环境生物技术课程标准.docx
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环境生物技术课程标准
《环境生物技术》
课程标准
山东职业学院教务处
2017年07月
《环境生物技术》课程标准
一、课程基本信息
课程名称：
环境生物技术
课程代码：
07011023
学分：
2
学时：
30
授课时间：
第5学期
授课对象：
食品生物技术专业学生
先修课程:
《有机及生物化学》《微生物学》等
后续课程:
《分析检测技术》、《仪器分析》等
课程性质：
《环境生物技术》课程是为食品生物技术专业学生开设的一门专业选修课，是在学生具备了生物化学、微生物学的基础知识之后才可进行选修的专业技术基础课。
本门课程从工程设计、应用和发展前景的角度，对目前的环境生物技术进行了总体描述，主要介绍环境生物技术的两个方面内容，包括：
（1）废水、废气最新处理工程技术的设计方法和应用状况
（2）对环境友好、用于环境保护的产品的生物合成过程和工业业化前景，为学生将来在环境科学领域的发展打下坚实的基础。
学生通过对本门课程的学习不仅是掌握了生物工程的基本技术在环境治理领域的应用，又可以将这些所学知识与食品生产、化工产品的生产以及在制药方面的应用联系起来，为学生将来在其他领域的发展奠定一定的基础。
二、课程目标
1.能力目标
（1）能够将生物技术中基因工程、发酵工程、酶工程以及细胞工程的所学知识应用在环境污染的治理以及环境友好材料的生产中；
（2）能够利用环境生物技术的基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，创造更大的经济效益和社会效益；
（3）培养学生利用生物技术相关知识为治理环境服务的能力；
（4）培养学生将微生物学诱变与工程菌的筛选优化相衔接，为将来从事环境科学以及环境工程方面的工作打下一定的专业基础。
2.知识目标
（1）了解环境生物技术的基本特征、研究内容及环境生物技术的产生、研究范围、国内外环境生物技术的发展与展望；
（2）理解对环境友好可用于环境保护的可降解塑料、生物絮凝剂、生物吸附剂和一些典型的环保用酶制剂产品的生物合成过程和工业化前景；
（3）掌握废水水质指标与排放标准、废水废气的最新处理工程技术的设计方法和应用状况，特别是好氧处理的AB法、SBR法，厌氧处理的UASB、EGSB、IC反应器。
3.素质目标
（1）培养敬业爱岗的职业道德和互助合作的团队精神；
（2）养成科学严谨、实事求是的工作态度，增强安全意识、成本意识、质量意识；（3）提高观察问题、分析问题、解决问题的能力和拓展、创新等可持续发展能力；
三、课程设计
1.教学设计
（1）课程内容选取
以现代组织管理理论为基础，以质量体系目标为框架，以环境安全为根本，以检测标准为依据，以企业实验室和质检部门为依托，本着“实用为主，够用为度，应用为本”的原则选取教学内容，力求贴近生产实际，以培养适应生产、建设、管理、服务第一线高技能应用型人才。
（2）教学模式
本课程依据学生岗位工作任务和行业企业的发展需求，走工学结合、校企合作建设课程之路，以“课堂项目驱动、课后任务拓展”的模式组织教学，坚持以学生为中心，采用现代教育技术手段，教学做相结合，理论与实践一体化，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，充分利用校内实训室和校外实习基地，使学生在真实的职业环境中完成实验室的设计、组织与管理任务，提高学生学习的积极性、主动性；通过建立合理、科学的课程评价考核体系，关注学生完成项目任务能力过程的评价，以培养学生团队协作、勇于探索、敢于创新的综合能力。
（3）教学方法
教学过程按“教师下达环境监测任务或内容（项目）→学生思考、教师分析、学生讨论、教师总结（理论）→课后任务拓展”的方式进行，打破以知识传授为主要特征的传统教学模式，转变为以工作任务为中心组织教学，让学生在完成具体任务的过程中学会完成相应工作任务，充分体现学生是教学活动的主体和“企业工作者”，教学中突出对学生职业能力的训练，理论知识的讲解紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，并通过参与企业培训，校内实训基地建设等多种途径，给学生提供丰富的实践机会，达到课程的教学目标。
（4）教学手段
本课程在教学组织形式及方法手段上，因授课内容而异。
典型设备的教学与技能训练在多媒体教室和实训室进行。
使用动画、视频、虚拟操作等多媒体教学手段讲解理论知识；设备的使用技能训练在实训室或虚拟实训室完成。
2.教学内容及学时分配
表1《环境生物技术》教学内容及学时分配表
序号
项目名称
培养目标
教学内容
学时建议
教学方法建议
1
绪论
1了解本课程的主要内容，课程目的和要求；
2、了解国内外环境生物技术的发展和展望
教学载体：
实验废水
教学内容：
1、环境生物技术的产生及研究范围；
2、国内外环境生物技术的发展和展望。
1
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
2
环境生物技术的理论基础
1、掌握废水水质指标与排放标准
2、掌握废水处理的基本方法
3、了解环境生物技术的基本特征
教学载体：
实验废水
教学内容：
1、环境生物技术的基本特征
2、环境生物技术的研究内容
3、废水水质指标与排放标准
4、废水处理的基本方法
1
教教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
3
废水好氧生物处理技术
1、了解活性污泥法的理论基础
2、了解净化反应过程与影响因素
3、掌握活性污泥系统的基本工艺流程的组成、主要运行方式的工艺流程
教学载体：
实验废水
教学内容：
1、活性污泥法的理论基础
2、活性污泥系统的基本工艺流程
3、阶段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法系统
4、生物吸附降解法
4
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
4
废水厌氧生物处理技术
1、掌握厌氧生物处理的基本原理及影响因素
2、了解厌氧工艺和设备
教学载体：
实验废水
教学内容：
1、厌氧法的基本原理及影响因素
2、厌氧生物法的工艺、设备及工艺过程
3、厌氧生物处理法
4
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
5
废水生物脱氮除磷技术
1、掌握生物脱氮的概念及脱氮原理
2、了解生物脱氮除磷的工艺流程、发展趋势
教学载体：
实验废水
学习内容：
1、生物脱氮除磷的概念及脱氮原理
2、生物脱氮除磷的工艺流程
3、污水生物脱氮除磷技术研究进展
4
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
6
危险性化合物的微生物降解与生物现场修复
1、了解微生物对污染物的作用与生物降解的影响因素
2、了解几种生物修复的实例
教学载体：
实验室内常用危险化学品。
教学内容：
1、微生物对污染物的作用
2、生物修复的发展、原则、类型
3、生物补救和修复的实例
2
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
7
生物吸附剂
1、了解工业化生物吸附剂的基本性能要求、生物吸附材料的种类
2、了解生物吸附剂的预处理、固定化的方法
教学载体：
生物吸附剂
教学内容：
1、生物吸附材料的种类与生物吸附机理
2、生物吸附剂的制备
3、生物吸附工艺过程与影响因素
2
教学方法：
案例教学法、任务驱动法、演示操作法等。
8
生物絮凝剂的生产与应用
1、了解生物絮凝剂的基础研究、生物絮凝剂的结构与性质
2、了解生物絮凝剂的发酵生产与应用
教学载体：
生物絮凝剂
教学内容：
1、有机絮凝剂在实际应用中存在的问题
2、生物絮凝剂的基础研究
3、生物絮凝剂的絮凝机理与絮凝活性
4、生物絮凝剂的发展生产
4
9
环保用酶制剂的生产与应用
1、了解环保用酶制剂特征
2、了解环保用酶制剂的催化氧化反应机理与应用
教学载体：
环保用酶制剂
教学内容：
1、单加氧酶催化的化学反应及催化机制
2、木素过氧化物酶性质与生产
3、漆酶结构特征、催化氧化反应机理与应用
4
10
可降解塑料
1、了解可降解塑料的分类与定义
2、了解生物降解过程
教学载体：
可降解塑料
教学内容：
1、可降解塑料
2、生物降解塑料
3、微生物合成生物降解塑料
4、可降解塑料的发展现状与趋势
2
11
复习机动
2
学时合计
30学时
3.考核评价
实施包含“过程评价、终结考核”两部分的综合性考核方案。
（1）过程评价
过程评价包含：
出勤评价作业评价、课堂表现、小组评价、实践环节等几部分。
（2）终结考核
终结考核包含：
技术文件的写作、资料整理和语言表达能力。
（3）总成绩
总成绩=过程评价×20%+终结考核成绩×80%
在学习过程中，能积极创新，找出与众不同的解决问题方法的同学，或总是先于其他同学找出解决实际问题（难题）的方法的同学有5～10分的奖励分。
总分数超过100分时按100分计。
）
4.教学环境及设备
《环境生物技术》的教学内容有相当一部分是在相关专业实训室进行的，一方面可以避免设备的重复投资，另一方面可以让学生体会到环境生物技术知识是如何应用到具体产品生产过程中的，增强学习的积极性和自觉性。
（1）校内环境：
表2校内实训（实验）室一览表
序号
实训室名称
实训室功能
设备名称及数量
规模
1
微生物实训室
微生物检测
光学显微镜，高压灭菌锅，超净工作台等
50人
2
啤酒生产实训室
啤酒的生产酿造
软化水处理系统，片式换热器，输送泵，制冷系统，锅炉蒸汽加热等.
50人
3
饮料生产实训室
饮料的加工生产
输送泵，换热器，软化水处理系统，混合罐等。
50人
4
分离纯化实训室
生物产品的分离纯化
离心机，过滤机，萃取器，干燥器，蒸发器等。
50人
5
虚拟教学实训室
化工过程的模拟操作
化工原理实验仿真系统，化工单元操作仿真系统。
50人
（2）校外环境
与青岛啤酒、佳宝乳业、德州双汇、柠檬生化、齐鲁制药、鲁南制药等企业合作，建立起相对稳定的校外实习基地。
接收专业教师进行挂职锻炼；安排学生顶岗实习并优先接收优秀毕业生就业，对学生职业技能和职业素养的培养起到关键作用。
（3）网络环境
提供网络教学资源，辅助网络课程，内容包括课程标准、考核标准、行业标准、职业资格标准、学习指导、培养方案、学习情境、电子教材、电子课件、电子教案、操作规程、网上习题库等内容，保障自主学习。
5.教师队伍
构建精通环境生物技术、专兼结合的优质教学团队；聘请企业技术骨干做兼职教师定期开展环境生物技术专题讲座；要求教师及时掌握管理新理念及检测新技术和新方法，不断提高自身的专业知识和技能水平。
课程负责人1人，主讲教师1人。
教师队伍要求均具有双师素质。
团队年龄结构与专业结构合理，充满活力、专业水平和业务素质高、创新意识强，能出色地完成理论教学和生产实践教学任务。
（1）课程负责人
应有多年的企业工作经历，具有生物技术的知识和技能，要负责本课程的总体规划和设计。
（2）主讲教师
具有环境处理的工作经历，长期从事环境生物专业的教学与教科研工作，积累了丰富的教学经验。
6.教材选用
（1）教材编写的整体思路以现代生物技术理论为基础，以环境发展需求为依据，校企合作编写教材，使实验室的组织结构、技术设备、安全技术和质量管理等方面满足生物处理新方法、新技术的要求，以保证环境处理的专业技术水平和质量。
（2）内容的选取应科学实用，项目安排应合理，充分调动学生学习的积极性和主动性，让学生在完成项目任务的过程中熟悉环境生物体系的组建和运作，掌握生物环境的内涵和技术，具备利用现代生物技术去分析和解决生产过程中的具体问题，创造更大的经济效益和社会效益的能力。
（3）教材语言平实、图文并茂，便于学生自主学习。
注重新技术、新知识、新方法的介绍，适度关注学生的可持续发展，为学有余力的学生留下进一步拓展知识能力的内容和空间。
（4）参考书目：
陈欢林.《环境生物工程》，化学工业出版社，2011.6
王家德，成卓韦.《现代环境生物工程》，化学工业出版社，2014.5
四、实施建议
1、在教学过程中应立足于加强学生能力的培养，通过项目训练提高学生学习兴趣，激发学生的成就感，强化学生的团队协作精神。
2、在教学过程中，应发挥学生学习的自主性，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生获取、分析和处理信息的能力。
3、教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德，形成职业习惯，努力培养创新能力。
4、在教学过程中，要重视介绍本专业领域新设备、新技术的发展趋势，贴近生产实际。
5、课程教师视情况于期中或期末安排1-2次企业参观，帮助学生熟悉企业安全管理环境和设备，切身感受企业生产氛围，熟悉课堂讲授内容是如何应用于工业生产的，提高学习自觉性。
6、采用教师观察和学生互评相结合的方式，对学生进行全面、公平、公正、公开的考核；
7、由训练入手引入相关知识和理论，通过技能训练引出相关概念和理论直至，体现做中学、学中练的教学思路。
执笔人：
王艳审核人：
制定（修订）日期：
2017-7-15
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