“大气污染控制工程”课程思政教学改革实践

［摘 要］ 为充分发挥环境工程专业课程在立德树人方面的作用，培养踏实创新、追求卓越、具有情怀的应用型环保工程师，课题组充分挖掘“大气污染控制工程”课程的思政元素，在教学模式、教学内容及教学方法等方面进行改革和实践。实施了以学生发展为中心的课堂教学创新模式，构建了以创新意识和能力培养为目标的课外学习任务体系，融入习近平生态文明思想、可持续发展理念、社会责任感、技术创新等思政元素，从课程教学内容与方法两大角度实现课程思政育人功效。

［关键词］ 对分课堂；大气污染控制工程；课程思政

［基金项目］ 2021年度浙江省第一批课程思政教学研究项目“‘党建+课程思政’模式下的环境工程专业‘三全育人’体系构建”（浙教函〔2021〕47号）；2022年度浙江省课程思政示范课程项目“大气污染控制工程”（浙教函〔2022〕51号）

［作者简介］ 沈晓莉（1980—），女，浙江武义人，硕士，衢州学院化学与材料工程学院副教授，主要从事土壤重金属污染修复研究；赵芝清（1979—），女，浙江兰溪人，博士，衢州学院化学与材料工程学院教授，主要从事废水生物处理及资源化研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）47-0081-04 ［收稿日期］ 2023-10-10

面对国内外日益多元化、复杂化的环境污染问题，以及实现人与自然和谐共生的中国式现代化建设的战略发展需求，环境工程专业学生应牢固树立新时代生态文明理念，以高度的社会责任感和主人翁精神扛起建设美丽中国的使命担当。“大气污染控制工程”作为环境工程专业必修课，肩负着为党和国家培养具有社会责任感、兼具创新思维、能解决复杂大气环境问题的工程技术人才的重任。当前，各高校开展了与本课程相关的课程思政教学改革。例如，刘洁等［1］将思政教育贯穿课程的教学目标、内容、方法及质量评估等环节；张晓东团队积极探索了“知识传授与价值引领相结合”的有效路径［2-3］；王美艳等［4］利用混合教学模式，以学生为中心设计教学目标，以教学成果为导向设计评价指标，以学生反馈为持续改进的依据，系统设计了本课程的思政教学路径。

在应用型本科院校建设背景下，本课程团队在吸收同行建设经验的基础上，历时七年探索实施了以项目为载体的对分课堂教学模式，同时积极在教学内容中融入习近平生态文明思想、可持续发展理念、社会主义核心价值观、科技创新等元素；在教学方法中融入责任教育、踏实严谨作风、团队合作等元素，培养学生的家国情怀、责任意识、创新思维和工匠精神。

一、“大气污染控制工程”课程思政改革举措

（一）构建以创新意识和创新能力培养为目标的课外学习任务体系

考虑到本课程应用性强的特点，结合典型行业烟气污染治理流程，在教学设计过程中，按照大气污染物的产生、治理、排放路径，将课程内容分为烟气体积及污染物排放量估算，颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、挥发性有机物、二氧化碳控制等专题［5］，并构建课外任务体系。在每个教学专题中插入相关的实验与项目设计，分别制定专题课外设计任务和技术报告任务，要求学生在专题内容学习期间，以团队合作的方式完成至少1个具体工程项目的烟气净化系统设计，以培养学生解决复杂大气环境污染控制问题、主动寻找解决方案的综合能力，并在不断自主学习、小组讨论、问题探究的过程中逐渐构建高阶知识体系。同时为体现污染物治理技术的先进性和前沿性，培养学生的自主学习能力、文献检索能力及团队协作能力，要求学生以团队合作的方式完成至少1篇与专题内容相关的新型技术报告，并做课堂汇报。例如，在各类污染物控制技术专题中，通过布置完成污染物控制实验、工艺设计、技术研究进展报告等课外任务，使学生借助自主建设的课程线上学习平台以及网络信息等资源，充分利用课外时间开展自主学习、小组讨论和分工合作。

从课程目标达成情况来看，一方面通过对具体工程案例中锅炉燃煤产生的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳等大气污染物净化治理项目的综合设计，使学生综合运用数理化知识，完成污染物治理工艺流程设计与论证、操作条件控制与优化、过程强化以及设备的计算选型。促使学生加强对技术原理、治理设备、工艺参数、影响条件等理论知识的理解，厚植工程伦理、职业素养和工匠精神，培养实事求是、踏实严谨的工作作风。另一方面，通过对温室气体、PM2.5、VOCs、SOx、NOx等大气污染物治理净化技术研究进展报告的撰写与汇报，使学生广泛查阅国内外文献，不断加深对新政策、新技术、新工艺、新方法、新设备的了解，培养学生探索开发新技术的意识以及善于思考、沟通和表达的能力。

（二）实施以学生发展为中心的课堂教学创新模式

本课程的整个教学过程以对分课堂为抓手，实施“三环节五步骤”教学法。三环节是指课前学习、课堂互动、课后内化吸收三个环节；五步骤是指课堂教学过程中的教师讲授、个人陈述、小组讨论、全班讨论以及教师总结五个步骤。

课前学习环节是学生熟悉基础理论知识的过程，学生通过线上自主学习和线下课堂听讲完成系列知识的构建。学生在接受课外学习任务后，利用教材、视频、案例等多元化的教学资源，通过在线学习、互相交流、资料查阅、独立思考、走访企业等途径，以自主学习和团队合作的方式于线下完成项目设计和技术报告等专题任务，自主构建知识体系，并在此过程中不断提高自主学习以及团队合作的能力。教师为学生提供丰富的课程学习资源，建设完善课程在线学习平台，包括自制的知识点微课、设备虚拟动画、仿真实训视频、课件、案例、题库、设计资料等。学生可自主学习大气污染物治理新技术、新方法，学习污染物转化治理原理、流程、工艺、设备等；培养探索开发新技术的意识以及解决大气污染治理工程领域复杂问题的能力。在开放式项目设计过程中，学生需通过团队合作的方式拟订方案、开展工艺设备的设计计算、解决工程实际问题，引导学生考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等制约因素，培养他们的社会责任感。

课堂互动环节主要采用成果交流的方式，在课堂内围绕课外专题任务内容，按教师讲授、个人陈述、小组讨论、全班讨论以及教师总结这五个步骤开展教学。教师讲授一般采用导图式梳理、精讲重点，分析难点，辅以课堂练习、知识归纳总结、问题分析探究等过程，使学生掌握数学模型、分解与综合等科学研究方法，同时结合教学内容融入科学家精神、马克思主义的认识论和辩证法、社会主义核心价值观、科技前沿动态等思政元素，在知识传授的过程中体现能力培养和素养提升。在教师讲授之后，学生按小组针对专题任务分享各自的研究学习成果，其他小组讨论后开始互相提出已解决的难题、寻求帮助的问题，以及考考同学的问题。此环节一方面为学生提供了汇报交流的机会，帮助他们提高语言表达、思考沟通、质疑提问、思辨等能力；另一方面能使教师及时掌握学生学习状态，进行有针对性的考核和指导，并加以引导，使他们树立正确的“三观”，坚定理想信念。

课后内化吸收环节包括项目完善和实践巩固。经课堂交流讨论后，学生根据其他小组反馈的问题和建议于课后继续完善设计内容，并配套开展与专题内容相关的仿真实训、实验操作等，进一步提高学生追求卓越、精益求精的工匠精神以及理论联系实际的意识和能力。

（三）融入思政元素，实现专业教学内容与思政教学要素的有效衔接

针对不同专题内容的特点，充分挖掘、合理设计融入的思政元素（如图1所示）。专题一主要包括大气环境问题、污染现状、控制目标等内容，可以引入我国生态文明建设和环保成就，以及可持续发展理念、“双碳”目标等元素，可以通过播放相关视频，更形象生动地让学生了解我国针对大气环境污染问题的治理现状、当前的主要任务以及面临的挑战，提高他们的社会责任感，坚定“四个自信”。专题二重点介绍烟气排放标准以及污染物浓度扩散，包括烟气体积、SOx、NOx、颗粒物等大气污染物的定量计算，涉及较多的科学定理和经典公式，可以融入科学家的科学成就、精神品质等元素，通过故事讲述、案例分享的方式，让学生感同身受，培养他们的家国情怀和坚韧不拔、开拓创新的精神。专题三到专题六是有关各类大气污染物的控制技术，重点讨论污染物的控制原理、方法、设备、工艺等内容，可以围绕新技术、新设备、新工艺开展讲解、讨论和研究，培养学生树立开发新技术的意识和挑战创新精神。

（四）落实课程全过程、分阶段考核评价机制

学生平时学习过程、状态及效果是本课程目标达成的重要考核指标。为此，本课程建立了全过程考核评价体系，将作业（10%）、课堂讨论（10%）、项目设计（5%）、技术汇报（10%）、课程实验（5%）、期末考试（50%）等环节成绩综合纳入本课程的最终成绩评定（如图2所示），对学生在基础理论扎实程度、方案撰写能力、工艺设计能力和实验运行管理能力等方面的表现，以及要求达到的程度进行全面评价，重点考查学生运用理论知识分析单元操作过程中影响因素，获得有效结论的能力，以及针对污染物转化治理需求，完成方案比较选择以及构筑物或设备的设计选型的能力，综合反映学生对本课程目标的达成效果。每一项考核内容都建立详细的评分指标，同时对应课程目标，量化考核每名学生在每个专题学习阶段完成的任务质量，并作为课程最终成绩评定的依据。

二、“大气污染控制工程”课程思政改革成效

“大气污染控制工程”课程具有内容繁杂、多学科交叉、技术更新快、贴近生活与生产实际等特点，传统的教学按部就班，学生反馈学习难度大、效果差。自开展教学创新改革以来，学生的学习热情和主动学习意识均有明显提高，采用创新方法教学的学生课程成绩明显高于常规教学班级学生。例如，专升本学生有超过50%学生在专科阶段没有环境工程专业背景，专业基础知识薄弱，工程应用能力差，但是本课程期末考试平均成绩高于采用传统方法教学的本科班；而在第二年的教学中本科班学生采用创新方法教学，其及格率又比传统教学的专升本班高出近15个百分点。除此之外，学生主动参与学科竞赛、大学生科技创新项目的积极性不断提高，且连年取得突破，在省级乃至国家级赛场取得优异成绩，本课程团队教师已指导学生主持各级大学生科技创新项目20余项，其中省部级以上奖10余项，指导学生参加全国大学生生命科学竞赛、浙江省大学生环境生态科技创新大赛等学科竞赛，共获三等及以上奖项30余项，其中国家级一等奖1项，省级一等奖12项。

结语

面对新时代的奋斗目标，高校教师应牢记为党育人、为国育才的使命，持续深入推进课程思政教学改革，不断加强个人政治理论和业务学习，持续提升团队教师德育水平和育人能力；进一步挖掘专业课程内容及教学方法中蕴含的思政元素，建设课程思政专题素材资源库，做好顶层设计，更好地发挥课堂教学的主战场作用，坚持不懈地引导新时代大学生牢固树立坚定的理想信念，用真心守护祖国的蓝天白云，积极为推进“人与自然和谐共生的中国式现代化”建设做出最大的贡献。

参考文献

［1］刘洁，刘盛余，刘雨露.“大气污染控制工程”课程思政建设的研究与设计［J］.教育教学论坛，2021（14）：133-136.

［2］张晓东，黄远东，王冠.环境工程专业教学中的课程思政教育探索：以“大气污染控制工程”课程为例［J］.上海理工大学学报（社会科学版），2019，41（4）：380-385.

［3］张晓东.大气污染控制工程课程思政案例设计［J］.广州化工，2021，49（6）：133-135.

［4］王美艳，黄超，张长平.《大气污染控制工程》课程思政教学设计的探索与实践［J］.科教论坛，2021（1）：77-78.

［5］赵芝清.基于应用型人才培养理念的《大气污染控制工程》课程改革探索［J］.广东化工，2018，45（6）：260-261.

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