環境工程微生物學課程思政教學改革實踐

張麗青，李靜，黨光耀，朱延美

（山東第一醫科大學化學與制藥工程學院，山東泰安 271000）

課程思政是將思想政治教育目標貫穿課程教學的各環節、全方面[1]，是新時代對高等教育提出的新要求，是高等教育工作者的新任務[2]。課程思政并不是一門思政課，而是一種思政教育的方式，是當前高校思想政治工作的新理念、新模式，根據學科專業特點，充分挖掘蘊含在專業知識中的德育元素，將德育滲透、貫穿教育和教學的全過程，助力學生的全面發展，實現全程育人，全方位育人，打破思政課教師“單兵作戰”、大學思政課“孤島化”窘境，共同構建全學科育人格局，實現立德樹人的根本任務，已成為高校教學改革的內在訴求[3]。

習近平總書記在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上指出，“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程”，“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[4]。因此，在高校教學改革中，實施全學科“課程思政”教育勢在必行。

生態文明是習近平新時代中國特色社會主義思想的重要組成部分[5]。隨著工業化、城鎮化的快速推進，我國面臨著嚴峻的環境污染、資源短缺、生態系統退化問題。黨的十八大提出將生態文明建設提升到“五位一體”的高度；黨的十九大將美麗中國建設作為基本實現社會主義現代化的目標之一；生態文明已正式寫入我國《憲法》；黨的十九大報告明確指出，“建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計”[6]。隨著我國環保形勢的日趨嚴峻，社會對環境工程專業人才的需求日益增長。環境工程專業是與國家生態文明建設聯系最緊密的工科類專業，本專業的畢業生擔負著環境保護和污染治理的重任，是我國生態文明建設和環境保護的接班人和主力軍，是“綠水青山就是金山銀山”主要踐行者。環境保護工作與社會發展和人類的健康息息相關，是建設生態文明，關系人民福祉、關乎民族未來的長遠大計。因此，對從業者的德育素質提出了更高的要求，環境工程專業課程思政建設的重要性和必要性顯得尤為重要。

隨著黨的十九大的召開，黨中央、國務院高度重視生態環境的保護，在全國范圍內大力加強水環境保護、大氣污染綜合治理及固體廢棄物處理處置工作。環境微生物學作為微生物學與環境科學相結合的交叉學科，在環境污染治理、廢棄物資源化利用和生物地球化學循環等方面發揮著重要作用，在維持環境的可持續發展方面，做出了重要的貢獻，具有不可替代的作用。利用微生物的特點解決環境污染問題已成為目前的熱點研究領域。顯然，從課程性質上來講，環境工程微生物學蘊含豐富的“思政元素”，這為實現思想政治教育目標提供了天然的教學素材。

環境工程微生物學課程思政改革深入挖掘課程知識中蘊含的思想政治教育價值和資源，實現專業教育與思政教育的有效融合。本文以環境工程微生物學為例，對該課程思政改革的實施路徑進行探索，使“知識傳授”與“價值引領”有機統一，從而貫徹落實立德樹人的根本任務。

一、課程目標

環境工程微生物學是環境工程專業的主干專業基礎課，是微生物學在環境領域中的應用性學科，其主要目的在于培養學生利用微生物學原理和方法分析和解決環境工程領域中遇到的科學問題，為大學生學好后續的水污染控制學、大氣污染控制工程、固體廢棄物處置、環境生態學等核心專業課程打下堅實的知識基礎，同時結合微生物實驗技術培養學生的實踐能力和創新思維。

二、課程思政教學設計思路

知識目標：通過本課程學習，掌握環境中主要微生物類群、特點、生長繁殖與生存因子、微生物生理、營養、呼吸、遺傳和變異等基礎知識；掌握微生物生態與環境生態工程中微生物的作用；掌握無菌操作、微生物培養、分離、篩選等實驗技術與方法。

能力目標：旨在為學生提供污廢水、廢氣、固體廢棄物的生物處理以及環境生物監測所必需的微生物基礎知識和操作技能，培養學生踏實嚴謹、愛崗敬業、開拓進取的職業素養以及公平公正、誠實守信的職業道德。

情感價值觀目標：增進學生對微生物在環境保護中發揮作用的認識，幫助學生樹立環境和諧發展的價值觀，提高社會責任感。

本課程深入挖掘思政教育元素，包括中外典型人物、典型案例、國家戰略與行業發展，根據學生的需求，結合環境工程微生物學作為交叉學科的特點找到課程思政切入點，圍繞家國情懷、科學精神、文化自信、道德修養和社會責任意識等重點，采用潤物無聲的教育方式，將思想價值引領有機融入教學改革、課程內容、開放實驗等各個教學環節。

三、以案例為載體將思政元素融入課程教學

在課堂教學中，團隊教師深入挖掘經典案例作為思政教育的素材，例如，立克次因研究斑疹傷寒不幸感染而失去生命；病毒學家顧方舟為實現我國全面消滅脊髓灰質炎奉獻了一生；華生和克里克總結前人大量研究結果后，在非常艱苦的條件下，在實驗室里僅僅用鐵皮和鐵絲就制作出DNA雙螺旋結構模型，并因此獲得了諾貝爾獎；微生物學家卡爾美特和介林通過艱辛的努力，歷經13年，堅持將牛型結核分枝桿菌在甘油膽汁馬鈴薯培養基上長期培養、傳代230多代，才獲得對所有實驗動物沒有致病力，但保持著產生免疫作用能力的減毒菌株，從而成功研制出卡介苗，挽救了億萬人的生命。在課堂教學中教師用這些著名科學家不畏艱辛、鍥而不舍、勇于探索的科學精神和獻身科學的犧牲精神，引導學生樹立熱愛科學、勇攀高峰的學習態度和報效祖國的家國情懷。

四、在開放實驗中融入思政教學培養創新能力

實驗課程由于學時數的限制往往是課程思政容易忽視和忽略的部分，通過開放性實驗可以給學生更大的自由發展和自主學習的空間，使其各方面能力得到充分培養和鍛煉[7]，有利于提高學生綜合素質和創新能力。因此，本團隊教師在課余時間堅持指導學生進行開放實驗項目的訓練。

（一）制備微生物吸附劑處理重金屬廢水

在該開放實驗項目中，大學生培養各類酵母菌、霉菌等真菌，并制備成微生物吸附劑，吸附處理含不同種類重金屬離子的廢水，從而篩選到優勢菌種，取得較好的吸附處理效果（見表1）。通過該開放實驗，學生掌握了玻璃器皿的洗滌、包裝，培養基的制備、分裝和棉塞的制作、超凈臺的使用、高壓蒸汽滅菌、接種及菌種保藏等微生物學實驗技術，并采用原子吸收分光光度法測定重金屬離子含量，從而掌握了基本的重金屬離子分析技術。學生通過該開放實驗的訓練，不僅加深了對環境工程微生物學基本理論、基本知識的理解，而且提高了實驗技能和學習主動性及動手能力；在遇到不懂的問題和實驗現象時，主動去查閱文獻資料、分析實驗現象、尋找解決問題的方法，培養了學生的科學精神；在實驗過程中，同學們團結互助，相互配合，很好地提升了團隊合作精神。

表1 實驗中不同微生物對重金屬離子的吸附去除率

（二）降解特定物質微生物的分離篩選實驗

在該開放實驗項目中，學生需從活性污泥、土壤、堆肥等環境中分離、純化降解特定目標物質的微生物菌株。主要是篩選纖維素分解菌和有機磷農藥降解菌兩大類。指導教師帶領學生在秸稈還田的土壤和農藥廠二次沉淀池分別采樣腐爛秸稈和活性污泥，從而獲得經過長期馴化、富含降解菌資源的樣品。學生制備基礎培養基、富集培養基和選擇培養基，采用平板劃線法或平板表面涂布法獲得降解菌，再通過濾紙條崩解實驗和有機磷農藥降解性實驗驗證降解菌的活性，并制備斜面培養基保藏菌種，用于后續研究其生理生化特性及應用等。該開放實驗項目，極大增強了學生對環境工程專業的認知，使其更加熱愛本專業，并對國家的“雙碳”目標加深了的理解，增強了時代賦予的使命感，培養了學生嚴謹求實、實踐創新、精益求精的科學精神，以及踏實嚴謹、愛崗敬業、開拓進取的職業素養。

五、參加環境類科普競賽激發學習熱情

本團隊教師多年來積極指導學生參加各類與環境工程專業有關的科普知識競賽，例如，中國大學生節能減排大賽、山東省環境類大學生科普競賽、中國生態學會科普類優秀作品征集大賽、中國大學生環境知識競賽等，并獲得多個獎項。通過參加學科競賽，學生很好地拓展了專業視野，加深了對于“綠水青山就是金山銀山”內容以及習近平生態文明思想的理解，從而激發了學習熱情，提高了專業素養。

六、結束語

本課程深入挖掘思政教育資源，包括中外典型人物、國家戰略與行業發展、典型案例、中華優秀傳統文化，探索多樣化教學方式，包括線上線下結合、翻轉課堂、實踐教學、微課等，形成課前—課中—課后—課程反思全方位全過程教學模式，注重學生參與和互動，結合專業相關視頻、熱點、書籍等資源拓寬學生的知識面與眼界，既提升了學生的學習興趣，又解決了課堂教學學時有限的問題。本課程有效地向環境工程專業學生滲透可持續發展的理念，培養學生的生態價值觀和責任擔當意識，提高學生思想政治素質，增強其社會責任意識，提高職業素養，引導大學生做堅定的“環保者”，為實現“生態文明建設”做出自己的貢獻。根據學生的需求與傾向，結合環境工程微生物學作為交叉學科的特點，筆者找到課程思政的切入點，以愛黨、愛國、愛人民為主線，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養、法治意識、道德修養等重點，從可持續發展角度出發，從人與生態和諧共處的實際著手，采用潤物無聲的教育方式，將思想價值引領有機融入課程標準、課程內容、教學評價等各個教學環節。本課程思政教學改革通過在社會主義核心價值觀、理想信念、職業素養等幾個方面強化學生的思想境界，達到立德樹人的目的，為我國環境保護事業輸出合格的接班人。