环境工程专业挑战应对与机遇把握

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摘要:高质量发展阶段对高等教育提出了更高的要求，环境工程微生物学作为环境工程专业的重要核心课程之一，其教学导向和本质是培养学生运用微生物学知识解决环境工程真实问题的能力。文章分析了高质量发展阶段环境工程微生物学课程面临的挑战与机遇，并提出了应对的策略和解决方法，为全方位提升环境工程专业人才的基础理论、过硬技术、实践能力和创新思维提供理论支撑。

关键词:环境工程微生物学;高质量发展;高等教育

1概述

高质量发展阶段的高等教育该如何应对?恰如德里克·博克所说，大学要通过人才培养和科学研究这一惟其所能的方式服务社会［1］。环境工程是一门致力于研究人与自然和谐共生，生态环境保护、预防与治理，社会、自然和人类协调发展的科学。环境工程微生物学是高校环境工程等专业重要的必修课之一，主要是以微生物的一般性研究为基础，着重探究自然界和污染体系中微生物属性和作用规律，及如何应用在环境保护与治理中的一门学科［2-4］。高校环境工程微生物学设置目的是使环境微生物相关从业人员，在建立微生物学知识及环境工程应用理论框架背景下，结合真实问题，服务社会和国家的发展需求［5］。然而，在高质量发展阶段高校的环境工程微生物该如何引导，如何侧重，如何讲授，学生该如何理解，如何学习，如何运用?这又是关乎环境工程专业发展的真实问题。

2高质量发展背景下高校环境工程微生物课程“教”与“学”的挑战应对

2．1“教”角度下的对策

2．1．1注重新阶段方法式教学环境工程微生物学是环境工程专业重要的基础课，微生物学是背景，培养学生运用微生物学知识解决真实问题的能力，尤其是应用创新能力［6］。老师讲授时需深入浅出、生动形象地落实大纲要求，因微生物有看不到摸不着的特点，要借助多媒体教学，丰富可视化程度，将图片、动画、视频等带入课堂;有条件的学校可设置虚拟仿真方式加强感知能力，拓展知识宽度;还需联系热门知识点，如讲解活性污泥种类和功能，配合污水处理厂实习实践等，吸引学生注意力，加深记忆力，从而提升教学效果和效率［7］。2．1．2结合项目驱动式教学项目驱动是在教学过程中以所教授课程的内容为主，以教学单位项目的实施为辅的一种实用教学手段和方法，是目前很多高校研究推广的一种新型教学模式。老师在讲清楚课程基础理论后，结合教学单位的研究项目，将项目实践与课程理论联合起来［8］;坚持问题导向，引发学生对新问题的思考，让学生变成了学习的主人，实现翻转课堂;通过制订任务方案，划分任务步骤，提出假设，确定最终方案，再经过小组讨论、实验与实践检验，任务评估与评价等一系列的步骤完成任务，让学生树立理论与实践相结合的能力及团队意识，极大地提高学生学习积极性，培养学生的创新思维和实践能力［9-10］。2．1．3融入课程思政式教学课程思政是指以构建“三全育人”(全员、全程、全课程)的格局形式将各类课程与思想政治理论课形成协同效应。全面推动环境工程微生物学课程思政建设，是将立德树人根本任务贯穿于环境工程专业教育教学全过程的重要措施［10-11］。老师讲授时可以通过大量经典案例挖掘课程思政元素，将环境微生物的知识传授与理想信念的价值塑造有机融合，实现构建“三全育人”和“协同育人”效应［12］。以微生物在环境物质循环中的作用为例的课程思政可参见图1。图1环境工程微生物学课堂引入课程思政参考图

2．2“学”角度下的策略

2．2．1坚持问题导向式求学坚持问题导向是以解决问题为方向，学生带着问题学，对照遇到的问题找到知识盲区，通过学习缩小差距、补齐短板，提高系统思维、辩证思维、创新思维的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。学生应掌握好新阶段的新学习方法，开展线上线下同效果，结合日常问题和课后思考等，将遇到的问题与老师所讲的知识点相融合，做到问题不带出课堂。2．2．2发挥主动作为式求学主动学习是充分发挥学生的自主学习能力，主观意识上提高思想认识，包含自我计划、自我监控和自我评价三个基本要素［13］。现阶段的不稳定、不可控因素诸多，开展线上教育的确需要学生主动作为，有权威机构在全国范围内开展的线上教学相关问卷调查指出，线上教学存在师生互动不充分等问题［14］。这对学生知识的掌握提出了挑战，因此学生要主动适应，确保线上课堂的学习效果和知识点的掌握［15］。2．2．3注重研究实践式求学高质量发展阶段对接受高等教育的人才提出了更明确的要求，不仅要有坚定高尚的理想信念，又要有功夫到家的科研实践本领。学生要注重在实践过程中学习，掌握环境工程微生物学实验课及课外实习的各项实践要求，丰富科学体系和内容，如结合微生物的种类，是否明确污水处理厂的用地要求，掌握厂址遵循的原则、清楚处理工艺与设备、明晰构筑物基本设计参数等相关国际和国家标准，熟悉出水水质与微生物控制的关系等真实工程问题［6］。

3高质量发展背景下高校环境工程微生物学“准”与“融”的机遇把握

3．1精准把握国家战略需求

高水平、高质量的教育是支撑强国发展的必要条件，因此打造一批以国家战略为导向的专业尤为重要。环境工程微生物作为环境、生物等学科的重要专业课，既要聚焦当下的新工科背景，响应国家总体布局、产业需求、工程教育改革的要求，又要借鉴国内外高校推进其他学科产学研深度合作的实践经验，分析找出环境工程作为一门新工科构建产学研深度合作模式的具体思路，切实促进环境工程的各个课程(如环境工程微生物、环境生态工程等)的教育人才链与产业创新服务链有效融合对接，这是国家建设发展需求，也是我国高等教育特色学科支撑国家战略的必然使命［8］。

3．2充分发挥学科交叉优势

从学科演化来看，环境工程专业经历了从单学科为主到多学科涉及，再到跨学科融入，最后到新兴学科交叉融合的螺旋交汇式发展。环境学科的交叉是其在传统到新兴学科知识体系的发展和突破［15］，因其与自然和社会科学的相互融入和交叉而全面系统。环境工程微生物学与生物(如基因工程学、酶学原理等)、材料(材料科学与工程、新型多功能纳米材料等)、信息(生物信息学、生物统计学等)、工程(水污染控制工程、环境污染控制工程等)等学科及课程息息相关，相互之间融合产生了许多新的原理、技术、工艺和应用，涵盖了环境微生物的筛选培养、鉴定分类、功能识别、实践应用、效果评估、保藏灭活和风险防控等全过程［6］。因此环境工程微生物学要充分利用和发挥好交叉优势，让环境工程微生物学成为培养和输出环境工程专业人才的重要阵地和堡垒。

总结

高校是我国培养人才和科学研究的关键引擎，“十四五”期间环境工程专业如何实现高质量发展?环境工程专业肩负着培养和输出美丽中国建设者的重要历史使命和社会责任，环境工程微生物学作为重要课程需坚持问题和重大需求导向，注重培养学生分析解决问题和创新实践能力，要以提高学生解决真实问题的能力为目标，构建较为系统的环境工程微生物学教学体系，为高校培养高素质环境人才做出贡献，用更大的格局为社会培育更多具有创新求知精神的科学家、担当作为精神的企业家和敬业专注精神的工匠。

作者：李健 马溪平 张朝星 郑蕴 杨晓君 单位：辽宁大学