聚焦新工科特征的環境微生物學課程思政探索與實踐

摘" "要：為了促使課程思政能適應新工科建設的新形勢，聚焦新工科特征，通過挖掘思政元素，在知識點和技能點中精準尋找思政點，選用合適的思政載體，利用多元化的教學手段，采用融合課程思政的線上線下混合式教學，引入項目化教學等措施，對新工科背景下環境微生物學的課程思政進行了探索和實踐。實踐證明，聚焦新工科特征的環境微生物學課程思政取得了較好的教書育人效果，增強了學生的家國情懷，強化了學生的政治認同，養成了學生良好的環境工程倫理意識以及職業道德規范，促進了為建設美麗中國的國家戰略和地方生態文明建設服務的高素質環保應用型人才的培養。

關鍵詞：新工科特征;環境微生物學;課程思政;新工科建設

中圖分類號：X172-4" " 文獻標識碼：A" " " 文章編號：2095-9699（2024）05-0008-006

近年來，教育部積極推進新工科建設。新工科建設的內涵是以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越人才。[1]課程思政作為一種新的教育理念是貫徹立德樹人的重要舉措。新工科建設與課程思政在立德樹人根本任務上是一致的，且都有一個共同的指向，那就是高等教育高質量發展、人才培養質量提升。為此，促成新工科建設與課程思政同向同行，共同實現育人價值疊加、教學實效提升，是新工科建設的題中應有之義，也是課程思政實效達成的必然之思。新工科建設要有新理念、新思維、新任務、新舉措，課程思政就要有新設想、新主張、新目標、新做法。然而，目前新工科背景下課程思政教學還存在與傳統工科同質化現象、聚焦新工科特征的課程思政教學研究不夠深入等問題。[2]

環境微生物學是一門以微生物學為基礎，涉及環境生態學、環境工程、分子生物學等多學科交叉的課程，主要講述自然環境和污染環境中微生物的特點、作用規律及微生物在污染控制與治理技術中的應用等內容。該課程是環境類專業本科生的專業核心課，在專業教學體系中占重要地位。課程的基本理論和技術是后續水污染控制、固體廢物處理與處置、大氣污染控制等專業方向課程學習的基礎。本文在前人研究的基礎上，對“新工科”的內涵與特征進行了概述，就新工科背景下環境微生物學如何聚焦新工科特征開展課程思政進行了探究。

一、新工科的內涵與特征概述

不同學者對新工科的內涵有不同的解讀，如林健[3]認為，新工科“指的是正在形成的或將要形成的新的工程學科”，“新”包含三方面涵義，即新興、新型和新生。鐘登華[1]認為，新工科中“工科”是本質，“新”是取向，其內涵包含理念新、要求新、途徑新。劉吉臻[4]認為，新工科是“為工科注入新的內涵以適應新經濟發展需要而產生的工科新形態” 。也有學者[5]認為，新工科的內涵可以理解為包括“新”的工科專業和工科的“新”要求。盡管學界目前對于“新工科”尚無一個精準的定義，但對于“新工科”的基本范疇已達成共識。即，“新工科”是相對于傳統工科而言的，它是以新經濟與新產業為背景的一個動態概念。“新工科”對應的是新興產業，如人工智能、機器人、大數據、云計算、區塊鏈等，也包括對傳統工科的升級和改造，其實質是工程教育創新。[6]

不同學者對“新工科”內涵的解讀不同，決定了其對新工科特征的界定不一。如林健[3]認為，“新工科”大體上有引領性、交融性、創新性、跨界性和發展性等幾個特征。鐘登華[1]認為“新工科”的特征有以下幾個方面：戰略性、創新性、系統化、開放式。趙繼、謝寅波[7]認為新工科具有引領性、通寬性、前瞻性、交叉性、開放性、實踐性等學科特質。盡管不同的學者對“新工科”特征的界定不同，但從中也能得出比較一致性的特征，如引領性、創新性、交叉性（交融性）、開放性等。“新工科”的內涵和特性決定著新工科建設的目標、方法、路徑等實踐性要素，也對新工科背景下高校課程思政的建設提出了新的要求。

二、聚焦新工科特征的環境微生物學課程思政探究

（一）聚焦新工科特征的環境微生物學思政目標的確立

1.家國情懷、政治認同、國家戰略

家國情懷是個人對國家歸屬感、文化認同感、民族自豪感和使命感的外在體現。[8]新工科培養的人才首先必須具有對國家、歷史、政治、文化的深刻認同和深厚情感，愿意將所學知識奉獻于社會主義現代化建設事業。基于國家戰略發展新需求的新工科建設，要能準確把握服務國家戰略的定位，聚焦地方行業和產業發展，使得新工科人才能夠服務國家發展需求和區域發展需求。環境微生物學的課程思政不僅要向學生傳遞樸素的家國情懷，還要引導學生深刻理解生態文明建設在習近平新時代中國特色社會主義事業中的重要地位和戰略意義。將生態文明建設背景下國家生態環境重大戰略需求“水資源—水環境—水生態三水統籌”“人與自然和諧共生的現代化”“碳達峰碳中和”等理念貫穿其中[9]，厚植學生的家國情懷，強化學生的政治認同，培養學生致力于用環境微生物知識和技術服務建設美麗中國的國家戰略、服務地方生態文明建設的意愿。

2.專業認同感、責任感和使命感、民族自豪感

工程教育直接把科學、技術同產業發展聯系在一起，新工科要主動肩負起造福人類、塑造未來的使命責任。新工科背景下的課程思政要求任課教師要始終走在行業發展前沿，緊密圍繞行業發展，聚焦時代變革帶來的新產業形態、新技術領域背后的熱點、前沿問題，并將其提煉、升華、內化到社會主義核心價值觀框架中，對學生的思想和行為進行價值引導，增強學生的專業認同感，使其將行業發展、國家發展以及個人職業發展三者有機結合起來。因此，環境微生物學的授課過程中，教師要講透微生物在環境保護、環境治理、可持續發展中的重要作用，講清當今環境工程面臨的嚴峻問題、國內外最新的微生物處理環境技術和工藝，讓學生對自己所學的專業有足夠的認同感，使學生看到成就的同時，也意識到差距所在和問題所在，增強學生建設美麗中國的責任感和使命感。

3.新時代工匠精神、工程倫理、職業道德規范

新時代的工匠精神主要包括愛崗敬業的職業精神、精益求精的品質精神、協作共進的團隊精神和守正創新的創新精神。培育和弘揚工匠精神，不僅是傳承優秀文化和價值觀，更是破解制造業轉型發展難題、推動產業邁向中高端的務實舉措。[10]環境工程的復雜屬性、微生物世界本身的神秘性和復雜性，使得環境工程師在進行工程活動過程中不得不面臨多方面的社會倫理問題，如人類安全與健康、生態紅線、財政、個人與公司的利益選擇等。環境微生物學的授課過程，要引導學生增強環境工程倫理意識，評估項目或技術可能會帶來的利與弊，養成能從道德和價值層面對工程項目的工程倫理邊界進行思考的習慣，為后續提高倫理決策能力奠定基礎。

4.多維度思維解決問題的能力

教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知中明確指出，理學、工學類專業課程要在課程教學中提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。思維的提升是提高思考和解決問題能力的有效方法。新工科隸屬工科的本質和具備的引領性、創新性、交叉性等特點，也要求新工科人才培養過程中要注重對學生工程思維、跨界思維、批判性思維等多維度思維的培養。工程思維是工程從業者進行工程實踐時的主導性思維方式，強調實踐、問題解決和效益，是解決復雜工程問題、實現工程創新的必要條件。[11]勇于超越專業藩籬和偏見，把不相關的事物聯系在一起的跨界思維和求真、反思、審慎、質疑的批判性思維對創新型人才的培養也具有重要作用。[12-13]隨著各交叉學科技術研究的迅猛發展，基于微生物學的環境工程新理論、新技術、新工藝層出不窮，新產業帶來的環境問題也不斷涌現，因此，在環境微生物學的授課過程中，任課教師要注重學生工程思維、跨界思維、批判性思維等多維度思維的培養，提升學生解決復雜環境工程問題的能力，使之能適應新時期世界范圍內科技創新、應對環境工程領域帶來的新挑戰。

聚焦新工科特征的環境微生物學課程總思政目標如下：（1）厚植家國情懷，培養學生的民族自豪感，樹立人與自然和諧共生的生態文明觀，培養學生致力于用環境微生物知識和技術服務建設美麗中國的國家戰略、服務地方生態文明建設的意愿;（2）培養學生對環境專業的認同感以及利用微生物技術改造環境、治理環境、建設美麗中國的責任感和使命感;（3）弘揚新時代工匠精神，培養學生的環境工程倫理意識以及良好的職業道德規范;（4）培養學生的工程思維、跨界思維、批判性思維等多維度思維，提升學生解決復雜環境工程問題的能力。

（二）環境微生物學思政元素的有機融入

1.在知識點、技能點中尋找思政點

習近平同志在全國高校思想政治工作會議上深刻指出：“好的思想政治工作應該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”。為使思政元素信息“因勢利導、順勢而為”地自然融入專業教學中，課程思政總目標確定后，我們根據各章節內容，細化各章節教學目標，將總的思政目標逐一引入各章節。在吃透知識點的基礎上，思考知識點、技能點中蘊含的價值觀、思想、思維、邏輯、情感等，在章節具體知識點上找到與思政元素相關的“觸點”“融點”和“切入點”，使得知識點、技能點、思政點三點合一。環境微生物學部分章節知識點的思政融入點見表1。

2.選用合適的思政載體和多元化的教學手段

科學合理的教學方法是新工科背景下推進課程思政的有力保障。挖掘思政元素和思政點后，要根據不同的教學主題、不同的教學內容，采用合適的思政載體和教學手段，開展思政教學，使課程思政能如鹽入水般教學。在環境微生物學的教學過程中，我們以具備精神感染力和號召力的案例、圖片、動畫、影像資料、中英文文獻等作為思政載體，將傳統的直接講授法與問題啟發式、分組研討式、辯論式等多種教學方法有機結合，并設置了合理的情境教學，使得思政內容巧妙地融入課程教學環節。如在介紹人工濕地中微生物與水生植物凈化污（廢）水的作用時，首先采用直接講授式，向學生介紹污廢水深度處理中脫氮、除磷與微生物學原理及人工濕地生態系統的組成;接下來播放短視頻“來之不易的綠水青山廣西那考河：“臭水溝”變身“濕地公園”;視頻播放后，采用啟發式提問，要求同學們簡單地講述那考河治理修復技術及修復技術中涉及的生態、經濟、節能理念。通過這種多元化的教學手段，使同學們積極參與到課堂教學中來，樹立工程意識，建立工程思維，深刻體會“綠水青山就是金山銀山的綠色發展觀”“人與自然是生命共同體的科學自然觀”，領悟本專業知識中蘊含的深層社會價值。

（三）環境微生物學課程思政的教學實施模式

1.融合課程思政的線上線下混合式教學

通過文獻閱讀、網絡查找等方式，收集、整理圖片、視頻、案例等與本課程相關的思政元素資料，在學習通平臺構建環境微生物學思政案例庫。教師將收集整理的思政資源融入混合式教學中，采用融合課程思政的線上線下混合式教學開展課程思政。將基礎性知識、適宜自學的內容放在在線開放課程，并結合線上作業、討論、測驗等環節，使學生課前課后均能自學相關內容，并與教師線上教學互動;線下教師聚焦重、難點剖析，并針對學生問題答疑，同時翻轉課堂，開展課程思政，實現價值引領。

2.項目化教學開展課程思政

項目式教學具有問題性、探究性、合作性、反思性等特點，能有力支撐包含知識、能力、思維、價值等多維度的教學目標。在環境微生物學的教學過程中，我們把項目化教學融入其中。如在學習完活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策后，布置“污水處理廠活性污泥改造項目”，要求學生以小組為單位，通過實地參觀、取樣、顯微鏡觀察、測定污泥體積指數和污水理化指標后，查閱材料，對該污水處理廠發生污泥膨脹的類型、影響因素進行分析和討論，并提出改造措施。在學習完有機固體廢物與廢氣的微生物處理后，向學生布置“畜禽糞污處理項目實施方案”，要求學生通過小組討論、查閱資料等方式，秉承固體廢物污染防治的“減量化、資源化、無害化”原則，較為系統地提出解決規模化養殖過程中廢棄物處理方案，要求方案中能將微生物學知識、工程知識、工程問題、工程設計等元素有機結合在一起。項目化教學模式的實施，拓展了知識的廣度和深度，使學生在項目體驗中領悟知識原理，在任務驅動中感受職責，極大地增強了學生的團隊合作意識和自主學習能力，培養了學生的工程思維、跨界思維、批判性思維等多維度思維，提升了其分析問題和解決問題的能力。

三、基于新工科特征的環境微生物學課程思政實施成效

三年的教學實踐證明，聚焦新工科特征和新工科人才培養要求的環境微生物學課程思政取得了較好的教書育人效果。問卷調查的結果發現，94%以上的學生認為通過環境微生物學的學習加深了自己對生態文明建設在習近平新時代中國特色社會主義事業中的重要地位和戰略意義的理解，自己的家國情懷和責任擔當、環境工程倫理意識以及職業道德規范明顯增強，提升了多維度思維（圖1）。

圖1 基于問卷調查的環境微生物學課程思政實施效果評價統計

在第七屆全國青年科普創新實驗暨作品大賽中，同學們以菌為翰墨，以皿為宣紙，積極參與以“使命”為主題的細菌畫的制作，將技術與藝術完美結合，最終多個作品榮獲省級和市級獎項，學生獲獎的部分作品如圖2所示。近兩年，環境科學專業學生獲批國家級大學生創新創業項目4項。學生在第十八屆“挑戰杯”江西省大學生課外學術科技作品競賽中榮獲省級二等獎一項。畢業生成功進入杭州秀川科技有限公司、杭州洛奇亞環保科技有限公司、江蘇創沃生物科技有限公司等環保企業，從事制藥、化工廢水處理工作。

圖2" 學生參加第七屆全國青年科普創新實驗暨作品大賽的

獲獎作品

四、結語

總之，聚焦新工科特征和新工科對人才培養要求的環境微生物學課程思政取得了較好的效果，促進了工具理性與價值理性兼備的高素質環保應用型人才的培養。未來，我們將深入挖掘更具時代特征與專業特色的思政內涵，建設更加豐富的課程案例庫，構建科學的課程思政教學評價體系，從新工科和課程思政兩個角度進一步拓展環境微生物學的廣度、深度和溫度，進一步完善環境微生物學課程思政建設。

參考文獻：

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017，65（03）：1-6.

[2]黃鎖明，李麗娟.新工科課程思政教學存在的問題與對策[J].教育理論與實踐，2022，42（36）：39-42.

[3]林健.面向未來的中國新工科建設[J].清華大學教育研究，2017，38（02）：26-35.

[4]劉吉臻，翟亞軍，荀振芳.新工科和新工科建設的內涵解析：兼論行業特色型大學的新工科建設[J].高等工程教育研究，2019，67（03）：21-28.

[5]張俊玲，張姝，王希慶.城市型、應用型大學工科學院“新工科”建設的思考與實踐探索：以北京聯合大學智慧城市學院為例[J].北京聯合大學學報，2018，32（02）：1-5.

[6]龔勝意，應衛平，馮軍.“新工科”專業建設的發展理路與未來走向[J].黑龍江高教研究，2020，38（04）：24-28.

[7]趙繼，謝寅波.新工科建設與工程教育創新[J].高等工程教育研究，2017，65（05）：13-17，41.

[8]嚴玉萍.涵養家國情懷 構建班級成長共同體：“認同”視域下的班級管理策略探究[J].中國民族教育，2023（06）：55-57.

[9]胡霞，錢曉莉，牛阿萍.生態文明建設背景下“環境工程微生物學”混合式教學創新與實踐[J].微生物學通報，2024，51（04）：1144-1155.

[10]王靖.新時代工匠精神的價值內涵與大學生職業精神的塑造[J].中國高等教育，2019（05）：60-62.

[11]李伯聰.工程思維的性質和認識史及其對工程教育改革的啟示：工程教育哲學筆記之三[J].高等工程教育研究，2018，66（04）：45-54.

[12]費翔.新工科建設背景下高校工程人才培養芻論[J].教育評論，2017（12）：17-22.

[13]孫剛成，楊晨美子.新工科人才必備的批判性思維與核心能力培養[J].民族高等教育研究，2021，9（04）：2-13.

責任編輯：鄧曄

Reform and Practice of the Political Philosophy Education Integrated in the Teaching of Environmental Microbiology Based on the Characteristics of the Emerging Engineering Education

SI Chuncan1，LIN Ying1， DAI Zhicong2， ZHANG Bo3

（1. School of Biological and Environmental Engineering， Jingdezhen University， Jingdezhen 333400， Jiangxi， China;2. School of Environmental and Safety Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， Jiangsu， China;3. Shuyang Kangyuan Taibo Biotechnology Co.， Ltd.， Suqian 223699， Jiangsu， China）

Abstract： To make the political philosophy education integrated in the teaching of Environmental Microbiology more adaptable to the situation of the emerging engineering education， the current study， starting from the characteristics of the new engineering education， did an empirical research on how to conduct such education in the teaching of this professional course by mining the relevant educational elements in the course content， seeking possibilities for the related teaching while imparting the professional knowledge and skills， selecting proper carriers of the teaching content concerned， and adopting the blended teaching mode and multiple teaching methods， for example， the project-based teaching measure etc. The result proves that the political philosophy teaching integrated in the course of Environmental Microbiology， which is based on the characteristics of the emerging engineering education， has achieved a lot. It fostered patriotism in students' heart， strengthened students' political identity， cultivated students' environmental engineering ethical awareness and strengthened their sense of professional ethics， which promotes the training of high-quality environmental protection applied talents who serve the nation in building a beautiful China and the construction of the local ecological civilization.

Keywords： characteristics of the emerging engineering education; environmental microbiology; political philosophy education;implementation of the emerging engineering education

※ 收稿日期：2024-07-18

基金項目：江西省高等學校教學改革研究項目（JXJG-22-21-5）;江西省教育科學“十四五”規劃項目（23YB285）;教育部產學合作協同育人項目（220603309265854）

作者簡介：司春燦（1982-），男，山東菏澤人，博士，副教授，主要從事環境微生物研究。