18113708-环境生物工程-生工2018版.docVIP

《环境生物工程》课程教学大纲

课程编号课程名称

环境生物工程

考试/考查

考查

总学时

24

实验/上机学时

0

学分

1.5

课程性质

专业课程

（选修）

适用专业

生物工程

承担单位

生物科学与工程学院

先修课程

普通生物学、微生物学、发酵工程、细胞工程等

《环境生物工程》是生物工程专业的一门专业选修课，其目的是让学生掌握环境科学与环境工程的基本知识，环境污染防治的原理和方法，环境监测和质量评价机制，能够评估工程实践对环境影响，具备开发环境友好生物质材料和能源的能力，能够根据环境相关法律法规边界限制，设计合理的工程方案。

一、课程目标

1．掌握环境与生态系统基本要素，环境自净与环境污染的相关性，具备评价环境污染对人类社会发展影响的能力。

2．了解环境污染的防治措施，掌握生物方法治理污染物技术原理，能够利用生物工程实践治理环境污染，改善环境质量。

3．掌握环境友好材料的特征和用途，能够利用基因工程等生物工程专业知识设计开发新型生物材料，具备评价其对环境和人类健康的影响。

4．掌握生物质能源的特点和分类，能够结合专业知识设计清洁能源的可行性开发方案。

5．熟悉生物环境监测体系，了解环境评价机制和相关法规，具备分析生物工程实践和相关产业对环境影响的能力。

表1课程目标支撑的毕业要求/指标点

毕业要求

指标点

支撑

强度

3.设计/开发解决方案：能够设计针对生物工程复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能根据生物制造和技术服务的特定要求，制定设计方案所面临的有关社会、健康、安全、法律、文化、环境等边界条件，并得出可接受的设计指标；

课程目标3、4

M

6.工程与社会：能够基于生物工程相关背景知识进行合理分析，评价生物工程专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.2理解生物工程应承担的社会责任，能够分析现有生物工程实践及相关产业存在的问题，评价可能对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

课程目标5

L

7.环境和可持续发展：能够在社会和环境的大背景下，理解和评价解决复杂生物工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.2能正确认识并评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

课程目标1、2

H

二、课程教学设计

表2课程主要教学内容及教学设计

课程目标

课程主要教学内容

教学（环节）组织

课堂教学

作业

讨论课

上机/

实验

项目设计

课程

目标1

（1）生态系统与环境系统

（2）环境要素的构成与基本特征

（3）环境自净与环境污染

（4）环境污染的危害

＋

＋

课程

目标2

（1）污染物的生物降解基础

（2）污水生物处理方法（好氧生物处理，厌氧生物处理，生物膜反应器）

（3）废气生物脱除与转化

（4）生物修复技术及应用

＋

＋

课程

目标3

（1）环境友好材料分类及特征

（2）可降解塑料的类型和生产

（3）生物农药与生物肥料的原理与应用

＋

＋

课程

目标4

（1）生物质能源的特征及利用技术

（2）生物制烷反应器和工艺

（3）微生物制氢机制和反应器

（4）生物制醇和生物制油的生产工艺

＋

＋

课程

目标5

（1）国内外环境相关法律法规和监测体系

（2）生物监测原理和方法

（3）水、空气和土壤污染的生物监测

＋

＋

三、课程单元及学时建议

（一）课程学时计划建议

表3课程单元学时分配表

序号

内容

授课时数

实验时数

对应的课程目标

1

绪论

2

目标1

2

环境微生物及其对环境的自净力

4

目标1

3

环境污染的生物处理与修复

6

目标2

4

生物质能源

4

目标3

5

环境友好材料生物技术

4

目标4

6

环境生物监测

4

目标5

合计

24

（二）课堂教学内容

第一章绪论

1.教学目的和要求：掌握环境系统和生态系统的组成和特征，环境要素与环境自净能力基本概念，了解国内外环境污染及现状，认识环境工程的研究对象和目的。

2.教学内容

（1）环境与生态系统基本组成，环境要素特征，环境污染相关概念；

（2）本课程的内容和体系结构、教学要求及学习方法；

3.重点：环境要素及基本特征，环境自净能力，环境污染现状和危害；

4.难点：理解环境自净能力、环境承载能力与环境污染的关系。

第二章环境微生物及其对环境的自净力

1.教学目的和要求：掌握环境中微生物的主要类群和生理特征，认识微生物与环境的相互作用，评价微生物对环境自净能力的影响。

2.教学内容

（1）环境微生物的类群和生理特征；

（2）环境微生物生态系统与平衡；

（3）微生物与污染环境及其自净能力的影响。

3.重点：环境微生物的类群和特征，微生物与污染环境的相互