蒋树贤,李冬梅,杜星,宋阳
(广东工业大学 土木与交通工程学院,广东 广州)
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“做好高校思想政治工作,要因事而化、因时而进、因势而新。要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[1]。习总书记的讲话为新时期高校开展大学生思想政治教育工作指明了方向。2020年5月,教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知(教高[2020]3号)中指出:“专业课程是课程思政建设的基本载体。要深入梳理专业课教学内容,结合不同课程特点、思维方法和价值理念,深入挖掘课程思政元素,有机融入课程教学,达到润物无声的育人效果。[2]”开展高校大学生的思想政治教育,不仅仅是辅导员、班主任、学工办或者思政教师的任务,所有老师都有义务、有责任帮助当代大学生树立正确的社会主义核心价值观,这就要求高校专业课教师在进行专业知识的教学过程中,深入挖掘课程知识体系中蕴含的德育资源,优化教学实现专业理论知识的传授与思想政治教育有机融合,推动知识传授与价值引领并行,理论知识与文化素质同步提高。
《水质工程学(3)》是全国高等学校给排水科学与工程专业本科生培养方案中规定的核心理论课程[3],通过课程学习,使学生系统地掌握工业水处理领域混凝、吸附、膜分离、离子交换、中和、化学沉淀、电渗析等典型水处理工艺的基本概念、基本理论及其工艺设计,了解工业水处理领域的新材料、新工艺、新方法,培养学生对水质特点进行有效分析并将其应用于工业水处理工程的工艺设计和设施运行管理的能力,以及终身学习的意识。满足毕业要求中运用给排水科学与工程的专业知识及科学知识体系[4],掌握分析复杂工程问题的原理、方法和工具,解决复杂工程问题的能力;能够理解给排水复杂工程问题对环境的影响,具有环境保护和可持续发展意识;掌握单元(部件)或工艺流程的分析方法和设计方法,根据给排水科学与工程特殊需求制定合理的设计方案与施工方案;能正确认识自主学习和追踪新知识的重要性,具有终身学习并适应给排水科学与工程新发展的意识等指标点,为毕业生成为工业水处理领域优秀工程师打下坚实的理论知识基础。在以上理论知识体系中,蕴含着丰富的思想政治教育资源,工业水处理领域涌现出众多的优秀人物先进事迹和典型工程案例也是一笔巨大精神财富,由于在以前的教学实践中缺少深入挖掘而不受重视[5],本文就《水质工程学(3)》的思政元素融入进行了以下探索。
通过《水质工程学(3)》课程学习,除了在工业水处理领域专业理论知识的教授,在思想政治教育方面,教学目标为培养学生的家国情怀,使学生对四个自信、工匠精神、爱岗敬业等方面有深刻的认识和理解,提高学生的职业道德意识,培养学生认真严谨的工作态度,实现与思想政治理论课的同向同行,为社会培养德智体美劳全面发展的人才,为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人。具体体现为以下3个方面:
1.通过工业水处理领域理论、方法和技术发展的学习,激发学生的爱国热情、民族自豪感,深入认识和理解四个自信,提高学生服务国家服务人民的社会责任感。
2.通过工业水处理领域的典型人物和典型工程案例学习等方面的学习,加强对学生的世界观、人生观和价值观的教育和培养,传承和创新中华优秀传统文化,积极引导当代学生树立正确的国家观、民族观、历史观、文化观。
3.通过工业水处理领域设计规范标准的学习以及工程背景的挖掘分析,结合国家青山绿水的环境治理规划政策,帮助学生建立爱岗敬业的价值观,培养学生的工匠精神和职业道德,激励学生自觉遵守职业规范要求,理解给排水工程师应承担的责任。
在以上思政教学目标的指引下,结合《水质工程学(3)》课程内容,各章节思政映射与融入点和思政育人预期效果如下:
1.工业水处理概论部分,引入海绵城市建设、黑臭水体治理、智慧城市建设等诸多水行业热点问题,强调工业水处理的重要性,培养学生坚信在发展和创新中,我国的相关技术能够实现从“跟跑”到“领跑”的飞跃,增强给排水工程师的使命感和责任心。
2.水的软化,药剂法,离子交换法部分,通过我国农村热水设备结垢问题的解决历程,明确问题导向对工程技术发展需求的重要性,培养学生的科学视野和求知欲,明确建国后经济发展对水处理工艺的重要促进作用。
3.水的除盐,离子交换除盐系统部分,通过电厂锅炉补给水的处理系统设计运营,强调预处理手段和系统工程的关系,明确理论对实践指导的重要性的意识,培养系统工程思维,强化工程师职业道德。
4.水的循环冷却水处理部分,通过火电厂循环冷却水的使用案例,提升专业使命感,培养学生具体问题分析能力,明确理论对实践指导的重要性的意识,增强创新意识。
5.水的腐蚀与结垢部分,通过火电厂锅炉的腐蚀与结垢对工业生产的危害,提升专业使命感,培养学生的科学思维,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识。
6.工业废水调节、离心、除油、过滤等物理处理部分,通过东莞污水处理厂加设调节池的案例,引入调节池的用途,强调不同背景下的调节池的应用功能,明确问题导向对工程技术发展需求的重要性。
7.工业废水的化学处理,中和、化学沉淀、氧化还原部分,通过制革厂含铬废水处理案例,引入化学沉淀和氧化还原方法的使用,强调工程经济和水质特殊需求对技术的促进,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识和工程师职业道德。
8.工业废水的化学处理,吹脱汽提、电解、萃取等,通过气提法原理,强调水质特殊性对技术应用的决定作用,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识和工程师职业道德。
9.工业废水的物化处理-混凝、气浮部分,通过石油化工废水处理案例引出气浮池运行过程,强调气浮理论,明确解决复杂工程问题的方法论,培养学生的创新意识。
10.工业废水的物化处理-吸附理论部分,通过松花江硝基苯污染事件,无锡嗅味污染事件,引出吸附处理重要性,强调问题导向对技术需求的作用,明确给排水工程师的历史使命感和专业自信心。
11.竞争吸附和多组分吸附的评价方法;活性炭的吸附和再生部分,通过影像资料和数值模拟计算呈现吸附模型,培养学生的科学思维,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识。
12.工业废水的生物处理,水解酸化、脱氮除磷部分,密切结合当前国际形势,讲述工业废水处理技术的发展背景和应用对象,明确问题导向对工程技术发展需求的重要性,培养学生的科学视野和求知欲。
13.工业废水的生物处理,典型工业废水案例分析,通过北江重金属镉污染引入化学沉淀法,强调水处理技术使用过程中需要关注的人文因素,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识和工程师职业道德。
14.膜分离技术,电渗析处理技术(工业给水)部分,通过电子工业使用超纯水的案例引出膜分离技术和电渗析技术在工业给水处理领域深度脱盐的重要性,培养学生的科学思维,明确解决复杂工程问题的方法论,增强创新意识和工程师职业道德。
15.双膜水处理系统(工业给水和废水处理);典型工业水处理案例分析,通过苦咸水处理、海水淡化等技术需求引出高压膜法水处理技术,强调经济成本和技术发展的辩证关系,明确理论对实践指导的重要性的意识,明确经济技术的辩证统一关系。
16.工业水处理案例分析部分,强调水处理工艺的系统工程思维,坚定专业责任感和自信心,坚定为人民服务的决心和信心,增强创新意识,强调工程师职业道德。
根据以上课程思政教学目标和教学方案,通过2017级、2018级给排水科学与工程本科生课程教学实践,《水质工程学(3)》课堂不再是单纯枯燥理论知识的灌输,同时还能在课堂上汲取精神营养,产生创新思想的碰撞,教学效果明显改善,具体表现如下:①活跃了课堂气氛。传统的教学中以填鸭式理论知识灌输为主,同学们被动听课,老师全程讲解,枯燥的公式和理论难以引起同学们的共鸣。根据课程思政教学方案,在化学沉淀法处理含重金属废水时,引入2011年广东仁化37名儿童血铅超标事件,同学们注意力明显集中,调查结果显示丹霞冶炼厂、凡口铅锌矿、金鑫建材等8家涉铅企业对血铅超标事件负有责任[6],教育同学们保护环境、人人有责的道理。同时调查结果显示8家涉嫌企业的废水处理设施运转正常,出水符合废水排放标准,引入环境容量的概念和计算。再通过韶关大宝山8年投入10多亿治理重金属污染矿山,成效明显,2019年韶关市凡口铅锌矿矿山综合生态修复项目和韶关市大宝山新山片区历史遗留矿山生态修复成功入选广东省首届国土空间生态修复十大范例的先进事迹[7],在教授重金属污染治理理论技术知识的同时,强调韶关人不畏困难,勇于创新,多人多次获得全国劳动模范的先进事迹。在课堂上,同学们争先发言,讨论重金属治理技术和韶关人体现出来的工匠精神。②激发学生学习兴趣,启发学生创新精神。传统的教学内容或教材注重概念辨析和原理剖析,却忽略了知识的应用,学生并不能完全理解所学知识如何应用。融入思政元素的《水质工程学(3)》通过行内优秀人物事迹和典型工程案例分析寓教于乐,使同学们懂得理论知识原理探索的过程。如在讲到气浮工艺时讲解饮用水源地藻类爆发的危害和治理,采用PBL问题讨论模式,启发同学们的思维,激发学生兴趣。③培养学生的多元文化素养。在教学过程中不断挖掘该课程蕴含的思政元素,适当讲解水的哲学思想、文学内涵、美学价值,以弥补现阶段本科生通识教育的不足。例如在讲解水的软化除盐时联系我国火电厂锅炉发电原理和国家碳达峰、碳中和政策[8]。讲授古代明矾治水的记载[9],感受中国文化的渊久流长,提升学生的文化自信,激发学生学习动力。通过融入多元思政元素后,学生课堂“抬头率”显著提高,和教师之间互动明显增多,并愿意主动去探索[10]。
课程教学改革是一个长期探索的过程,新时代先进的教学理念、教学方法有效提高了课堂教学效果。目前所处的信息时代大大丰富了本科教学的手段和方式,翻转课堂、情景教学法、直观演示法、问题教学法、实例教学法等一系列创新性教学方法层出不穷。课程教学中思政元素的融入是一个逐步积累的过程,既需要授课教师有深厚的理论知识背景,同时也需要丰富的讲课经验。教学过程中要坚持以学生为中心,不断提升学生的课程学习体验,将思政元素有机融入课程教学中,达到“润物细无声”的境界,杜绝课程结束时强行“贴标签”,防止课程内容和思政内容两张皮。