Document 2353299

1. КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ
Курс посвящен изучению теоретических основ микробиологии воды, ее методологических
подходов, формированию представлений о возможности применения закономерностей и
методов микробиологии в профессиональной деятельности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОПОП
Данная дисциплина относится к базовой (общепрофессиональной) части. Осваивается на 1
курсе (1 семестр). Данная учебная дисциплина включена в раздел " Б1.Б.9 Дисциплины
(модули)" основной образовательной программы 20.03.02 Природообустройство и
водопользование согласно ФГОС ВО. Для ее изучения необходимы знания, умения и
компетенции по химии, биологии и математике в объеме, предусмотренном государственным
образовательным стандартом среднего (полного) общего образования (базовый уровень).
Дисциплина " Микробиология воды " является предшествующей и необходима для успешного
усвоения последующих дисциплин Природопользование, Инженерно-экологические изыскания,
Обследование территорий, Природно-техногенные комплексы и основы природообустройства,
Водохозяйственные системы и водопользование.
Знания, полученные при изучении дисциплины "Микробиология воды", могут быть
использованы при прохождении учебных практик, при выполнении научно-исследовательских
квалификационных работ по направлению подготовки 20.03.02 Природообустройство и
водопользование (уровень бакалавриата).
3. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
(МОДУЛЮ)
Обучающийся, завершивший изучение дисциплины, должен
знать:
- основы микробиологии воды, роль микроорганизмов в процессах самоочищения водоемов,
биологической очистки сточных вод;
уметь:
- характеризовать основные группы микроорганизмов, их морфологические и физиологические
особенности;
владеть:
- способами обработки информации в отношении оценки показателей бактериального качества
воды;
демонстрировать способность и готовность:
- применять полученные знания в профессиональной деятельности.
В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
Шифр компетенции
ОПК-1
(профессиональные
компетенции)
ОПК-3
Расшифровка
приобретаемой компетенции
способность предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в
ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ОПК-1);
способностью обеспечивать требуемое качество выполняемых работ и
2
(профессиональные
компетенции)
ПК-16
(профессиональные
компетенции)
рациональное использование ресурсов (ОПК-3)
способностью использовать основные законы естественнонаучных
дисциплин, методы математического анализа и моделирования,
теоретического и экспериментального исследования при решении
профессиональных задач (ПК-16)
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
4.1. Распределение трудоёмкости дисциплины (в часах) по видам нагрузки обучающегося
и по разделам дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часа.
Форма промежуточной аттестации по дисциплине: зачет в 1 семестре.
Раздел дисциплины
1.
2.
3.
4.
5.
Тема 1. Теоретические основы общей
микробиологии
Тема 2. Физиология прокариотных
микроорганизмов
Тема 3. Морфо-физиологическая
характеристика эукариотов природных вод
Тема 4. Биоценозы пресных водоемов
Тема 5. . Участие прокариотных
микроорганизмов в круговороте химических
элементов.
Итого
Практи
Семестр Лекции ческие
занятия
1
4
8
Лаборат Самосто
орные ятельна
работы я работа
0
12
1
4
8
0
12
1
4
8
0
12
1
1
2
4
4
8
0
0
6
12
18
36
0
54
4.2. Содержание дисциплины
Тема 1. Теоретические основы общей микробиологии
Теоретические основы общей микробиологии. Общие представления о микроорганизмах.
Морфологическая характеристика отдельных групп микроорганизмов (простейшие, грибы,
водоросли, бактерии, вирусы и фаги, коловратки).
Тема 2. Физиология прокариотных микроорганизмов.
Строение прокариотической (бактериальной) клетки. Физиология прокариотных
микроорганизмов. Обменные процессы в клетках микроорганизмов. Энергетические процессы
у микроорганизмов.
Тема 3. Морфо-физиологическая характеристика эукариотов природных вод
Морфо-физиологическая характеристика эукариотов. Водоросли. Грибы. Простейшие.
Низшие ракообразные. Миксобактерии. Микроорганизмы и окружающая среда.
Закономерности роста микроорганизмов. Влияние внешних условий на жизнедеятельность
микроорганизмов
Тема 4. Биоценозы пресных водоемов
3
Особенности состава биоценозов природных вод. Распространение микроорганизмов в
природе, биоценозы пресных водоемов, группировка водоемов по экологическим признакам
микробные сообщества как фактор самоочищения водоемов и приемы технического
воздействия на микробное население воды
Тема 5. Участие прокариотных микроорганизмов в круговороте химических
элементов.
Круговорот углерода и гидрогеохимические процессы. Круговорот азота и
гидрогеохимические процессы. Круговорот серы и гидрогеохимические процессы.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
На лекциях:
- информационная лекция;
- проблемная лекция.
На семинарах:
- информационно-развивающие и личностно-ориентированные технологии;
- деятельностные практико-ориентированные технологии;
- развивающие проблемно-ориентированные технологии;
- выступления обучающихся с докладами по заданному материалу;
- проблемная дискуссия;
- коллективное выполнение заданий в подгруппах с последующим представлением
результатов и дискуссией.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)
Вопросы к практическим занятиям
Тема 1. Теоретические основы общей микробиологии
Основы общей микробиологии. Общие представления о микроорганизмах.
Морфологическая характеристика микроорганизмов как отдельных групп (простейшие, грибы,
водоросли, бактерии, вирусы и фаги, коловратки).
Тема 2. Физиология прокариотных микроорганизмов.
Строение прокариотической (бактериальной) клетки. Морфология бактерий. Движение
бактерий. Размножение бактерий Обменные процессы в клетках микроорганизмов.
Энергетические процессы у микроорганизмов.
Тема 3. Морфо-физиологическая характеристика эукариотов природных вод
Водоросли. Грибы. Простейшие. Низшие ракообразные. Миксобактерии. Распространение
микроорганизмов в природе
Тема 4. Биоценозы пресных водоемов
Вода. Состав природных вод. Физико-химические свойства и состав природных вод.
Кислотно-основные равновесия в природных водах. Окислительно-восстановительные
равновесия в природных водах. Микроорганизмы и окружающая среда. Закономерности роста
микроорганизмов.
Тема 5. Участие прокариотных микроорганизмов в круговороте химических
элементов.
Круговорот азота и гидрогеохимические процессы Круговорот углерода и
гидрогеохимические процессы. Круговорот серы и гидрогеохимические процессы.
7. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
7.1. Регламент дисциплины
Суммарно по дисциплине можно получить максимум 100 баллов, из них текущий
контроль в течение семестра оценивается в 50 баллов, зачёт - в 50 баллов.
Баллы за работу в течение семестра распределяются следующим образом:
4
5 баллов – посещения. Если нет ни одного пропуска, ставится 5 баллов, за каждый
пропуск из 5 баллов вычитается 0,5 балла. Например: 4 пропуска за семестр – в итоге 3 балла.
Если занятие пропущено по уважительной причине, подтверждённой документально (по
болезни, участие в самодеятельности, в спортивных соревнованиях и т.п.), то баллы за
посещение вычитаться не будут.
25 баллов – контрольная работа.
20 баллов – устные ответы на практических занятиях, выступление с докладами, участие
в дискуссии.
Итого:
5+25+20=50 баллов.
7.2. Оценочные средства текущего контроля
Контрольная работа. Примеры вопросов контрольной работы.
Общие представления о микроорганизмах.
Микроорганизмы и окружающая среда.
Вода. Состав природных вод.
Физико-химические свойства и состав природных вод.
Особенности состава биоценозов природных вод.
Кислотно-основные равновесия в природных водах.
Окислительно-восстановительные равновесия в природных водах. Закономерности роста
микроорганизмов.
8. Влияние внешних условий на жизнедеятельность микроорганизмов.
9. Распространение микроорганизмов в природе.
10. Биоценозы пресных водоемов.
11. Группировка водоемов по экологическим признакам.
12. Микробные сообщества как фактор самоочищения водоемов и приемы технического
воздействия на микробное население воды.
13. Воздействие воды на технологические материалы.
14. Роль микроорганизмов в коррозии металлов,
15. Роль микроорганизмов в образовании отложений и обрастаний в трубопроводах и
сооружениях.
16. Очистка сточных вод с помощью микроорганизмов..
17. Исследование морфологии микроорганизмов. Учёт численности и выделение чистой
культуры микроорганизмов.
18. Идентификация микроорганизмов.
19. Химические показатели качества воды. Органолептические показатели.
20. Определение кислотности и щелочности природных вод.
21. Окислительно-восстановительные свойства природных вод.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Примерные вопросы для устного опроса по темам 1-5.
Основы общей микробиологии. Общие представления о микроорганизмах.
Морфологическая характеристика микроорганизмов как отдельных групп (простейшие, грибы,
водоросли, бактерии, вирусы и фаги, коловратки). Строение прокариотической (бактериальной)
клетки. Морфология бактерий. Движение бактерий. Размножение бактерий Обменные
5
процессы в клетках микроорганизмов. Энергетические процессы у микроорганизмов.
Водоросли. Грибы. Простейшие. Низшие ракообразные. Миксобактерии. Распространение
микроорганизмов в природе. Вода. Состав природных вод. Физико-химические свойства и
состав природных вод. Кислотно-основные равновесия в природных водах. Окислительновосстановительные равновесия в природных водах. Микроорганизмы и окружающая среда.
Закономерности роста микроорганизмов. Круговорот азота и гидрогеохимические процессы
Круговорот углерода и гидрогеохимические процессы. Круговорот серы и гидрогеохимические
процессы.
Темы докладов.
Общие представления о микроорганизмах.
Микроорганизмы и окружающая среда.
Физико-химические свойства и состав природных вод.
Особенности состава биоценозов природных вод.
Кислотно-основные равновесия в природных водах.
Окислительно-восстановительные равновесия в природных водах. Закономерности роста
микроорганизмов.
7. Влияние внешних условий на жизнедеятельность микроорганизмов.
8. Распространение микроорганизмов в природе.
9. Биоценозы пресных водоемов.
10. Группировка водоемов по экологическим признакам.
11. Микробные сообщества как фактор самоочищения водоемов и приемы технического
воздействия на микробное население воды.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Темы для дискуссий:
1. Вода как универсальный растворитель – основная причина загрязнения природных
источников пресной воды.
2. Ежегодное самоочищение природных вод – влияние сезонного промерзания водоемов
или жизнедеятельности колоний микроорганизмов?
3. Использование полимерных органических покрытий – защита от коррозии или
увеличение загрязнения окружающей среды.
7.3. Вопросы к экзамену.
1. Теоретические основы общей микробиологии. Общие представления о
микроорганизмах.
2. Питание микроорганизмов и биосинтез веществ микробных клеток. Питательные
потребности микроорганизмов в источниках углерода, азота, микро- и макроэлементах,
факторах роста. Питательные среды, их характеристика. Типы питания микроорганизмов.
3. Энергетические процессы. Способы получения энергии микроорганизмами: фотосинтез,
аэробное и анаэробное дыхание, брожение.
4. Чистые культуры микроорганизмов. Методы их выделения из накопительной культуры.
Способы культивирования микроорганизмов. Поверхностное и глубинное культивирование
микроорганизмов. Создание аэробных и анаэробных условий при культивировании
микроорганизмов. Учёт численности микроорганизмов. Морфологические и культуральные
признаки микроорганизмов.
6
5. Кривая роста микроорганизмов в периодических условиях, особенности отдельных фаз
роста. Основные параметры роста микроорганизмов: удельная скорость роста, время генерации,
экономический коэффициент роста, урожай. Влияние концентрации питательных веществ и
продуктов метаболизма на скорость роста микроорганизмов.
6. Морфология вирусов. Размеры вирусов, их особенности и строение. Распространение
вирусов в природе. Значение вирусов в жизни человека. Бактериофаги - вирусы бактерий.
Формы и строение фаговых частиц.
7. Морфология мицелиальных грибов (микромицетов). Низшие грибы - фикомицеты,
особенности. Классификация грибов. Особенности их строения и размножения. Высшие грибы
- аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты, их строение и способы размножения.
8. Морфология бактерий. Формы и размеры бактерий. Строение бактериальной клетки.
Сущность окраски бактерий по Граму. Размножение бактерий. Спорообразование.
Устойчивость спор к неблагоприятным факторам внешней среды.
9. Основные факторы, определяющие жизнедеятельность микроорганизмов. Физические и
химические факторы, оценка их воздействия на микроорганизмы. Биологические факторы.
Взаимоотношения микроорганизмов между собой. Симбиоз, антагонизм, паразитизм.
10. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Углеродный цикл.
Круговорот азота. Круговорот серы.
11. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Круговорот азота.
Круговорот серы.
12. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Круговорот серы.
13. Морфология бактерий. Строение бактериальной клетки.
14. Размножение, движение, спорообразование бактерий.
15. Питание, обмен веществ, ферменты. Классификация ферментов.
16. Дыхание микроорганизмов и их роль в круговороте веществ в природе.
17. Влияние внешних условий на развитие микроорганизмов. Факторы роста.
18. Аэробные процессы очистки сточных вод. Биологические фильтры. Биоценозы
биологической пленки.
19. Аэротенки. Биоценоз активного ила. Иловый индекс, возраст активного ила.
20. Анаэробные процессы очистки сточных вод. Механизм метанового брожения.
Сбраживание в метантенках.
7.4. Таблица соответствия компетенций, критериев оценки их освоения и оценочных
средств
Индекс
компете
нции
Расшифровка
компетенции
ОПК-1
способность
предусмотреть меры по
сохранению и защите
экосистемы в ходе своей
общественной
и
профессиональной
деятельности
способностью
обеспечивать требуемое
качество выполняемых
работ и рациональное
ОПК-3
Показатель
формирования
компетенции
для
данной дисциплины
Многоплановый анализ
принимаемых мер по
сохранению и защите
экосистемы
процессе
общественной
и
профессиональной
деятельности.
Типы
природных
ресурсов. Рациональное
использование
природных ресурсов.
Оценочное средство
Устные
ответы
на
вопросы по темам 1-5.
Устные
ответы
на
вопросы по темам 1-5,
контрольная работа.
7
ПК-16
использование ресурсов
способностью
использовать основные
законы
естественнонаучных
дисциплин, методы
математического
анализа и
моделирования,
теоретического и
экспериментального
исследования при
решении
профессиональных задач
Знание основных законов Контрольная
работа,
химии как естественно- вопросы к экзамену 1-20.
научной
дисциплины,
овладение
методами
теоретического
и
экспериментального
исследования.
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ОСВОЕНИИ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Работа на практических занятиях предполагает участие в дискуссиях по заданным темах,
устные ответы на поставленные вопросы, активное участие в решение проблем
природообустройства и водопользования на модельных объектах. Для подготовки к занятиям
рекомендуется выделять в материале проблемные вопросы, затрагиваемые преподавателем в
лекции, и группировать информацию вокруг них, а также регулярное выполнение всех
домашних заданий и упражнений для закрепления пройденных понятий.
При подготовке к экзамену необходимо опираться прежде всего на лекции, а также на
основные базовые понятия, которые разбирались на практических занятиях в течение семестра.
В каждом билете на экзамене содержатся два вопроса.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
И
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
9.1. Основная литература
1. Экология микроорганизмов : учебник для бакалавров : для студентов университетов,
обучающихся по специальности 012400 "Микробиология" и другим биологическим
специальностям / [А. И. Нетрусов, Е. А. Бонч-Осмоловская, В. М. Горленко и др.] ; под ред.
проф. А. И. Нетрусова .? 2-е изд. ? Москва : Юрайт, 2013 .? 266, [1] с. : ил. ; 22 .? (Бакалавр,
Базовый курс) (Учебно-методическое объединение рекомендует, Учебник) .
2.Красноперова, Ю. Ю. Микробиология [Электронный ресурс] : учеб.-метод. пособие / Ю.
Ю. Красноперова, Н. А. Ильина, Н. М. Касаткина, Н. В. Бугеро. - М. : ФЛИНТА : Наука, 2011. 143
с.
ISBN
978-5-9765-1290-0
(ФЛИНТА),
ISBN
978-5-02-037721-9
http://znanium.com/bookread.php?book=455830
3.Микробиология: Учебник для агротехнологов / О.Д. Сидоренко, Е.Г. Борисенко, А.А.
Ванькова, Л.И. Войно. - М.: ИНФРА-М, 2010. - 287 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Высшее образование).
(переплет) ISBN 978-5-16-002422-6, 1000 экз.
http://znanium.com/bookread.php?book=203961
8
9.2. Дополнительная литература
1.Химия воды и микробиология: Учебник / А.Л. Ивчатов, В.И. Малов. - М.: НИЦ
Инфра-М, 2012. - 218 с.: 60x90 1/16. - (Среднее профессиональное образование).
(переплет) ISBN 978-5-16-006616-5, 300 экз.
http://znanium.com/bookread.php?book=399856
2.Гусев, Михаил Викторович. Микробиология: учебник для студентов высших учебных
заведений, обучающихся по направлению 510600 "Биология" и биологическим специальностям
/ М. В. Гусев, Л. А. Минеева.?7-е изд., стер..?Москва: Академия, 2007.?461, [1] с.: ил., портр.,
табл.; 22.?(Классическая учебная книга).?(Высшее образование).?(Classicus).?Библиогр.: с. 440441.?Имен. указ.: с. 442-443.?Указ. лат. назв.: с. 444-448.?Предм. указ.: с. 449-457.?ISBN 978-57695-3731-8(В пер.),
9.3. Интернет-ресурсы:
Методы
оценки
экологического
состояния
водоемов
http://edu.greensail.ru/monitoring/methods/microbio.shtml
Микробиологические загрязнения воды - http://aquatoris.ru/voda/problems/microbiologiy/
Микробиология - http://micro-biolog.ru/
Микрофлора
воды
http://microbiologu.ru/mikroorganizmyi/ekologiyamikroorganizmov/mikroflora-vodyi.html
Характеристики показателей состава воды - http://sibecolog.ru/index.php?id=354и
Методы
оценки
экологического
состояния
водоемов
http://edu.greensail.ru/monitoring/methods/microbio.shtml
Микробиологические загрязнения воды - http://aquatoris.ru/voda/problems/microbiologiy/
Микробиология - http://micro-biolog.ru/
-
-
-
10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Освоение дисциплины "Химия (общая химия и микробиология воды)" предполагает
использование следующего материально-технического обеспечения:
Мультимедийная аудитория, вместимостью более 60 человек. Мультимедийная аудитория
состоит из интегрированных инженерных систем с единой системой управления, оснащенная
современными средствами воспроизведения и визуализации любой видео и аудио информации,
получения и передачи электронных документов. Типовая комплектация мультимедийной
аудитории состоит из: мультимедийного проектора, автоматизированного проекционного
экрана, акустической системы, а также интерактивной трибуны преподавателя, включающей
тач-скрин монитор с диагональю не менее 22 дюймов, персональный компьютер (с
техническими характеристиками не ниже Intel Core i3-2100, DDR3 4096Mb, 500Gb), конференцмикрофон, беспроводной микрофон, блок управления оборудованием, интерфейсы
подключения: USB,audio, HDMI. Интерактивная трибуна преподавателя является ключевым
элементом управления, объединяющим все устройства в единую систему, и служит
полноценным рабочим местом преподавателя. Преподаватель имеет возможность легко
управлять всей системой, не отходя от трибуны, что позволяет проводить лекции, практические
9
занятия, презентации, вебинары, конференции и другие виды аудиторной нагрузки
обучающихся в удобной и доступной для них форме с применением современных
интерактивных средств обучения, в том числе с использованием в процессе обучения всех
корпоративных ресурсов. Мультимедийная аудитория также оснащена широкополосным
доступом в сеть интернет. Компьютерное оборудованием имеет соответствующее
лицензионное программное обеспечение.
Учебно-методическая литература для данной дисциплины имеется в наличии в
электронно-библиотечной системе "ZNANIUM.COM", доступ к которой предоставлен
студентам. ЭБС "ZNANIUM.COM" содержит произведения крупнейших российских учёных,
руководителей государственных органов, преподавателей ведущих вузов страны,
высококвалифицированных специалистов в различных сферах бизнеса. Фонд библиотеки
сформирован с учетом всех изменений образовательных стандартов и включает учебники,
учебные пособия, УМК, монографии, авторефераты, диссертации, энциклопедии, словари и
справочники, законодательно-нормативные документы, специальные периодические издания и
издания, выпускаемые издательствами вузов. В настоящее время ЭБС ZNANIUM.COM
соответствует всем требованиям федеральных государственных образовательных стандартов
высшего профессионального образования (ФГОС ВО) нового поколения.
Учебно-методическая литература для данной дисциплины имеется в наличии в
электронно-библиотечной системе Издательства "Лань", доступ к которой предоставлен
студентам. ЭБС Издательства "Лань" включает в себя электронные версии книг издательства
"Лань" и других ведущих издательств учебной литературы, а также электронные версии
периодических изданий по естественным, техническим и гуманитарным наукам. ЭБС
Издательства "Лань" обеспечивает доступ к научной, учебной литературе и научным
периодическим изданиям по максимальному количеству профильных направлений с
соблюдением всех авторских и смежных прав.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО и учебным планом по
направлению 20.03.02 "Природообустройство и водопользование" и профилю подготовки
Природообустройство.
Автор(ы):
Сагитова Р.Н..
Рецензент(ы):
Гильманшина С.И
Программа одобрена на заседании учебно-методической комиссии Института управления,
экономики и финансов (отделение развития территорий) «08» сентября 2015 г.
10