基于多元化多层次教学的高校工科课程思政探索与融入

摘"要：课程思政与专业课程教学的融合是高校承担立德树人根本任务的重要体现。大气污染控制工程是高校环境科学与工程类专业的核心专业课，该文抓住高校工科课程大气污染控制工程的基础核心能力培养的课程地位，通过以学生为中心、以培养一流人才为导向和持续改进的工程教育理念来构建课程的主线和思政元素的探索融入，即通过线上线下混合式教学-翻转课堂-课程实验-课程设计-校外专家讲座的多元化教学模式探索课程思政元素，并将思政元素融入知识—能力—实践—思维—素养逐层递进的多层次教学过程。通过专业核心课程思政元素的探索与融入，培养具有新时代生态文明建设理念，能解决复杂大气问题的高级工程技术人才。

关键词：高校工科课程；大气污染控制工程;课程思政；多元化教学模式；多层次教学过程

中图分类号：G641"""文献标志码：A"""""文章编号：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年全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记强调：“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。[1-3]”2020年5月教育部发布《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确要求高校推进课程思政建设，深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述。可见，课程思政建设是新时期、新形势下高等教育的重要责任。课程思政要求将专业知识所蕴含的思政教育元素巧妙贯穿于课堂教育全过程，实现专业知识教学与思政教育的有机统一，促使各类课程同向同行、形成协同效应，从而建立课堂育人新格局[4-5]。

伴随我国“十四五”生态环境保护规划的全面展开，各级各部门以期全面推进生态文明建设。为满足生态文明建设需求，高校在传授专业理论与技术的同时，也须让学生更加关注生态环境保护的政策法规以及生态文明思想，因此推进课程思政建设极其重要[6]。大气污染控制工程是高校的一门工程类课程，旨在向学生全面讲授大气污染的来源影响、传输扩散和控制技术，重点介绍大气污染控制的基本原理、主要大气污染物的控制工艺和特点、典型工艺的基本计算方法和应用范围。该门课程具有多学科交叉性、实践性和前沿性，且涉及知识面宽泛，与人们日常生活和工业生产密切相关，蕴含着大量的思政教育元素点[7-9]。但目前工科专业的课程思政建设工作仍面临不少困难，比如多数教师往往专注于专业理论与技术而忽视了思政教育并举、教师对课程思政的认知不足以及人才评价机制不健全等，如何准确地、深入地挖掘专业课程的思政元素，以及如何将思政元素与课程教学有机结合等问题尚待探究[10-11]。本文就大气污染控制工程课程中思政元素挖掘、思政元素如何与课程教学有机融合进行探讨，以期为相关专业的课程思政建设提供参考。

一"重构课程目标

基于以学生为中心、持续改进的工程教育理念，以培养一流人才为导向，笔者根据工程专业论证要求重构了课程目标（表1），涵盖工程知识、设计开发解决方案、研究、使用现代工具和项目管理五个方面，做到课程目标与课程内容有机融合。从认识大气污染问题，到了解大气污染过程的形成，再到掌握大气污染控制工程问题，再到大气污染控制工艺流程设计计算和研究，体现了由低阶性到高阶性的转变，并融入生态文明建设、大国责任、国家需求和行业需求等思政目标。

二"多元化教学模式中思政元素的探索

本课程基于线上线下混合式教学、翻转课堂教学、实验授课教学、课程设计教学与专家讲座教学的多元化教学模式，进行课程思政元素的探索，将知识点与思政点巧妙对应。表2展示了教学环节中思政元素的有机融入，涉及哲学、科学认知论、爱国情怀与文化自信、科学技术是第一生产力，以及安全环保意识等方面。

（一）"线下线上混合式教学

线下课程是教学必不可少的环节，笔者基于课程学情认真备课多次研讨，把握教学内容中的思政元素，将课程思政融入基础知识讲授中。充分利用课堂时间向学生讲授基础理论知识，搭好理论框架，在理论教学过程中，以大气知识点为载体，有机融入社会主义核心价值观、科学严谨的创新思维、科学认知论、污染治理成效和大国责任担当、爱国情感与文化自信、可持续发展观、生态文明思想与全球观等思政教育元素，从而为立德树人的育人理念创造基本条件。同时根据教学内容的重点、难点、课程进度适当调整课程思政元素以适应不同层次的学生，做到思政元素探索的因材施教。在线下授课过程中还进一步增加课程思政的趣味性和吸引力，比如上课时让学生判断当天的大气污染程度、分析气象扩散条件以及预测空气质量的变化等，可以将污染治理成效、相关法规政策以及地方行业环保措施等相关思政元素如盐化水般融入理论教学。

基于大气污染控制工程专业核心课的重要性，多所高校向师生免费开放线上慕课。清华大学郝吉明院士和王书肖教授等共同讲授的大气污染控制工程是全国首门“大气污染控制工程”国家级精品课程。让学生在线学习线上课程，不仅能够拓展学生的课程知识，还能让学生感受院士团队授课氛围、名师风采和清华大学的课堂，并以此激发学生对于高层次学校的向往，更加努力学习。此外，在授课过程中，郝院士和各位老师也在以不同形式融入思政元素。比如，在讲授大气污染现状时，和当前大气污染最近的治理方法、控制途径相结合，与时俱进；在讲授大气污染源对受体的影响时强调政府部门采用立法、监管的手段限制和控制污染物的排放，让学生关注官方网站信息，及时了解新出台的大气污染防治的相关法规政策和相关部门为控制大气污染所作出的共同努力。

（二）"翻转课堂教学

在翻转课堂上，以学生讲解为主。同学们分为若干个小组，课前针对大气污染及其污染源、大气污染与全球变化、大气污染物的传输扩散和烟气除尘脱硫脱硝技术工艺流程等不同主题查阅文献资料，围绕各自选择的主题展开讨论，并在课堂上以PPT或其他多媒体方式展示，每个小组的展示时间为10分钟，其他组的同学提问环节5分钟，教师点评5分钟。展示小组的同学可将遇到的问题和疑惑与教师和其他小组的同学沟通交流，实现师生互动和生生互动。翻转课堂的成绩由教师和其他组的同学共同打分，此环节计入最终考核成绩，占比10%。通过翻转课堂，引导学生从听众到教师的角色转变，激发学生学习的主观能动性，提高学生的思维能力、小组团结能力和自学能力等，采取多种方式激发其学习兴趣、成功意识和创新能力。同时，需要通过团队合作的实践活动，培养学生的互助协作精神。

（三）"实验授课教学

课程配套实验针对烟气处理的工艺流程内容来开展，包括吸附法处理VOCs、烟气除尘和烟气脱硫脱硝。吸附法处理VOCs实验可以让学生进一步掌握VOCs的危害和处理的必要性、吸附法的原理和流程；烟气除尘实验可以让学生巩固袋式除尘器的设备构成、除尘机理、工艺流程和清灰方式等相关知识；烟气脱硫脱硝实验可以让学生加深对碱液吸收二氧化硫和氮氧化物的原理、吸收塔的构成、吸收剂再生等相关知识的理解。通过课程实验，可以提高学生的动手能力、处理问题能力和团队协作能力，激发学生对大气课程内容的兴趣，巩固学习内容。此外，实验过程中可能会遭遇失败，需要多次尝试验证才能得到有效的实验结果，从思想政治理念来说，培养学生坚持不懈的执着精神，不计得失的大度心态，这对于学生今后的职业成长之路也至关重要。

（四）"课程设计教学

将课程设计作为一个教学实践环节，可通过工程设计计算、设备选型、流程设计、技术分析和绘图等训练培养学生正确的设计思想与方法，课程设计也是本门课程的考核环节之一。课程设计的具体任务是让学生对燃煤锅炉的烟气处理设计相应的工艺流程，并计算烟气、设备、烟囱和管道等的相关参数，根据计算结果应用CAD绘制工艺流程图和设备平剖图。通过课程设计让学生进一步掌握不同除尘和脱硫脱硝工艺流程的特点、设备的选型和参数的计算方法等。学生通过小组合作，可以提升他们的团队协作意识，进一步巩固、深化和扩展理论知识在工程实际中的应用，深化工程意识。

（五）"专家讲座教学

每学期末，在学生充分学习和掌握理论知识的基础上，邀请具有丰富工程经验的校外专家开展讲座，传授在实际工业生产过程中大气除尘、脱硫脱硝的各类问题及其解决方案，并指导学生进行工艺设计和工艺流程的CAD制图。校外专家还向学生介绍前沿的除尘、脱硫脱硝工艺及其应用和研发，进一步开阔学生的工程见识，激发学生的科研兴趣，拓宽学生的创新思维和眼界，更加深刻地理解国家需求与专业发展趋势的结合。同时，让学生对自己专业方向也有了更加深刻的认识和思考，进一步激发学生创业就业的热情。课外讲座还可以让学生了解到行业需求和专业前景，激发他们作为环保人的担当，引导学生做坚定的环保人，树立为国效力的专业志向。

三"多层次教学过程中思政元素的融入

本课程根据教学内容及课程特点，以学生为中心，立足知识传授、能力培养和实践养成、思维塑造和素养提升的多层次育人理念和教学过程进行课程思政元素的融入。

（一）"知识传授

立足整体设计，丰富教学内容。根据毕业要求和教学目标，进行教学内容、教学模式、教学过程和思政元素的整体设计，完成基础知识的传授和思政元素的融入。通过理论分析、案例引入、翻转课堂和知识总结等环节，实现知识—能力—素养的逐步递进，层层拔高。理论分析让学生掌握大气污染的产生、控制、治理及其工艺流程设计的基础知识和重难点内容；案例引入加深对重点知识的掌握；翻转课堂引导学生主动学习及拓宽；知识总结巩固基础知识、强化重难点内容、提升整体教学效果。在知识传授的教学过程中融入生态文明思想、环境保护与绿色发展、“碳达峰”和“碳中和”目标与大气污染协同管控以及可持续发展观等思政元素。

（二）"能力培养和实践养成

通过工程案例融入，优化课程思政，提升学生能力，培养学生实践能力。将科研中的具体工程案例融入课堂内容，让学生更加深入地理解理论知识并掌握理论知识在科研上和工程中的具体应用。在课堂教学中分析相关工程案例，课程结束后要求学生独立完成一个模拟的工程设计，督促学生正确地运用所学知识解决实际问题。例如，要完成国家“十四五”规划中的目标污染物减排量，可以利用空气质量模式进行估算并据此提出各行业减排方案等案例分析。讲授烟气除尘脱硫脱硝装置章节时，重点讲授企业中常见的袋式除尘器/电除尘器/湿式除尘器，湿法/干法/半干法脱硫、SCR/SNCR脱销等设备的结构组成和除尘脱硫脱硝原理，此外还让学生了解选用该类设备和实际操控考虑的各种主要因素，提升对设备理论知识和应用的全面认识，以期达到理论和实践相结合的目的。

融入案例教学一方面使学生立足打赢蓝天保卫战的环境背景，思考如何将大气污染控制理论应用于重大大气污染治理工程；另一方面，这些成功案例可以使学生看到行业前景，增强专业热情，关注环保领域的技术创新成果，主动思考如何在理论和实践两个方面提升专业素养。同时也通过介绍科研项目的由来和执行过程，使学生初步对科研建立感性认识，为将来利用科研思维解决生活和工作中面临的问题打下基础，让学生意识到民族进步与国家强盛离不开科学技术的支撑。

（三）"思维塑造

通过分享课程科研前沿，提升课程思政效果，塑造学生思维。将国内外的课程前沿知识、前沿命题和前沿成果融入课堂，提高教学内容的时效性，提升教学效果。对应不同的知识点，在课程内容讲解结束后展示最新的相关文献给学生，比如，在讲授除尘、脱硫和脱硝的相关工艺时，罗列最新关于工艺、技术和去除效率等相关文献，让学生了解针对当前工艺流程的最新研究结果；在讲授大气污染物传输扩散的模拟时，罗列最新关于高斯模式和空气质量模式改进、污染物排放清单和气象条件分析等相关文献，让学生了解当前关于大气污染物物理传输的最新研究结果；在讲到“燃料的燃烧及如何减少碳排放”时，融入我国在碳排放减排方面作出的巨大贡献。例如，《国务院关于国家应对气候变化规划（2014—2020年）的批复》提出，到2020年，实现单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。到2017年底，我国提前三年超额完成这一目标，单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降了46%，为全球应对气候变化作出了巨大贡献[12]。

通过最新的科研文献和科技成果的分享，可以有效激发学生的学习热情，拓展其学术视野，培养和提升学生的创新观念和“绿水青山就是金山银山”的生态发展观。此外还可以深化对专业知识的理解，建立系统性的知识体系，关注科研进展中的重难点问题，引导学生进行探究性学习，启发其创造性思维，从而提高学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，以及为科学发展不懈努力的奉献精神和为祖国科技发展贡献力量的爱国情操。

（四）"素养提升

通过思政元素引领，贯穿教学全过程，提升学生素养。在课程理论内容讲授之前，由相关的思政元素导入，课程思政贯穿教学全过程。比如，在讲授课程内容第一章大气污染的发展和治理进程时，借助历史数据分析2013年以来我国细颗粒物年均浓度分布与变化，引导学生思考细颗粒物导致的雾霾控制取得显著成效的原因；讲授第二章内容燃烧与大气污染以及大气污染物的产生时，让学生掌握大气污染物的主要产生过程、SO2/NOx/颗粒物如何在燃烧过程中形成以及通过不同燃烧方式可降低污染物的排放，引导学生思考大气污染物的减排可以通过哪些途径来实现，树立“预防为主、防治结合、和谐发展”的生态文明建设观；讲授课程第四章内容时，由新闻报道引入，有韩国媒体报道韩国的大气污染是由中国的污染物传输至韩国而导致的，结合课程大气污染物的扩散与传输知识，让学生学习到大气污染物在环境中的迁移和转化。根据相关知识，大气污染物几乎不能传输至韩国，不可能导致韩国的大气污染。由此增强学生的民族认同感，融入家国情怀和生态文明建设；在讲授第六章内容除尘技术的发展时，让学生了解到我国电除尘技术、袋式除尘技术、电袋复合除尘技术达到世界领先水平，并在此基础上进一步开拓创新，开发了低低温电除尘器，形成“烟气余热利用+高效电除尘+湿式电除尘”等世界领先技术路线，可实现粗颗粒物、SO2、PM2.5和重金属汞等多污染物协同治理，为满足我国火力发电厂全面达到超低排放提供了关键技术支撑[13]，为打赢“蓝天保卫战”作出了重要贡献。课程思政元素贯穿在教学内容的每一章，实现以学生为中心的育人导向，将思政和专业知识结合，引导学生把环境问题转化为国家安全和大国责任问题，为教育教学开辟新路。授课过程中融知识传播、能力培养、素质教育于一体，让学生的综合素养得到提升。

四"结束语

笔者基于多元化教学模式和多层次的教学过程将思政元素有机地融入高校工科课程大气污染控制工程，根据课程思政教育的价值取向和大气污染发展的现实，挖掘大气污染控制工程课程所蕴含的思想政治教育价值和资源。针对大气污染控制工程的课程教学，在多元化的教学模式中进行课程思政元素的探索，并将思政元素有机地融入多层次的教学过程中，形成专业课程的正确价值导向，既推动了专业课程与思政课程的同向同行，又提高了环境工程专业的人才培养质量，引导大学生做生态文明理念的模范践行者和坚定的“环保者”，切实为推进生态文明建设作出自己的贡献。

参考文献：

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