基于多元化多層次教學的高校工科課程思政探索與融入

摘"要：課程思政與專業課程教學的融合是高校承擔立德樹人根本任務的重要體現。大氣污染控制工程是高校環境科學與工程類專業的核心專業課，該文抓住高校工科課程大氣污染控制工程的基礎核心能力培養的課程地位，通過以學生為中心、以培養一流人才為導向和持續改進的工程教育理念來構建課程的主線和思政元素的探索融入，即通過線上線下混合式教學-翻轉課堂-課程實驗-課程設計-校外專家講座的多元化教學模式探索課程思政元素，并將思政元素融入知識—能力—實踐—思維—素養逐層遞進的多層次教學過程。通過專業核心課程思政元素的探索與融入，培養具有新時代生態文明建設理念，能解決復雜大氣問題的高級工程技術人才。

關鍵詞：高校工科課程；大氣污染控制工程;課程思政；多元化教學模式；多層次教學過程

中圖分類號：G641"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）S1-0065-05

Abstract：Theintegrationofideologicalandpoliticaleducationandprofessionalcurriculumteachingisanimportantmanifestationofthefundamentaltaskofcultivatingmoralityandcultivatingtalentsinuniversities.AirPollutionControlEngineeringisacoreprofessionalcourseforenvironmentalscienceandengineeringmajorsinuniversities.ThispapertakesthepositionofcultivatingthebasiccorecompetenciesoftheengineeringcourseAirPollutionControlEngineeringinuniversities，constructsthemainlineofthecourseandexplorestheintegrationofideologicalandpoliticalelementswithastudent-centered，student-oriented，andcontinuousimprovementorientedengineeringeducationconcept.Thatis，weexploretheideologicalandpoliticalelementsofthecurriculumthroughadiversifiedteachingmodelofonlineandofflineblendedteaching，flippedclassroom，courseexperiment，coursedesign，andoffcampusexpertlectures，andintegratestheideologicalandpoliticalelementsintoamulti-levelteachingprocessincludingknowledge，ability，practice，thinking，andliteracy.Throughtheexplorationandintegrationofideologicalandpoliticalelementsinprofessionalcorecourses，weaimtocultivateadvancedengineeringandtechnicaltalentswiththeconceptofecologicalcivilizationconstructionintheneweraandtheabilitytosolvecomplexatmosphericproblems.

Keywords：engineeringcoursesinuniversities;AirPollutionControlEngineering;course-relatedideologicalandpoliticaleducation;diversifiedteachingmode;multilevelteachingprocess

在2016年全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記強調：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。[1-3]”2020年5月教育部發布《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確要求高校推進課程思政建設，深入貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述。可見，課程思政建設是新時期、新形勢下高等教育的重要責任。課程思政要求將專業知識所蘊含的思政教育元素巧妙貫穿于課堂教育全過程，實現專業知識教學與思政教育的有機統一，促使各類課程同向同行、形成協同效應，從而建立課堂育人新格局[4-5]。

伴隨我國“十四五”生態環境保護規劃的全面展開，各級各部門以期全面推進生態文明建設。為滿足生態文明建設需求，高校在傳授專業理論與技術的同時，也須讓學生更加關注生態環境保護的政策法規以及生態文明思想，因此推進課程思政建設極其重要[6]。大氣污染控制工程是高校的一門工程類課程，旨在向學生全面講授大氣污染的來源影響、傳輸擴散和控制技術，重點介紹大氣污染控制的基本原理、主要大氣污染物的控制工藝和特點、典型工藝的基本計算方法和應用范圍。該門課程具有多學科交叉性、實踐性和前沿性，且涉及知識面寬泛，與人們日常生活和工業生產密切相關，蘊含著大量的思政教育元素點[7-9]。但目前工科專業的課程思政建設工作仍面臨不少困難，比如多數教師往往專注于專業理論與技術而忽視了思政教育并舉、教師對課程思政的認知不足以及人才評價機制不健全等，如何準確地、深入地挖掘專業課程的思政元素，以及如何將思政元素與課程教學有機結合等問題尚待探究[10-11]。本文就大氣污染控制工程課程中思政元素挖掘、思政元素如何與課程教學有機融合進行探討，以期為相關專業的課程思政建設提供參考。

一"重構課程目標

基于以學生為中心、持續改進的工程教育理念，以培養一流人才為導向，筆者根據工程專業論證要求重構了課程目標（表1），涵蓋工程知識、設計開發解決方案、研究、使用現代工具和項目管理五個方面，做到課程目標與課程內容有機融合。從認識大氣污染問題，到了解大氣污染過程的形成，再到掌握大氣污染控制工程問題，再到大氣污染控制工藝流程設計計算和研究，體現了由低階性到高階性的轉變，并融入生態文明建設、大國責任、國家需求和行業需求等思政目標。

二"多元化教學模式中思政元素的探索

本課程基于線上線下混合式教學、翻轉課堂教學、實驗授課教學、課程設計教學與專家講座教學的多元化教學模式，進行課程思政元素的探索，將知識點與思政點巧妙對應。表2展示了教學環節中思政元素的有機融入，涉及哲學、科學認知論、愛國情懷與文化自信、科學技術是第一生產力，以及安全環保意識等方面。

（一）"線下線上混合式教學

線下課程是教學必不可少的環節，筆者基于課程學情認真備課多次研討，把握教學內容中的思政元素，將課程思政融入基礎知識講授中。充分利用課堂時間向學生講授基礎理論知識，搭好理論框架，在理論教學過程中，以大氣知識點為載體，有機融入社會主義核心價值觀、科學嚴謹的創新思維、科學認知論、污染治理成效和大國責任擔當、愛國情感與文化自信、可持續發展觀、生態文明思想與全球觀等思政教育元素，從而為立德樹人的育人理念創造基本條件。同時根據教學內容的重點、難點、課程進度適當調整課程思政元素以適應不同層次的學生，做到思政元素探索的因材施教。在線下授課過程中還進一步增加課程思政的趣味性和吸引力，比如上課時讓學生判斷當天的大氣污染程度、分析氣象擴散條件以及預測空氣質量的變化等，可以將污染治理成效、相關法規政策以及地方行業環保措施等相關思政元素如鹽化水般融入理論教學。

基于大氣污染控制工程專業核心課的重要性，多所高校向師生免費開放線上慕課。清華大學郝吉明院士和王書肖教授等共同講授的大氣污染控制工程是全國首門“大氣污染控制工程”國家級精品課程。讓學生在線學習線上課程，不僅能夠拓展學生的課程知識，還能讓學生感受院士團隊授課氛圍、名師風采和清華大學的課堂，并以此激發學生對于高層次學校的向往，更加努力學習。此外，在授課過程中，郝院士和各位老師也在以不同形式融入思政元素。比如，在講授大氣污染現狀時，和當前大氣污染最近的治理方法、控制途徑相結合，與時俱進；在講授大氣污染源對受體的影響時強調政府部門采用立法、監管的手段限制和控制污染物的排放，讓學生關注官方網站信息，及時了解新出臺的大氣污染防治的相關法規政策和相關部門為控制大氣污染所作出的共同努力。

（二）"翻轉課堂教學

在翻轉課堂上，以學生講解為主。同學們分為若干個小組，課前針對大氣污染及其污染源、大氣污染與全球變化、大氣污染物的傳輸擴散和煙氣除塵脫硫脫硝技術工藝流程等不同主題查閱文獻資料，圍繞各自選擇的主題展開討論，并在課堂上以PPT或其他多媒體方式展示，每個小組的展示時間為10分鐘，其他組的同學提問環節5分鐘，教師點評5分鐘。展示小組的同學可將遇到的問題和疑惑與教師和其他小組的同學溝通交流，實現師生互動和生生互動。翻轉課堂的成績由教師和其他組的同學共同打分，此環節計入最終考核成績，占比10%。通過翻轉課堂，引導學生從聽眾到教師的角色轉變，激發學生學習的主觀能動性，提高學生的思維能力、小組團結能力和自學能力等，采取多種方式激發其學習興趣、成功意識和創新能力。同時，需要通過團隊合作的實踐活動，培養學生的互助協作精神。

（三）"實驗授課教學

課程配套實驗針對煙氣處理的工藝流程內容來開展，包括吸附法處理VOCs、煙氣除塵和煙氣脫硫脫硝。吸附法處理VOCs實驗可以讓學生進一步掌握VOCs的危害和處理的必要性、吸附法的原理和流程；煙氣除塵實驗可以讓學生鞏固袋式除塵器的設備構成、除塵機理、工藝流程和清灰方式等相關知識；煙氣脫硫脫硝實驗可以讓學生加深對堿液吸收二氧化硫和氮氧化物的原理、吸收塔的構成、吸收劑再生等相關知識的理解。通過課程實驗，可以提高學生的動手能力、處理問題能力和團隊協作能力，激發學生對大氣課程內容的興趣，鞏固學習內容。此外，實驗過程中可能會遭遇失敗，需要多次嘗試驗證才能得到有效的實驗結果，從思想政治理念來說，培養學生堅持不懈的執著精神，不計得失的大度心態，這對于學生今后的職業成長之路也至關重要。

（四）"課程設計教學

將課程設計作為一個教學實踐環節，可通過工程設計計算、設備選型、流程設計、技術分析和繪圖等訓練培養學生正確的設計思想與方法，課程設計也是本門課程的考核環節之一。課程設計的具體任務是讓學生對燃煤鍋爐的煙氣處理設計相應的工藝流程，并計算煙氣、設備、煙囪和管道等的相關參數，根據計算結果應用CAD繪制工藝流程圖和設備平剖圖。通過課程設計讓學生進一步掌握不同除塵和脫硫脫硝工藝流程的特點、設備的選型和參數的計算方法等。學生通過小組合作，可以提升他們的團隊協作意識，進一步鞏固、深化和擴展理論知識在工程實際中的應用，深化工程意識。

（五）"專家講座教學

每學期末，在學生充分學習和掌握理論知識的基礎上，邀請具有豐富工程經驗的校外專家開展講座，傳授在實際工業生產過程中大氣除塵、脫硫脫硝的各類問題及其解決方案，并指導學生進行工藝設計和工藝流程的CAD制圖。校外專家還向學生介紹前沿的除塵、脫硫脫硝工藝及其應用和研發，進一步開闊學生的工程見識，激發學生的科研興趣，拓寬學生的創新思維和眼界，更加深刻地理解國家需求與專業發展趨勢的結合。同時，讓學生對自己專業方向也有了更加深刻的認識和思考，進一步激發學生創業就業的熱情。課外講座還可以讓學生了解到行業需求和專業前景，激發他們作為環保人的擔當，引導學生做堅定的環保人，樹立為國效力的專業志向。

三"多層次教學過程中思政元素的融入

本課程根據教學內容及課程特點，以學生為中心，立足知識傳授、能力培養和實踐養成、思維塑造和素養提升的多層次育人理念和教學過程進行課程思政元素的融入。

（一）"知識傳授

立足整體設計，豐富教學內容。根據畢業要求和教學目標，進行教學內容、教學模式、教學過程和思政元素的整體設計，完成基礎知識的傳授和思政元素的融入。通過理論分析、案例引入、翻轉課堂和知識總結等環節，實現知識—能力—素養的逐步遞進，層層拔高。理論分析讓學生掌握大氣污染的產生、控制、治理及其工藝流程設計的基礎知識和重難點內容；案例引入加深對重點知識的掌握；翻轉課堂引導學生主動學習及拓寬；知識總結鞏固基礎知識、強化重難點內容、提升整體教學效果。在知識傳授的教學過程中融入生態文明思想、環境保護與綠色發展、“碳達峰”和“碳中和”目標與大氣污染協同管控以及可持續發展觀等思政元素。

（二）"能力培養和實踐養成

通過工程案例融入，優化課程思政，提升學生能力，培養學生實踐能力。將科研中的具體工程案例融入課堂內容，讓學生更加深入地理解理論知識并掌握理論知識在科研上和工程中的具體應用。在課堂教學中分析相關工程案例，課程結束后要求學生獨立完成一個模擬的工程設計，督促學生正確地運用所學知識解決實際問題。例如，要完成國家“十四五”規劃中的目標污染物減排量，可以利用空氣質量模式進行估算并據此提出各行業減排方案等案例分析。講授煙氣除塵脫硫脫硝裝置章節時，重點講授企業中常見的袋式除塵器/電除塵器/濕式除塵器，濕法/干法/半干法脫硫、SCR/SNCR脫銷等設備的結構組成和除塵脫硫脫硝原理，此外還讓學生了解選用該類設備和實際操控考慮的各種主要因素，提升對設備理論知識和應用的全面認識，以期達到理論和實踐相結合的目的。

融入案例教學一方面使學生立足打贏藍天保衛戰的環境背景，思考如何將大氣污染控制理論應用于重大大氣污染治理工程；另一方面，這些成功案例可以使學生看到行業前景，增強專業熱情，關注環保領域的技術創新成果，主動思考如何在理論和實踐兩個方面提升專業素養。同時也通過介紹科研項目的由來和執行過程，使學生初步對科研建立感性認識，為將來利用科研思維解決生活和工作中面臨的問題打下基礎，讓學生意識到民族進步與國家強盛離不開科學技術的支撐。

（三）"思維塑造

通過分享課程科研前沿，提升課程思政效果，塑造學生思維。將國內外的課程前沿知識、前沿命題和前沿成果融入課堂，提高教學內容的時效性，提升教學效果。對應不同的知識點，在課程內容講解結束后展示最新的相關文獻給學生，比如，在講授除塵、脫硫和脫硝的相關工藝時，羅列最新關于工藝、技術和去除效率等相關文獻，讓學生了解針對當前工藝流程的最新研究結果；在講授大氣污染物傳輸擴散的模擬時，羅列最新關于高斯模式和空氣質量模式改進、污染物排放清單和氣象條件分析等相關文獻，讓學生了解當前關于大氣污染物物理傳輸的最新研究結果；在講到“燃料的燃燒及如何減少碳排放”時，融入我國在碳排放減排方面作出的巨大貢獻。例如，《國務院關于國家應對氣候變化規劃（2014—2020年）的批復》提出，到2020年，實現單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。到2017年底，我國提前三年超額完成這一目標，單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降了46%，為全球應對氣候變化作出了巨大貢獻[12]。

通過最新的科研文獻和科技成果的分享，可以有效激發學生的學習熱情，拓展其學術視野，培養和提升學生的創新觀念和“綠水青山就是金山銀山”的生態發展觀。此外還可以深化對專業知識的理解，建立系統性的知識體系，關注科研進展中的重難點問題，引導學生進行探究性學習，啟發其創造性思維，從而提高學生認識問題、分析問題和解決問題的能力，以及為科學發展不懈努力的奉獻精神和為祖國科技發展貢獻力量的愛國情操。

（四）"素養提升

通過思政元素引領，貫穿教學全過程，提升學生素養。在課程理論內容講授之前，由相關的思政元素導入，課程思政貫穿教學全過程。比如，在講授課程內容第一章大氣污染的發展和治理進程時，借助歷史數據分析2013年以來我國細顆粒物年均濃度分布與變化，引導學生思考細顆粒物導致的霧霾控制取得顯著成效的原因；講授第二章內容燃燒與大氣污染以及大氣污染物的產生時，讓學生掌握大氣污染物的主要產生過程、SO2/NOx/顆粒物如何在燃燒過程中形成以及通過不同燃燒方式可降低污染物的排放，引導學生思考大氣污染物的減排可以通過哪些途徑來實現，樹立“預防為主、防治結合、和諧發展”的生態文明建設觀；講授課程第四章內容時，由新聞報道引入，有韓國媒體報道韓國的大氣污染是由中國的污染物傳輸至韓國而導致的，結合課程大氣污染物的擴散與傳輸知識，讓學生學習到大氣污染物在環境中的遷移和轉化。根據相關知識，大氣污染物幾乎不能傳輸至韓國，不可能導致韓國的大氣污染。由此增強學生的民族認同感，融入家國情懷和生態文明建設；在講授第六章內容除塵技術的發展時，讓學生了解到我國電除塵技術、袋式除塵技術、電袋復合除塵技術達到世界領先水平，并在此基礎上進一步開拓創新，開發了低低溫電除塵器，形成“煙氣余熱利用+高效電除塵+濕式電除塵”等世界領先技術路線，可實現粗顆粒物、SO2、PM2.5和重金屬汞等多污染物協同治理，為滿足我國火力發電廠全面達到超低排放提供了關鍵技術支撐[13]，為打贏“藍天保衛戰”作出了重要貢獻。課程思政元素貫穿在教學內容的每一章，實現以學生為中心的育人導向，將思政和專業知識結合，引導學生把環境問題轉化為國家安全和大國責任問題，為教育教學開辟新路。授課過程中融知識傳播、能力培養、素質教育于一體，讓學生的綜合素養得到提升。

四"結束語

筆者基于多元化教學模式和多層次的教學過程將思政元素有機地融入高校工科課程大氣污染控制工程，根據課程思政教育的價值取向和大氣污染發展的現實，挖掘大氣污染控制工程課程所蘊含的思想政治教育價值和資源。針對大氣污染控制工程的課程教學，在多元化的教學模式中進行課程思政元素的探索，并將思政元素有機地融入多層次的教學過程中，形成專業課程的正確價值導向，既推動了專業課程與思政課程的同向同行，又提高了環境工程專業的人才培養質量，引導大學生做生態文明理念的模范踐行者和堅定的“環保者”，切實為推進生態文明建設作出自己的貢獻。

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