服务。
三、学习要求
本课程是进一步学习环境工程其它相关课程的基础，具有很强的实践性和综合性。同时又是快速发展的学科，日新月异的新理论和新方法使得环境微生物学知识体系更加完善。因此，不但要很好的掌握课堂上的基础知识，还要在实验或实践中进一步验证，并与最新的技术和理论相结合。为此，要求学生必须做到：
（1）不得缺席，课前需要预习或阅读相关文献，上课认真听讲，积极参与课堂讨论，课后查阅和准备下次课堂讨论的主题内容；
（2）课后需要围绕课程知识点或技术，认真、广泛检索和阅读相关文献，查找文献中难点和关键点在课堂答疑或者课后与指导老师沟通，课程结束前，撰写完成阅读评述及心得体会，并由指导教师给出成绩；
（3）积极参加拓展实践。每3~5人一组，组长总体负责，组员各负其责，进行微生物调查，并结合环境现状及成因，探讨微生物群落的特征以及微生物在污染控制中的作用，项目完成后，于课程结束前开始进行ppt汇报，并由指导教师给出成绩。
四、参考教材与主要参考书
选用教材：
周群英编著，环境工程微生物学（第3版），高等教育出版社，2008年
主要参考书：
Raina M Maier, Ian L. Pepper, Charles P. Gerba著，王国惠改编，Environmental Microbiology，电子工业出版社，2008年
周德庆著，微生物学教程，高等教育出版社，2004年
五、教学进度
顺序 | 内容 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1 | 绪论 | 2 | 生物命名法原则、微生物的主要特征；环境微生物学的概念、研究内容、微生物的分类依据 |
2 | 病毒 | 2 | 病毒的主要特征、基本结构、检测及定量方法；病毒的去除及在环境工程中的应用；病毒的增殖方式。 |
3 | 原核微生物 | 6 | 细菌细胞壁的结构与功能；细菌特殊结构，即荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞的概念及作用；细菌的培养特征；蓝细菌的结构特征；放线菌的结构与繁殖方式；古菌的特征及在环境工程中应用 |
4 | 真核微生物 | 4 | 酵母的形态结构及芽殖；霉菌的菌丝结构及繁殖方式；原生动物中鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲代表性动物的基本特征；原生动物游泳型和固着型纤毛虫的代表种类与水质的关系；原生动物在污水处理中的作用；轮虫的形态、生理及与水质的关系；原生动物、真菌在环境污染处置中的作用 |
5 | 微生物的生长繁殖与生存因子 | 2 | 微生物的营养类型；微生物纯菌种的分离方法；生长量的检测方法(计数和计重)；分批纯培养的生长曲线及特征；常规的灭菌、消毒的方法 |
6 | 微生物生态 | 4 | 土壤生物修复及关键技术；空气微生物检测方法；水体自净过程及衡量指标；污化系统的分类及特征；水体有机污染的指标 |
7 | 微生物在物质循环中的作用 | 2 | 氮、硫循环的基本概念、原理；微生物在氮硫循环中的作用和贡献 |
8 | 水污染防治中的微生物生态学原理及应用 | 4 | 活性污泥中微生物类群及其功能；活性污泥法的过程与机理；好氧生物膜法中的微生物类群与功能；好氧生物膜法的工作原理；厌氧发酵机理、产甲烷菌的生态学与甲烷产生的机制；生物同步脱氮除磷微生物学 |
9 | 分子生物学技术在环境监测中的应用 | 2 | 基因、质粒概念；质粒的基本特征及在环境工程中应用；微生物遗传操作中转化、接合、转导的概念及区别；变性梯度凝胶电泳技术以及高通量测序技术的原理、在环境监测中的应用 |
10 | 微生物调查汇报 | 4 | 探讨典型环境中的微生物生态特征以及微生物在污染控制中的作用与应用，ppt分组汇报调查结果 |
六、成绩评定
（一）考核方式A：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课下作业、课堂讨论及平常表现 | 20% |
2.调查实践汇报 | 10% |
3.期末考试成绩 | 70% |
总计 | 100% |
附：作业和平时表现评分标准
1）作业的评分标准
作业的评分标准 | 得分 |
1.严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。 | 90-100分 |
2.基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理。 | 70-80分 |
3.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、基本不合理。 | 40-60分 |
4.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。 | 0-30分 |
2）课堂讨论及平时表现评分标准
课堂讨论、平常表现评分标准 | 得分 |
1.资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 90-100分 |
2.基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 70-80分 |
3.做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。 | 40-60分 |
4.不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 0-30分 |
3）实践调查及PPT汇报评分标准
实践调查及PPT汇报评分标准 | 得分 |
1.调查目标明确，工作量较大，有实质内容；小组成员团结协作，任务分工明确；PPT制作展示效果好，表达流畅清晰。 | 90-100分 |
2.调查目标比较明确，工作量大；小组成员团结协作，任务分工比较明确；PPT制作展示效果较好，表达比较流畅清晰。 | 70-80分 |
3.调查目标尚明确，工作量一般；小组成员团结协作，任务分工尚明确；PPT制作展示效果一般，表达尚可。 | 40-60分 |
4.调查目标不够明确，无实质内容；小组成员任务分工不够明确；PPT制作展示效果好一般，表达不清晰。 | 0-30分 |
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：