環(huán)境工程專業(yè)挑戰(zhàn)應(yīng)對與機(jī)遇把握

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摘要:高質(zhì)量發(fā)展階段對高等教育提出了更高的要求，環(huán)境工程微生物學(xué)作為環(huán)境工程專業(yè)的重要核心課程之一，其教學(xué)導(dǎo)向和本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用微生物學(xué)知識解決環(huán)境工程真實(shí)問題的能力。文章分析了高質(zhì)量發(fā)展階段環(huán)境工程微生物學(xué)課程面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，并提出了應(yīng)對的策略和解決方法，為全方位提升環(huán)境工程專業(yè)人才的基礎(chǔ)理論、過硬技術(shù)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維提供理論支撐。

關(guān)鍵詞:環(huán)境工程微生物學(xué);高質(zhì)量發(fā)展;高等教育

1概述

高質(zhì)量發(fā)展階段的高等教育該如何應(yīng)對?恰如德里克·博克所說，大學(xué)要通過人才培養(yǎng)和科學(xué)研究這一惟其所能的方式服務(wù)社會［1］。環(huán)境工程是一門致力于研究人與自然和諧共生，生態(tài)環(huán)境保護(hù)、預(yù)防與治理，社會、自然和人類協(xié)調(diào)發(fā)展的科學(xué)。環(huán)境工程微生物學(xué)是高校環(huán)境工程等專業(yè)重要的必修課之一，主要是以微生物的一般性研究為基礎(chǔ)，著重探究自然界和污染體系中微生物屬性和作用規(guī)律，及如何應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)與治理中的一門學(xué)科［2-4］。高校環(huán)境工程微生物學(xué)設(shè)置目的是使環(huán)境微生物相關(guān)從業(yè)人員，在建立微生物學(xué)知識及環(huán)境工程應(yīng)用理論框架背景下，結(jié)合真實(shí)問題，服務(wù)社會和國家的發(fā)展需求［5］。然而，在高質(zhì)量發(fā)展階段高校的環(huán)境工程微生物該如何引導(dǎo)，如何側(cè)重，如何講授，學(xué)生該如何理解，如何學(xué)習(xí)，如何運(yùn)用?這又是關(guān)乎環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的真實(shí)問題。

2高質(zhì)量發(fā)展背景下高校環(huán)境工程微生物課程“教”與“學(xué)”的挑戰(zhàn)應(yīng)對

2．1“教”角度下的對策

2．1．1注重新階段方法式教學(xué)環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，微生物學(xué)是背景，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用微生物學(xué)知識解決真實(shí)問題的能力，尤其是應(yīng)用創(chuàng)新能力［6］。老師講授時需深入淺出、生動形象地落實(shí)大綱要求，因微生物有看不到摸不著的特點(diǎn)，要借助多媒體教學(xué)，豐富可視化程度，將圖片、動畫、視頻等帶入課堂;有條件的學(xué)校可設(shè)置虛擬仿真方式加強(qiáng)感知能力，拓展知識寬度;還需聯(lián)系熱門知識點(diǎn)，如講解活性污泥種類和功能，配合污水處理廠實(shí)習(xí)實(shí)踐等，吸引學(xué)生注意力，加深記憶力，從而提升教學(xué)效果和效率［7］。2．1．2結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)項(xiàng)目驅(qū)動是在教學(xué)過程中以所教授課程的內(nèi)容為主，以教學(xué)單位項(xiàng)目的實(shí)施為輔的一種實(shí)用教學(xué)手段和方法，是目前很多高校研究推廣的一種新型教學(xué)模式。老師在講清楚課程基礎(chǔ)理論后，結(jié)合教學(xué)單位的研究項(xiàng)目，將項(xiàng)目實(shí)踐與課程理論聯(lián)合起來［8］;堅(jiān)持問題導(dǎo)向，引發(fā)學(xué)生對新問題的思考，讓學(xué)生變成了學(xué)習(xí)的主人，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂;通過制訂任務(wù)方案，劃分任務(wù)步驟，提出假設(shè)，確定最終方案，再經(jīng)過小組討論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐檢驗(yàn)，任務(wù)評估與評價等一系列的步驟完成任務(wù)，讓學(xué)生樹立理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力及團(tuán)隊(duì)意識，極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力［9-10］。2．1．3融入課程思政式教學(xué)課程思政是指以構(gòu)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(xié)同效應(yīng)。全面推動環(huán)境工程微生物學(xué)課程思政建設(shè)，是將立德樹人根本任務(wù)貫穿于環(huán)境工程專業(yè)教育教學(xué)全過程的重要措施［10-11］。老師講授時可以通過大量經(jīng)典案例挖掘課程思政元素，將環(huán)境微生物的知識傳授與理想信念的價值塑造有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建“三全育人”和“協(xié)同育人”效應(yīng)［12］。以微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用為例的課程思政可參見圖1。圖1環(huán)境工程微生物學(xué)課堂引入課程思政參考圖

2．2“學(xué)”角度下的策略

2．2．1堅(jiān)持問題導(dǎo)向式求學(xué)堅(jiān)持問題導(dǎo)向是以解決問題為方向，學(xué)生帶著問題學(xué)，對照遇到的問題找到知識盲區(qū)，通過學(xué)習(xí)縮小差距、補(bǔ)齊短板，提高系統(tǒng)思維、辯證思維、創(chuàng)新思維的能力，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。學(xué)生應(yīng)掌握好新階段的新學(xué)習(xí)方法，開展線上線下同效果，結(jié)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(diǎn)相融合，做到問題不帶出課堂。2．2．2發(fā)揮主動作為式求學(xué)主動學(xué)習(xí)是充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，主觀意識上提高思想認(rèn)識，包含自我計(jì)劃、自我監(jiān)控和自我評價三個基本要素［13］。現(xiàn)階段的不穩(wěn)定、不可控因素諸多，開展線上教育的確需要學(xué)生主動作為，有權(quán)威機(jī)構(gòu)在全國范圍內(nèi)開展的線上教學(xué)相關(guān)問卷調(diào)查指出，線上教學(xué)存在師生互動不充分等問題［14］。這對學(xué)生知識的掌握提出了挑戰(zhàn)，因此學(xué)生要主動適應(yīng)，確保線上課堂的學(xué)習(xí)效果和知識點(diǎn)的掌握［15］。2．2．3注重研究實(shí)踐式求學(xué)高質(zhì)量發(fā)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(jiān)定高尚的理想信念，又要有功夫到家的科研實(shí)踐本領(lǐng)。學(xué)生要注重在實(shí)踐過程中學(xué)習(xí)，掌握環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課及課外實(shí)習(xí)的各項(xiàng)實(shí)踐要求，豐富科學(xué)體系和內(nèi)容，如結(jié)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(shè)備、明晰構(gòu)筑物基本設(shè)計(jì)參數(shù)等相關(guān)國際和國家標(biāo)準(zhǔn)，熟悉出水水質(zhì)與微生物控制的關(guān)系等真實(shí)工程問題［6］。

3高質(zhì)量發(fā)展背景下高校環(huán)境工程微生物學(xué)“準(zhǔn)”與“融”的機(jī)遇把握

3．1精準(zhǔn)把握國家戰(zhàn)略需求

高水平、高質(zhì)量的教育是支撐強(qiáng)國發(fā)展的必要條件，因此打造一批以國家戰(zhàn)略為導(dǎo)向的專業(yè)尤為重要。環(huán)境工程微生物作為環(huán)境、生物等學(xué)科的重要專業(yè)課，既要聚焦當(dāng)下的新工科背景，響應(yīng)國家總體布局、產(chǎn)業(yè)需求、工程教育改革的要求，又要借鑒國內(nèi)外高校推進(jìn)其他學(xué)科產(chǎn)學(xué)研深度合作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析找出環(huán)境工程作為一門新工科構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研深度合作模式的具體思路，切實(shí)促進(jìn)環(huán)境工程的各個課程(如環(huán)境工程微生物、環(huán)境生態(tài)工程等)的教育人才鏈與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)鏈有效融合對接，這是國家建設(shè)發(fā)展需求，也是我國高等教育特色學(xué)科支撐國家戰(zhàn)略的必然使命［8］。

3．2充分發(fā)揮學(xué)科交叉優(yōu)勢

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

總結(jié)

高校是我國培養(yǎng)人才和科學(xué)研究的關(guān)鍵引擎，“十四五”期間環(huán)境工程專業(yè)如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?環(huán)境工程專業(yè)肩負(fù)著培養(yǎng)和輸出美麗中國建設(shè)者的重要?dú)v史使命和社會責(zé)任，環(huán)境工程微生物學(xué)作為重要課程需堅(jiān)持問題和重大需求導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題和創(chuàng)新實(shí)踐能力，要以提高學(xué)生解決真實(shí)問題的能力為目標(biāo)，構(gòu)建較為系統(tǒng)的環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)體系，為高校培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境人才做出貢獻(xiàn)，用更大的格局為社會培育更多具有創(chuàng)新求知精神的科學(xué)家、擔(dān)當(dāng)作為精神的企業(yè)家和敬業(yè)專注精神的工匠。

作者：李健 馬溪平 張朝星 鄭蘊(yùn) 楊曉君 單位：遼寧大學(xué)