环境工程实验课程思政教学探索与实践

1、研究背景
高校课程思政强调将思想政治元素融入到专业课教育当中，要求大学教师在讲授专业知识的基础上引导大学生将所学到的知识和技能转化为内在的品德和修养。课程思政能够将学生个人的发展与社会发展和国家发展融合在一起，它是实现高校立德树人的根本途径。同时，课程思政也有助于解答大学生的思想困惑、价值困惑和情感困惑，激发他们为国家、为民族奋斗的情怀，从而帮助大学生在创造社会价值的过程中证明自身价值和明确社会定位。高校作为人才培养的第一阵地，应该为国家发展、民族复兴培养和输送德才兼备的高素质专业化新型人才。因此，高校应该努力构建和践行课程思政。
改革开放以来，全国上下追求经济高速发展，忽略了对自然生态环境的保护，导致环境问题频发，给国家和人民健康造成巨大危害。随着国民经济的不断增长，人民不再追求温饱，而是需要更多优质的生态产品和优美的生态环境，生态环境问题已经成为党和国家急需解决的重大民生问题。党的十八大将“生态文明建设”纳入中国特色社会主义事业五位一体总体布局，十九大提出“打赢污染防治攻坚战”的口号，表明党和政府在下大力气政治生态环境污染，这就需要大量环保人才。环境工程作为环境科学的一个分支，主要研究如何保护和合理利用自然资源，利用科学的手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进环境保护与社会发展，是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。可见，环境工程专业能够为我国环境污染治理培养专门人才。在环境工程专业本科生培养过程中，不仅要使学生掌握专业基础知识和专业技能，在教学过程中还应注重思政元素的融入，培养学生的环境保护意识和环境污染整治的使命感与责任感，坚定为建设美丽新中国、实现中华民族伟大复兴而奋斗的决心。
2、环境工程实验课程与思政教育脱节的表现
《环境工程实验》作为环境工程专业的必修课，其开设的目的是使学生掌握水、气、固废污染控制的实验研究方法；培养学生理论联系实际、团结协作的能力；锻炼学生将所学专业理论知识转化为解决环境污染问题的实践能力。然而，传统的《环境工程实验》教学设计并没有涉及课程思政的内容，无法提高学生的思想道德素养，更无法提高学生服务国家服务人民的社会责任感。《环境工程实验》课程与思政教育脱节的表现主要包括以下几个方面：
2.1 不利于培养学生的服务意识
根据以往实验过程中学生的表现可知，实验失败的可能性极大。因此，为了在较短时间内提高实验的成功率，保证学生能够顺利完成实验课，任课教师通常会花费大量时间向同学们讲解实验步骤和演示仪器操作，从而忽略了对实验背景的介绍。学生无法了解实验的工程思想和研究背景，导致他们无法将实验过程中掌握的技能应用到实际工程中，也就是无法锻炼学生理论结合实际的能力。此外，这种脱离社会需求的实验教学，也无法培养学生为社会发展服务的意识。
2.2 不利于培养学生的实践能力和探索精神
目前，为了节省时间，实验课上所需的溶液是由实验员提前配置。同时，由于实验设备有限，学生通常是以小组的形式参照实验课教师讲解的实验步骤开展实验操作。尽管这种实验课教学模式可以在保证成功率的前提下培养学生的团队意识和协作能力，但是却无法保证每一位组员的动手实践能力得到锻炼。而且，根据标准实验步骤重复实验限制了学生自主学习的意识，容易使学生形成固定思维，无法培养他们的创造力和探索精神。
3、融入思政教育的实验课案例
由于目前环境工程实验课程与思政教育存在脱节，所以必须尽早进行教学改革。下面，笔者以《旋风除尘实验》为例，深度挖掘实验课程内容中的思政元素：(1)增强学生的专业责任感和使命感；(2)培养学生精益求精的工匠精神；(3)培养学生的安全意识；(4)培养学生良好的学术道德。通过专业课与上述四个思政元素有机融合，最终实现教书育人的目标。
3.1 增强责任感和使命感
《旋风除尘实验》涉及到“大气”这种环境要素，鉴于我国当前正面临极为严峻的大气污染问题，对社会发展和人民健康造成严重危害。作为未来的环保工作者，防治大气污染是环境工程专业学生的使命。因此，应当借此机会引起学生的共鸣，增强他们的职业责任感和使命感。
在背景介绍环节，应引用国内外大气污染的典型案例，如国际案例：美国宾夕法尼亚州多诺拉镇烟雾事件；英国伦敦烟雾事件；美国洛杉矶光化学烟雾事件；国内案例：1993 年北京申奥失败与当时的大气污染有关；雾霾污染；工业有机废气污染等。在介绍案例事件的形成过程及其危害后，简要分析各污染事件的防治措施。介绍大气细颗粒物污染的一大重要来源即工业排放，我国已强制规定相关工业企业做好尾气后处理工作，而旋风除尘是一种十分有效的用于工业除尘的设备，有助于我国“蓝天保卫战”的实施。通过案例分析，能够使学生认识到大气污染的危害性及严重性，领悟大气污染物处理的意义。同时，也能使学生认清环境工程专业的作用和价值，为我国大气环境污染治理积聚力量。
3.2 培养实验室安全意识
习近平总书记强调，要始终把人民生命安全放在首位。近年来，实验室安全事故频频发生，严重威胁到学生的生命安全。因此，向学生普及实验室安全极为重要。目前，扬州大学已经建立了相应的实验室安全管理体系，包括实验室安全责任人制度、对学生进行安全培训、常态化安全检查等。首先，学生在进入实验室前应做好防护措施，由于旋风除尘实验中存在颗粒物，因此必须要求学生穿着实验服、手套和口罩。其次，在讲解实验步骤和实验操作演示阶段，着重强调可能会引发安全事故的错误操作。使学生养成规范操作的习惯，不仅有利于提升学生的专业素养，也有助于提高他们的实验室安全意识。
3.3 培养精益求精的工匠精神
“工匠精神”的基本内涵包括精益、专注、创新等内容。目前，很多学生对于实验课不够重视，存在“课前不主动预习实验内容，课中依赖同组同学，课后抄袭实验报告”的不良现象。同时，尽管不少学生参与到实验当中去，但存在实验操作不规范、数据处理不严谨等问题。因此，在实验讲解过程中，可通过错误操作，向学生展示“差之毫厘，谬以千里”的道理。例如，旋风除尘的进口流速是影响除尘效率的一个重要因素，设计过大会导致已沉积的颗粒物二次扬起，最终旋风除尘器的除尘效率显著下降，而流速过小也会影响除尘效率。因此，合适的旋风除尘进口流速约为12~25 m/s。以此培养学生专心致志、精益求精的实验态度。在实验结束后，可以留给学生一个问题，即如何提高旋风除尘的效率？通过课后思考激发学生的探索精神和创造力。
3.4 培养良好的学术道德
目前，我国高等院校普遍缺乏对学术规范和学术道德教育的重视。多数情况下学生的学术不端行为是由于对学术规范、学术道德的不了解造成的。因此，从本科阶段就应该对学生加强学术规范和学术道德方面的教育。例如，告诫学生养成实验记录的习惯，用碳素笔记录一切实验细节，以备后期查看；叮嘱学生原始数据的重要性，尊重实验结果，严禁修改原始实验数据，对于异常数据可通过重复实验的方式查找原因，不能主观的揣测实验结果；每组实验至少设置三个平行，以均值的形式进行统计，同时计算标准偏差，不得有意识的挑选数据；最后，告诫学生应独立完成实验报告，杜绝一切抄袭行为。将学术规范和学术道德教育贯穿实验课的始终，不断强化学生的学术诚信教育。
4、结语
在课程思政教学的大背景下，本文以环境工程实验当中的“旋风除尘实验”为例，对专业技能培训和思政元素的有机融合进行了探索。在环境工程实验中挖掘思政元素，有助于提高学生的专业素养，增强学生的责任感和使命感，激发学生为国家、为民族奋斗的情怀，从而为我国环境保护事业培养高素质的专业人才。