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                          《微生物生態學》課程教學大綱

                          《微生物生態學》課程教學大綱

                          課程名稱:微生物生態學                      課程類別:必修課

                          適用專業:生態學                            考核方式:考試

                          總學時、學分:   32  學時  2   學分         其中實驗學時:  0  學時

                          一、課程教學目的

                               通過課程的講授,使學生能扎實掌握微生物生態學的基本理論、國內外研究的近期進展、如何為人類生活、生產、經濟建設服務等。了解微生物在不同環境中的分布及生活和活動的規律、微生物的代謝功能和在自然界物質循環和轉化中的作用、微生物和環境污染的關系及環境修復中的機制。學習微生物生態學在工農業生產中的應用,使微生物在生態系統中能更好地發揮作用,使學生樹立起為保障人類生活和發展工農業生產服務,為經濟建設服務的思想。

                          二、課程教學要求

                          1、按教學大綱的規定,全面地把握好課程深度、廣度、教學進度和教學內容的重點、難點。

                          2、要維護課堂教學秩序,注意掌握學生的聽課動態,對學生在上課過程中不注意聽講、說話、睡覺、搞小動作、使用通訊工具擾亂課堂教學秩序的現象要堅決制止。

                          3、遵守課堂紀律,執教期間應堅守崗位,按課表在規定的時間、地點上課,不得遲到和提前下課,不得自行更改上課時間或地點。在課堂上應關閉通訊工具,嚴禁接聽、撥打電話、收發信息等。

                          4、課堂講授應當做到理論闡述準確,概念交代清楚,教學內容充實,詳略得當,邏輯性強,條理分明,重點、難點突出。

                          5、任課教師應針對不同教學對象和教學內容,不斷總結和改進教學方式和方法。盡量采用啟發式、討論式、參與式、探究式等多種教學方法進行教學。

                          6、任課教師要熟練地使用現代化教學手段,以提高教學效率。運用多媒體授課,必須能夠熟練操作程序,多媒體課件應做到圖、文、聲、像并茂,達到增大課堂信息量,提高教學效果的目的。

                          三、先修課程

                          普通微生物學、微生物工程、普通生態學、生物化學、遺傳學、有機化學、無機化學等。

                          四、課程教學重、難點

                          (一)教學重點

                          微生物生態學的有關基本概念,微生物與其他生物間的相互關系(二)教學難點

                          微生物在環境治理中的作用及其工藝等知識

                          五、課程教學方法與教學手段

                          (一)教學方法

                          1.  案例分析與啟發式教學。選擇針對性強的相關案例,進行深度剖析,提出富有思考性的問題,在教師的引導下,通過師生雙向互動逐步深入,得出結論和提出解決問題的方案,使學生獲得具體生動的生態學知識,激發起學生學習興趣,調動學生學習的自覺性。

                          2.  觀察和實踐的方法。 生態學是一門隨著人類環境問題出現和變化,以及適應生態建設和資源利用事業需要而不斷發展的科學體系,因此在教學上盡可能因地制宜地通過觀察和實踐,將理論與實際相結合應該經常使用的教學方法。由于課時、教學資源有限等因素,同時也由于學生對主要環境問題都有一定的感性認識,可采用間接觀察——通過文字(課本、課外讀物、報刊)、圖表、儀器、模型、電影、錄相、幻燈等進行閱讀或觀看,了解環境、資源問題出現的特點、變化的動態,剖析其中存在的規律、提出解決問題的方案等。

                          3.  運用發現法教學。利用生態學實驗和野外實習,將科學研究的發現過程融合到課程學習中。

                          (二)教學手段

                          1. 多媒體技術的應用。要求采用自己制作多媒體課件進行教學。

                          2. 課堂討論。學生討論問題時,教師發揮主導作用,防止空泛議論;及時啟發導向,不使討論偏離中心議題。

                          3. 專題講座。在教學之余,利用在當地舉辦的學術會議,安排學生參加生態學及其相關的學術活動。

                          六、課程教學內容

                          第一章 緒論(2學時)

                          1.教學內容

                          (1) 微生物生態學的基本概念

                          (2) 微生物生態學的發展簡史

                          (3) 微生物生態學與其他學科的關系

                          (4) 研究內容、任務和目的、研究方法及與國民經濟的關系

                          2.重、難點提示

                           微生物生態學是研究微生物與其周圍生物和非生物環境之間相互關系的一門科學。多用來進行生態系統的調控、推動工農業的生產發展、保護人類生存和環境等方面。

                          第二章  自然環境中的微生物組成及其變化規律(2學時)

                          1.教學內容

                          (1)微生物生態學的基本概念

                          (2)土壤中微生物群落

                          (3) 淡水微生物群落的結構

                          (4) 空氣中的微生物群落

                          2.重、難點提示

                          (1)生境、生態系統的基本概念、土著微生物、外來微生物、群體、群落

                          (2)土壤中微生物的分布、土壤中的微生物群落、影響土壤微生物分布的因素

                          (3)水體中的微生物、環境條件對水體微生物群落結構影響

                          (4)空氣是微生物生長和生存的不良環境、空氣是傳播微生物的介質、空氣中的微生物

                          第三章  海洋環境中的微生物(2學時)

                          1.教學內容

                          (1) 海洋微生物的主要類群

                          (2) 海水養殖的有益微生物

                          (3) 生態系統的基本原理

                          2.重、難點提示

                          (1) 古菌、真細菌、真核微生物、細菌在海水中的分布、海洋微生物的活性物質

                          (2) 有益微生物的概念、有益微生物的種類和來源、有益微生物的作用機理

                          第四章 極端環境的微生物(4學時)

                          1.教學內容

                          (1) 低溫環境中的微生物

                          (2) 高溫環境中的微生物

                          (3) 強酸環境中的微生物

                          (4) 高鹽環境中的微生物

                          (5) 其他環境中的微生物

                          2.重、難點提示

                          (1) 高溫對嗜冷菌的影響、微生物適應低溫的分子機理、嗜冷菌的應用

                          (2) 高溫環境中的微生物、超嗜熱微生物、嗜熱微生物的應用

                          (3) 強酸環境中的微生物、微生物抗酸的分子機理、嗜酸菌的應用

                          (4) 嗜鹽微生物的類型、嗜鹽微生物抗高鹽的機理、嗜鹽微生物產物的應用

                          (5) 嗜堿微生物、寡營養型微生物、嗜壓微生物、抗輻射微生物

                          第五章  微生物生態學研究方法(2學時)

                          1.教學內容

                          (1) 微生物生態學研究的傳統方法

                          (2) 微生物生態學的分子生物學方法

                          2.重、難點提示

                          (1) 樣品的采集、直接測定、活菌計數法、微生物代謝活性的測定

                          (2) 無法培養的微生物、rRNArRNA基因序列的測定、核酸探針和雜交技術、分子標記技術(PCR特異性擴增技術、RFLP、RAPD、AFLP

                          第六章 微生物種群的生態學關系(4學時)

                          1.教學內容

                          (1) 微生物生態學的基本原理

                          (2) 微生物種群的相互關系

                          (3) 微生物與植物的相互作用

                          (4)微生物與動物的相互作用

                          2.重、難點提示

                          (1) 生態學與微生物生態學、環境與生態系統、生態位與生態對策、微生物的生態對策

                          (2) 一種微生物群體中不同個體之間的相互作用、不同微生物群體之間的相互作用(中立關系、偏利共生關系、協作關系、互惠共生關系<微生物與植物間的共生>、競爭作用、拮抗關系、寄生關系、捕食作用)

                          (3) 根際微生物、菌根和根瘤、植物的病害、植物內生微生物、微生物與植物其他部分之間的相互作用

                          (4) 腸道內的微生物、捕食線蟲微生物為動物提供營養、真菌捕食動物、引起動物發生疾病、微生物與人的健康

                          第七章 微生物與物質循環(4學時)

                          1.教學內容

                          (1) 微生物在自然界中的作用

                          (2) 微生物與碳循環

                          (3) 微生物與氮循環

                          (4) 微生物與其它元素的微生物轉化

                          2.重、難點提示

                          (1) 幾個概念(生物圈、能量流、營養水平)、微生物在生態系統中的角色

                          (2) 碳素的生物地球化學循環、土壤中碳素循環、水域中的碳素循環

                          (3) 特殊類型碳素化合物的分解

                          (4) 生物圈內氮素的分布和生物地球化學循環、微生物在氮循環的作用、環境和農業活動對氮素循環的影響

                          (5) 硫的轉化、磷素循環、鐵和鈣元素的轉化

                          第八章 微生物與化學污染物之間的關系(4學時)

                          1.教學內容

                          (1) 自然界的污染物

                          (2) 化學性污染物對微生物的毒性

                          (3) 有機污染物的微生物降解

                          (4) 微生物與生物修復

                          2.重、難點提示

                          (1) 污染物的來源和種類、幾種重要污染物的危害

                          (2) 重金屬污染物對微生物的毒性效應、微生物抗重金屬的機制

                          (3) 有機污染物、無機污染物的微生物轉化、降解有機氯農藥、降解有機磷農藥

                          (4) 生物修復概述、定義、生物修復的分類、生物修復的特點、生物修復的前提條件、生物修復的基本措施、生物修復的應用、可行性評估、地下水污染的生物修復、土壤污染的生物修復、石油污染水域的生物修復、重金屬污染的生物修復

                          第九章  污水處理過程中的微生物生態學(8學時)

                          1.教學內容

                          (1) 基本概念

                          (2) 廢氣的微生物處理

                          (3) 廢水的微生物處理

                          (4) 廢水好氧微生物處理

                          (5) 廢水厭氧微生物處理

                          2.重、難點提示

                          (1) 生化需氧量、化學需氧量、NOD、TOD、SS

                          (2) 生物滌氣器、滴濾池、生物濾池、與廢氣處理有關的微生物、含硫化氫氣體的微生物處理

                          (3) 廢水生物處理的重要性、污水處理的目的、廢水微生物處理的基本過程(一級處理、二級處理、三級處理)、廢水微生物處理的生態學:微生物在廢水生物處理中的作用、微生物代謝過程、生物處理中的重要微生物

                          (4) 好氧微生物處理:好氧生物處理的基本生物過程、影響好氧生物處理的主要因素、廢水可生化性和可生化程度的判別

                          好氧生物處理工藝:活性污泥法(Activated Sludge Process)、AB法廢水處理工藝、間歇式活性污泥法、生物膜法、生物濾池、生物轉盤

                           (5) 厭氧生物處理的基本生物過程及其特征、厭氧微生物處理的影響因素、厭氧生物處理工藝:厭氧生物反應器、厭氧消化池、厭氧接觸法、厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥層()(UASB)反應器;厭氧生物處理工藝的運行管理、廢水生物脫氮、廢水生物除磷

                          七、學時分配

                          章目

                          教學內容

                          教學環節

                          理論教學學時

                          實驗教學學時

                          緒論

                          2

                           

                          自然環境中的微生物組成及其變化規律

                          2

                           

                          海洋環境中的微生物

                          2

                           

                          極端環境的微生物

                          4

                           

                          微生物生態學研究方法

                          2

                           

                          微生物種群的生態學關系

                          4

                           

                          微生物與物質循環

                          4

                           

                          微生物與化學污染物之間的關系

                          4

                           

                          污水處理過程中的微生物生態學

                          8

                           

                          總計

                           

                          32

                           

                          八、課程考核方式

                          1.考核方式:

                          閉卷

                          2.成績構成:

                          平時成績+試卷成績

                          九、選用教材和參考書目

                          1]《微生物生態學》(第一版),楊家聲編,北京:化學工業出版社,2004年;

                          2]《微生物生態學》(第二版),池振明等編,濟南:山東大學出版社,1999;

                          3]《微生物生態學》(第三版),夏淑芬等編,武漢:武漢大學出版社,1988;

                          4]《微生物生態學》(第二版),許光輝等編,微生物生態學,南京:東南大學出版社,1991;

                          5]《環境微生物學》(第三版),翁酥穎等編,北京:科學出版社,1985;

                          6]《環境微生物學》(第三版),王家玲等編,北京:高教出版社,1987;

                          7]《普通生態學》(第四版),孫儒冰等編,北京:高教出版社,1993。


                           

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