环境工程微生物学课程思政教学改革实践

张丽青，李静，党光耀，朱延美

（山东第一医科大学化学与制药工程学院，山东泰安 271000）

课程思政是将思想政治教育目标贯穿课程教学的各环节、全方面[1]，是新时代对高等教育提出的新要求，是高等教育工作者的新任务[2]。课程思政并不是一门思政课，而是一种思政教育的方式，是当前高校思想政治工作的新理念、新模式，根据学科专业特点，充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，将德育渗透、贯穿教育和教学的全过程，助力学生的全面发展，实现全程育人，全方位育人，打破思政课教师“单兵作战”、大学思政课“孤岛化”窘境，共同构建全学科育人格局，实现立德树人的根本任务，已成为高校教学改革的内在诉求[3]。

习近平总书记在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上指出，“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程”，“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[4]。因此，在高校教学改革中，实施全学科“课程思政”教育势在必行。

生态文明是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分[5]。随着工业化、城镇化的快速推进，我国面临着严峻的环境污染、资源短缺、生态系统退化问题。党的十八大提出将生态文明建设提升到“五位一体”的高度；党的十九大将美丽中国建设作为基本实现社会主义现代化的目标之一；生态文明已正式写入我国《宪法》；党的十九大报告明确指出，“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”[6]。随着我国环保形势的日趋严峻，社会对环境工程专业人才的需求日益增长。环境工程专业是与国家生态文明建设联系最紧密的工科类专业，本专业的毕业生担负着环境保护和污染治理的重任，是我国生态文明建设和环境保护的接班人和主力军，是“绿水青山就是金山银山”主要践行者。环境保护工作与社会发展和人类的健康息息相关，是建设生态文明，关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。因此，对从业者的德育素质提出了更高的要求，环境工程专业课程思政建设的重要性和必要性显得尤为重要。

随着党的十九大的召开，党中央、国务院高度重视生态环境的保护，在全国范围内大力加强水环境保护、大气污染综合治理及固体废弃物处理处置工作。环境微生物学作为微生物学与环境科学相结合的交叉学科，在环境污染治理、废弃物资源化利用和生物地球化学循环等方面发挥着重要作用，在维持环境的可持续发展方面，做出了重要的贡献，具有不可替代的作用。利用微生物的特点解决环境污染问题已成为目前的热点研究领域。显然，从课程性质上来讲，环境工程微生物学蕴含丰富的“思政元素”，这为实现思想政治教育目标提供了天然的教学素材。

环境工程微生物学课程思政改革深入挖掘课程知识中蕴含的思想政治教育价值和资源，实现专业教育与思政教育的有效融合。本文以环境工程微生物学为例，对该课程思政改革的实施路径进行探索，使“知识传授”与“价值引领”有机统一，从而贯彻落实立德树人的根本任务。

一、课程目标

环境工程微生物学是环境工程专业的主干专业基础课，是微生物学在环境领域中的应用性学科，其主要目的在于培养学生利用微生物学原理和方法分析和解决环境工程领域中遇到的科学问题，为大学生学好后续的水污染控制学、大气污染控制工程、固体废弃物处置、环境生态学等核心专业课程打下坚实的知识基础，同时结合微生物实验技术培养学生的实践能力和创新思维。

二、课程思政教学设计思路

知识目标：通过本课程学习，掌握环境中主要微生物类群、特点、生长繁殖与生存因子、微生物生理、营养、呼吸、遗传和变异等基础知识；掌握微生物生态与环境生态工程中微生物的作用；掌握无菌操作、微生物培养、分离、筛选等实验技术与方法。

能力目标：旨在为学生提供污废水、废气、固体废弃物的生物处理以及环境生物监测所必需的微生物基础知识和操作技能，培养学生踏实严谨、爱岗敬业、开拓进取的职业素养以及公平公正、诚实守信的职业道德。

情感价值观目标：增进学生对微生物在环境保护中发挥作用的认识，帮助学生树立环境和谐发展的价值观，提高社会责任感。

本课程深入挖掘思政教育元素，包括中外典型人物、典型案例、国家战略与行业发展，根据学生的需求，结合环境工程微生物学作为交叉学科的特点找到课程思政切入点，围绕家国情怀、科学精神、文化自信、道德修养和社会责任意识等重点，采用润物无声的教育方式，将思想价值引领有机融入教学改革、课程内容、开放实验等各个教学环节。

三、以案例为载体将思政元素融入课程教学

在课堂教学中，团队教师深入挖掘经典案例作为思政教育的素材，例如，立克次因研究斑疹伤寒不幸感染而失去生命；病毒学家顾方舟为实现我国全面消灭脊髓灰质炎奉献了一生；华生和克里克总结前人大量研究结果后，在非常艰苦的条件下，在实验室里仅仅用铁皮和铁丝就制作出DNA双螺旋结构模型，并因此获得了诺贝尔奖；微生物学家卡尔美特和介林通过艰辛的努力，历经13年，坚持将牛型结核分枝杆菌在甘油胆汁马铃薯培养基上长期培养、传代230多代，才获得对所有实验动物没有致病力，但保持着产生免疫作用能力的减毒菌株，从而成功研制出卡介苗，挽救了亿万人的生命。在课堂教学中教师用这些著名科学家不畏艰辛、锲而不舍、勇于探索的科学精神和献身科学的牺牲精神，引导学生树立热爱科学、勇攀高峰的学习态度和报效祖国的家国情怀。

四、在开放实验中融入思政教学培养创新能力

实验课程由于学时数的限制往往是课程思政容易忽视和忽略的部分，通过开放性实验可以给学生更大的自由发展和自主学习的空间，使其各方面能力得到充分培养和锻炼[7]，有利于提高学生综合素质和创新能力。因此，本团队教师在课余时间坚持指导学生进行开放实验项目的训练。

（一）制备微生物吸附剂处理重金属废水

在该开放实验项目中，大学生培养各类酵母菌、霉菌等真菌，并制备成微生物吸附剂，吸附处理含不同种类重金属离子的废水，从而筛选到优势菌种，取得较好的吸附处理效果（见表1）。通过该开放实验，学生掌握了玻璃器皿的洗涤、包装，培养基的制备、分装和棉塞的制作、超净台的使用、高压蒸汽灭菌、接种及菌种保藏等微生物学实验技术，并采用原子吸收分光光度法测定重金属离子含量，从而掌握了基本的重金属离子分析技术。学生通过该开放实验的训练，不仅加深了对环境工程微生物学基本理论、基本知识的理解，而且提高了实验技能和学习主动性及动手能力；在遇到不懂的问题和实验现象时，主动去查阅文献资料、分析实验现象、寻找解决问题的方法，培养了学生的科学精神；在实验过程中，同学们团结互助，相互配合，很好地提升了团队合作精神。

表1 实验中不同微生物对重金属离子的吸附去除率

（二）降解特定物质微生物的分离筛选实验

在该开放实验项目中，学生需从活性污泥、土壤、堆肥等环境中分离、纯化降解特定目标物质的微生物菌株。主要是筛选纤维素分解菌和有机磷农药降解菌两大类。指导教师带领学生在秸秆还田的土壤和农药厂二次沉淀池分别采样腐烂秸秆和活性污泥，从而获得经过长期驯化、富含降解菌资源的样品。学生制备基础培养基、富集培养基和选择培养基，采用平板划线法或平板表面涂布法获得降解菌，再通过滤纸条崩解实验和有机磷农药降解性实验验证降解菌的活性，并制备斜面培养基保藏菌种，用于后续研究其生理生化特性及应用等。该开放实验项目，极大增强了学生对环境工程专业的认知，使其更加热爱本专业，并对国家的“双碳”目标加深了的理解，增强了时代赋予的使命感，培养了学生严谨求实、实践创新、精益求精的科学精神，以及踏实严谨、爱岗敬业、开拓进取的职业素养。

五、参加环境类科普竞赛激发学习热情

本团队教师多年来积极指导学生参加各类与环境工程专业有关的科普知识竞赛，例如，中国大学生节能减排大赛、山东省环境类大学生科普竞赛、中国生态学会科普类优秀作品征集大赛、中国大学生环境知识竞赛等，并获得多个奖项。通过参加学科竞赛，学生很好地拓展了专业视野，加深了对于“绿水青山就是金山银山”内容以及习近平生态文明思想的理解，从而激发了学习热情，提高了专业素养。

六、结束语

本课程深入挖掘思政教育资源，包括中外典型人物、国家战略与行业发展、典型案例、中华优秀传统文化，探索多样化教学方式，包括线上线下结合、翻转课堂、实践教学、微课等，形成课前—课中—课后—课程反思全方位全过程教学模式，注重学生参与和互动，结合专业相关视频、热点、书籍等资源拓宽学生的知识面与眼界，既提升了学生的学习兴趣，又解决了课堂教学学时有限的问题。本课程有效地向环境工程专业学生渗透可持续发展的理念，培养学生的生态价值观和责任担当意识，提高学生思想政治素质，增强其社会责任意识，提高职业素养，引导大学生做坚定的“环保者”，为实现“生态文明建设”做出自己的贡献。根据学生的需求与倾向，结合环境工程微生物学作为交叉学科的特点，笔者找到课程思政的切入点，以爱党、爱国、爱人民为主线，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等重点，从可持续发展角度出发，从人与生态和谐共处的实际着手，采用润物无声的教育方式，将思想价值引领有机融入课程标准、课程内容、教学评价等各个教学环节。本课程思政教学改革通过在社会主义核心价值观、理想信念、职业素养等几个方面强化学生的思想境界，达到立德树人的目的，为我国环境保护事业输出合格的接班人。