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《汽车排气污染与控制》课程思政教学案例挖掘与探讨

2022-03-16樊永胜陈玉炜熊永莲朱锦娇

科教导刊·电子版 2022年20期
关键词:柴油机排气净化

樊永胜,陈玉炜,熊永莲,朱锦娇

(盐城工学院汽车工程学院,江苏 盐城 224051)

0 前言

《高等学校课程思政建设指导纲要》倡导在开展教育教学活动时,寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观,这一举措直接决定着“中国梦”伟大复兴的实现[1]。作为能源与动力工程的一门重要的专业课程,《汽车排气污染与控制》课程重点讲授发动机排放特性、汽油机机内净化、汽油机后处理净化、柴油机机内净化、柴油机后处理净化等技术,以及排放污染物测试技术和规范等。结合相关实例,分析各种技术的优势与瓶颈,以及主流排放测试技术和现行测试规范,便于学生今后从事相关设计和试验工作,培养学生分析解决问题的意识和能力。在教学实践中,如何串接课程思政案例,引导学生体会民族自豪感、社会主义中国所肩负的大国担当和历史重任,激励学生更加自信和饱满的努力学习,需要理工类课程教师潜心思量和深度挖掘。本文以《汽车排气污染与控制》课程主要内容为线索,引入相关时政大事件,挖掘和探讨思政教学案例的串接和应用。

1 思政案例分析

1.1 环境污染与汽车排放污染物思政案例

中国政府在《巴黎协定》中设定了四大减排目标:预计到2030年,单位GDP的CO2排放,比2005年下降60-65%;非化石能源占总能源20%以上;CO2的排放达到峰值;森林蓄积量,要比2005年增加45亿立方米。由此,我国在汽车排放控制方面更加细化和专业化,将PM2.5浓度及数量、臭氧八小时浓度等列入监控指标,遍布全国的空气监测传感设备向大家实时传递空气污染水平。现场授课时以某款手机APP为例,进行演示,引导学生主动监测环境质量,激励学生的学习兴趣和热情。

1.2 污染物生成机理与影响因素思政案例

近几年,随着党和政府在雾霾治理及汽车排放方面的严格治理和限制,“绿水青山”“最美乡村”正在成为当下中国环境的主流名词。通过播放视频和课堂讨论方式展现环境治理与汽车污染物生成之间的关系,使学生细细体会总书记提出的“青山绿水就是金山银山”,建设生态文明亦是一场涉及科学技术的革命性变革[2]。

1.3 汽油机机内净化技术思政案例

世界内燃机学界曾认为汽油机氮氧化物和碳烟存在极限,如氮氧化物最低限值约为2.5g/kW·h,但近年来我国在多项燃烧技术方面取得突破,获得了更高的热效率(40%以上)和超低排放的巨大进步。这部分教学采用“反转课堂”的形式开展,将学生进行分组,提前布置任务,让学生查阅整理由中国人自主开发或领先于世界的先进的发动机机内燃烧技术(汽油压燃、汽柴油双燃料预混及低温燃烧、均质充量压燃等),然后让学生进行课堂教学,并提问讨论,让学生通过自主学习过程体会中国人勤奋和努力的精神风貌,丝毫不逊色于欧美发达国家。

1.4 汽油机后处理净化技术思政案例

用于汽油机排气处理的三效催化器中含有Pt、Lr、Pd等稀有贵元素,随着排放法规越来越严格,更高催化剂性能的提升将对稀土提出更高的性能要求。国内诸多高校协同开展的多元稀土材料研究,经过多年的开发应用,在国六车用催化剂技术上取得了不错的效果[3]。以此为切入点,重点介绍国内相关高校院所的科研情况,并对比国外高校研究,使学生更多地树立继续读研深造的信念和意识,高精尖技术的突破和取得不是一蹴而就的事情,正确而良好科研习惯的培养,以及时间的积累均不可或缺,培养学生正确的考研观和价值观。

1.5 柴油机机内净化技术思政案例

2020年10月,中国潍柴集团通过多年艰苦的技术研究,创造性的研发了协调设计、协同燃烧、分区润滑、排气能量分配、和智能控制五大具有自主知识产权的先进技术,柴油机燃烧热效率由此超过了50%,突破了节能减排世界级难题,刷新了全球柴油机热效率的新高度。重点介绍潍柴超高热效率柴油机的技术实现过程,能够很好地激发学生爱国情怀和民族自豪感,以此培养学生的学习自信,勇攀科技创新高峰,为建设世界科技强国做出贡献。自觉将个人命运与国家命运紧紧绑在一起,不断攻克科学技术难关[4]。

1.6 柴油机后处理净化技术思政案例

以2016年美国极端暴风雪事件为引例,当时美国大量进口中国汽/柴油发电机组,小型铲雪车等,由于中国自身售后及测试认证的不足,尽管实现了大规模内燃机产品的贸易出口,但并未从中获利,倒逼中国政府及企业严格制定发动机尤其是非道路用柴油机的排气净化立法及技术规范实施细则。教育学生“落后就要挨打”的教训依然在身边时不时出现,深刻体会社会主义中国屹立于世界的不易和难度,提升学生积极主动学习的精神风貌,以及参与世界竞争的危机意识。

1.7 排放污染物的测试技术思政案例

与美国在公共卫生事件突发时期退出世界卫生组织如出一辙,早在2019年11月4日美国便退出了全球最重要的气候协定《巴黎协定》,选择了消极应对气候变化的立场。正因为美国政府的消极态度,间接导致德国大众汽车在美国排放测试数据造假,尽管最后被查出并被处罚,但也说明美国在汽车排放污染控制方面存在的技术漏洞和消极态度。这种缺少大国担当,充满傲慢与偏袒的行为方式,在人类命运共同体背景下注定为世界人民所耻笑。相反,中国在全球治理中肩负重要使命,近年来积极参与和引领世界气候治理,积极推进气候治理体系改革和建设[5]。提高学生的主人翁意识,并增强学生主动担当的责任感和使命感。

1.8 汽车排放法规及测试规范思政案例

中国国五排放标准对等欧五排放标准,于2017年1月1日起在所有省市直辖市执行,比欧五执行时间晚了十年。中国与欧洲的第六代排放标准差异较大,但仍主要参照欧六标准的要求。国六A标准从2021年开始在全国范围强制执行,比欧六A的执行时间晚了八年。但欧六过渡周期比较长,最终的欧六D是从2020年开始执行,而国六的最终标准国六 B将从2023年开始在全国范围强制执行,仅比欧六D的执行时间晚了三年。中国经过快马加鞭式的推进,已经基本赶上了欧洲法规的实施进度。这部分采用对比分析的方式,使学生更加清晰地感受中国追赶世界的步伐,体会民族自豪感和危机意识。

2 总结

在过往,高校理工科课程教学目标的定位,专注定位于培养满足企事业单位具体岗位技术水平需要的技能型人才,而且是培养人文精神、道德素质和家国情怀极为重要的一环,理工科课程教学过程中往往伴随着平淡无趣的公式演示推导和死记硬背的灌输,而这样的教学过程本身就是由思政理念的匮乏造成的。分析于此,新时代背景下的高等教育往往肩负着育人树德、文明推进和社会演化发展的多重使命任务,尤其在高校理工科课程的教育教学改革方面,思想政治教育绝不能缺失,亦不能落后,否则会造成“失之毫厘谬以千里”的巨大损失,对党和国家的人才培养工作造成不可弥补的错误。在笔者所承担的《汽车排气污染与控制》课程教学中,通过探讨上述时政大事件案例进行课程思政的串接应用,将平时所看所闻的新闻案例转化为有效的教学实践载体,以期在自然科学类知识学习中融合贯彻理想信念的精神指引和文化支撑,进而形成在“授业解惑”的同时进行“传道育人”的良好教学氛围。

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