柳欢欢 杨百忍

一、引言

环境工程实验基于环境污染控制方法的应用，是环境类各专业的必修专业课程。环境工程实验课程的主要内容包括水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验和固体废物处理与处置实验。通过环境工程实验的训练，能够深化环境污染控制基础理论知识，在理论联系实际过程中使学生掌握水、大气、固废污染控制的典型方法、装置的操作、实验数据的处理和分析方法，提高用专业知识解决复杂的环境污染控制工程实际问题的能力。

2020年6月1日，教育部印发的《高等学校课程建设指导纲要》(以下简称《纲要》)中强调“全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措”，对于理学、工学类专业课程，“要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力”。为满足应用型本科学生工程技术要求，环境工程实验是培养学生综合应用理论知识解决实际问题能力不可或缺的专业课程。在解决实际问题过程中，环境工程实验课程应承载价值塑造、知识传授和能力培养三位一体的育人目标，将价值构造内化于心，外化于行[1～2]。

二、环境工程实验课程思政教学理念与目标

《纲要》中指出专业教育课程“要根据不同学科专业的特色和优势，深入研究不同专业的育人目标，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵”，而专业实验实践课程“要注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力”。

环境工程实验由典型环境污染控制技术的实验室模拟项目构成，相对于环境污染控制理论课程，环境工程实验是污染控制方法应用性、工程性的体现，相对于实习等实践教学环节又更具有知识的系统性，利于较全面思政教育的开展。在环境工程实验思政教学中，要充分发挥实验课实践性的特点和优势。以《纲要》为指导，根据环境学科特色，通过实验项目的教学与实践，环境工程实验课程在思政教育中重点加强学生作为环境专业人才在污染控制领域的社会责任感和科技报国的家国情怀，在解决实际问题过程中培养精益、创新的工匠精神[3～4]。

三、思政目标引领下的教学过程优化

环境工程实验教学过程包括实验预习、实验讲解、实验操作、实验数据记录与处理以及实验考核等环节。围绕上述所明确的思政目标，在教学过程中结合不同实验项目的特点充分挖掘思政案例或思政元素，进行价值引领。

(一)利用实验预习环节学习思政案例，激发内生动力。在环境工程实验课程环节中，学生的动手实践是主要过程。对于2～4学时的实验项目，实验课上集中讲解阶段的时间一般在20～30min。讲授的内容重点为实验原理、装置操作、实验步骤和实验数据处理，在时间安排上较为紧凑，进行充分的思政案例的学习时间不足。为适应这一情况，将实验项目所涉及的思政背景纳入实验指导书，作为实验预习材料供学生在实验预习阶段学习，或要求完成相应的初步任务。在实验课集中讲解时就思政案例进行一定的讨论、提炼和总结，起到“点睛”作用，加强认识。在实验预习阶段融入思政元素，能够激发学生对实验的研习动力，提高预习和实验效果。比如，在生活垃圾的特性分析实验中，引入当前城市生活垃圾分类工程的案例，要求学生分析生活垃圾的各类组成及其主要性质，引导思考本实验所实施的垃圾特性分析的工程意义。在气浮实验的实验背景中介绍气浮工艺的发展和在我国水处理领域逐渐广泛应用的典型案例，指出部分回流式加压溶气气浮在发展中的重要作用，激发学习热情，引导对本实验气浮工艺流程和装置组成的关注。

(二)实验操作过程中注重培养精益求精的工匠精神。环境工程实验的特点之一是实验装置多为可运行的工程模拟装置，包括各类物化法和生化法污水处理模拟实验装置、模拟除尘器装置等。这些装置本身就是工匠精神的具体展现。在实验中通过观察实验装置的组成和结构、认识装置功能实现，去引导学生感受其中所蕴含的工匠理念。

实验操作要求规范、严谨，对于固定条件的验证性实验，应该得到所验证的结果。如混凝实验，实验结果中未做到拐点的小组要求查找问题重新实验，以避免对混凝实验规律的正确认识和分析造成影响。移液管法测定粉尘粒径分布实验更要求实验操作的严谨性，在确定取液时间计算无误后再进行下一个实验步骤，吸液操作强调规范、稳定、熟练，以提高测定结果的准确性。在完成实验过程中，培养敬业、专注、精益的工匠精神。

(三)学思结合，鼓励探索与创新。环境工程实验项目为废水、废气或固废处理过程，处理效果往往与多因素有关，要求学生对实验结果进行深入分析，培养探索精神。水污染控制的离子交换软化实验和活性炭吸附实验，两者本质上均属于动态吸附实验。每批次小组进行实验时，实验柱中的离子交换树脂或活性炭的使用状态(程度)不同，而使得到的实验结果各有差异。离子交换软化实验的处理结果甚至可能会呈现不同的趋势。对于这种情况，告诫学生尊重实验结果，不得篡改数据，要求充分分析实验的影响因素，对实验结果做出合理的解释，培养实事求是、勇于探索的精神。在环境污染的实际治理工程中，情况会更为复杂，作为专业人才，在解决复杂的环境工程问题时应保持思考和分析。

环境工程实验中有的实验项目的数据处理过程较为复杂，比较典型的是颗粒物自由沉降实验和絮凝沉淀实验。比如颗粒物自由沉降实验，数据处理的关键步骤为残余颗粒比例x和颗粒沉速u关系曲线的绘制以及通过图解积分法计算不同指定沉速时的颗粒物去除率E。常规的做法是一步步手动完成。对于这一典型案例，鼓励有兴趣的同学采用计算机来进行处理。可以利用已经学习过的计算机编程语言进行程序设计，或者通过常用的数据分析与绘图软件Origin来完成本实验的数据处理过程。以此培养学生积极探索的创新精神，并体会学以致用的成就感。

(四)在工程教育理念强化的综合实验中激发科技报国的热情。环境工程实验中的综合性实验项目承载着更强的工程教育理念。通过综合实验项目的开展，能够更加激发学生作为专业人才的社会责任感和科技报国的热情。固体废物处理与处置实验中的有机固体废物协同好氧堆肥与厌氧消化实验，以城市污泥作为接种物，对秸秆、餐厨垃圾等有机固体废弃物进行好氧堆肥和进行厌氧发酵生产沼气的处理。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2020年4月29日修订)中要求“开展厨余垃圾资源化、无害化处理工作”，农业固体废物秸秆“应当采取回收利用和其他防止污染环境的措施”。2021年2月22日，国务院发布的《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》中要求，“提高畜禽粪污资源化利用水平，推进农作物秸秆综合利用”，“做好餐厨垃圾资源化利用和无害化处理”[5]。堆肥和厌氧发酵是有机固体废弃物无害化、资源化处理的有效途径，能够改善生态环境，符合可持续发展的原则，为我国发展清洁能源促进低碳经济提供出路[6]。学生在小组分工、相互协作完成整个实验的过程中，能够增强工程实践能力，深切体会堆肥、秸秆沼气工程等实际项目的意义和需求，激发作为环境专业人才致力于改善环境质量、推进绿色产业、为我国经济和社会发展贡献力量的责任和热情。

(五)将思政表现纳入课程考核推动思政学习和锻炼。环境工程实验课程成绩通过平时成绩与期末考核成绩进行综合评定。平时成绩由实验表现(预习效果和操作过程表现)和实验报告成绩构成，所实施的期末考核方式为实验项目的操作考核。在实验表现、实验报告和操作考核各个环节中纳入思政思想和行动体现的考量，及时进行评价与反馈，以保证思政教学效果。对于复杂的环境污染控制处理过程实验，在实验报告中明确要求加强对实验结果进行深度分析，设置开放性思考题，比如，要求结合文献资料的查阅，针对在实验中未考察的因素，进行实验方案的设计。这既是探索与创新思政目标的锻炼又体现这一目标的考核。

四、结语

环境工程实验课程思政理念以环境科学与工程学科特色为基础，结合实践性与污染控制的课程方向进行规划。课程思政元素的挖掘以实验教学的实践性为核心，侧重学生解决实际问题能力的培养。教学过程中，提升教学思想高度，在思政目标的引领下，丰富教学内容，优化教学方法。在解决实际问题过程中引导学生“学思结合、知行统一”，浸润专业责任、科技报国、工匠精神的思政教育，促进环境工程实践能力的培养，实现育人、育才相统一的教学目标。结合实验项目特点，用好各个教学环节，优化教学过程，有利于做到思政育人的常态化，于细微处落实立德树人根本任务。