“大氣污染控制工程”課程思政教學改革實踐

［摘 要］ 為充分發揮環境工程專業課程在立德樹人方面的作用，培養踏實創新、追求卓越、具有情懷的應用型環保工程師，課題組充分挖掘“大氣污染控制工程”課程的思政元素，在教學模式、教學內容及教學方法等方面進行改革和實踐。實施了以學生發展為中心的課堂教學創新模式，構建了以創新意識和能力培養為目標的課外學習任務體系，融入習近平生態文明思想、可持續發展理念、社會責任感、技術創新等思政元素，從課程教學內容與方法兩大角度實現課程思政育人功效。

［關鍵詞］ 對分課堂；大氣污染控制工程；課程思政

［基金項目］ 2021年度浙江省第一批課程思政教學研究項目“‘黨建+課程思政’模式下的環境工程專業‘三全育人’體系構建”（浙教函〔2021〕47號）；2022年度浙江省課程思政示范課程項目“大氣污染控制工程”（浙教函〔2022〕51號）

［作者簡介］ 沈曉莉（1980—），女，浙江武義人，碩士，衢州學院化學與材料工程學院副教授，主要從事土壤重金屬污染修復研究；趙芝清（1979—），女，浙江蘭溪人，博士，衢州學院化學與材料工程學院教授，主要從事廢水生物處理及資源化研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）47-0081-04 ［收稿日期］ 2023-10-10

面對國內外日益多元化、復雜化的環境污染問題，以及實現人與自然和諧共生的中國式現代化建設的戰略發展需求，環境工程專業學生應牢固樹立新時代生態文明理念，以高度的社會責任感和主人翁精神扛起建設美麗中國的使命擔當。“大氣污染控制工程”作為環境工程專業必修課，肩負著為黨和國家培養具有社會責任感、兼具創新思維、能解決復雜大氣環境問題的工程技術人才的重任。當前，各高校開展了與本課程相關的課程思政教學改革。例如，劉潔等［1］將思政教育貫穿課程的教學目標、內容、方法及質量評估等環節；張曉東團隊積極探索了“知識傳授與價值引領相結合”的有效路徑［2-3］；王美艷等［4］利用混合教學模式，以學生為中心設計教學目標，以教學成果為導向設計評價指標，以學生反饋為持續改進的依據，系統設計了本課程的思政教學路徑。

在應用型本科院校建設背景下，本課程團隊在吸收同行建設經驗的基礎上，歷時七年探索實施了以項目為載體的對分課堂教學模式，同時積極在教學內容中融入習近平生態文明思想、可持續發展理念、社會主義核心價值觀、科技創新等元素；在教學方法中融入責任教育、踏實嚴謹作風、團隊合作等元素，培養學生的家國情懷、責任意識、創新思維和工匠精神。

一、“大氣污染控制工程”課程思政改革舉措

（一）構建以創新意識和創新能力培養為目標的課外學習任務體系

考慮到本課程應用性強的特點，結合典型行業煙氣污染治理流程，在教學設計過程中，按照大氣污染物的產生、治理、排放路徑，將課程內容分為煙氣體積及污染物排放量估算，顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、揮發性有機物、二氧化碳控制等專題［5］，并構建課外任務體系。在每個教學專題中插入相關的實驗與項目設計，分別制定專題課外設計任務和技術報告任務，要求學生在專題內容學習期間，以團隊合作的方式完成至少1個具體工程項目的煙氣凈化系統設計，以培養學生解決復雜大氣環境污染控制問題、主動尋找解決方案的綜合能力，并在不斷自主學習、小組討論、問題探究的過程中逐漸構建高階知識體系。同時為體現污染物治理技術的先進性和前沿性，培養學生的自主學習能力、文獻檢索能力及團隊協作能力，要求學生以團隊合作的方式完成至少1篇與專題內容相關的新型技術報告，并做課堂匯報。例如，在各類污染物控制技術專題中，通過布置完成污染物控制實驗、工藝設計、技術研究進展報告等課外任務，使學生借助自主建設的課程線上學習平臺以及網絡信息等資源，充分利用課外時間開展自主學習、小組討論和分工合作。

從課程目標達成情況來看，一方面通過對具體工程案例中鍋爐燃煤產生的顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳等大氣污染物凈化治理項目的綜合設計，使學生綜合運用數理化知識，完成污染物治理工藝流程設計與論證、操作條件控制與優化、過程強化以及設備的計算選型。促使學生加強對技術原理、治理設備、工藝參數、影響條件等理論知識的理解，厚植工程倫理、職業素養和工匠精神，培養實事求是、踏實嚴謹的工作作風。另一方面，通過對溫室氣體、PM2.5、VOCs、SOx、NOx等大氣污染物治理凈化技術研究進展報告的撰寫與匯報，使學生廣泛查閱國內外文獻，不斷加深對新政策、新技術、新工藝、新方法、新設備的了解，培養學生探索開發新技術的意識以及善于思考、溝通和表達的能力。

（二）實施以學生發展為中心的課堂教學創新模式

本課程的整個教學過程以對分課堂為抓手，實施“三環節五步驟”教學法。三環節是指課前學習、課堂互動、課后內化吸收三個環節；五步驟是指課堂教學過程中的教師講授、個人陳述、小組討論、全班討論以及教師總結五個步驟。

課前學習環節是學生熟悉基礎理論知識的過程，學生通過線上自主學習和線下課堂聽講完成系列知識的構建。學生在接受課外學習任務后，利用教材、視頻、案例等多元化的教學資源，通過在線學習、互相交流、資料查閱、獨立思考、走訪企業等途徑，以自主學習和團隊合作的方式于線下完成項目設計和技術報告等專題任務，自主構建知識體系，并在此過程中不斷提高自主學習以及團隊合作的能力。教師為學生提供豐富的課程學習資源，建設完善課程在線學習平臺，包括自制的知識點微課、設備虛擬動畫、仿真實訓視頻、課件、案例、題庫、設計資料等。學生可自主學習大氣污染物治理新技術、新方法，學習污染物轉化治理原理、流程、工藝、設備等；培養探索開發新技術的意識以及解決大氣污染治理工程領域復雜問題的能力。在開放式項目設計過程中，學生需通過團隊合作的方式擬訂方案、開展工藝設備的設計計算、解決工程實際問題，引導學生考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等制約因素，培養他們的社會責任感。

課堂互動環節主要采用成果交流的方式，在課堂內圍繞課外專題任務內容，按教師講授、個人陳述、小組討論、全班討論以及教師總結這五個步驟開展教學。教師講授一般采用導圖式梳理、精講重點，分析難點，輔以課堂練習、知識歸納總結、問題分析探究等過程，使學生掌握數學模型、分解與綜合等科學研究方法，同時結合教學內容融入科學家精神、馬克思主義的認識論和辯證法、社會主義核心價值觀、科技前沿動態等思政元素，在知識傳授的過程中體現能力培養和素養提升。在教師講授之后，學生按小組針對專題任務分享各自的研究學習成果，其他小組討論后開始互相提出已解決的難題、尋求幫助的問題，以及考考同學的問題。此環節一方面為學生提供了匯報交流的機會，幫助他們提高語言表達、思考溝通、質疑提問、思辨等能力；另一方面能使教師及時掌握學生學習狀態，進行有針對性的考核和指導，并加以引導，使他們樹立正確的“三觀”，堅定理想信念。

課后內化吸收環節包括項目完善和實踐鞏固。經課堂交流討論后，學生根據其他小組反饋的問題和建議于課后繼續完善設計內容，并配套開展與專題內容相關的仿真實訓、實驗操作等，進一步提高學生追求卓越、精益求精的工匠精神以及理論聯系實際的意識和能力。

（三）融入思政元素，實現專業教學內容與思政教學要素的有效銜接

針對不同專題內容的特點，充分挖掘、合理設計融入的思政元素（如圖1所示）。專題一主要包括大氣環境問題、污染現狀、控制目標等內容，可以引入我國生態文明建設和環保成就，以及可持續發展理念、“雙碳”目標等元素，可以通過播放相關視頻，更形象生動地讓學生了解我國針對大氣環境污染問題的治理現狀、當前的主要任務以及面臨的挑戰，提高他們的社會責任感，堅定“四個自信”。專題二重點介紹煙氣排放標準以及污染物濃度擴散，包括煙氣體積、SOx、NOx、顆粒物等大氣污染物的定量計算，涉及較多的科學定理和經典公式，可以融入科學家的科學成就、精神品質等元素，通過故事講述、案例分享的方式，讓學生感同身受，培養他們的家國情懷和堅韌不拔、開拓創新的精神。專題三到專題六是有關各類大氣污染物的控制技術，重點討論污染物的控制原理、方法、設備、工藝等內容，可以圍繞新技術、新設備、新工藝開展講解、討論和研究，培養學生樹立開發新技術的意識和挑戰創新精神。

（四）落實課程全過程、分階段考核評價機制

學生平時學習過程、狀態及效果是本課程目標達成的重要考核指標。為此，本課程建立了全過程考核評價體系，將作業（10%）、課堂討論（10%）、項目設計（5%）、技術匯報（10%）、課程實驗（5%）、期末考試（50%）等環節成績綜合納入本課程的最終成績評定（如圖2所示），對學生在基礎理論扎實程度、方案撰寫能力、工藝設計能力和實驗運行管理能力等方面的表現，以及要求達到的程度進行全面評價，重點考查學生運用理論知識分析單元操作過程中影響因素，獲得有效結論的能力，以及針對污染物轉化治理需求，完成方案比較選擇以及構筑物或設備的設計選型的能力，綜合反映學生對本課程目標的達成效果。每一項考核內容都建立詳細的評分指標，同時對應課程目標，量化考核每名學生在每個專題學習階段完成的任務質量，并作為課程最終成績評定的依據。

二、“大氣污染控制工程”課程思政改革成效

“大氣污染控制工程”課程具有內容繁雜、多學科交叉、技術更新快、貼近生活與生產實際等特點，傳統的教學按部就班，學生反饋學習難度大、效果差。自開展教學創新改革以來，學生的學習熱情和主動學習意識均有明顯提高，采用創新方法教學的學生課程成績明顯高于常規教學班級學生。例如，專升本學生有超過50%學生在專科階段沒有環境工程專業背景，專業基礎知識薄弱，工程應用能力差，但是本課程期末考試平均成績高于采用傳統方法教學的本科班；而在第二年的教學中本科班學生采用創新方法教學，其及格率又比傳統教學的專升本班高出近15個百分點。除此之外，學生主動參與學科競賽、大學生科技創新項目的積極性不斷提高，且連年取得突破，在省級乃至國家級賽場取得優異成績，本課程團隊教師已指導學生主持各級大學生科技創新項目20余項，其中省部級以上獎10余項，指導學生參加全國大學生生命科學競賽、浙江省大學生環境生態科技創新大賽等學科競賽，共獲三等及以上獎項30余項，其中國家級一等獎1項，省級一等獎12項。

結語

面對新時代的奮斗目標，高校教師應牢記為黨育人、為國育才的使命，持續深入推進課程思政教學改革，不斷加強個人政治理論和業務學習，持續提升團隊教師德育水平和育人能力；進一步挖掘專業課程內容及教學方法中蘊含的思政元素，建設課程思政專題素材資源庫，做好頂層設計，更好地發揮課堂教學的主戰場作用，堅持不懈地引導新時代大學生牢固樹立堅定的理想信念，用真心守護祖國的藍天白云，積極為推進“人與自然和諧共生的中國式現代化”建設做出最大的貢獻。

參考文獻

［1］劉潔，劉盛余，劉雨露.“大氣污染控制工程”課程思政建設的研究與設計［J］.教育教學論壇，2021（14）：133-136.

［2］張曉東，黃遠東，王冠.環境工程專業教學中的課程思政教育探索：以“大氣污染控制工程”課程為例［J］.上海理工大學學報（社會科學版），2019，41（4）：380-385.

［3］張曉東.大氣污染控制工程課程思政案例設計［J］.廣州化工，2021，49（6）：133-135.

［4］王美艷，黃超，張長平.《大氣污染控制工程》課程思政教學設計的探索與實踐［J］.科教論壇，2021（1）：77-78.

［5］趙芝清.基于應用型人才培養理念的《大氣污染控制工程》課程改革探索［J］.廣東化工，2018，45（6）：260-261.

Curriculum Ideology and Politics Reform and Practice of Air Pollution Control Engineering

SHEN Xiao-li， ZHAO Zhi-qing

（College of Chemical and Material Engineering， Quzhou University， Quzhou， Zhejiang 324000， China）

Abstract： In order to give full play to the role of environmental Engineering major courses in building morality and cultivating talents， to cultivate practical and innovative， applied environmental engineers， the research group fully explored the ideological and political elements of the course Air Pollution Control Engineering， and carried out reform and practice in teaching mode， content and method. It has implemented an innovative model of classroom teaching centered on student development， constructed an extracurricular learning task system aiming at cultivating innovative consciousness and ability， and integrated ideological and political elements such as Xi Jinping thought on eco-civilization， concept of sustainable development， social responsibility， and technological innovation into the curriculum， so as to realize the effect of ideological and political education in the curriculum from the two angles of curriculum teaching content and method.

Key words： PAD class; Air Pollution Control Engineering; curriculum ideology and politics