新工科背景下“水污染控制工程”课程思政建设与实践

宋志伟 孙彩玉 孟上九

(黑龙江科技大学，黑龙江 哈尔滨 150022)

新兴产业的高速度发展，对高等工程教育的人才培养提出了新的挑战，传统教学理念与教学模式在5G时代的新工科背景下，已不能完全适应行业和社会发展对人才的需求，形成了新产行业发展需求与传统高校工程教育理念滞后的矛盾[1]。“新工科”概念于“十三五”开局之年提出[2]，次年，教育部推出“新工科”高等工程教育建设行动计划[3]，工程教育要以专业认证为手段，以国家创新驱动为发展战略，最终达到高质量人才培养的最终目标[4]。在“新工科”教育理念提出的同年，在全国高校思想政治工作会议中，习近平总书记强调：人才培养的中心环节就是要坚持立德树人[5]。“新工科”人才的培养要立足国家需求，立足业态需求，根据需求设置目标的同时，对人才培养应坚持立德树人[6]，强化学生的家国情怀和历史使命感，拓宽学生的国内外知识视野和工程视野、提升法律法规意识、生态环保意识和工程伦理意识，培养勇于创新的科研精神和精益求精的工匠精神。课程思政是指将思政育人元素“盐溶于水”似的贯穿教学环节和教学内容中，实现知识传授与价值引领的立体结合。因此，发挥高等院校工科专业课程思政育人作用就是落实新工科人才培养的重要手段。

一、“水污染控制工程”课程简介

本研究以黑龙江科技大学环境工程专业“水污染控制工程”课程为例，该课程于2006年获批黑龙江科技大学校级优质课程，2008年获评校级精品课。2010年，课程自建网站获“全国多媒体课件大赛一等奖”。2019年，该课程教学团队研究成果获“黑龙江省教学成果二等奖”。2020年，获批黑龙江省课程思政示范课程，由课程负责人主编的配套教材《水污染控制工程》获批“黑龙江省优秀教材建设二等奖”。2021年，该课程于智慧树教学平台上线。本研究以环境工程2017级、2018级和2019级本科学生为教学研究对象，介绍该门课程思政体系构建思路和思政育人途径。“水污染控制工程”是环境工程专业最重要核心课之一，通过本课程的学习，使学生掌握4个知识点目标，如表1所示。

表1 “水污染控制工程”课程目标设置

二、“水污染控制工程”课程思政建设目标

本课程授课对象为本科三年级学生，在知识层面，通过先修的环境监测、环境工程原理、环境工程微生物等课程，对污水中的污染物指标和工艺已经有一定的认知和学习基础；在能力层面，尚需要进一步培养系统分析问题及解决复杂工程问题等能力，为后续的水污染控制工程课程设计、毕业设计、以及学生未来就业奠定基础；在情感价值观方面，已经初步形成了社会观、价值观、世界观，但还处于不成熟的价值时期，具备了初步的专业基础知识，且有基本明晰的就业意向，这是课程思政教育最好的融入时期。“水污染控制工程”课程将知识点与思想政治教育有机融合；设置四个方面的课程思政目标：一是坚定学生理想信念、培养学生的爱国情怀，家国情怀，及当代青年的社会责任感与历史使命感；二是培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神以及专业认同感和专业使命感，开拓创新的职业品格和行为习惯，树立大国工匠精神；三是培养学生勇于当担、乐于奉献的团结合作意识和团队精神；四是培养学生的生态环保意识、法律法规意识和可持续发展理念。

三、“水污染控制工程”课程思政建设思路

依据“知识学习+能力素质提升+情感价值观引领”的三目标融合的课程思政构建理念，将知识点与思想政治教育有机融合，形成了“2+2+8+8”的课程思政建设思路，即课内和课外2条思政渠道，线上和线下2个平台，8部分课程内容对应8部分思政目标。如图1所示。

图1 “水污染控制工程”课程思政“2+2+8+8”实施思路

四、“水污染控制工程”思政育人举措

(一)课内思政育人举措

课程教学环节设计与课程思政目标高度契合，教学方式与教学方法对知识目标高度支持。课堂设置“水污染事件播报+知识点讲解+师生、生生互动环节+工程问题研讨”四个环节，每一教学环节对标思政目标，融入不同思政元素，实现课程育人，达到全过程培养。“水污染控制工程”教学内容分为八部分，将思政要素融入知识点，明确课程思政目标。教学内容与思政要素结合，强化学生的家国情怀、国际视野、法律意识、生态意识等，培养勇于创新的科研精神和追求卓越的匠人品质，树立行业规范与标准意识，培养当代大学生的不怕困难、勇于担当的社会责任感与历史使命感。思政元素与教学环节对应关系，如图2所示。

图2 思政元素与教学环节对应关系

1.“水污染事件播报”教学环节思政育人渗透

课上水污染事件播报环节占课程总成绩的5%，评价标准体现为代表性、时效性与水污染治理技术结合、融入团队的观点与分析。播报以小组为单位，选取以工业污染、农业污染或新兴污染为代表的典型水污染事件，以最新、最近、最受关注、最受争议的水污染事件为播报对象，播报内容与水污染治理技术紧密结合，针对该类问题提出解决办法和污染物转化途径，启发学生对水污染问题的关注与思考，培养学生的专业认同感、社会责任感，职业道德以及家国情怀，激发学生热爱环境、热爱专业，愿意投身环保事业的热忱之心；在环保人物、环保事件和环保热点问题上培养学生的科学探索精神以及知识的应用能力，让学生充分感知不但要爱护自然，更须用专业知识解决环境问题。融入团队观点分析，各成员明确分工，从选题、材料收集、材料准备、PPT制作和播报精心准备，融入观点分析，课堂播报展示等过程锻炼学生完成任务的综合能力，激发学习热情，搞活课堂气氛。该环节中，学生通过自身感悟、理解，将价值引领内化为的思想并外现于行动。水污染事件播报环节，学生则由“观众”变为新闻“参与者”，由被动观看变为主动思考，真正达到了领会思政内容的目的，让学生在课堂的主体地位得到了凸显。学生通过团队合作，自选主题，课堂播报，既了解国内外环境现状，激发了学生的社会责任感和专业认同感，又增强了学生团队合作能力。

2.“知识点结合前沿技术”教学环节，厚植爱国情怀

以我国水处理的先进技术为思政结合点，引入我国科学家在这方面的科研历程及所作贡献，让学生在了解水污处理技术发展前沿问题的过程中感受我们国家科技水平的突飞猛进和在国际上愈来愈重要的地位。例如，在膜分离技术方面，国外掌握更为核心的技术，制约着我国膜分离技术的应用，鼓励学生努力学习、自主创新，突破技术壁垒；此外，结合疫情，在课程中讲解了火神山、雷神山医院的污水处理系统，精细化的水处理技术离不开当代大学生的进一步探索和创新，作为新时代的大学生，要敢于担当，要有为建设祖国出一份力的情怀，让学生既学到专业知识，增强学生学习新技术推动社会进步的使命感，又感受到祖国疫情下的团结和民族的自豪感，以此培养学生的爱国情怀。以前沿技术为契合点，融入爱国主义元素，让学生感受我国科技水平突飞猛进，培养爱国情怀，也让学生感受到我国水处理技术与世界先进水平的差距，鼓励学生自主创新，培养学生励志推动我国水处理技术发展的专业使命感。

3.课堂互动教学环节，培养学生独立思考、勇于创新的精神

受新冠肺炎疫情影响，线上教学成为常态化教学方式，网络互动成为师生交流和思政育人的主要手段。增加与学生之间的交流、互动，让学生愿意发表自己的意见，表达自己的想法，有效促进综合创新能力提升。

本课程教学开展中，在巩固学生对于知识的了解和掌握情况时，充分利用线上教学平台功能，“问题随机搭”“问题抢答”“头脑风暴”“实时弹幕”“问题投票”等环节，可以抓住课堂注意力，调动学生参与课堂积极性，培养学生主动学习的习惯；“头脑风暴”培养学生的联想思维能力，引起思维共振，培养创新精神，“弹幕”可提升学生自我表达能力, 随时了解学生的疑问和困惑，及时予以解答。“弹幕”功能可直观掌握学生的学习状况，避免了学生在与教师交流过程的腼腆羞涩，根据“弹幕”的直接反馈，教师也可不断改进自己的教学方法和及时调整教学内容。这样的师生互动、生生互动，不仅能够提高学生的学习能力，也使学生的思维得到发展，培养了学生创新的科学精神和批判性思维，增强学生的准确表述能力和解决问题的能力。

(二)课外思政育人举措

1.聆听报告，培养大国工匠精神

组织学生听取一系列报告，报告从理论到战略到实际工程应用，引导学生正确认识中国发展大势；注重培养学生耐心、专注、坚持、严谨、精益求精、追求卓越、推陈出新的大国工匠精神，激发了学生勇于探索的科学精神，增强了学生的专业认同感和历史使命感，拓展了学生视野，培养学生的“世界眼，中国心”。例如，在2017、2018和2019级学生的授课中，课堂外组织学生听取系列院士报告，学生线上与院士互动，备受鼓舞。

2.定期举办环保主题活动，厚植生态文明思想

以世界水日、中国水周、世界地球日、世界环保日、国际生物多样性日等环境主题的节日为依托，策划环保互动和环保知识大赛，同时创建了“党旗红引领生态绿”品牌活动，该活动已经有10余年品牌历史，在组织和参与到这些公益性活动的过成中，锻炼了学生的实践能力和策划能力，强化了学生的专业责任感，坚定学生美丽中国建设目标，全面贯彻习近平总书记的“绿水青山就是金山银山”的环保理念，同样坚定了学生投身环保事业的决心，激励引导学生扎根人民、奉献社会、服务国家，立志肩负起民族复兴的时代重任。

五、结语

(一)课程思政实施取得效果

“课内+课外”相结合的课程思政育人平台有助于丰富课内课外思政教育形式，提高了学生的学习主动性、课堂参与度和课余时间利用率，不仅提升了课程目标达成度和教学效果，也能更有效地实现立德树人的教育目标；将思政元素融入到教学内容和每一教学环节的知识点讲授中，实现课程教学目标的同时，在专业知识的学习和专业技能的训练中带给学生价值观层面的精神指引；课程构建收集的思政育人的元素内容丰富，形式多样，前沿技术渗透，学术论坛，线上学术会议，定期举办环保主题活动等环节，能与水污染控制工程课程中所授知识点自然融合，将思政元素与“水污染控制工程”知识点有机融合，更好地实现情感和价值观的培养，做到多层次、全方位育人。

(二)有待改善和提升方面

本次教学研究对象为环境工程2017、2018和2019级本科学生。在日后的课程思政建设方面，应构建更加完善的思政考核评价体系，为课程思政提供保障。