环境微生物学是环境科学专业的必修课程,同时面向环境工程、市政工程和给排水工程等专业的本科生以及其他对本课程感兴趣的本科生和研究生,可为学生提供环境微生物基础知识和环境污染微生物控制技术原理等,为后续其他相关专业课程如水污染控制工程、环境生物学、环境生态学等课程的学习打下必要的知识基础,结合微生物实验技术课程共同培养学生创新意识和训练科学思维,使其能够胜任本专业入门级的职业岗位以及具备研究生课程学习所需的认知和基础能力。
环境微生物学课程主要介绍环境微生物的分类与特性、营养、生理与代谢、生长规律、遗传与变异;阐述环境微生物在生物地球化学循环中所起的作用以及代谢环境污染物的途径;揭示微生物净化环境污染物机理、污染控制微生物学技术以及微生物学技术在环境领域内的相关应用。课程教学内容围绕重大环境与资源问题,着眼于详尽介绍基本理论和技术方法,同时结合最新成就和发展方向以及行业实践,适量引入新知识、新应用,力求做到全面详尽、内容新颖、主次分明、重点突出,使学生在掌握基础理论和技术原理的同时,也能够了解前沿研究成果和行业发展动态,学以致用。
课程特色与亮点:运用SPOC、慕课堂智慧工具和实体课堂构建线上、线下立体化学习平台,课前、课堂和课后三阶段递进式学习,从知识、能力到素养依次达成课程目标,形成以“教师引导、自主学习、合作探究”为特征的教学-互动-反馈混合式教学模式。教师在线上的教学活动主要包括推送单元导学、视频、课件等学习资源,布置作业、讨论等学习任务,了解学生反馈,线下的教学活动包括重难点讲解、知识回顾总结、引导思考、互动讨论等。学生在线上的学习活动包括观看视频、阅读课件,完成在线作业和随堂测试,参加论坛讨论,反馈学习疑问。线下的学习活动包括课堂听课、回答问题、参加讨论、做小组报告等。课程采用过程评价与结果评价相结合的模式。对各项学习活动表现优异的学生实施奖励,就学生综合素养发展状况进行个性化、差异化评价,运用MOOC平台和智慧工具实时反馈,循环上升式促进教学效果。
本课程教学目标:
1、知识目标
学生能够认知环境微生物学的基本概念、微生物的分类和代表性微生物的生理特性,认知微生物在自然界物质循环中的重要作用;理解污染物的微生物降解代谢途径和规律,掌握环境污染微生物净化的基本原理和方法,了解环境微生物学实验方法与微生物新技术应用以及前沿进展状况。
通过本课程的学习,学生在掌握基础理论和技术原理的同时,也能够了解前沿研究成果和行业发展动态,为今后从事废弃物处理、废水生物处理、污染场地生物修复和生物活性环保产品研发等工作提供必要的知识基础。
2、专业能力目标
学生能熟练使用显微镜观察污水处理中代表性微生物;初步具备运用微生物学原理和方法对复杂环境专业问题进行科学研究、分析设计的能力,初步具备解决环境污染物处理和处置、污染场地生物修复、生物环保产品研发、环境监测与评价等环境领域问题 的实际能力。
3、过程目标
学生自主学习能力、探索、分析、归纳、逻辑推理等科学思维得以训练发展,引导创新、合作意识,提升语言表达、交流能力等,学生能够运用所学知识解决实际问题,能够胜任本专业入门级的职业岗位以及具备研究生课程学习所需的认知和科研基础能力。
4、综合素养目标
学生能够对环保专业具有热诚态度,发展科学认知思维和创新意识,认同生态文明建设,树立社会责任感和职业荣誉感。
课程考核总成绩由平时成绩(占50%)和期末成绩(占50%)组成。平时成绩实施过程性考核评价,主要依据学生考勤与平时作业、课堂讨论与PPT展示、线上学习活动三项成绩进行评定,其中线上学习活动依据观看视频数、学习时长、论坛发帖、回帖次数等线上学习数据评定,对各项学习活动表现优异的学生实施奖励分。期末成绩采用闭卷笔试方式,由教师阅卷进行成绩评定。
课程总成绩90分以上者为优秀;课程总成绩在60~90分之间为合格,课程总成绩60分以下者为不合格。
先导课程(建议在前面学期选课学习或提前自主学习)
1生物化学
2资源环境专业导论
3有机化学
后续课程(建议在后面学期选课学习或继续学习)
1环境生物学
2水污染控制
3固体废弃物处置基础
4环境监测
参考书目:
1.乐毅全.环境微生物学(第二版).北京:化学工业出版社,2019.
2.周群英. 环境工程微生物学(第四版). 北京:高等教育出版社,2015.
3.赵开弘. 环境微生物学. 武汉:华中科技大学出版社,2009.
4.顾夏声.水处理生物学(第六版). 北京:中国建筑工业出版社,2018.
Q : 如何学习环境微生物学SPOC课程?
A :
环境微生物学是一门有趣的课程,可是对于环境科学和环境工程专业的同学们来说,由于缺乏相应的生物学知识基础,这是相对难学的一门课程。大家在学习过程中要注意自己的学习方法,在这里介绍几个学习过程中需要注意的问题。
1.上课之前要先读书、浏览课件进行预习。大家在上课之前需要先阅读以下教材中的相关章节,下载并浏览相关章节的课件,对课程内容有个大致的了解。在环境微生物学MOOC中课件和视频会提前上传发布,方便大家提前预习和开展自主学习。
2.读书和浏览课件时要边读边思考,而不仅仅是匆匆晃一眼。当你读完一节时,要花点时间思考一下,尝试用自己的话总结一下刚刚读过的内容,看自己是否抓住了要点;对有困惑的知识点可重点标注下来,等课堂教师讲述时重点聆听或向教师提问解惑,也可在在线课程答疑讨论区发帖提出自己的问题,这都有助于问题的解决,加深对相关知识的理解。
3.考考自己。在每个学习单元都会有相应的思考和讨论题,教师也会布置课堂作业、在线作业以及在线测试等,来巩固和检测大家对所学内容的理解。大家在完成作业时,不要仅仅是照搬照抄教材或课件内容,而是要合上教材,看看自己能否用自己的语言进行理解和回答,如果不能,就应该再去读几遍,在阅读教材内容和课件内容的过程中,在理解的基础上进行归纳总结。对新知识的思考越充分,大家对新知识的掌握就会越牢固!
4.运用,运用,运用!要注意思考新知识与实践之间的关系,要重视从现实生活实例中进行学习思考,这些内容会告诉大家我们学习的环境微生物学知识跟我们的生活、生产实践、环境保护息息相关的!大家可以尝试用课堂知识、用专业角度去分析报纸上、电视里、网络传播以及自己亲身经历的环境事件,并思考其中的知识原理。
5.注意书本外的阅读与思考。在网络课堂中会提供给大家一些课外参考阅读文献,大家也可以从网站上了解自己感兴趣的方面。
6.与老师和同学的切磋和讨论。学习某种东西最好的方法莫过于和别人交流。MOOC课堂中有专门的课程讨论区,方便大家进行讨论交流。大家要多多参与讨论,在此过程中,老师也将收获颇多。
7.作为一门在线开放课程,课堂学习有结束时间,但线上学习没有结束时间,老师将持续建设MOOC课程,欢迎大家在课程课堂教学结束后继续关注线上课程,参与相关学习和答疑讨论!包括以后的大四考研时期和研究生学习时期。
如果大家在学习环境微生物学课程时能够采取积极参与的态度,相信大家会在以后的考试和人生岁月里受益匪浅,希望大学期间的环境微生物学课程能够带给大家深刻而难忘的回忆!
环境微生物学教学团队