融入生態(tài)文明理念的案例式教學(xué)改革探索

甘國娟 王永壯 覃玲玲 蘭天 王鑫宇 田紅燈

摘? 要：物理性污染控制作為環(huán)境類專業(yè)的一門核心課程，與生態(tài)文明建設(shè)息息相關(guān)，探索將生態(tài)文明的理念通過案例有機嵌入到本課程教學(xué)，對環(huán)境類人才培養(yǎng)及推進生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。采取案例引導(dǎo)、課外實踐、分組討論和總結(jié)匯報等教學(xué)方式，形成以生態(tài)文明教育理念為核心思想，物理性污染控制課程知識內(nèi)容為中心軸線，污染控制技術(shù)為“羽翼”進行課程結(jié)構(gòu)設(shè)計，以期提高學(xué)生專業(yè)知識，提升學(xué)生生態(tài)文明素養(yǎng)，達到“培根、鑄魂、啟智、潤心”的育人目的，為培養(yǎng)卓越環(huán)保工程師奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物理性污染控制;生態(tài)文明理念;環(huán)境保護;教學(xué)改革;課程結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）23-0006-06

Abstract： As a core course of environmental major， Physical Pollution Control is closely related to the construction of ecological civilization. It is of great significance to explore the organic embedding of the concept of ecological civilization into the teaching of this course through cases， which is of great significance for the cultivation of environmental engineering talents and the promotion of ecological civilization construction. This study adopts teaching methods such as case guidance， extracurricular practice， group discussion， summary and reporting， etc.， to form a curriculum structure design with the concept of ecological civilization education as the core idea， the knowledge content of the "Physical Pollution Control" course as the central axis， and the pollution control technology as the "wing". The aim of the study is to improve students' professional knowledge， enhance students' ecological civilization literacy， achieve the educational purpose of "cultivating the roots， casting the soul， enlightening the intellect， and moisturizing the heart" and lay the foundation for the cultivation of excellent environmental engineer.

Keywords： Physical Pollution Control; ecological civilization concept; environmental protection; teaching reform; curriculum structure design

黨的十八大報告將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”總體布局之一，作出了“大力推進生態(tài)文明建設(shè)”的重大戰(zhàn)略決策。黨的十九大報告進一步指出“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計”，將生態(tài)文明建設(shè)提高到了前所未有的高度。當(dāng)前我國生態(tài)文明建設(shè)正處于關(guān)鍵節(jié)點，必須以生態(tài)文明思想為指導(dǎo)，在相關(guān)行業(yè)全過程融入生態(tài)文明思想，助力推動我國生態(tài)文明建設(shè)邁上新臺階。環(huán)境類專業(yè)人才是建設(shè)生態(tài)文明的重要保障，這對本專業(yè)人才創(chuàng)新素質(zhì)及學(xué)科融合等方面提出了更高要求，也對專業(yè)教學(xué)設(shè)計及課程改革提出了更大挑戰(zhàn)。在此背景下，高校環(huán)境類專業(yè)要在人才培養(yǎng)全過程中貫穿生態(tài)文明建設(shè)思想，將生態(tài)文明理念有機融入到課程體系中，積極推進環(huán)境專業(yè)課程體系調(diào)整和課程教學(xué)改革，以適應(yīng)新時代的發(fā)展要求。但是，目前傳播生態(tài)文明教育理念的形式較為單一，課程內(nèi)容結(jié)合時代性前沿較弱、教育形式創(chuàng)新性不夠等問題凸顯[1]，大部分教學(xué)過程中僅局限于介紹相關(guān)生態(tài)類知識點，因此亟需探索“智育+德育”相融合的新型靈活教學(xué)體系。

案例式教學(xué)屬于互動式、開放式的教學(xué)方式[2]。這種教學(xué)方式通過引入典型案例到課程教學(xué)過程中，達到以點帶面?zhèn)魇谥R的效果，有助于引導(dǎo)學(xué)生針對特定案例情境，進而利用綜合學(xué)科知識分析并解決問題，這對于培養(yǎng)工科類人才的實踐性大有裨益[3]。物理性污染控制是一門專門研究控制能量污染的課程，它伴隨著環(huán)境問題的出現(xiàn)而產(chǎn)生和發(fā)展，是高校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)必修課[4]。本課程由聲、振動、光、熱、電磁輻射和放射性輻射六大板塊構(gòu)成，具有內(nèi)容抽象、整體知識結(jié)構(gòu)松散、公式晦澀難懂和前后知識點邏輯關(guān)聯(lián)較差等特征[5]，是一門“兩性一度”較高的典型課程。采用案例式教學(xué)模式可以解決本課程教學(xué)過程中存在的共性問題，一方面可以知識點由無形幻為有形、由抽象幻為具體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生對各項污染控制技術(shù)的理解;另一方面通過綜合訓(xùn)練，可以提高學(xué)生對課程知識的掌握程度及各項技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用能力[6]。本文結(jié)合個人教學(xué)經(jīng)歷，探索通過案例式教學(xué)將生態(tài)文明理念有機融入到物理性污染控制課程體系當(dāng)中，將智育與德育落到實處，以期提升課程教學(xué)效果、培育學(xué)生生態(tài)文明和環(huán)境保護理念、提高學(xué)生工程創(chuàng)新意識和實踐能力，促進其形成獨特的研究和解決生態(tài)環(huán)境問題的理論和方法，助力生態(tài)文明建設(shè)，培養(yǎng)思想過硬、品質(zhì)過硬、專業(yè)過硬[7]并能引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的卓越環(huán)保工程師。

一? 課程建設(shè)實踐

（一）? 修訂教學(xué)大綱增加課程內(nèi)容

綠水青山就是金山銀山，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好壞與我們的生活密不可分，生態(tài)興則文明興，文明興則民族興，民族興則國家強。隨著生態(tài)文明理念的興起，高校開設(shè)物理性污染控制這門課程不僅可提高學(xué)生的文化素養(yǎng)，開闊學(xué)生視野，還能增強學(xué)生獨立獲取知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。在原有教學(xué)理念的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)代大學(xué)生的成長訴求、學(xué)習(xí)需求和價值觀形成規(guī)律，以案例形式將生態(tài)文明理念融入相關(guān)章節(jié)，修訂原有的課程教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，并增加了生態(tài)文明知識內(nèi)容，見表1。生態(tài)文明知識的有機融入不僅升華了課程的兩性一度，還將思政元素潛移默化地傳遞給學(xué)生，實現(xiàn)思政育人與知識育人有機結(jié)合的全課程育人體系，促使學(xué)生將自己的未來與中華民族偉大復(fù)興同向同行、與時代發(fā)展同頻共振[7]。

（二）? 情景+案例授課模式

傳統(tǒng)課堂主要是以教師“填鴨式”授課為主，忽略與時事、新科技、國情結(jié)合，致使學(xué)生只知“我要學(xué)”卻不知“為何而學(xué)”的窘境，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索未知世界的能力，更不能達到潤物細無聲的教學(xué)效果，所以本課程采用情景+案例模式[8]。首先教師根據(jù)課程目標(biāo)要求，根據(jù)授課知識點設(shè)計情景，使用實際物理性污染案例引出學(xué)習(xí)話題和物理性污染控制知識，結(jié)合實際工程案例提出生態(tài)文明建設(shè)相關(guān)問題，促進學(xué)生思考，然后讓學(xué)生帶著問題進行自主學(xué)習(xí)，通過構(gòu)建知識體系，課外通過查詢資料把理解掌握的知識結(jié)合實際工程問題整理成報告并進行5分鐘的PPT匯報，最后教師負責(zé)總結(jié)、凝練、升華和點評。圖1為教師和學(xué)生活動設(shè)計示意圖。該授課模式以學(xué)生為主體、教師主導(dǎo)課堂走向，不僅傳授了知識點，也引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)正確的三觀，開闊學(xué)生視野拓展知識遠見;而且注重人文價值和自然價值相統(tǒng)一，建立以“知識+能力+素養(yǎng)+價值情懷”為目標(biāo)的教學(xué)方法。

（三）? 課程教學(xué)實例

1? 課程實例1：以廣西龍門跨海大橋建設(shè)工程為話題，從避免物理性污染的角度談生態(tài)保護，學(xué)習(xí)工匠精神

第一章緒論。以一段廣西龍門跨海大橋建設(shè)工程介紹視頻開始，讓學(xué)生結(jié)合課前學(xué)習(xí)清單識別出該工程建設(shè)過程中涉及的六大物理環(huán)境，根據(jù)六大物理性污染特點，辨別出該工程建設(shè)過程中產(chǎn)生了噪聲污染、振動污染、電磁輻射污染、熱污染和光污染。向?qū)W生講授控制六大物理性污染的基本途徑與技術(shù);組織學(xué)生對降低各種物理性污染的建設(shè)方案展開討論，使學(xué)生認識到尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然及綠色發(fā)展是降低物理性污染的必然選擇。通過本小節(jié)課堂分組討論，讓學(xué)生認識到學(xué)習(xí)物理性污染控制的重要性和生態(tài)保護的必要性;同時介紹建橋科研工作者如何一次一次攻克難關(guān)，讓學(xué)生知道什么是工匠精神。圖2為第一章緒論部分教學(xué)設(shè)計思路圖。

2? 課程實例2：以世界地球日警世-1981年世界噪聲公害事件為引，讓同學(xué)們置身學(xué)校音樂廳，談控制噪聲新技術(shù)，達到人與人和諧共生

第二章噪聲污染及其控制。本次課程授課地點在南寧師范大學(xué)武鳴校區(qū)音樂廳。引用“1981年世界噪聲公害事件：1981年，在美國舉行的一次現(xiàn)代派露天音樂會上，當(dāng)震耳欲聾的音樂聲響起后，有300多名聽眾突然失去知覺，昏迷不醒，100輛救護車到達現(xiàn)場搶救”導(dǎo)入授課主題噪聲。接著介紹噪聲定義、類型、危害和評價標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，接著介紹噪聲的聲學(xué)控制手段——吸聲、消聲和隔聲，進而讓同學(xué)尋找音樂廳所用到的降噪手段，并分組討論更適合該音樂廳的降噪手段以及怎樣達到人與人和諧共生，選代表發(fā)言，最后授課教師點評并總結(jié)。圖3是第二章節(jié)的教學(xué)設(shè)計示意圖。

3課程實例3：以“地鐵能安靜點嗎”為切入點，探討不同噪聲和振動控制技術(shù)，談低碳出行綠色發(fā)展

第三章振動污染及其控制。本次課程授課地點在南寧地鐵5號線的北湖南路站。以北京市地鐵四號線試運行動靜太大困擾沿線居民為切入點，引出大動靜的原因是地鐵運行與鐵軌發(fā)生振動，振動通過空氣和其他介質(zhì)向周邊輻射，嚴(yán)重影響周邊居民的生活。教師指出若噪聲和振動污染得不到有效控制，將會對人體產(chǎn)生各種危害。結(jié)合南寧地鐵5號線具體情況融合生態(tài)文明建設(shè)理念，講述地鐵工程怎樣進行全程有源減振？怎樣利用振動隔離、阻尼減振和動力吸振等技術(shù)進行減振？讓學(xué)生們認識到所學(xué)知識的價值，學(xué)以致用樹立科學(xué)的價值觀，養(yǎng)成低碳出行的好習(xí)慣。最后讓學(xué)生以“地鐵能安靜點嗎”為主題，查資料運用最前沿的減振降噪技術(shù)（如黏彈性阻尼減振結(jié)構(gòu)、組合式減振道床和等離子真空沉積技術(shù)）解決地鐵運行問題[9-10]，并撰寫主題報告。通過生態(tài)文明理念與物理性污染控制知識點的融合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程知識的同時，牢牢樹立良好的生態(tài)環(huán)境保護意識，幫助學(xué)生建立科學(xué)戰(zhàn)略生態(tài)思維，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)價值觀，促使未來社會朝著健康、有序、綠色的方向發(fā)展。圖4為第三章振動污染及其控制的教學(xué)設(shè)計示意圖。

4? 課程實例4：以福島核事故為引，談核能安全利用，防治電離輻射污染，討論清潔生產(chǎn)

2011年3月11日，因地震引發(fā)海嘯誘發(fā)日本福島核電站發(fā)生爆炸，造成大面積電離輻射污染，致使核電站方圓20公里的20多萬人被迫離開家園[11]，截至2018年2月，有159人確診患癌，34人疑似患癌[12]。核能作為一種安全、清潔、低碳和可靠的能源，可應(yīng)用于軍工業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療服務(wù)行業(yè)。人類不能因其潛在風(fēng)險而因噎廢食，應(yīng)在充分了解放射性污染基礎(chǔ)上，順應(yīng)核能使用規(guī)律，使用正確的放射性輻射防治技術(shù)，充分利用好核能這把利器。接著介紹放射性污染的定義、來源、類型、危害、評價方法和測量方法。在講述知識點過程中，同時也介紹鄧稼先、錢三強、朱光亞等老一輩核物理學(xué)家在我國核能發(fā)展史作出卓越貢獻，使我國核能使用從無到有、從有到強。他們攻克一個個技術(shù)難題，在科學(xué)求真的道路上不懈奮斗，為國家富強、民族振興拋頭顱灑熱血[13]。讓學(xué)生感、知、悟科研精神與其魅力，明白做科研要嚴(yán)謹(jǐn)、要踏實肯干、要規(guī)范，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣，塑造學(xué)生科研精神和職業(yè)精神，激勵學(xué)生“不忘初心、牢記使命”，迎難而上，砥礪前行，為建設(shè)創(chuàng)新型國家獻策獻力，實現(xiàn)課程育人功能。進而結(jié)合十大核事故從安全利用核能和清潔生產(chǎn)等角度提出問題，讓同學(xué)們討論發(fā)生核事故如何逃生？電離輻射防護技術(shù)有哪些？放射性廢物處理技術(shù)有哪些？電離輻射污染去污技術(shù)有哪些？最后就上述問題選代表發(fā)言，授課教師點評并總結(jié)。圖5是第五章教學(xué)設(shè)計示意圖。

5? 課程實例5：以城市燈光秀對通航水域光污染為話題，討論綠色照明應(yīng)順應(yīng)自然

第七章光污染及其控制。圖6是第七章的教學(xué)設(shè)計思路圖。本章以城市燈光秀對通航水域光污染[14]為話題，引出光環(huán)境、光污染的危害和防治、光環(huán)境的評價標(biāo)準(zhǔn)和綠色照明等內(nèi)容。通過講解光污染的危害，讓他們知道過度的璀璨燈光產(chǎn)生生態(tài)破壞，同時掌握光污染的防治措施。讓同學(xué)們討論以節(jié)約能源法為依據(jù)，對城市燈光秀進行設(shè)計和改造方案。改造方案涉及內(nèi)容應(yīng)該包括：①不再建超標(biāo)準(zhǔn)高耗電項目，已建設(shè)施超標(biāo)準(zhǔn)的要進行節(jié)能改造;②道路、廣場、公園和公共綠地等公共場所的照明在滿足人們需求前提，應(yīng)嚴(yán)格遵循照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行建設(shè)，并采用節(jié)能照明產(chǎn)品和節(jié)能控制技術(shù)。③賓館、商廈、寫字樓等公用設(shè)施及服務(wù)行業(yè)應(yīng)在保證服務(wù)功能的前提下，選用能源利用效率高、能耗低的產(chǎn)品或者服務(wù)方式、服務(wù)項目，并加強對耗能設(shè)備使用和維修的管理。

二? 考核方式多元化

傳統(tǒng)考核方式是一考定江山，有不少學(xué)生臨陣磨槍順利通過考試的行為，不能真實體現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握程度，更無法體現(xiàn)學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程綜合能力的提高，故要建立知識、思考、實踐三位一體評價體系[12]，即過程性考核+終結(jié)性考核。過程性考核除了包括課程設(shè)計成績、隨堂考核成績，還增加了資料查詢匯報成績、課外實踐和學(xué)生自評成績，見表2。通過課程設(shè)計評價學(xué)生對基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗公式的會查會用能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)求真的態(tài)度。資料查詢匯報從實踐工程案例出發(fā)，讓學(xué)生在收集和整理資料撰寫報告過程中，提升分析問題和解決問題的能力，強化工程邏輯，以評價學(xué)生自學(xué)能力未來可期的工程能力;而5分鐘PPT匯報培養(yǎng)學(xué)生的語言組織和表達能力。課外實踐以評價學(xué)生通過課外實踐所收獲的環(huán)保技術(shù)和生態(tài)文明理念，評價學(xué)生的生態(tài)文明修養(yǎng)是否有提升。隨堂考核不僅可以考核學(xué)生對知識點的掌握情況，還可以檢查學(xué)生的出勤情況。學(xué)生自評成績是學(xué)生自我對學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)狀況的評定，是一個從反思中找出不足與差距的過程，是一個為未來制定學(xué)習(xí)計劃提供幫助的機會。雖然自評成績占比小，但可給學(xué)生提供一個自我認識的機會，使學(xué)生在自我認識中不斷成長和進步。而且學(xué)生從被評者變成自評者，不僅有利于學(xué)生身心健康，更能體現(xiàn)學(xué)生是教學(xué)活動的主宰者。

三? 實施效果

以物理性污染控制和環(huán)境保護知識為內(nèi)容載體，將生態(tài)文明教育理念貫穿到教學(xué)過程中，提高學(xué)生的生態(tài)文明素養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生科學(xué)戰(zhàn)略思維的發(fā)展。學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)和課外實踐，能夠深刻領(lǐng)會生態(tài)文明理念的思想，為學(xué)生未來從事專業(yè)學(xué)習(xí)和研究提供戰(zhàn)略思想準(zhǔn)備，對生態(tài)文明建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展具有積極的促進作用。

考核方式多元化可以反映學(xué)生學(xué)習(xí)的實際水平。考核方式注重過程評價將課程設(shè)計成績、隨堂考核成績、課外實踐成績、學(xué)生自評成績和資料查詢報告成績五者有機結(jié)合。其中資料查詢匯報成績占比最大，它包括資料查詢+5分鐘PPT匯報。資料查詢讓同學(xué)收獲了做中學(xué)的樂趣，同時5分鐘PPT匯報讓同學(xué)們認識到所學(xué)知識的重要性，激勵他們追求科學(xué)、奮發(fā)進取做未來引領(lǐng)環(huán)保行業(yè)綠色發(fā)展領(lǐng)軍人和中堅力量。

生態(tài)文明理念融入物理性污染控制整個教學(xué)過程，以“知識+能力+素養(yǎng)+價值情懷”為教學(xué)目標(biāo)，消除了工科類課程重智育輕德育的盲區(qū)，以工程案例為“知識+能力+素養(yǎng)+價值情懷”的載體，提升了教學(xué)的趣味性，鍛煉了學(xué)生溝通、總結(jié)和表達等能力，促使學(xué)生養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。生態(tài)文明理念的融入提升了物理性污染控制課程教學(xué)效果，教學(xué)大綱得到了進一步凝練，豐富了教學(xué)實施活動過程和考評體系，使學(xué)生在接受知識傳導(dǎo)的過程中，更深刻地認識科學(xué)價值觀和理想責(zé)任擔(dān)當(dāng)，具有知識傳授和價值引領(lǐng)的雙重功效，適合在課程中推廣使用。

四? 結(jié)束語

物理性污染控制是一門應(yīng)用性和實踐性強的課程，探索融入生態(tài)文明理念的案例式教學(xué)法，通過教師課堂引導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)及課后實踐，將生態(tài)文明理念貫穿至教學(xué)全過程，可以實現(xiàn)知識+理念融合、教學(xué)+自學(xué)融合、理論+實踐融合。不僅能將學(xué)生引入到實際案例場景中思考，還能在交流討論中有效加強生澀理論知識點的理解，活躍課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)氛圍，更能讓生態(tài)文明的理念根植于未來卓越環(huán)保工程師內(nèi)心深處。這對完善學(xué)生積極向上的人格、提升學(xué)生生態(tài)文明的綜合修養(yǎng)、增強學(xué)生適應(yīng)壓力的能力具有促進作用，最終達到“培根、鑄魂、啟智、潤心”的育人目的。探索多元化考核方式對學(xué)生學(xué)習(xí)行為進行評價，能較為全面地反映其學(xué)習(xí)效果，進而查漏補缺并優(yōu)化下一步學(xué)習(xí)計劃。通過案例式教學(xué)將生態(tài)文明理念有機融入到物理性污染控制課程體系當(dāng)中，構(gòu)建“整合教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)模式、結(jié)合教學(xué)育人、混合教學(xué)形態(tài)”的“四合”，實現(xiàn)物理性污染控制與專業(yè)教育、特色育人、實踐創(chuàng)新緊密聯(lián)系的“三聯(lián)”目標(biāo);預(yù)期可提升課程教學(xué)效果、培育學(xué)生生態(tài)文明和環(huán)境保護理念、提高學(xué)生工程創(chuàng)新意識和實踐能力，促進其形成獨特的研究和解決生態(tài)環(huán)境問題的理論和方法，助力生態(tài)文明建設(shè)，培養(yǎng)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的卓越環(huán)保工程師。

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基金項目：2022年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目“環(huán)境類專業(yè)課程思政教學(xué)改革研究——以環(huán)境影響評價為例”（2022JGB254）;廣西地表過程與智能模擬重點實驗室聯(lián)合開放或系統(tǒng)基金項目“南寧市飲用水消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物特征研究”（NNNU-KLOP-K1902）;南寧師范大學(xué)博士科研啟動資金項目“南寧市主要引用水源DOM特性”（602021239143）

第一作者簡介：甘國娟（1987-），女，壯族，廣西南寧人，理學(xué)博士，助理研究員。研究方向為環(huán)境工程及環(huán)境科學(xué)。

*通信作者：田紅燈（1989-），男，漢族，河南項城人，理學(xué)碩士，高級工程師。研究方向為生態(tài)學(xué)。