融入生態文明理念的案例式教學改革探索

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境類專業的一門核心課程，與生態文明建設息息相關，探索將生態文明的理念通過案例有機嵌入到本課程教學，對環境類人才培養及推進生態文明建設具有重要意義。采取案例引導、課外實踐、分組討論和總結匯報等教學方式，形成以生態文明教育理念為核心思想，物理性污染控制課程知識內容為中心軸線，污染控制技術為“羽翼”進行課程結構設計，以期提高學生專業知識，提升學生生態文明素養，達到“培根、鑄魂、啟智、潤心”的育人目的，為培養卓越環保工程師奠定堅實基礎。

關鍵詞：物理性污染控制;生態文明理念;環境保護;教學改革;課程結構設計

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：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文明建設納入“五位一體”總體布局之一，作出了“大力推進生態文明建設”的重大戰略決策。黨的十九大報告進一步指出“建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計”，將生態文明建設提高到了前所未有的高度。當前我國生態文明建設正處于關鍵節點，必須以生態文明思想為指導，在相關行業全過程融入生態文明思想，助力推動我國生態文明建設邁上新臺階。環境類專業人才是建設生態文明的重要保障，這對本專業人才創新素質及學科融合等方面提出了更高要求，也對專業教學設計及課程改革提出了更大挑戰。在此背景下，高校環境類專業要在人才培養全過程中貫穿生態文明建設思想，將生態文明理念有機融入到課程體系中，積極推進環境專業課程體系調整和課程教學改革，以適應新時代的發展要求。但是，目前傳播生態文明教育理念的形式較為單一，課程內容結合時代性前沿較弱、教育形式創新性不夠等問題凸顯[1]，大部分教學過程中僅局限于介紹相關生態類知識點，因此亟需探索“智育+德育”相融合的新型靈活教學體系。

案例式教學屬于互動式、開放式的教學方式[2]。這種教學方式通過引入典型案例到課程教學過程中，達到以點帶面傳授知識的效果，有助于引導學生針對特定案例情境，進而利用綜合學科知識分析并解決問題，這對于培養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，它伴隨著環境問題的出現而產生和發展，是高校環境科學與工程專業的專業必修課[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成，具有內容抽象、整體知識結構松散、公式晦澀難懂和前后知識點邏輯關聯較差等特征[5]，是一門“兩性一度”較高的典型課程。采用案例式教學模式可以解決本課程教學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，激發學生的學習興趣，增強學生對各項污染控制技術的理解;另一方面通過綜合訓練，可以提高學生對課程知識的掌握程度及各項技術在實際工程中的應用能力[6]。本文結合個人教學經歷，探索通過案例式教學將生態文明理念有機融入到物理性污染控制課程體系當中，將智育與德育落到實處，以期提升課程教學效果、培育學生生態文明和環境保護理念、提高學生工程創新意識和實踐能力，促進其形成獨特的研究和解決生態環境問題的理論和方法，助力生態文明建設，培養思想過硬、品質過硬、專業過硬[7]并能引領行業發展的卓越環保工程師。

一? 課程建設實踐

（一）? 修訂教學大綱增加課程內容

綠水青山就是金山銀山，生態環境質量好壞與我們的生活密不可分，生態興則文明興，文明興則民族興，民族興則國家強。隨著生態文明理念的興起，高校開設物理性污染控制這門課程不僅可提高學生的文化素養，開闊學生視野，還能增強學生獨立獲取知識的能力，培養學生的工程思維。在原有教學理念的基礎上，根據當代大學生的成長訴求、學習需求和價值觀形成規律，以案例形式將生態文明理念融入相關章節，修訂原有的課程教學大綱和教學內容，并增加了生態文明知識內容，見表1。生態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生，實現思政育人與知識育人有機結合的全課程育人體系，促使學生將自己的未來與中華民族偉大復興同向同行、與時代發展同頻共振[7]。

（二）? 情景+案例授課模式

傳統課堂主要是以教師“填鴨式”授課為主，忽略與時事、新科技、國情結合，致使學生只知“我要學”卻不知“為何而學”的窘境，不利于培養學生自主學習和探索未知世界的能力，更不能達到潤物細無聲的教學效果，所以本課程采用情景+案例模式[8]。首先教師根據課程目標要求，根據授課知識點設計情景，使用實際物理性污染案例引出學習話題和物理性污染控制知識，結合實際工程案例提出生態文明建設相關問題，促進學生思考，然后讓學生帶著問題進行自主學習，通過構建知識體系，課外通過查詢資料把理解掌握的知識結合實際工程問題整理成報告并進行5分鐘的PPT匯報，最后教師負責總結、凝練、升華和點評。圖1為教師和學生活動設計示意圖。該授課模式以學生為主體、教師主導課堂走向，不僅傳授了知識點，也引導學生形成科學正確的三觀，開闊學生視野拓展知識遠見;而且注重人文價值和自然價值相統一，建立以“知識+能力+素養+價值情懷”為目標的教學方法。

（三）? 課程教學實例

1? 課程實例1：以廣西龍門跨海大橋建設工程為話題，從避免物理性污染的角度談生態保護，學習工匠精神

第一章緒論。以一段廣西龍門跨海大橋建設工程介紹視頻開始，讓學生結合課前學習清單識別出該工程建設過程中涉及的六大物理環境，根據六大物理性污染特點，辨別出該工程建設過程中產生了噪聲污染、振動污染、電磁輻射污染、熱污染和光污染。向學生講授控制六大物理性污染的基本途徑與技術;組織學生對降低各種物理性污染的建設方案展開討論，使學生認識到尊重自然、順應自然、保護自然及綠色發展是降低物理性污染的必然選擇。通過本小節課堂分組討論，讓學生認識到學習物理性污染控制的重要性和生態保護的必要性;同時介紹建橋科研工作者如何一次一次攻克難關，讓學生知道什么是工匠精神。圖2為第一章緒論部分教學設計思路圖。

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，讓同學們置身學校音樂廳，談控制噪聲新技術，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武鳴校區音樂廳。引用“1981年世界噪聲公害事件：1981年，在美國舉行的一次現代派露天音樂會上，當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輛救護車到達現場搶救”導入授課主題噪聲。接著介紹噪聲定義、類型、危害和評價標準等內容，接著介紹噪聲的聲學控制手段——吸聲、消聲和隔聲，進而讓同學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，選代表發言，最后授課教師點評并總結。圖3是第二章節的教學設計示意圖。

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，談低碳出行綠色發展

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生振動，振動通過空氣和其他介質向周邊輻射，嚴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，將會對人體產生各種危害。結合南寧地鐵5號線具體情況融合生態文明建設理念，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進行減振？讓學生們認識到所學知識的價值，學以致用樹立科學的價值觀，養成低碳出行的好習慣。最后讓學生以“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（如黏彈性阻尼減振結構、組合式減振道床和等離子真空沉積技術）解決地鐵運行問題[9-10]，并撰寫主題報告。通過生態文明理念與物理性污染控制知識點的融合，使學生在學習課程知識的同時，牢牢樹立良好的生態環境保護意識，幫助學生建立科學戰略生態思維，培養學生的生態價值觀，促使未來社會朝著健康、有序、綠色的方向發展。圖4為第三章振動污染及其控制的教學設計示意圖。

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

2011年3月11日，因地震引發海嘯誘發日本福島核電站發生爆炸，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，可應用于軍工業、工業、農業和醫療服務行業。人類不能因其潛在風險而因噎廢食，應在充分了解放射性污染基礎上，順應核能使用規律，使用正確的放射性輻射防治技術，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家在我國核能發展史作出卓越貢獻，使我國核能使用從無到有、從有到強。他們攻克一個個技術難題，在科學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]。讓學生感、知、悟科研精神與其魅力，明白做科研要嚴謹、要踏實肯干、要規范，促使學生養成良好的科研習慣，塑造學生科研精神和職業精神，激勵學生“不忘初心、牢記使命”，迎難而上，砥礪前行，為建設創新型國家獻策獻力，實現課程育人功能。進而結合十大核事故從安全利用核能和清潔生產等角度提出問題，讓同學們討論發生核事故如何逃生？電離輻射防護技術有哪些？放射性廢物處理技術有哪些？電離輻射污染去污技術有哪些？最后就上述問題選代表發言，授課教師點評并總結。圖5是第五章教學設計示意圖。

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

第七章光污染及其控制。圖6是第七章的教學設計思路圖。本章以城市燈光秀對通航水域光污染[14]為話題，引出光環境、光污染的危害和防治、光環境的評價標準和綠色照明等內容。通過講解光污染的危害，讓他們知道過度的璀璨燈光產生生態破壞，同時掌握光污染的防治措施。讓同學們討論以節約能源法為依據，對城市燈光秀進行設計和改造方案。改造方案涉及內容應該包括：①不再建超標準高耗電項目，已建設施超標準的要進行節能改造;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，應嚴格遵循照明設計標準規范進行建設，并采用節能照明產品和節能控制技術。③賓館、商廈、寫字樓等公用設施及服務行業應在保證服務功能的前提下，選用能源利用效率高、能耗低的產品或者服務方式、服務項目，并加強對耗能設備使用和維修的管理。

二? 考核方式多元化

傳統考核方式是一考定江山，有不少學生臨陣磨槍順利通過考試的行為，不能真實體現學生對知識的掌握程度，更無法體現學生通過學習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+終結性考核。過程性考核除了包括課程設計成績、隨堂考核成績，還增加了資料查詢匯報成績、課外實踐和學生自評成績，見表2。通過課程設計評價學生對基礎知識和經驗公式的會查會用能力，引導學生養成科學求真的態度。資料查詢匯報從實踐工程案例出發，讓學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，以評價學生自學能力未來可期的工程能力;而5分鐘PPT匯報培養學生的語言組織和表達能力。課外實踐以評價學生通過課外實踐所收獲的環保技術和生態文明理念，評價學生的生態文明修養是否有提升。隨堂考核不僅可以考核學生對知識點的掌握情況，還可以檢查學生的出勤情況。學生自評成績是學生自我對學習態度和學習狀況的評定，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習計劃提供幫助的機會。雖然自評成績占比小，但可給學生提供一個自我認識的機會，使學生在自我認識中不斷成長和進步。而且學生從被評者變成自評者，不僅有利于學生身心健康，更能體現學生是教學活動的主宰者。

三? 實施效果

以物理性污染控制和環境保護知識為內容載體，將生態文明教育理念貫穿到教學過程中，提高學生的生態文明素養和學習興趣，促進學生科學戰略思維的發展。學生通過課堂學習和課外實踐，能夠深刻領會生態文明理念的思想，為學生未來從事專業學習和研究提供戰略思想準備，對生態文明建設和社會可持續發展具有積極的促進作用。

考核方式多元化可以反映學生學習的實際水平?？己朔绞阶⒅剡^程評價將課程設計成績、隨堂考核成績、課外實踐成績、學生自評成績和資料查詢報告成績五者有機結合。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。資料查詢讓同學收獲了做中學的樂趣，同時5分鐘PPT匯報讓同學們認識到所學知識的重要性，激勵他們追求科學、奮發進取做未來引領環保行業綠色發展領軍人和中堅力量。

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

四? 結束語

物理性污染控制是一門應用性和實踐性強的課程，探索融入生態文明理念的案例式教學法，通過教師課堂引導、學生自學及課后實踐，將生態文明理念貫穿至教學全過程，可以實現知識+理念融合、教學+自學融合、理論+實踐融合。不僅能將學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，活躍課堂教學和學習氛圍，更能讓生態文明的理念根植于未來卓越環保工程師內心深處。這對完善學生積極向上的人格、提升學生生態文明的綜合修養、增強學生適應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生學習行為進行評價，能較為全面地反映其學習效果，進而查漏補缺并優化下一步學習計劃。通過案例式教學將生態文明理念有機融入到物理性污染控制課程體系當中，構建“整合教學內容、融合教學模式、結合教學育人、混合教學形態”的“四合”，實現物理性污染控制與專業教育、特色育人、實踐創新緊密聯系的“三聯”目標;預期可提升課程教學效果、培育學生生態文明和環境保護理念、提高學生工程創新意識和實踐能力，促進其形成獨特的研究和解決生態環境問題的理論和方法，助力生態文明建設，培養引領行業發展的卓越環保工程師。

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基金項目：2022年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“環境類專業課程思政教學改革研究——以環境影響評價為例”（2022JGB254）;廣西地表過程與智能模擬重點實驗室聯合開放或系統基金項目“南寧市飲用水消毒副產物前驅物特征研究”（NNNU-KLOP-K1902）;南寧師范大學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，理學博士，助理研究員。研究方向為環境工程及環境科學。

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