高質量發展背景下環境工程專業挑戰應對與機遇把握

李健 馬溪平 張朝星 鄭蘊 楊曉君

摘?要：高質量發展階段對高等教育提出了更高的要求，環境工程微生物學作為環境工程專業的重要核心課程之一，其教學導向和本質是培養學生運用微生物學知識解決環境工程真實問題的能力。文章分析了高質量發展階段環境工程微生物學課程面臨的挑戰與機遇，并提出了應對的策略和解決方法，為全方位提升環境工程專業人才的基礎理論、過硬技術、實踐能力和創新思維提供理論支撐。

關鍵詞：環境工程微生物學;高質量發展;高等教育

Abstract：The high-quality development stage has put forward better requirements for higher education.Environmental microbiology is one of the core professional courses of environmental engineering.The orientation and essence of the course teaching cultivates students' ability to use microbiology knowledge to solve practical environmental engineering problems.The article analyzes challenges and opportunities faced by environmental engineering microbiology courses in the high-quality development stage，and proposes countermeasures and solutions.Provide theoretical support for comprehensively improving the basic theory，excellent technology，practical ability and innovative thinking of environmental engineering professionals.

Keywords：Environmental engineering microorganisms;the high-quality development;higher education

1 概述

高質量發展階段的高等教育該如何應對？恰如德里克·博克所說，大學要通過人才培養和科學研究這一惟其所能的方式服務社會[1]。環境工程是一門致力于研究人與自然和諧共生，生態環境保護、預防與治理，社會、自然和人類協調發展的科學。環境工程微生物學是高校環境工程等專業重要的必修課之一，主要是以微生物的一般性研究為基礎，著重探究自然界和污染體系中微生物屬性和作用規律，及如何應用在環境保護與治理中的一門學科[2-4]。高校環境工程微生物學設置目的是使環境微生物相關從業人員，在建立微生物學知識及環境工程應用理論框架背景下，結合真實問題，服務社會和國家的發展需求[5]。然而，在高質量發展階段高校的環境工程微生物該如何引導，如何側重，如何講授，學生該如何理解，如何學習，如何運用？這又是關乎環境工程專業發展的真實問題。

2 高質量發展背景下高校環境工程微生物課程“教”與“學”的挑戰應對

2.1 “教”角度下的對策

2.1.1 注重新階段方法式教學

環境工程微生物學是環境工程專業重要的基礎課，微生物學是背景，培養學生運用微生物學知識解決真實問題的能力，尤其是應用創新能力[6]。老師講授時需深入淺出、生動形象地落實大綱要求，因微生物有看不到摸不著的特點，要借助多媒體教學，豐富可視化程度，將圖片、動畫、視頻等帶入課堂;有條件的學校可設置虛擬仿真方式加強感知能力，拓展知識寬度;還需聯系熱門知識點，如講解活性污泥種類和功能，配合污水處理廠實習實踐等，吸引學生注意力，加深記憶力，從而提升教學效果和效率[7]。

2.1.2 結合項目驅動式教學

項目驅動是在教學過程中以所教授課程的內容為主，以教學單位項目的實施為輔的一種實用教學手段和方法，是目前很多高校研究推廣的一種新型教學模式。老師在講清楚課程基礎理論后，結合教學單位的研究項目，將項目實踐與課程理論聯合起來[8];堅持問題導向，引發學生對新問題的思考，讓學生變成了學習的主人，實現翻轉課堂;通過制訂任務方案，劃分任務步驟，提出假設，確定最終方案，再經過小組討論、實驗與實踐檢驗，任務評估與評價等一系列的步驟完成任務，讓學生樹立理論與實踐相結合的能力及團隊意識，極大地提高學生學習積極性，培養學生的創新思維和實踐能力[9-10]。

2.1.3 融入課程思政式教學

課程思政是指以構建“三全育人”（全員、全程、全課程）的格局形式將各類課程與思想政治理論課形成協同效應。全面推動環境工程微生物學課程思政建設，是將立德樹人根本任務貫穿于環境工程專業教育教學全過程的重要措施[10-11]。老師講授時可以通過大量經典案例挖掘課程思政元素，將環境微生物的知識傳授與理想信念的價值塑造有機融合，實現構建“三全育人”和“協同育人”效應[12]。以微生物在環境物質循環中的作用為例的課程思政可參見圖1。

2.2 “學”角度下的策略

2.2.1 堅持問題導向式求學

堅持問題導向是以解決問題為方向，學生帶著問題學，對照遇到的問題找到知識盲區，通過學習縮小差距、補齊短板，提高系統思維、辯證思維、創新思維的能力，提高發現問題、分析問題、解決問題的能力。學生應掌握好新階段的新學習方法，開展線上線下同效果，結合日常問題和課后思考等，將遇到的問題與老師所講的知識點相融合，做到問題不帶出課堂。

2.2.2 發揮主動作為式求學

主動學習是充分發揮學生的自主學習能力，主觀意識上提高思想認識，包含自我計劃、自我監控和自我評價三個基本要素[13]。現階段的不穩定、不可控因素諸多，開展線上教育的確需要學生主動作為，有權威機構在全國范圍內開展的線上教學相關問卷調查指出，線上教學存在師生互動不充分等問題[14]。這對學生知識的掌握提出了挑戰，因此學生要主動適應，確保線上課堂的學習效果和知識點的掌握[15]。

2.2.3 注重研究實踐式求學

高質量發展階段對接受高等教育的人才提出了更明確的要求，不僅要有堅定高尚的理想信念，又要有功夫到家的科研實踐本領。學生要注重在實踐過程中學習，掌握環境工程微生物學實驗課及課外實習的各項實踐要求，豐富科學體系和內容，如結合微生物的種類，是否明確污水處理廠的用地要求，掌握廠址遵循的原則、清楚處理工藝與設備、明晰構筑物基本設計參數等相關國際和國家標準，熟悉出水水質與微生物控制的關系等真實工程問題[6]。

3 高質量發展背景下高校環境工程微生物學“準”與“融”的機遇把握

3.1 精準把握國家戰略需求

高水平、高質量的教育是支撐強國發展的必要條件，因此打造一批以國家戰略為導向的專業尤為重要。環境工程微生物作為環境、生物等學科的重要專業課，既要聚焦當下的新工科背景，響應國家總體布局、產業需求、工程教育改革的要求，又要借鑒國內外高校推進其他學科產學研深度合作的實踐經驗，分析找出環境工程作為一門新工科構建產學研深度合作模式的具體思路，切實促進環境工程的各個課程（如環境工程微生物、環境生態工程等）的教育人才鏈與產業創新服務鏈有效融合對接，這是國家建設發展需求，也是我國高等教育特色學科支撐國家戰略的必然使命[8]。

3.2 充分發揮學科交叉優勢

從學科演化來看，環境工程專業經歷了從單學科為主到多學科涉及，再到跨學科融入，最后到新興學科交叉融合的螺旋交匯式發展。環境學科的交叉是其在傳統到新興學科知識體系的發展和突破[15]，因其與自然和社會科學的相互融入和交叉而全面系統。環境工程微生物學與生物（如基因工程學、酶學原理等）、材料（材料科學與工程、新型多功能納米材料等）、信息（生物信息學、生物統計學等）、工程（水污染控制工程、環境污染控制工程等）等學科及課程息息相關，相互之間融合產生了許多新的原理、技術、工藝和應用，涵蓋了環境微生物的篩選培養、鑒定分類、功能識別、實踐應用、效果評估、保藏滅活和風險防控等全過程[6]。因此環境工程微生物學要充分利用和發揮好交叉優勢，讓環境工程微生物學成為培養和輸出環境工程專業人才的重要陣地和堡壘。

總結

高校是我國培養人才和科學研究的關鍵引擎，“十四五”期間環境工程專業如何實現高質量發展？環境工程專業肩負著培養和輸出美麗中國建設者的重要歷史使命和社會責任，環境工程微生物學作為重要課程需堅持問題和重大需求導向，注重培養學生分析解決問題和創新實踐能力，要以提高學生解決真實問題的能力為目標，構建較為系統的環境工程微生物學教學體系，為高校培養高素質環境人才做出貢獻，用更大的格局為社會培育更多具有創新求知精神的科學家、擔當作為精神的企業家和敬業專注精神的工匠。

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項目：遼寧大學環境學院“立德樹人”課程思政項目

作者簡介：李健（1991—?），女，漢族，碩士，助理實驗師，研究方向：環境生物技術，實驗與教學。