现代环境生物技术课程思政探索与设计

郭俊元　谭显东　郭旭晶　刘建英　杨杰　胡蕾

摘  要：课程思政教育的理念是挖掘专业知识中蕴含的思想政治教育价值和资源，贯穿到专业知识的教育中，助力解决好培养什么人、怎样培养人、为谁培养人的根本问题。该文基于现代环境生物技术课程教学目标，以立德树人为根本，结合国家生态文明建设，提炼该课程的思政元素，融入专业知识与技能的智育中，构建提升课程思政教育效果的途径，培育具有家国情怀、理想信念、正确价值观和扎实专业知识技能的高级人才，为深化践行社会主义核心价值观、弘扬爱国主义精神，实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的人才培养，为切實推进“生态文明建设”提供支撑。

关键词：课程思政；社会主义核心价值观；理想信念教育；创新型人才；生态文明建设

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）17-0181-04

Abstract： The concept of curriculum ideological and political education is to excavate the value and resources of ideological and political education that contained in professional knowledge and run them through the education of professional knowledge， which help solve the fundamental problems of who to train， how to train people， and for whom to train people. Based on the ideological and political education goals and the current problems of the "Modern Environmental Biological Technology" course， from the standpoint of the morality education with the construction of national ecological civilization， this article integrates ideological and political elements into professional knowledge. Through building the way to improve the effect of ideological and political education， this course aim to cultivate talents with family and country feelings， ideals and beliefs， correct opinion about value and professional knowledge and skills. This can provide support for deepening the practice of socialist core values， promoting the spirit of patriotism， realizing the three-in-one talent training of value shaping， ability training and knowledge imparting， and effectively promoting the "ecological civilization construction".

Keywords： ideological and political education in courses; core socialist values; ideal and belief education; innovative talents; ecological civilization construction

在教育新形势下，要始终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，实现全程育人、全方位育人。这就要求人才培养过程中，知识传授与价值引领要相结合，所培养的人才要“德才兼备”。“师者，所以传道受业解惑也”，“传道”，即立德树人，在教会学生专业知识和技能的同时，要引导学生树立正确的价值观、诚信观、爱国主义精神，而课程教学的功能恰恰涵盖了知识、技能、德育的功能[1]。当前的课程教学多侧重于知识和技能层面，课程改革也多侧重于知识体系和教学方法，对于课程的德育功能，反而有所忽略。因此，如何将智育和德育功能有机融合在课程内容中，并有效贯穿在课程教学中，成为了高校人才培养过程中亟需探讨和设计的问题。现代环境生物技术课程是面向环境保护和生态文明建设重大需求所设置的环境科学与工程专业研究生的必修课程，旨在培养在“三废”污染治理领域推动理论和技术创新发展的人才，助推生态文明建设，实现“绿水青山就是金山银山”。但是，当前现代环境生物技术课程教育教学对专业知识和技能的培养，与我国“推进生态文明建设，牢固树立社会主义生态文明观，推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局”的社会人才需求有着较为严重的脱节，不能够有效结合专业课程的智育功能和德育功能是其根本原因。此外，现代环境生物技术缺失包含教学内容、教学方法、考评体系在内的课程思政教育顶层设计，对于解决好培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这个根本问题没有起到相应的助力作用。基于此，本文立足现代环境生物技术课程教学目标，挖掘课程思政元素，探讨课程思政教育途径，助力“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体人才培养。

一  现代环境生物技术课程思政的必要性

现代环境生物技术课程的主要教学目标是培养学生现代环境生物技术的基本理论、工作原理，在“三废”污染治理、有机废弃物的资源化与能源化，以及环境生物监测领域的基础知识、技术集成与应用，能够从实际问题中抓住事物本质和掌握解决实际问题的思路与方法，并对现代环境生物技术在“三废”污染治理、有机废弃物的资源化与能源化，以及环境生物监测方案建设和运行中所产生的社会、健康、安全影响进行综合评价的技能；培育学生的人文社会科学素养、社会责任感、创新意识和团队精神、可持续发展理念和清洁生产思想，不断学习和适应社会发展。

然而，现有教材的教学内容与思政教育存在脱节现象。当前，《现代环境生物技术》教材内容主要是基于上述课程目标的污染治理、环境监测、废物资源化等的基本理论与工作原理，对于课程思政教育的内容极少体现；另外，教师对该课程课程思政的认识存在误区、学生对该课程思政的认知缺乏。对于知识层面上的培养人和思想层面上的培养人、科学知识的获得和思想素养的获得都没有进行有机融合，这显然不足以解决“培养什么人，怎样培养人，为谁培养人”这个根本问题。基于新时期教育坚持把立德树人作为育人中心、把思想政治工作贯穿于育人全过程、为践行社会主义核心价值观的育人方向，更新专业课程内容、融入思政元素，强调知识技能培养过程中学生道德素养和人文修养的培育，只有融合传道、授业、解惑，补齐课程育人中的德育短板，充分发挥专业课程教学过程中的德育作用，才能确保人才培养质量符合国家发展新要求。本课程立足教学目标，提炼思政元素，融入专业知识教学中，对于培育具有家国情怀、理想信念、正确价值观和扎实专业知识技能的高级人才，具有深远的意义。

二  现代环境生物技术课程思政元素的提炼

课程思政，即是将思政元素有效融入在专业课程的实施过程中、专业知识和技能培养的同时，贯穿思想政治教育。因此，提炼专业课程中的思政元素，是发挥专业课程思政功能的先决条件。对于现代环境生物技术课程，从社会主义核心价值观践行、理想信念教育等方面提炼思政元素。

（一）  社会主义核心价值观践行

高等院校作为培养社会主义建设者和接班人的重要阵地，培育和践行社会主义核心价值观是其新时期内涵建设之一，课程思政顺应了此内涵建设[2]。废水生物处理工程是现代环境生物技术课程教学的主要内容之一。采用包含细菌、真菌、原生动物等微生物的活性污泥技术和生物膜技术治理水污染，是典型的环境生物技术在水污染治理领域的应用，微生物的分工协作、互相配合，是高效去除污染物的保障，微生物活动体现了多层次全方位的团队合作，以及和谐共处理念，这是“和谐、自由”在课程思政中的体现。城镇污水处理厂污水处理的副产物污泥，采用适当的环境生物技术发酵后可以得到有机肥，不仅避免了污泥的二次環境污染，而且得到了经济产品处理成本的降低和经济产品的产出，正是“富强”在课程思政中的体现。有机固体废弃物堆肥、城市生活垃圾的生物处理也是现代环境生物技术课程教学的主要内容之一。堆肥是利用垃圾或土壤中存在的细菌、酵母菌、真菌和放线菌等微生物，使垃圾中的有机物发生生物化学反应而降解（消化），形成类似腐蚀质土壤的物质，可用作肥料并用来改良土壤。堆肥过程中，同样体现的是不同微生物群落的各司其职与协同合作过程，是社会主义核心价值观“和谐、自由”的体现。将中药渣作为基质，通过微生物发酵技术可以获得蛋白饲料产品、酶制剂等经济产品，这是“富强”在课程思政中的体现。同时，结合生活垃圾的收运、分类管理，倡导学生从源头减少垃圾的产生，培育学生清洁生产和可持续发展理念。大气中的挥发性有机污染物（volatile organic compounds， VOCs），主要来自燃料燃烧和交通运输，对人体健康有着严重的危害作用。VOCs的生物治理技术，是现代环境生物技术的重要教学内容。将湿化的有机废气通入填充有填料，如土壤、堆肥、泥煤、树皮、珍珠岩和活性炭等的生物过滤器中，与在填料上所附着生长的生物膜（微生物）接触，被微生物所吸附降解，转化为简单的无污染和低污染无机物，从而实现废气中VOCs的去除。在此过程中，是微生物的协同作用完成的，体现了“和谐共生”理念。此外，在讲解《中华人民共和国大气污染防治法》《大气污染防治行动计划》（气十条）、GB 1629—1996《大气污染物综合排放标准》时，融合“依法治国、以德治国、责任意识”等。由此可见，现代环境生物技术课程教学中在讲授废水生物处理、有机固体废弃物生物处理、发酵工程和有机废气生物处理等相关知识时，从微生物处理污水过程中的“和谐、自由”、微生物发酵堆肥过程中的“富强”，延伸到社会的“和谐、自由、富强”，有助于学生深入践行社会主义核心价值观，培养出充满时代感、饱含正能量的专业人才，为社会树立道德标杆。现代环境生物技术课程思政教学设计举例见表1。

（二）  理想信念教育

正确认识和把握当代研究生主体的理想信念教育，对促进其身心健康、全面发展、承担中华民族伟大复兴重任有着积极的作用。讲解废水生物处理工程过程中，介绍我国水污染治理在起点低、起步晚的背景下，如何在生物脱氮除磷技术、水污染治理新材料、膜生物技术等领域取得累累硕果；展现我国科学家坚持不懈、锐意进取、勇于探索的精神及身体力行的理想信念，从而实现技术瓶颈的不断突破，并立足于世界水处理领域前列。例如，我国厌氧生物处理技术推动者钱易院士，始终坚持“厌氧非常符合和谐的理念，它不浪费资源，还能将废物变作资源”；污水生物处理技术推动者彭永臻院士，始终坚持废水脱氮除磷新工艺与新技术的开发。他们勇于探索、乐于创新，在我国水污染防治技术起步的攻坚克难中，做出了不可磨灭的瞩目贡献。同样地，在讲解废气的生物治理工程过程中，尤其是讲解二氧化碳的生物固定化治理技术时，引入“碳达峰、碳中和”国家战略的实施，告知学生该战略是在各国二氧化碳排放使得温室气体猛增、对生命系统形成威胁的背景下，我国所提出的战略目标，并写入了政府工作报告。水污染治理技术从弱到强的发展历程和科学家坚定不移的奋斗精神，“碳达峰、碳中和”国家战略的提出，均有助于培养学生具有坚定的为国家富强、民族复兴而奋斗终身的理想信念，弘扬中国精神和爱国主义，提升文化自信和制度自信[3]。

三  现代环境生物技术课程思政教育的措施

（一）  具有价值导向的教学内容

在课程思政教育中，通过将传统文化价值理念、现代生态文明建设理念贯彻在课堂内容中，通过教学活动提升学生的家国情怀、树立正确的职业价值取向。

传统文化传承中，“人法地，地法天，天法道，道法自然”[4]。废水生态处理工程中，污水处理遵循自然规律，是自然界的土壤、微生物、藻和植物等在自然或人工干预下共同作用的结果，体现了“天人合一、道法自然”；“先污染后治理”是中国特色社会主义经济发展过程中走过的路，经济的高速增长和人民生活质量的提高其代价是能源和水资源的飞速消耗，带来的是大量水体污染、大气污染、土壤污染等，严重破坏自然环境、危害人体健康。现代环境生物技术采用环境生物技术对污染物质的消除原理、处理设备的设计计算，能够延伸至我国现代“五位一体”建设，即是“生态文明、资源节约、环境友好”社会主义社会建设的价值取向。

当前世界范围内，能源储备是制约一个国家发展的重要因素，以煤炭、石油、天然气为主的不可再生的传统化石燃料，储量分别预计可再使用250年、50年、70年，大力发展清洁能源是必走之路。生物质能，是当前唯一可存储和运输的清洁能源，已占到世界能源消费总量的约15%。我国每年的农作物秸秆产量约占世界秸秆总量的30%，充分资源化利用我国的农作物秸秆，可缓解国内能源的匮乏，并保护生态环境、减少污染，实现能源可持续发展，生物质能的使用减少或避免了化石燃料在工业活动中造成的大气污染和附带产生的污水。在我国乡村振兴和建设幸福新农村的进程中，生活污水因其分散性强、波动大、管网建设成本高等特点难以处理，集成化技术、集成式水处理设备、离网式水处理设备的研发极大地解决了这一问题。上述技术的进步是现代生态文明建设理念体现的价值取向。

（二）  具有目标引领作用的教学方法

现代环境生物技术课程思政教育中构建以学生为中心和以产出为导向的具有目标引领作用的“启发式、案例式、专题式、第二课堂”四合一教学方法，融合专业知识和思政元素，培育学生的知识、技术、素养，达到1+1>2的教学效果，通过传播思政元素，提升课程思政活力，助力对学生的全方位思政教育[5]。

启发式教学，从学生学习实际出发，科研与教学相融合，将在“三废”污染治理、有机废弃物的资源化，以及环境生物监测领域的科研成果，如生物滴滤系统在VOCs的治理技术、微生物固态发酵制备蛋白饲料技术、微生物修复石油烃污染土壤技术等，以及获得这些科研成果过程的攻坚克难经历有机融合到课程内容的教学中，培育学生勇于创新、不畏艰难、坚定信念的品质。

案例式教学，以现代环境生物技术在污染治理和资源化领域的过程案例作为载体，促进学生德育和智育的协同发展。在讲授市政污水生物处理技术时，引入国内外科学家在水环境治理与改善人居环境过程中的技术攻关与科学贡献，培育学生的榜样力量、执着坚守，拓宽国际视野，确立终身学习的理念，具有自主学习和终身学习的意识，具备不断学习和适应发展的能力等，弘扬爱国主义精神，永葆勇于担当本色。

专题式教学是按照该课程的教学内容，针对发酵工程、废水生物处理技术、大气污染生物防治技术、有毒有害废弃物生物处理技术、有機废弃物资源化和能源化生物技术和环境监测生物技术教学主题，设置前沿学术专题，由教师主讲、学生参与讨论和思辨的教学环节，学术专题中引入污染防治攻坚战、生态文明建设等，培育学生的家国情怀。

第二课堂教学是在课堂教学之外的与教学内容相关的教学活动，是素质教育不可缺少的部分。在课堂教学之外，鼓励研究生和本科生组成团队，结合自己的科研方向，开展污水和废气处理技术与处理设备的设计、污水和废气处理药剂和材料的开发、检测方法和模型的构建等，例如针对畜禽养殖废水设计微藻处理的光生物反应器、针对重金属污染物质设计环境友好型的生物吸附剂和吸收剂，针对不同海拔高度地区优化水质检测方法。如此，可培育学生与人相处、与人合作、与人共同生活，转变以自我为中心的观念，在多学科交叉背景下的团队中独立承担个体、团队成员及负责人的角色，并学会宽容和理解，以及形成朝气蓬勃、积极向上的精神风貌。

（三）  专业水平与德育能力兼修的教师队伍

要做好课程思政教育，必须持续地提高自身专业能力和政治修养，在专业水平方面，教师应能够准确把握生态文明建设方向和内涵，清晰解读相关政策、行规、法律法规，应具备现代环境生物技术的基本理论知识与实践水平，能够对技术方案设计与可行性，污染处理方案建设，运行中所产生的社会、健康、安全等影响进行论证，掌握前沿科技动态，并能够用科学的眼光进行评价。在德育意识方面，教师应能够在课程教学活动中，精准地抓取思政教育时机，将思政元素准确地融入相关专业知识中，培育学生的社会主义核心价值观、理想信念、职业素养等。在德育能力方面，教师应能够在课程教学活动中，做好包含教学方法、课堂思政实施、思政教育效果考评在内的顶层设计。在授课过程中，将知识技能与思想道德结合起来，例如废水生物处理技术应用过程中清洁生产和可持续发展理念的融入、以废治废和资源化的发展理念等，能够在培养学生专业知识的同时，引导其认知我国生态文明建设的成效；将专业知识、扎根地方服务地方的榜样典型、国计民生发展等融合在一起，能够培育学生实事求是、艰苦卓绝、向美向善的品质。

四  结束语

挖掘专业课程中的思政元素，融入专业课程教学活动中，是高等教育完善“立德树人”的重要措施之一。本文从现代环境生物技术课程的专业知识中，基于践行社会主义核心价值观和理想信念教育两个层面，提炼了思政元素，并设计了在专业知识和技能培养环节中实施思政教育的过程环节，包括具有价值导向的教学方案、具有目标引领作用的教学方法、专业水平与德育能力兼修的教师队伍等。在现代环境生物技术课程的智育教学中进行德育教学，将专业知识与思政教育相结合，将传授知识与引领价值观相融合，在培养学生掌握专业知识和技能的同时，培育学生的理想信念、职业素养、社会责任感，实现“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体的人才培养目标，培养新时代环保领域的创新型人才，助力“绿水青山就是金山银山”的新时代中国生态文明建设。

参考文献：

[1] 郭杰忠.“课程思政”教学改革的三点思考[J].南昌航空大学学报（社会科学版），2019，21（2）：1-6.

[2] 严菊芳，刘淑明.社会主义核心价值观教育融入高校专业课程教学的探索——以“农林气象学”课程为例[J].中国林业教育，2019，37（1）：27-32.

[3] 王思萧.新时代加强高校爱国主义教育的必要性研究[J].大众文艺，2019（3）：189-190.

[4] 张晓东，黄远东，王冠.环境工程专业教学中的课程思政教育探索——以“大气污染控制工程”课程为例[J].上海理工大学学报（社会科学版），2009，41（4）：380-385.

[5] 陈文静，纪荣平，郑天柱，等.工程教育认证背景下《水污染控制工程》教学与实践改革探讨[J].广州化工，2020，47（4）：196-197.