對新工科專業課程思政的探索和實踐
——以“燃燒理論與污染控制”課程為例

李 瑩，孫玉兵

（華北電力大學 a.控制與計算機學院；b.環境科學與工程學院，北京 102206）

一、課程簡介

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，其他各門課都要守好一段渠，種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。培養什么樣的人、如何培養人、為誰培養人需要貫穿、融入教學、學科、管理等各類人才培養體系。目前高校都如火如荼地開展課程思政的建設和改革，著力將立德樹人根本任務和社會主義核心價值觀貫穿教書育人的全過程。課程思政是高校思想政治工作的重要組成部分，要求所有教師在教學過程中正確運用馬克思主義立場、觀點和方法，在課程教學中實現知識傳授和價值引領有機結合，積極引導學生成為核心價值觀的踐行者和社會主義的建設者。本文以“燃燒理論與污染控制”課程為例，通過挖掘思政元素，開展思想政治教育，將知識傳授、能力培養和價值塑造相得益彰，使立德樹人根本任務潤物細無聲地貫徹整個課程，為新工科類專業探索課程思政教育提供參考依據。

21世紀以來，隨著人口劇增、城市化和工業化快速發展，資源消耗、生態破壞和環境污染嚴重。為了人與自然和諧共生，我國堅持走可持續發展道路。“燃燒理論與污染控制”課程主要研究著火理論和各種環境污染物的控制技術，是能源環境專業的專業課程之一。要求學生掌握基本理論和原理、污染控制技術，培養學生應用專業知識分析解決問題的能力。主要內容包括燃燒基本概念、熱（動）力學、燃料的著火理論、液體燃料的燃燒、煤的熱解及揮發份的燃燒、焦炭的燃燒、硫氧化物和氮氧化物污染控制。從燃燒發展歷史、基本內容、影響因素、技術應用和發展前景等知識體系中挖掘課程思政元素例，如人格魅力和道德情操、人與自然和諧共處、內外因辯證原理、科學素養與工匠精神、愛國情懷和時代使命感等（圖1）。對上述思政元素進行全面分析和科學論證，確保專業知識傳授和價值引領相一致，避免出現專業課和思想政治理論課“兩張皮”現象。同時，采用翻轉課堂、線上線下相結合的信息化技術和實踐教學法（小組討論、增設綜合性實驗）等，加深學生對燃燒理論的理解，幫助學生更好地掌握各種大氣污染物的控制技術，深化和拓展思想政治教育在新工科的應用。

圖1 “燃燒理論與污染控制”知識體系和思政元素

二、課程思政元素

2020年5月28日，教育部下發的《高等學校課程思政建設指導綱要》明確要求，所有高校、所有學科專業全面推進課程思政建設，落實立德樹人根本目標。課程思政是指不同專業課需要全員、全程、全方位（“三全育人”）開展思想政治教育，將思想政治教育融入課程教學和改革各環節，實現立德樹人的目的。課程思政的宗旨是在傳授專業知識過程中，潤物細無聲融入各種育人元素，幫助學生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀，促進學生全面發展。

（一）通過介紹燃燒理論發展史，增強學生人格魅力和道德情操

燃燒理論最早可以追溯到中國古代的五行學說（金木水火土，火是組成世界萬物的基本元素之一）。17世紀德國的斯坦爾提出燃素論（物質是否燃燒歸因于是否含有一種無重量的燃素），18世紀末法國的拉瓦錫提出燃燒氧化學說（發現金屬在空氣中燃燒質量反而增加，空氣體積減小），推翻燃素論，真正揭示了燃燒的本質，從而使燃燒成為一門科學。19世紀以來，燃燒理論發展更加深入（如熱力學、熱化學、著火理論、反應流體學、計算燃燒學等）。通過介紹燃燒理論的發展史，講述這些科學家的光輝業績和先進事跡，不僅能夠提高學生的學習興趣和科學研究熱情，而且可以培養學生科學嚴謹的學習態度及積極向上的愛國精神。

（二）通過介紹燃燒理論和污染控制，提高環境保護及人與自然和諧共處意識

通過系統學習燃燒理論及其固氣液態燃料的燃燒特點，了解各種環境污染物危害及其產生機理。根據可持續發展要求，樹立尊重和保護自然的生態文明理念，實現人與自然和諧共生，是生態文明社會的根本所在。早在19世紀，針對人與自然的關系，恩格斯提出：“我們不要過分陶醉于我們人類對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復了我們。”《馬克思恩格斯全集》第三卷指出，自然界給人類的生存提供物質基礎，沒有自然界就沒有外部的感性世界，人就什么都不能創造。馬克思對自然辯證法和實踐論認識深刻，認為作為認識主體的人是自然界的一部分，正在能動地改造自然、發展自然。因此，人與自然的關系相互依賴、相互制約、和諧共生。

（三）通過研究影響燃燒的因素，應用內外因辯證原理

燃燒理論的發展史也是科學技術的發展史，通過介紹燃燒理論的發展史，能夠增強學生對科技發展的認識。科技作為第一生產力，不僅是馬克思主義的生產力理論的主要內容，也是現代科技發展的必然結果和重要特征。影響燃燒的因素多而復雜（例如可燃性、助燃物、著火點、組成、濃度、初始溫度、容積尺寸、含水量、風速、固體燃料的密度、顆粒大小和導熱性），我們需要根據內外因辯證原理進行分析。內因是事物自身運動的源泉和動力，是事物發展的根本原因，外因是事物發展的第二位原因；內因是變化的根據，外因是變化的條件，外因通過內因起作用。通過內外因辯證原理分析發現，物質的可燃性是燃燒的內因，其他因素（例如著火點、阻燃物、溫度）等都是外因。通過引入內外因辯證原理，能夠提高學生正確運用馬克思主義觀點、方法分析問題的能力，進一步提高學生對人與自然和諧共生的理解，培養學生學習能力。

（四）通過應用污染控制技術，培養學生科學素養和工匠精神

“燃燒理論與控制污染”課程系統介紹了顆粒污染物、SO和NOx等環境污染物的控制技術。目前，我國能源結構仍以煤炭為主，煤炭在燃燒過程中產生大量粉塵、SO和NOx等大氣污染物。2020年，全國粉塵、SO和NOx排放量分別達到611.4、318.22和1019.65萬噸。大氣中SO和NOx的控制技術主要是濕法脫硫（石灰石-石膏法）和選擇催化還原法脫氮（氨水法）。通過介紹每種控制技術在創新、精益和專注等方面體現的工匠精神，以及這些技術發明者的職業精神（職業道德、職業能力和職業品質），培養學生科學素養（耐心、協作和堅持）和精益求精的工匠精神。通過學習課程中生態環境的重要性，使學生了解了污染控制在國民經濟建設中的作用和地位。

（五）通過介紹燃燒理論和污染控制技術發展趨勢，提升學生愛國情懷和時代使命感

隨著燃燒理論和污染控制技術的發展，粉塵、SO和NO污染控制技術日益成熟，但是CO捕獲效率低，主要污染物排放量巨大。據報道，2019年全球CO排放達到336億噸，我國近100億噸，大氣中CO含量達到414.8ppm，然而2020年由于COVID-19疫情，導致石油使用量大幅減少，CO排放量降低8%。我國2020年向全世界莊嚴承諾：中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取在2060年前實現碳中和。據估計，2030年我國碳峰值約為102.7億噸，為了實現“雙碳”目標，除了節能減排和調整能源結構外，還需對排放的碳進行捕獲、轉化利用和地址封存等，因此，在2060年前實現碳零排放任重道遠。天下興亡，匹夫有責。我們應著力培養學生建設生態文明社會、幸福美好家園的意識和時代使命感。

愛國情懷是中華民族的精神品質，激勵中華兒女為社會進步和祖國發展而不懈奮斗。新時代的愛國情懷包含民族精神（自強不息、勤勞勇敢、團結統一）和時代精神（與時俱進、淡泊名利、勇于創新）。通過燃燒理論和污染控制技術的課程思政教學，進一步提升學生的愛國情懷和時代使命感。

三、教學方法

通過使用翻轉課堂、信息和實踐法對“燃燒理論與污染控制”課程思政進行探索和實踐，為新工科專業的課程思政提供有效途徑。

（一）翻轉課堂法

圍繞上述思政元素，通過互動性和啟發性的翻轉課堂形式，從而達到“燃燒理論與污染控制”課程思政的教學目標。翻轉課堂法不僅能讓學生有效地鞏固理論知識，加深對基本原理的認識，而且是培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要環節。

（二）應用信息技術線上線下相結合多種教學模式

積極運用雨課堂、課堂派、騰訊會議等信息技術，結合線上線下多種教學方法，使教學形式多樣化、課堂更有活力。多種教學形式的探索和實踐，不僅能夠拓展學生的知識面，而且可以提高學生對專業課程的理解。

（三）實踐教學法

馬克思實踐論指出，人們從感性認識到理性認識的過渡需兩個條件：理性思考對感性去偽求真；勇于探索、深入調查。因此，我們采取實踐教學法（例如小組討論和綜合性實驗）讓學生對專業知識從感性認識轉變為科學認識。實行小班教學，采用分組討論的形式，學生和教師一起成為課堂的參與者，激發學生的學習興趣；在講授相關理論知識的同時，開展綜合性的實驗，即讓學生自主設計實驗方案、獨立完成實驗操作，學會測試和分析實驗數據，掌握基本的實驗操作技術，讓學生明白綜合性實驗的嚴謹性與科學性，不僅能培養學生的動手能力，而且可以讓學生從低階能力學習（記憶、掌握和理解）轉變為高階能力學習（分析、評價和創新）。在掌握專業知識的基礎上，將理論學習與實踐操作相結合，能夠提高學生解決實際環境污染問題的能力。

總之，以課堂講授為主，采用翻轉課堂、小組討論、線上線下教學、課后反饋和綜合實踐等多種教學方式，潛移默化地寓思政元素于多樣化的課堂教學中，能夠實現立德樹人的根本目標。

結語

高校實施課程思政教育是貫徹立德樹人的重要途徑。依托“燃燒理論與污染控制”課程思政，挖掘課程思政元素，確立思政元素的切入點，打造知識傳授、能力培養和價值塑造三位一體的教學目標，構建全員、全程和全方位的育人格局。從燃燒發展歷史、基本內容、影響因素、技術應用和發展前景等知識體系中，著力挖掘人格魅力和道德情操、環境保護及人與自然和諧共處、內外因辯證原理、科學素養及工匠精神、愛國情懷和時代使命感等課程思政元素，踐行社會主義核心價值觀，對培養德才兼備的人才具有現實意義。

當然，我們需要通過對結課后的學生進行問卷調查、走訪和網絡形式來評價課程思政的效果。針對學生的問題，我們將對課程中的思政元素進行進一步優化，以達到立德樹人的根本目的。