《环境工程微生物学实验》课程教学大纲
Environmental Engineering Microbiology Experiment
一、课程基本信息
适用专业 | 资源环境科学 | ||||
开课单位 | 环境与化学工程学院 | ||||
课程类型 | 专业课 | 课程编号 | 122418 | ||
课程性质 | 实践课 | 是否为双语 | 否 | ||
学分/学时 | 0.5/16 | 其中实验/实践学时 | 0.5/16 | ||
大纲撰写人 | 刘沙沙 | 大纲审核人 | 戴洪文 | ||
先修课程 | 《无机化学》、《有机化学》、《环境化学》、《普通生物学》、《环境微生物学》 | ||||
后续课程 | 《水污染控制工程》、《固体废弃物处理与处置》、《大气污染控制工程》 | ||||
二、课程简介及课程学习目标
《环境工程微生物学实验》是环境工程专业实践教学过程的一个重要教学环节，是环境工程专业的必修专业实践课。主要包括培养基的配制和灭菌，细菌的纯种分离、培养和接种技术，纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察，空气中微生物的测定等。通过本实验课程的学习使学生全面了解环境微生物学实验的科学内容和基本原理；熟悉实验的操作步骤和仪器的使用方法；掌握环境微生物学实验的正确操作方法和技能；能够独立地设计和开展环境微生物学实验和和对实验结果进行正确分析和评价，为今后从事相关工作和科学研究奠定基础。
通过本课程教学，使学生达到以下要求：
课程目标1：通过将实验与环境微生物学基础理论课紧密结合，加深学生对环境微生物学基本实验原理的理解；
课程目标2：通过对环境中不同微生物及其特点的观察以及对环境微生物实验结果的合理解读，提高学生分析问题和解决问题的能力。
课程目标3：通过实验操作，具备熟练地进行环境微生物实验操作的技能，熟悉实验试剂的配置、保存以及实验仪器的使用和维护方法，使学生具有掌握环境工程微生物领域新知识和新技术的学习和持续应用能力。
课程目标4：通过本课程的学习，培养学生的创新意识、反思能力和解决问题的能力。
课程目标5：通过本课程的学习，培养学生的团队合作精神，积极参加合作研究等集体活动。
三、本课程所支撑的毕业要求
(一)本课程目标与毕业要求指标点的对应关系
毕业要求 | 毕业要求指标点 | 课程目标 |
1工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决资源环境领域新技术开发、工程设计和环境咨询中的复杂工程问题 | 1-3掌握资源环境科学专业知识，并能用于解决资源环境领域中的复杂工程问题 | 课程目标1、2、4 |
2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究资源环境领域中的复杂工程问题，以获得有效的分析结论 | 2-2能够应用数学、自然科学和工程科学知识，从不同层次或角度对资源环境领域中的复杂工程问题进行表述 | 课程目标1、2、3、4、5 |
2-3能够应用数学、自然科学和工程科学知识，并通过文献研究分析资源环境领域中的复杂工程问题，获得有效结论 | ||
3设计/开发解决方案：能够设计出针对资源环境领域复杂工程问题的解决方案，特别是能够针对资源高效与可持续利用、环境污染控制、废物资源化等复杂工程问题中的系统、单元或工艺流程提出针对性的设计方案，并能够在设计环节中体现一定创新意识 | 3-1能够针对资源环境领域中的复杂工程问题提出解决方案，并能体现创新意识 | 课程目标2、4 |
4研究：针对资源环境领域的某一特定工程或科学问题，能够基于数学和自然科学的基本原理，有针对性的设计科学实验，发现、诊断问题的关键环节，分析、归纳和总结实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论 | 4-1能够基于科学原理和方法，针对资源环境领域中的复杂工程问题开展实验设计 | 课程目标3 |
4-2能够开展环境污染控制工程实验设计，并对实验数据进行科学分析和合理解释 | ||
4-3能够根据实验结果，结合同类研究和技术经济分析，得到合理有效的结论 | ||
12终身学习：具有掌握和跟踪学科前沿、发展趋势的能力，能够正确认识终身学习的重要性，具备自主学习、自我调整和适应发展的能力 | 12-1具有掌握和跟踪学科前沿、发展趋势的能力 | 课程目标3 |
12-2能够正确认识终身学习的重要性，具备自主学习、自我调整和适应发展的能力 |
(二)毕业要求指标点在本课程中的实现路径
1、《环境工程微生物实验》综合了微生物领域中的基本实验工具和研究方法，通过用环境微生物的基本知识和原理指导完成实验，达到教学要求和考核目标，达到毕业要求指标点1-3、2-2、2-3和3-1。
2、《环境工程微生物学实验》所安排的教学内容要求学生能够利用环境微生物学的知识来分析并解决相关问题，通过实验可以使学生深入理解课堂讲授的内容，掌握有关微生物的基本特征，培养学生分析和解决实际问题的能力，提高学生的动手能力达成毕业要求指标点4-1、4-2和4-3。
3、本实验的教学过程中，通过要求学生熟悉本课程中与相关的内容，思考这些内容的教学教法问题，并查阅、综述和评价相关文献，结合现代工程工具和信息技术工具，了解微生物领域新知识和新技术，养成自主学习和终身学习的习惯，以适应未来科学技术和经济社会发展的需要，达成毕业要求指标点12-1和12-2。
四、考核方式及成绩评定
（一）考核方式
采用课前预习、实验课表现、实验报告等环节进行综合评定。（考查）
（二）成绩评定
课程考核方式 | 平时成绩50% | 实验报告成绩 | |||
预习 | 实验纪律与态度 | 实验操作及结果 | 实验卫生 | ||
百分比% | 50% | 10% | 30% | 10% | 50% |
五、课程内容、重点和难点及教学方法与手段
第一节培养基的配制和灭菌（2学时）
教学目的和能力要求：
（1）熟悉玻璃器皿的洗涤和灭菌前的准备工作。
（2）了解配制微生物培养基的基本原理。
（3）掌握微生物培养基配制、分装的方法。
教学基本内容：
（1）培养基的配制和灭菌
★重点：
（1）各类物品的包装、配制和灭菌技术。
◆难点：
（1）常规培养基配制的基本操作。
第二节细菌的纯种分离、培养和接种技术（4学时）
教学目的和能力要求：
（1）从环境（土壤、水体、活性污泥、垃圾和堆肥等）分离、培养微生物。
（2）掌握细菌纯种分离的方法（浇注平板法、平板画线法、平板表面涂布法）。
（3）掌握斜面接种、液体接种和穿刺接种等几种接种技术。
教学基本内容：
（1）细菌的纯种分离、培养和接种技术
★重点：
（1）浇注平板法、平板画线法、平板表面涂布法等细菌纯种分离方法。
（2）斜面接种、液体接种和穿刺接种等几种接种技术。
◆难点：
（1）平板画线法的具体操作步骤。
（2）斜面接种技术的掌握。
第三节纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察（4学时）
教学目的和能力要求：
（1）观察实验第二节分离出来的几种细菌的个体形态及与其相应的菌落形态特征。
（2）利用革兰氏染色技术对菌体进行染色。
（3）观察和比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落特征。
教学基本内容：
（1）纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察
★重点：
（1）细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落形态观察。
（2）革兰氏染色后，镜检观察菌落的个体特征。
◆难点：
（1）革兰氏染色技术的具体操作。
第四节空气中微生物的测定（6学时）
教学目的和能力要求：
（1）通过实验了解不同环境条件下，空气中微生物的分布状况。
（2）学习并掌握空气中微生物的检测和计数的基本方法。
教学基本内容：
（1）空气中微生物的测定
★重点：
（1）利用落菌法检测和分析空气中微生物的数量。
◆难点：
（1）微生物的菌落形态、颜色观察，数量的计算。
六、学时分配
课程总学时16学时，具体分配如下表。
教学内容 | 各教学环节学时分配 | 作业 题量 | 备注 | ||||||||
周次 | 章节 | 主要内容 | 讲授 | 实验 | 实训 | 课外 | 讨论 | 习题 | 小计 | ||
5 | 第十三章 | 第十三章环境工程微生物学实验 （1）培养基的配制和灭菌 | 2 | 1 | 3 | ||||||
6 | 第十三章 | 第十三章环境工程微生物学实验 （2）细菌的纯种分离、培养和接种技术 | 4 | 1 | 2 | ||||||
7 | 第十三章 | 第十三章环境工程微生物学实验 （3）纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察 | 4 | 2 | |||||||
8 | 第十三章 | 第十三章环境工程微生物学实验 （5）空气中微生物的测定 | 4 | 1 | |||||||
9 | 第十三章 | 第十三章环境工程微生物学实验 （5）空气中微生物的测定 | 2 | 2 | |||||||
总计 | 16 | 2 | 1 | 9 | |||||||
七、教材与参考资料
推荐教材：环境工程微生物学（第四版），周群英、王士芬编著．北京：高等教育出版社，2015．
参考资料：
[1]环境微生物学（第一版），乐毅全、王士芬主编．北京：化学工业出版社，2010．
[2]环境微生物学（第一版），赵开弘主编．武汉：华中科技大学出版社，2009．
[3]环境工程微生物学（第一版），王国惠主编．北京：化学工业出版社，2005．
[4]环境微生物学（第一版），郑平主编．浙江：浙江大学出版社，2002．
[5]现代环境微生物技术（第一版），张兰英、刘娜、孙立波等编著．2005．
[6]环境微生物学实验方法与技术（第一版），王兰主编．北京：化学工业出版社，2009．
[7]环境微生物学实验指导（第一版），郑平主编．浙江：浙江大学出版社，2005．
相关网络资源：
[1]中国科学院微生物研究所：http://www.im.cas.cn
[2]武汉大学微生物教学专题网站：http://202.114.65.51/fzjx/wsw/
[3]清华同方中国学术期刊：http://www.sy.cnki.net
八、其他说明
无。