《大气污染控制工程》课程思政教学设计的探索与实践

王美艳 黄超 张长平 孙优善

【摘要】为培养具有科技报国的家国情怀、无私奉献的职业精神、坚定不移的专业使命感的环境工程专业工程技术人才，本文以《大气污染控制工程》课程中的一个教学节段为例，开展了课程思政教学设计与实施。挖掘多个课程思政元素，利用混合式教学模式，以学生为中心设计教学目标，以成果为导向设计评价指标引导学生自评学习目标的达成，并以学生反馈作为持续改进的依据。

【关键词】《大气污染控制工程》;课程思政;教学设计

以《高等学校课程思政建设纲要》为指导，结合环境工程专业育人目标，采用新颖的教学思路和混合式教学模式，将课程思政有机融入《大气污染控制工程》课堂教学。

一、案例简介

《大气污染控制工程》是面向环境工程专业大三学生的专业必修课，系统介绍了大气污染预防和治理技术的基本原理、主要设备和典型工艺，培养学生认识、分析和解决大气污染复杂工程问题的能力。采用的教材是郝吉明院士主编的《大气污染控制工程》第三版。

本文选取课程中的一个教学节段“燃烧产物与大气污染”作为案例，进行课程思政教学设计实施。案例选自课程知识模块——燃烧与大气污染第四节。授课采用混合式教学手段，利用雨课堂进行课堂互动，引用学堂在线国家精品课作为课程资源，并通过问卷星进行教学评价。

案例教学内容包括：典型大气污染事件、燃烧污染物的形成、污染物与大气质量、燃烧烟气净化新方向。教学重点为污染物的形成机理，教学难点为空气质量指数的计算。知识能力目标为理解污染物形成机理，能够计算空气质量指数。授课主要思路是采用故事串联的方式组织教学内容，以“我和我的蓝天”为故事主线，将教学内容转变为 “蓝天之殇”“蓝天之敌”“蓝天之约”三个篇章，激发学生学习兴趣，同时为课程思政的实施做铺垫。

二、案例课程思政教学实施

课程教学开始之初，以序幕的形式开篇给学生讲蓝天的故事。

第一篇章：蓝天之“殇”——典型的大气污染事件，以时间为线，以图片、视频等形式讲三个案例，英国伦敦烟雾、美国洛杉矶光化学烟雾和我国京津冀雾霾。通过雨课堂发起提问，结合学生回答情况，引出实际数据分析三种烟雾中对应的燃烧污染物。

第二篇章：蓝天之“敌”——燃烧污染物的形成，结合化学反应方程式和形成机理示意图剖析二氧化硫、氮氧化物、烟尘、有机物和重金属等污染物在燃烧过程中的形成机理。

第三篇章：蓝天之“约”——污染物与大气质量，烟气净化新方向。动态演示1996和2012版环境空气质量标准中关于燃烧污染物浓度控制的变化，给出空气质量指数的概念及计算方法。

引入思政案例1，结合中国统计局、生态环境部相关数据，给出我国40年来经济发展、能源消耗和大气环境污染的关系。GDP呈指数增长，能源消耗不断加剧，二氧化硫、氮氧化物和烟尘分别在2005、2010、2015年呈现拐点，其后逐年降低。其原因在于我国先后颁布的“十一五”“十二五”“十三五”计划中逐步将三种污染物或其前驱体作为减排的主要指标，制定减排计划，从而引领减排技术的不断完善、企业减排措施的不断提升。此后，我国继续颁布了大气污染防治行动计划、蓝天保卫战三年行动计划，进一步保障空气质量的改善。以数据和政策增强学生大气污染治理的决心信心，使其树立专业志向，同时也增强制度自信。

结合2013—2019年中国生态环境状况公报，给出我国酸雨面积显著下降和各污染物年均浓度逐年下降的数据。这些数据是大气走航监测与卫星反演的结果。以图片形式引入思政案例2，在武汉新冠肺炎疫情最为严重的时期，刘文清院士带领团队采用自主研制的走航车，获得疫情期间大气环境质量的第一手数据。以无私奉献的职业精神感染学生，引导其思考环保工作者在特殊时期所作出的行业贡献。

给出烟气治理的各项技术措施，引出烟气净化新方向——超低排放流程，并给出治理流程的虚拟仿真视频。引入思政案例3，以两个我国自主研制的大型化和超高温的高效除尘设备，体现我国大气污染治理技术日新月異的发展，使学生树立科技报国的家国情怀。

课后环节，基于煤改气的新政，各方有不同的言论，让学生基于污染物的产生机理讨论煤改气的利与弊，提高其辩证思维能力。

三、课程思政教学设计反思

（一） 课程思政案例剖析

主线是“我和我的蓝天”，而主题则是习近平生态文明思想在中国大地的生动实践。

通过问卷调查结果分析，学生自评达成度均在95%以上，学生的主观感受中“国家”“科技”“发展”等词频较高，说明本次课达到了预期的课程思政效果。

（二）关于大数据课程思政教学设计的多维延伸

工科学生思维严谨、对数据非常敏感，课程思政也要用数据说话。污染排放数据可进行多维度的延伸。

从时间维度，可以向前延伸至第二次工业革命之前，向后延伸至对未来数据的预测。

从空间维度，可以由中国延伸至世界，尤其是中国治理雾霾与英国、美国治理大气污染的速度相比，更能突出社会主义制度的优越性。

从主体维度，由教师呈现数据延伸到教会学生获取数据使其自行检索总结规律。

从课程载体维度，由《大气污染控制工程》一门课延伸到《水污染控制工程》《固体废弃物处理技术》多门环境工程专业主干课，由讲好蓝天白云的故事，到讲好绿水蔚洋和青山沃土的故事。三大核心主干课并行，讲好“美丽中国”的故事。由专业教育延伸至专业育人，更进一步由专业教育延伸到通识教育，拓展课程思政案例的普适性。

（三）关于学生自评/互评

自评和互评的目的一方面反映实时学情，另一方面使学生对学习内容、学习目标有更明确的理解。评价指标的设计应结合专业顶层设计，由单纯的课程目标达成上升到毕业要求指标点的达成，以提高学生的实践能力为导向。

参考文献：

[1]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html，2020-06-01.

[2]于歆杰.理工科核心课中的课程思政[J].中国大学教学，2019（9）：56-60.

[3]陈卓国.论新媒体背景下高校课程思政教学改革[J].学校党建与思想教育，2019（18）：44-46.

[4]韩宪洲.以“课程思政”推进中国特色社会主义一流大学建设[J].中国高等教育，2018（23）：4-6.

[5]郝吉明，马广大，王书肖.大气污染控制工程（第三版）[M].北京：高等教育出版社， 2010.

【本文系河北工业大学本科教育教学改革研究项目“新工科及工程教育认证背景下环境类通识课程教学改革探索与实践”（201903011）、河北工业大学研究生示范课程建设项目“高等传热传质学示范课程建设”（121031）的阶段性成果】

（作者单位：河北工业大学能源与环境工程学院）