新工科背景下沼氣工程設計課程思政實踐探索

楊高中，汪 霞，劉宏達，左軍平，艾 平，蔡曉勇*

(1.華中農業大學，湖北武漢 430070；2.湖北省農村能源辦公室,湖北武漢 430070；3.廣水市農業農村局生態能源局，湖北隨州 432700)

針對新時代高質量農業工程專業人才培養要求，需要在新工科新農科高等教育改革的趨勢下，積極進行工農結合、專思融合的農業工程類專業課程思政研究與實踐，促進農業工程類專業人才思政素質和專業能力提升，以支撐我國鄉村振興戰略對農業工程類高素質拔尖人才的培養需求，緊密貼合新農科建設的新思路、新結構與新模式的教育理念。

該研究以農業工程專業的專業選修課程沼氣工程設計為例，深度挖掘專業課程中的思政元素，為實現“課程承載思政”與“思政寓于課程”的有機統一，形成可復制、可借鑒的教學范式，探索并豐富了新的教學方法與手段，尋求專業教學內容與課程思政的嵌入點，設計經典教學案例，設計開展思政教育的教學環節，在專業課程的教授中引導學生形成正確的世界觀、人生觀、價值觀，鑄就理想信念、錘煉高尚品格。

1 沼氣工程設計思政融合及預期效果

沼氣工程設計是華中農業大學于2017年面向農業工程一級學科下的能源與動力工程專業學生開設，立足于工程設計實踐能力培養，具有鮮明的農村能源行業特征。課程緊緊把握課程思政有別于思政課程的基本原則，通過細節挖掘、系統提煉、過程貫穿等方式深挖專業課程蘊含著的根植于農村、服務于農民、立志于農業和綠色發展等思政元素，從教師、教學內容、教學方式、教學手段等層面出發，將思政內容和專業知識有機結合并嵌入，形成協同育人機制，促進學生專業知識的提升和社會主義核心價值培育，結合脫貧攻堅戰略，培育學生對于社會和國家的責任擔當意識。

結合課程內容布置利用生物技術和工程技術實現對有機廢棄物的資源化利用等工程系統設計分析任務，以培養學生系統思維模式和工程思維模式，同時融入對我國生態文明建設理念的認識和對當前政策的跟蹤學習、思考和討論。在該課程的建設和改革過程中，引入課程思政內容設計，緊扣我國沼氣事業百年來的變革歷程，通過國際視角比較，行業人物故事等講述以培養專業情感和弘揚創新精神。沼氣工程設計根據課程內容發掘思政元素見表1。

以歷史情懷、創新思維、系統思維、務實精神為主要目標，以培養學生專業情感和職業信心、提高學生職業技能和審美情趣為根本目的，增強學生的自信感、責任感，認同感和使命感，多方面提升能力、拓寬思維以實現學生內心自我驅動。通過落實專業課程思政育人，促進學生綜合發展。

2 沼氣工程設計課程思政案例分析

在沼氣工程設計課程的思政實踐探索中，針對課程思政目的設置主要思政模塊，在基本原理基礎上，引入專門的案例分析，結合一定的專題作業，落實專業課程思政育人，促進學生綜合發展，以實現思政目標，探索方案如圖1所示。

沼氣發酵原理是大自然選擇的碳循環最簡潔的途徑，從幾種能源轉化模式的比較，直觀感受厭氧模式的自然之法，引出“道法自然”的哲學思想，剖析現代科學技術里面“大道至簡”的哲理觀念的表現，引申至對我國傳統儒道文化中的“為學之道至簡至易”等方法論的溯源與解析。

表1 沼氣工程設計課程思政元素

圖1 沼氣工程設計課程思政實踐探索Fig.1 Ideological and political practice exploration of biogas engineering design course

以厭氧菌為對象，挖掘其所蘊含的對人們有所啟發的內在精神，比如處于自然生態鏈最底端而發揮對地球最為重要的分解循環作用、具備以最簡單的碳源為食物合成能源產物的獨特本領、在惡劣的環境下可以不斷調整適應以繼續工作、在極端惡劣條件下則蟄伏待環境改善即迅速恢復等。處處皆有啟迪，從小小的厭氧菌出發，分析其蘊含的成就事業所需的必要精神。加強學生對厭氧發酵技術手段的客觀認識，并引導學生發展善于聯想、展開思考、勤于反思的思維方式，培養以小見大的思考方法。

通過我國近幾十年來的沼氣發展歷程，引導學生思考在不同時代背景下的政策制定出發點及其局限性，并了解黨和政府在農村能源與環境事業上艱難的獨立探索過程。通過國家不斷調整的發展政策以及部分失敗案例的分析，理解“因地制宜”等發展方針的形成，領會在沼氣事業發展過程中必須注重事理物理的系統發展觀。同時，也從我國戶用沼氣、小沼工程、大型沼氣、生物天然氣等近20年來的各階段的跳躍式發展說明當代中國的科技進步和國力增長，以及我國農村農業的劇烈發展和轉型。同時激勵同學們堅持行業情懷，樹立領跑意識，建立領跑機制，為新時代從“沼氣大國”到“沼氣強國”的轉變貢獻力量。

通過講述民國時期的“國瑞沼氣行”的民族企業家創業失敗故事，分析在民族積弱、列強欺辱等大環境下的民族企業必然失敗的結局。在此基礎上，轉而介紹我國目前沼氣大國的現有局面，同時講述我國現代沼氣發展過程中的幾起幾落，結合新中國成立以來不同時期的時代特征，分析不同時期對應的沼氣發展政策以及其成敗內因。同學們能夠更好地了解到我國政府對農村能源的關注和投入，也能更理性客觀地分析技術發展過程中的瓶頸問題及相應策略，學會從更高層級視角來分析技術系統的實際應用。

從我國是沼氣大國而非沼氣強國的現實出發，問診把脈，提出發展建議和產業策略。引導學生從產業鏈整體出發，梳理影響我國當前沼氣產業發展的主要因素，從政策、技術、配套、市場、管理等多方面進行深入探討，綜合分析各方面的交互影響和優劣輕重關系。要求學生收集資料，了解德國沼氣產業發展的歷史和現狀，解析其發展為沼氣強國的主要原因，以及目前在沼氣技術方面的主要領先優勢，并提出我國如何學習和超越的發展思路。在此基礎上，要求學生從政策制定者角度提出完整的產業發展建議，以此“發現問題，分析問題，解決問題”的思維訓練提升學生的系統思考能力。同時通過對沼氣產業鏈的中歐對比，引導學生認識到我國現代工業發展的限制因素，并引導學生樹立擔當精神，學習德國工匠精神，穩步踏實的逐漸實現技術趕超。

以沼氣工程中的某一設備，如進料泵為例，展示德國企業各式不同的進料泵，功能各異，性能優良，幾十年間不斷發展成一系列產品，小小進料泵含有諸多科技含量，以說明德國企業潛心發展，不斷創新的企業文化底蘊，從價格、功能方面與國產產品進行的對比，以感受幾十年專注于一個產品而產生的競爭力和生命力。以中國企業全面進口德國設備的案例，激發學生的行業情懷，樹立踏實做事，技術強國的責任感。

結合課程不同章節內容，穿插介紹在沼氣工程領域的國內外科研工作者、企業創業者、技術研究者、管理工作者和基層技術及服務人員。在科研工作者方面，介紹發明UASB的Lettinga教授，放棄申請專利而全球分享的故事，如發明厭氧生物濾池的McCarty教授、國內最早從事厭氧技術的錢易院士等，學習學者們的治學精神和人格風范。在企業發展方面，選取典型案例說明中國企業如何把握機遇，服務社會，引領行業的發展精神及其特有的企業文化，以此引導學生感受中國人勤奮、創新、開拓的民族特質，激勵樹立領跑意識，建立領跑機制。此外，再介紹我國近30年的沼氣行業發展的基層農村能源工作者，選取典型人物故事，宣揚人物精神，通過人物事跡介紹，認識在技術發展中的人事要素及主觀能動作用。

選取基層沼氣行業從業者的先進事例，講好基層人物故事，如農村能源辦資深技術人員、基層沼氣服務站的家族創業故事等，投身沼氣服務行業，提高服務質量，創新服務模式，從基層人物的先進事跡中深入挖掘克服困難、銳意進取、開拓創新的創業精神，由此分析每個人在不同條件下都能成就平凡而又不平凡的事業的深刻意義。采用沼氣行業從基層到政府管理人員、科研人員等行業故事，讓同學們領會到各行各業都可有一番作為，但不論任何行業，都需具有創新、開拓等品質。

首先在理論上學習當前中國特色生態文明建設的戰略意義，深入學習我國關于生態文明建設的理論思想，在課程中貫徹融入尊重自然、保護自然的傳統文化蘊涵的生態文明理念。布置任務要求學生整理我國近年以來生態文明建設的系列政策方針，深入領會習近平生態文明重要思想，并從中尋找與沼氣工程相關的具體政策內容，如分析中央一號文件中沼氣相關政策歷年來的調整，認識以沼氣工程為紐帶構建的農業廢棄物處理及能源化、資源化利用的生態循環農業系統理念，領會沼氣工程在鄉村振興、農村環境治理等領域的可為之處，以及隨著時代發展對沼氣工程在功能效用方面要求的變化。

以縣域廢棄物處理為例，選取全縣畜禽糞污處理整縣推進項目，從項目應用與實施方面出發，進行縣域的收儲運系統配套、規劃編制等方面系統思維模式、工程思維模式培養，并對縣域規模化沼氣工程布局及其所發揮的生態循環農業系統中的養分循環功能進行分析。梳理十九大以來一系列沼氣技術相關的政策，形成近10年來沼氣工程技術規范的文檔，通過內容和內涵的變化，認識我國相關農村能源環境與能源建設政策方針的變化。培養學生對國家政策方針的學習能力，增強學生對生態文明建設的認識，以及對沼氣工程建設的實踐意義。

3 結語

沼氣工程設計立足于課程學理，注重學術內涵育人的思政教育途徑，深入研究并逐步凝練專業課程思政案例，開展了符合自身特色的探索與實踐，形成了新工科背景下的具有工農特色思政教育的協同育人機制，形成了工農結合、專思融合的專業課程思政的實施模式，培養了學生對沼氣工程技術的專業情感和社會擔當精神，增強了學生綜合分析問題和解決問題的能力,從而提高學生整體綜合素質，實現協同培養創新實踐能力強的高素質創新農業工程人才的實踐探索。