環(huán)境微生物學(xué)課堂思政教學(xué)改革與實(shí)踐

劉菊梅 謝志剛 陳泉洲 李彥林 司萬童

（重慶文理學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶 402160）

0 引言

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯，國(guó)家出臺(tái)了諸多環(huán)境保護(hù)類政策和法規(guī)， 廣大民眾和相關(guān)學(xué)者對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度也日益提高。 近年來，環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)越來越受到人們的關(guān)注和歡迎。 該專業(yè)是20 世紀(jì)70年代在自然、工程和人文科學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上， 逐步發(fā)展起來的一類綜合性交叉學(xué)科。 該學(xué)科通過研究自然環(huán)境的演化規(guī)律，來揭示人類活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境之間的相互作用， 試圖探索出一套人與自然和諧相處的方法， 是保護(hù)人類和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的新型專業(yè)。 隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)力度的加強(qiáng)， 對(duì)環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)人才的需求量也日益增加。

環(huán)境微生物學(xué)屬于《本科專業(yè)類教學(xué)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)建設(shè)建議的核心課程之一。 該課程對(duì)應(yīng)《本科專業(yè)類教學(xué)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)模塊中的《環(huán)境微生物學(xué)（或生物學(xué)）》基礎(chǔ)知識(shí)， 是環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)的重要理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課程之一。 環(huán)境微生物學(xué)位于生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程的交叉點(diǎn)，在環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)中起到承上啟下的重要作用， 對(duì)上承接著環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)理論教學(xué)， 對(duì)下服務(wù)于生態(tài)/環(huán)境工程的實(shí)踐實(shí)習(xí)， 是環(huán)境科學(xué)與工程類領(lǐng)域的重要理論支撐課程。

1 課程歸屬與問題現(xiàn)狀

在我校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)2018 版人才培養(yǎng)方案中，環(huán)境微生物學(xué)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程必修課程，理實(shí)一體，總學(xué)時(shí)48 學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)32 學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)16 學(xué)時(shí)，在大二第三學(xué)期開設(shè)。 為了更好地發(fā)揮該課程承上啟下的作用，在2020 版人才培養(yǎng)方案修訂時(shí)，將其歸納到學(xué)科基礎(chǔ)課程必修課程， 理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分別授課，總學(xué)時(shí)72 學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)48 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)24 學(xué)時(shí)，課程開設(shè)時(shí)間調(diào)整到大二第四學(xué)期。

目前，環(huán)境微生物學(xué)是我校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程,課程內(nèi)容繁多，涉及面廣。 理論課授課過程中，由于微生物肉眼難辨不可見的特點(diǎn)，課件多以照片為主，不直觀。 導(dǎo)致教學(xué)過程中環(huán)境微生物學(xué)基本理論知識(shí)傳遞比較枯燥乏味, 學(xué)生學(xué)習(xí)過程中容易乏味犯困。 加之當(dāng)前我專業(yè)環(huán)境微生物學(xué)課程的理論課內(nèi)容與相應(yīng)的環(huán)境工程實(shí)踐內(nèi)容不能較好地銜接，實(shí)際應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較少，學(xué)生很難做到理論聯(lián)系實(shí)際。

基于此，課程教學(xué)組結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深入剖析本門課程目前在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的弊端，擬通過課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方法手段的改良，融合課程思政理念，進(jìn)行環(huán)境微生物學(xué)課程的教學(xué)改革探索與實(shí)踐，以期提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到我校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

2 課程改革及其方案

2.1 明確課程歸屬、優(yōu)化開設(shè)時(shí)間

對(duì)接《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》要求，將環(huán)境微生物學(xué)課程由專業(yè)技術(shù)課程劃歸到學(xué)科基礎(chǔ)課程。 進(jìn)一步響應(yīng)新版人才培養(yǎng)方案的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求， 將本課程的開設(shè)時(shí)間由第三學(xué)期改為第四學(xué)期。 本門課程理論部分涉及地球生物化學(xué)知識(shí)，需要學(xué)科基礎(chǔ)課程無機(jī)與分析化學(xué)（第一學(xué)期開設(shè)）和專業(yè)課程環(huán)境監(jiān)測(cè)（第三學(xué)期開設(shè)）中有關(guān)知識(shí)的支撐，同時(shí)能夠與學(xué)科基礎(chǔ)課程環(huán)境化學(xué)（第四學(xué)期開設(shè)）中的部分內(nèi)容相互聯(lián)系。 因此，本課程安排到第四學(xué)期，與環(huán)境化學(xué)課程同步開設(shè)有助于學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握。 往后對(duì)接水污染控制工程和固體廢物處理與處置等應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課程，就能很好地服務(wù)后續(xù)課程中水、固、氣和土壤污染治理等相關(guān)課程內(nèi)容中微生物治污原理的講解，讓學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能更好更快地理解環(huán)境微生物在相關(guān)工程實(shí)踐中的應(yīng)用原理與方法。

2.2 深入挖掘課程蘊(yùn)含的思想政治教育元素

深入挖掘環(huán)境微生物學(xué)課程所蘊(yùn)含的思想政治教育元素，形成專業(yè)課程與思想政治理論課程同心同向的育人格局，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一；以教師個(gè)人魅力，言傳身教，感染和教育學(xué)生。 通過挖掘環(huán)境微生物學(xué)課程中優(yōu)秀的中國(guó)傳統(tǒng)文化和愛國(guó)主義教育元素，努力“為學(xué)生點(diǎn)亮理想的燈，照亮前行的路”。

通過講述白酒的釀制工藝和特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)勞動(dòng)人民悠久的釀酒歷史，了解微生物在制曲釀酒中的貢獻(xiàn)和作用原理，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。 加深學(xué)生對(duì)我國(guó)酒文化的進(jìn)一步了解，掌握釀酒工藝中對(duì)微生物的實(shí)際運(yùn)用。

通過講述環(huán)境微生物中病毒的繁殖和致病機(jī)理，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)和國(guó)際上對(duì)疫情的防控現(xiàn)狀，讓學(xué)生了解人與自然和諧共處的重要性，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感及責(zé)任感， 加深對(duì)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)重要性的理解。通過講述鐘南山院士等一大批優(yōu)秀科學(xué)家和醫(yī)務(wù)人員科學(xué)抗疫的感人事跡，進(jìn)一步讓學(xué)生切實(shí)感受到我國(guó)人民的偉大，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。

如上所述，結(jié)合環(huán)境微生物學(xué)的實(shí)踐性和科普性等特點(diǎn)，把蘊(yùn)含其中的有教育意義的案例在課程講授過程中以不同的方式呈現(xiàn)出來，加深學(xué)生對(duì)應(yīng)用性專業(yè)知識(shí)的理解和掌握，讓學(xué)生明白只有努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)，才能為社會(huì)為國(guó)家貢獻(xiàn)更大的力量，實(shí)現(xiàn)更大的人生價(jià)值。

2.3 優(yōu)化工程應(yīng)用性教學(xué)內(nèi)容，對(duì)接新工科核心課程建設(shè)需求

本課程教學(xué)內(nèi)容的安排上充分考慮了本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。 在強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，還要結(jié)合生態(tài)/環(huán)境工程實(shí)踐，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用性拓展，結(jié)合專業(yè)辦學(xué)特色和就業(yè)去向不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

在課堂理論講授中大量引入生態(tài)和環(huán)境工程案例，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用加強(qiáng)鞏固學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的掌握，同時(shí)讓學(xué)生加深理解理論知識(shí)是如何在實(shí)際工程案例中進(jìn)行應(yīng)用的。 理論結(jié)合實(shí)踐，全面提高學(xué)生對(duì)環(huán)境微生物學(xué)專業(yè)知識(shí)的活學(xué)活用能力。 例如，在講解微生物的遺傳變異章節(jié)時(shí)，可以引入為廣大學(xué)者關(guān)注的環(huán)境難題像海岸線石油污染治理、農(nóng)田重金屬污染防控、鹽堿化土壤修復(fù)等，講述科學(xué)家們?nèi)绾瓮ㄟ^微生物變異的理論知識(shí)構(gòu)建基因工程菌來解決各類環(huán)境污染問題。 在講解微生物生長(zhǎng)繁殖章節(jié)時(shí)，通過了解微生物生長(zhǎng)曲線的四個(gè)時(shí)期環(huán)境、微生物的生長(zhǎng)繁殖特點(diǎn)和污水處理中微生物的生長(zhǎng)規(guī)律，明確不同污水處理工藝是如何控制微生物的生長(zhǎng)繁殖的，從而達(dá)到較好的污水處理效果等。

2.4 開展教學(xué)方式研究，綜合提高課堂“教—學(xué)”效果

（1）通過多元化教學(xué)方法激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 本課程授課方式多以講授法為主，包括基本概念和基本原理的講解。 因此，課堂氣氛調(diào)動(dòng)效果有限。 因此，課程組建議多利用多媒體把抽象枯燥的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為直觀、生動(dòng)、形象的視聽信息，從而使靜態(tài)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化刺激神經(jīng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 通過增加師生多種方式的互動(dòng)， 不斷激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索研究的熱情。 結(jié)合學(xué)習(xí)通、云課堂等線上平臺(tái)，通過簽到、答題、課堂討論等不同方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度與積極性，多手段增強(qiáng)課堂授課效果。

（2）通過加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)持續(xù)完善教學(xué)導(dǎo)語。 經(jīng)過用心的教學(xué)準(zhǔn)備，通過不同的課堂導(dǎo)入方式引導(dǎo)學(xué)生不斷轉(zhuǎn)換思維，緊跟教師思路不走神。 努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的高效授課模式，讓學(xué)生能更直觀清楚地理解和接受授課內(nèi)容。 讓學(xué)生思維不掉隊(duì)、不斷片，提高學(xué)生的聽課效率。

（3）通過“互聯(lián)網(wǎng)+課堂”信息化技術(shù)增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。 利用微課和MOOC 等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，為學(xué)生提供豐富的線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，系統(tǒng)拓展學(xué)習(xí)方式，全面發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，訓(xùn)練學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)的“主動(dòng)進(jìn)食”能力，增強(qiáng)理論和實(shí)踐虛擬仿真教學(xué)效果。

（4）理論聯(lián)系實(shí)際，掌握理論知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用。 結(jié)合見習(xí)實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí)等貫穿各學(xué)期的實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，組織學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。 專職教師同步深入相關(guān)企業(yè)開展新理論和新技術(shù)的學(xué)習(xí)充電，同時(shí)將新理論和新技術(shù)吸收融合進(jìn)課堂， 并及時(shí)正確地講授給學(xué)生。 幫助學(xué)生理解理論知識(shí)的實(shí)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生課堂理論知識(shí)地學(xué)習(xí)積極性和專業(yè)自信。

2.5 打造“線上+線下”相結(jié)合的教學(xué)模式，形成多元化的教學(xué)考核辦法

利用“超星學(xué)習(xí)通”“云課堂”等教育平臺(tái)，打造一個(gè)上手操作簡(jiǎn)便、考核機(jī)制良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。 形成一套內(nèi)容質(zhì)量高、教學(xué)效果好的授課材料；形成一套教學(xué)內(nèi)容豐富、重點(diǎn)突出、講授思路清晰的PPT 課件； 形成一套對(duì)課程重難點(diǎn)內(nèi)容輔助教學(xué)效果良好、時(shí)間長(zhǎng)度合理的教學(xué)視頻體系。

在線上線下教學(xué)過程中，在每個(gè)教學(xué)單元都建立對(duì)應(yīng)的重難點(diǎn)考核措施，并進(jìn)行抽樣考核。 及時(shí)進(jìn)行每堂課的授課總結(jié)，歸納總結(jié)授課經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不足之處進(jìn)行逐年修正。 基于教學(xué)目標(biāo)和授課方式，以及學(xué)生在各個(gè)課程內(nèi)容中的參與度等，努力突破傳統(tǒng)的單一理論知識(shí)考核，同步注重實(shí)踐技能考核。 將終結(jié)性考核、形成性考核和擴(kuò)展性考核等以一定的比例糅合起來，形成多元化的合理客觀的考核和評(píng)價(jià)方案。

2.6 提高教師專業(yè)素養(yǎng)， 形成一套良好的學(xué)生互評(píng)體系

打造一支環(huán)境微生物學(xué)專業(yè)背景對(duì)口、年齡結(jié)構(gòu)有層次的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。 “老—中—青”合理搭配，以老帶新快速上手，教學(xué)任務(wù)擇優(yōu)承擔(dān)，持續(xù)提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)水平和教學(xué)效果。 團(tuán)隊(duì)教師要突破心理障礙，自愿接受學(xué)生的監(jiān)督與授課反饋。 通過構(gòu)建合理的調(diào)查問卷等，主動(dòng)收集學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)過程中各個(gè)方面的意見和建議，包括教師授課情況、重難點(diǎn)掌握情況、考核合理性等。 不斷完善教師—學(xué)生互評(píng)體系，逐年提高環(huán)境微生物學(xué)的“教—學(xué)”水平。 每學(xué)期定期組織團(tuán)隊(duì)教師相互聽課，組織學(xué)生座談，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共促共進(jìn)，不斷提高團(tuán)隊(duì)每一位教師的教學(xué)水平。 爭(zhēng)取為學(xué)生講授好每一節(jié)課，讓學(xué)生學(xué)好每一節(jié)課。

3 結(jié)語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展， 科研水平的不斷提高， 環(huán)境微生物學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)在環(huán)境污染治理和生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮了越來越重要的作用。環(huán)境微生物學(xué)位于環(huán)境科學(xué)與工程、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的交叉點(diǎn)， 是環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)的重要理論支撐課程， 在環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)人才培養(yǎng)中起到重要的承上啟下的作用。因此，開展環(huán)境微生物學(xué)課堂思政教學(xué)改革與實(shí)踐具有重要意義.