“大气污染控制工程”课程思政探索

叶招莲,马帅帅,屠远,赵竹子，吴海燕

(江苏理工学院化学与环境工程学院，江苏 常州 213001)

0 引言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。高校教育要以“培养社会主义建设者和接班人”为根本目标，以立德树人为根本任务，全面推行“课程思政”建设。大学课程思政改革的主战场是专业课，要充分挖掘专业课程的德育和思政元素，高校在进行课程改革时要考虑将思政元素融入课程教学活动的各环节，通过适当的教学设计，显性和隐性思政元素的渗透和贯穿，潜移默化地实现对学生情感与价值观的引领，实现“知识传授”与“价值引领”并重，润物细无声地实现“教书”与“育人”职能[2]。在课程改革中，应弘扬工匠精神，培养学生爱岗敬业、追求卓越的创新精神，多方位、多途径、全过程实施课程的立德育人工作。

目前，已有的课程思政研究还处在探索阶段，工科专业课程如何具体挖掘思政教育资源和实施课程思政的报道还不多。习近平总书记多次强调“绿水青山就是金山银山”，提出建设生态文明是关系人民福祉、关系民族未来的大计。推进生态环境保护、加快环境治理对保障人民健康安全非常重要。“大气污染控制工程”课程是环境科学与工程类专业的重要专业课[3]，2019年本课程获批了校一流课程。本文通过适当的教学设计，结合各个章节的知识点、教学目标，探讨了教学实践活动中融入思政教育的方式及思政内容的筛选，充分挖掘“大气污染控制工程”课程的思政教育功能，从而更好地实现毕业要求和学习目标。

1 准确理解课程思政的作用

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议和全国教育大会上的讲话均强调了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的问题,提出高等教育应该把“立德树人”作为教学的中心环节和根本任务。教育部于2017年12月发布《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》，提出统筹推进课程育人，要求大力推动以“课程思政”为目标的课堂教学改革。《教育部关于深化本科教育教学改革，全面提高人才培养质量的意见》(教高〔2019〕6号)第一条中提出“把思政教育贯穿人才培养全过程”，推动“三全育人”。课程是高校实现人才培养目标的关键。自加入《华盛顿协议》以来，工程类专业课程的教学大纲都以OBE理念为指导，围绕学生的毕业要求进行编写。课程所承载的基本理论和专业技能知识是课程思政的载体，课程思政通过专业知识的传授得以体现。没有课程思政的专业课程是没有灵魂的，脱离专业知识的思政元素是画蛇添足的。因此，课程思政是落实“立德树人”根本任务的关键环节,其本质是将思政元素通过教学设计创造性融入各个教学活动中，实现“价值引领、能力提升、知识传授”的有机统一。

专业课的教学目标中首先要教会学生“学什么、怎么学”。课程思政是在不改变专业课本身承载的专业功能的基础上，隐性融入思政元素，通过引导学生树立正确的价值取向，培育学生的科学精神、工匠精神和担当精神，解决学生“为谁学”的问题。换句话说，思政元素的融入是在保证学生掌握基本专业知识的前提下，提升其职业素养，培养爱国情怀和担当精神。为此，应当根据专业的培养目标，结合每门专业课自身的特点，并注重专业未来就业领域特点与职业规范，再深入挖掘课程的思政元素，通过潜移默化的方式更能发挥对学生的思想教育作用，提升学生对专业课的学习兴趣、对知识的渴求及对未来更好的规划，培养学生树立远大的理想。因此，课程思政对专业课的学习起到画龙点睛的作用。

2 推进课程思政的措施

2.1 巧妙设计教学内容，有效融入思政元素

目前理工科专业课程思政元素的嵌入大多数比较生硬刻板，教师通常在上课前借助“热点事件”“身边的事情”或者课中学生开小差时以“讲大道理”“优秀校友事迹”的方式唤醒学生，绞尽脑汁将工匠精神、爱岗敬业、诚实守信等搬进课堂，但形式刻板，且思政内容与专业知识很难融合，甚至有时脱节，反而使学生对专业知识理解不够，对思政内容反感。因此，尊重教育教学规律，巧妙设计教学内容，构建适应“课程思政”的知识体系，将思政元素显性或隐性融入专业知识，需要从思政内容的选取、教学方式方法等多方面入手，达到通过思政内容加深学生对知识点的理解，着力提高课程思政教学的有效性、高阶性、艺术性和趣味性，提升专业课程思政在学生中的认同度和接受度。

本文以“大气污染控制工程”课程的知识点为例来介绍如何进行课程思政的教学设计。在绪论中讲到我国大气污染现状时，可结合中华人民共和国生态环境部《中国生态环境状况公报》公布的空气质量指数(AQI)，分析可知目前国家空气质量越来越好，优良天气占比(337个城市2019年平均占比82%)逐年升高，雾霾天越来越少，引导学生客观、公正地看待中国的空气质量与国外的空气质量。我国大气中的PM2.5日平均值远高于日本、美国等发达国家，但近年来差距逐渐缩小，空气质量明显改善，雾霾天频率逐渐下降，由此引出“学习大气污染控制，掌握先进的治理技术、源头减排控制技术等”非常重要。借此机会，让环境工程的学生认识到我国在环境保护治理、节能减排方面取得的成绩，增强民族自豪感。同时，又指出仅仅有自信是不够的，掌握关键领域核心技术才能使我们在国际上有话语权，这需要过硬的专业知识，从而激发学生努力学习的内在动力，学会思考作为一个“环境人”的责任与使命。

在挥发性有机物(VOCs)治理章节中，系统讲授吸附、吸收、冷凝、催化氧化、微生物处理等基本的VOCs治理技术。讲授吸附时，不同的吸附剂对极性、非极性VOCs的吸附效果不一样，从而启发学生需要掌握大气中常见的VOCs的极性，而这个又需要学生结合有机化学中的官能团知识。同样，极性和非极性对于有机溶剂吸收VOCs时选择合适的有机溶剂也是非常重要的。通过这些讲授，让学生明白化学知识在环境工程专业中的重要性，学会运用所学的知识解决工程问题非常重要。因此，专业课程教会学生的是运用知识解决问题的能力，而不是单纯传授知识。VOCs是形成细颗粒物(PM2.5)和臭氧的重要前体物，臭氧是夏季的首要污染物。而我国VOCs管理基础薄弱，是大气环境管理的短板。“十三五”规划确定了VOCs排放量下降10%的目标任务，要求提高VOCs治污设施“三率”，即“应收尽收”提升废气收集效率、“同启同停”提升VOCs治理设施运行率、“适宜高效”提升VOCs治理设施去除率。北京市、上海市、江苏省等都印发实施了VOCs治理专项行动方案，如《上海市生态环境局关于开展本市重点行业挥发性有机物综合治理工作的通知》。这些都给学生传递了国家及各省市在治理VOCs上的决心。治理技术不断更新，VOCs的法规标准逐渐完善，教师可以针对这样的社会前沿和热点问题，让学生分成小组，查阅资料，准备PPT。

授课过程中，教师也可以从优秀中华传统文化和生活常识中挖掘“大气污染控制工程”课程中的思政素材，激发学生的学习兴趣。例如讲到燃烧与大气污染这章“3T”条件中的湍流度时，可以让学生联想生活中烧木材时不能堆积在一起，空气流通火才能烧旺；讲到吸附剂为比表面积较高的多孔性材料时，可以引导学生回忆长辈常用丝瓜瓤晒干后洗碗和洗锅，效果也非常好，这些都可以让学生充分意识到我们的祖先充满了智慧，而科技的进步很多都源于生活经验。讲到太阳、大气和地面的热交换时，可以让学生思考太阳每天辐射地面，为什么地面温度不怎么变化？结合辐射逆温的形成及变化谈谈为什么冬天逆温时不适合晨练等；讲到机动车污染控制时，行驶工况对汽油车排放污染物有一定的影响，谈谈开车时怠速、减速、加速时各种污染物的变化等。讲到相关的法律标准时，引导学生多关注新出台的标准，了解“气十条”“水十条”等环保的大政方针，明白作为环境专业的学生，建设可持续发展的生态文明社会是义不容辞的责任与义务。讲到全球气候问题时可以讲全球气候大会，每次大会实质上是国家与国家之间的博弈，这样就巧妙地把社会主义核心价值观融入专业课程中，可以培养学生的国家认同感和民族自豪感。

2.2 创新教学方法，讲究实施艺术

教育的本质是唤醒学生的心灵，激发学生的学习内动力，即用一个灵魂唤醒另一个灵魂。教师需要转变和更新教学理念，创新教学方法，并艺术实施，将课程思政元素融入专业课程教学，使知识传授和价值引领相结合。结合近年几个特殊的重大时期和热点问题，通过“基于问题导向”的互动式、启发式、讨论式等教学方法让学生参与，从而实施课程思政教学。例如，2020年1—3月新型冠状病毒肺炎疫情期间、2014年8月南京青年奥林匹克运动会期间、2016年9月杭州G20峰会期间，大气质量状况都明显改善，让学生分析其原因。又如，春节期间由于燃放烟花爆竹，大气质量状况会如何？这部分采用讨论式教学方法，引导学生从专业知识和思政内容两方面分析和讨论，吸引学生投入这门课的学习。鼓励学生通过文献查阅并探究科学问题，充分发挥学生的主动性和创造性。教师可以结合多年从事“气溶胶化学”“大气化学监测”的科学研究经验，引入“不同时期、不同区域大气PM2.5成分分析和源解析”的数据，说明春节期间燃放烟花爆竹导致重金属离子浓度升高、颗粒物浓度急剧升高等，引导学生回忆小时候燃放烟花爆竹时有股呛鼻的味道，用科学事实让学生认同禁放烟花爆竹的举措。新型冠状病毒肺炎疫情中病毒传播途径之一是气溶胶传播，即病毒吸附在空气的细颗粒物中被人吸入后感染病毒，因此佩戴口罩是有效的防护措施。可以通过“基于问题导向”的启发式教学方法拓展学生的思维，实验室佩戴这种普通医用口罩能否阻挡有毒有害危险气体？这要从普通医用口罩的结构和吸附原理出发。有毒有害危险气体分子小，无法被阻挡在口罩外，需要佩戴实验室专用的N95口罩才能防护，由此可以拓展到化学实验室安全尤其是危险化学品安全问题。通过与学生日常生活和实验常识关联的方式，帮助学生正确认识到疫情期间戴口罩自我隔离和化学实验过程中养成安全操作习惯的必要性。当然，疫情还对社会生活的各个方面产生了影响。疫情期间工业、生产生活、交通都滞缓了，汽车尾气、工业废气排放急剧下降，疫情期间空气质量明显好转，经常见到蓝天白云，通过学生切实的感受让他们明白源头排放控制(工业VOCs减排、汽车尾气减排)的重要性。我国对疫情的有效控制，彰显了中国特色社会主义制度的优越性，激发了学生的制度自信和民族自豪感。

案例教学法也是目前普遍采用的一种教学方法。但采用这种教学方法时，选择的案例要内容生动、形式新颖，与教学目标契合，与教学内容紧密联系[4]。教师应慎重选择经典案例，结合社会热点中的思政元素对学生进行正确的引导，增强教学内容的德育性和现实性。如，通过实际生活的环保故事、中国近年来发生的比较严重的环境污染事件、恶臭气体超标排放等危害事件，将环境保护使命融入专业知识中讲述，使学生在潜移默化中受到熏陶。又如，教师先从接触过的某个工程案例出发，通过讲故事的方式引入工程案例，结合案例中出现的废气治理专业瓶颈问题，再逐步引入理论知识，逐步解开谜团，既能帮助学生理解工艺，又能吸引学生的学习兴趣。

2.3 利用信息化教学手段辅助课程思政

本课程以学习通为信息化教学工具，采用“MOOC线上资源学习+泛雅平台自建网上课程+线下课堂”的“线上+线下”混合式教学模式，将课程思政内容加入超星泛雅平台资源供学生线上学习，与线下翻转式课堂教学结合提升教学效果。例如，在平台资源库中精选一些与环保思政相关的视频、微课、新闻节选等资源，引入环保热点问题，让学生线下课前和课后学习，课中通过翻转引导学生讨论和思考。通过这种“线上+线下”的方式，可以达到两个效果：一是节约了线下课堂的时间；二是视频内容比较简单、易懂、有趣，学生更易接受自学的方式。然而，线上学习往往达不到雁过留声的效果，即学生不会深入思考里面蕴含的专业知识和哲理，需要教师线下通过翻转的方式，以学生为主体，教师主导，启发学生深入思考线上的内容，达到知识的融会贯通。这就好比我们看连续剧，看完之后看剧情分析和点评，会有恍然大悟和茅塞顿开的感觉。例如，通过烟雾事件、沙尘暴等，引入大气污染主题，用数据说明环保从我做起的必要性。

思政内容构思好后，有时需要辅助艺术实施，这样展示给学生才能达到想要的效果，也就是说课程通过后期PPT制作嵌入和微视频插入等制作方式，更容易被学生接受和理解。课程制作分为整体PPT制作和围绕单个知识点的微视频、微课制作，包括视频、语音、图片、动画等，最后将所有的教学资源上传到课程的网络教学平台中，供学生课前、课后学习和观看。微课、微视频制作过程中，需要将脚本制作为动画、穿插图文和视频资料等，以加深学生印象，使学生对专业课程的学习产生浓厚兴趣。

总之，借助这种“网络平台资源+数字化工具+课堂教学”的混合式教学方式，网络教学平台提供的多元化的资源和媒体，既可以引导学生合理利用网络平台，又为个性化学习提供支持环境，更好地实现课程思政[5]。同时，教师借助电子邮件、腾讯课堂在线答疑作为课堂教学的延伸，有利于学生和教师深入交流和讨论，缩小师生间的距离。教师还可以通过“问卷星”等网络无记名问卷调查的形式了解学生的学情，进而及时调整思政的教学设计和方法。

2.4 通过实践教学，加强学生思想道德修养

工科专业中，实验、实习和工程实践过程中本身蕴含着育人元素。例如，新生入学教育中“专业教育”环节就应该设计适当的实践环节，让学生明白专业的特点、职业发展方向和就业领域；实验、实习过程、学科竞赛中蕴含着团队合作、职业态度和工匠探索精神元素等。因此，在实践教学过程中应当更加重视对学生思想政治教育的引导，润物无声的方式使学生内化于心，外化于行，弘扬当代大学生的创新精神和实践能力。本课程根据一流课程建设的目标，教学内容增加了实践教学比例，除了在课堂上引入了大量的废气治理工程实例，也给学生提供了更多参观垃圾焚烧发电厂、RTO处理喷涂废气等工程项目现场的机会。让大家及时将理论知识与实践联系起来，使思政教育不只局限于课堂中，构建知行合一的空间教学模式，既能加深学生对理论知识的理解，又能达到学以致用的目的，将“做中学”的教学方法贯穿到教学中，使学生步入社会成为环保行业合格的从业者。

2.5 创新考核方式，思政内容考核纳入课程考核

转变成绩评定和考核方式，将课程思政内容纳入课程考核[6]，占比为10%～20%。作为理工专业课，考核的主要还是学生对专业知识的掌握和解决复杂工程的能力，而作为课程思政的素养能力不适合以选择题、判断题和填空题等客观题的出题方式呈现，即思政内容的考核不能脱离专业知识，违背毕业要求。为此，本课程的思想政治元素的评价内容可以融合到期末考试中的主观题、案例分析、项目报告、汇报、平时表现和实验等考核过程中。例如，在期末考试中，通过布置“谈谈你对我国雾霾灾害的认识”“控制汽车尾气污染有哪些方式？作为当代大学生可以从哪些方面为打赢蓝天保卫战做些积极的贡献？”“秸秆焚烧利大还是弊大，谈谈你的观点”“煤改气为何能有效改善冬季空气质量？煤改气实施过程遇到了哪些困难？”等。这些主观题既可以考核学生对专业知识的掌握程度，又可以考察学生的综合能力和思辨能力。另外，教师也可以通过观察、记录实验过程中学生的表现及做完实验后，对设备的检查及维护等来考核学生的思想政治表现等；课程学习过程中将参观学习实际工程的心得与体会也纳入思政考核要素中。

总之，考核中增加了过程考核占比，在布置案例分析、热点环保话题等讨论题中融入课程思政元素，要求学生撰写小论文，提出案例的解决方法或者工艺流程等，再通过小组讨论、学生线上匿名互评等方式进行成绩评定。这样可以考核学生的自主学习能力、创新能力、团队协作能力、思辨能力和诚实守信程度。值得注意的是，教师需要精选与课程内容有关的案例，并要求学生查阅文献进行归纳和总结，最后的评分细则中明确专业和思政的分值。

3 结语

落实“立德树人”和“人才培养”任务，将思政要素与专业建设有机融合，对专业课教师、学院领导和学校管理部门都是全新的挑战。教师是高校育人和实现人才培养目标的关键因素，也是“课程思政”实施和推进的关键力量。要保证课程思政改革的顺利实施，理工科教师自身课程思政能力的提升和教学艺术的提升也至关重要。今后，要加强专业课教师队伍建设，教师通过“学习强国”、教师发展中心培训，学习领会习近平总书记系列重要讲话，提升“德育能力”和“德育意识”，才能将思政内容巧妙地嵌入专业内容中，并通过巧妙的教学设计激发学生的学习兴趣。