劉正乾 孫士權(quán) 陸謝娟 謝鵬超 崔玉虹

摘 要：專業(yè)課程在大學(xué)生畢業(yè)要求滿足的總學(xué)分中占比最高，因而將思政元素有機(jī)地融入專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生形成正確的三觀具有非常重要的意義。水質(zhì)工程學(xué)中，氧化還原與消毒技術(shù)一直在不斷發(fā)展，而且其實(shí)際應(yīng)用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)。因此，文章以氧化還原與消毒的單元教學(xué)為例，從常規(guī)飲用水處理工藝的產(chǎn)生及其對(duì)人類生存的貢獻(xiàn)、消毒方法及其技術(shù)發(fā)展史與飲用水安全保障、我國的飲用水處理面臨的實(shí)際問題及其解決方案三個(gè)方面深入發(fā)掘?qū)I(yè)內(nèi)容中的思政元素，在環(huán)境類專業(yè)核心課程水質(zhì)工程學(xué)的教學(xué)中大力踐行思政教育，努力提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的使命感、成就感和責(zé)任感。以期通過潤物細(xì)無聲的課程思政融合教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的良好成效。

關(guān)鍵詞：新工科;課程思政;立德樹人;水質(zhì)工程學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G640 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）S1-0092-04

Abstract： Professional courses account for the highest proportion of the total credits required by college students for graduation. Therefore， integrating ideological and political elements into professional courses learning is of great significance for cultivating students to establish positive values. In the course of Water Quality Engineering， redox and disinfection technology has been continuously developed， and its practical application is closely related to the level of economic development. Taking the unit teaching of REDOX and disinfection as an example， this paper explores ideological and political elements in the professional content of the course from the following aspect： the emergence of conventional drinking water treatment process and its contribution to human survival; disinfection method and its technological development history， and the guarantee of drinking water safety， as well as the practical problems faced by drinking water treatment in China and their solutions. Ideological and political education is practiced vigorously during the teaching of water quality engineering， the core course of environmental majors， and then significantly improve students' sense of mission， accomplishment and responsibility for the major of water supply and sewerage science and engineering. It is hope to realize the excellent effect of foster virtue through education through integrating ideological and political elements into professional courses learning in a way of moisten things silently.

Keywords： emerging engineering education; ideological and political education in courses; foster virtue through education; Water Quality Engineering; instructional design

在2016年12月7日、8日召開的全國高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)“高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個(gè)根本問題。要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。[1]”教育部在2020年5月28日印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，開始全面部署推動(dòng)高校的課程思政建設(shè)工作。教育部高等教育司吳巖司長在2021年11月24日至26日召開的高校教師課程思政教學(xué)能力培訓(xùn)會(huì)上的講座，用四個(gè)80%來分析必須要在專業(yè)教學(xué)中進(jìn)行課程思政建設(shè)的原因，指出“高校教師的80%以上是專業(yè)教師;高校課程的80%是專業(yè)課程;學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的80%以上是專業(yè)學(xué)習(xí);80%的大學(xué)生認(rèn)為，對(duì)自己成長影響最深的是專業(yè)課和專業(yè)課教師[2]”。以作者所在高校華中科技大學(xué)的給排水科學(xué)與工程專業(yè)2021級(jí)的培養(yǎng)計(jì)劃為例，學(xué)生畢業(yè)需修滿168個(gè)學(xué)分，素質(zhì)教育通識(shí)課程占比21.5%，其中專門的思政課程占比僅約為10%，其余的專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程以及實(shí)踐教學(xué)則占據(jù)了約80%的學(xué)時(shí)。由此可見，專業(yè)課教師在專業(yè)課程教學(xué)中融入思政元素，對(duì)高校的立德樹人將起著至關(guān)重要的作用。

一、課程的設(shè)計(jì)思想

水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程專業(yè)最重要的核心課程之一，包括給水處理與排水處理兩部分，通常在課程上可分為水質(zhì)工程學(xué)（一）和水質(zhì)工程學(xué)（二）。在水質(zhì)工程學(xué)（一）中，介紹了飲用水的常規(guī)處理工藝，通常包括混凝-沉淀-過濾-消毒四個(gè)單元。

雖然混凝、沉淀和過濾三個(gè)單元的內(nèi)容在水質(zhì)工程學(xué)（一）中的占比達(dá)到了1/3，但是這三個(gè)單元的科學(xué)理論與技術(shù)進(jìn)展比較緩慢，與社會(huì)中實(shí)際發(fā)生的案例關(guān)聯(lián)度較小，因此在其中發(fā)掘和融入思政元素的難度也相對(duì)較大。而對(duì)于氧化還原與消毒這個(gè)單元來說，它在水質(zhì)工程學(xué)（一）的11個(gè)章節(jié)中占據(jù)了1章的內(nèi)容，占比雖不大，但是該單元內(nèi)容所涉及的科學(xué)理論近年來不斷更新，技術(shù)研究的發(fā)展也非常迅速。更重要的是，它與社會(huì)中的實(shí)際案例，尤其是涉及到飲用水衛(wèi)生與健康方面的案例關(guān)系密切。因此，氧化還原與消毒這部分內(nèi)容蘊(yùn)含著大量的思政素材（表1），通過深入發(fā)掘，在其中融入思政元素不會(huì)顯得突兀生硬，能夠更有效地達(dá)到潤物細(xì)無聲的課程思政教學(xué)效果。

二、以案例方式探討思政元素的發(fā)掘和融入

（一）以常規(guī)飲用水處理工藝的產(chǎn)生為切入點(diǎn)引入思政元素

作者最近幾年連續(xù)參加了華中科技大學(xué)的高考招生宣傳工作，不僅感受到計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)類專業(yè)的火爆，也深切感受到了所謂的生化環(huán)材“四大天坑”專業(yè)在考生中的知名度和冷遇。考生即使由于主觀或客觀原因選擇了這四類專業(yè)，進(jìn)校后也大多會(huì)通過各種機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)專業(yè);很多學(xué)生即使最終未能成功轉(zhuǎn)專業(yè)，可能依然還是“人在曹營心在漢”。作者所在的給排水科學(xué)與工程專業(yè)隸屬于環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，同樣面臨著學(xué)生對(duì)本專業(yè)認(rèn)同度不高的問題。

為了提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)同感，體會(huì)到本專業(yè)在人類社會(huì)發(fā)展過程中的重要性，作者在氧化還原與消毒這個(gè)單元的開篇，講授“飲用水為什么要消毒？”的問題時(shí)，舉了一個(gè)與飲用水相關(guān)的傳染病的統(tǒng)計(jì)學(xué)案例，即傷寒。傷寒這種傳染病在1890年時(shí)的致死率為80～100人/10萬人，當(dāng)在飲用水處理中引入過濾技術(shù)后，傷寒的致死率降為32.1人/10萬人;而消毒技術(shù)的應(yīng)用，更進(jìn)一步地將傷寒的致死率顯著降低到7人/10萬人。隨后，結(jié)合從古至今人類平均壽命的變化數(shù)據(jù)，從1800年到2019年的兩百多年間，無論是歐洲還是中國的人口預(yù)期壽命都從20～30歲顯著提高到75歲以上，并引用張文宏醫(yī)生說的“人類社會(huì)上最大的衛(wèi)生貢獻(xiàn)，第一個(gè)是疫苗，第二個(gè)是清潔的飲用水，這兩個(gè)貢獻(xiàn)是使人類壽命大幅度提高的主要原因，別的什么都不是[3]”。正因如此，“供水和配水系統(tǒng)”在美國工程院評(píng)選的20項(xiàng)20世紀(jì)最偉大的工程技術(shù)成就中，高居第4位[4]。通過這樣的案例分析，可以有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)給排水科學(xué)與工程專業(yè)的認(rèn)同感與自豪感。與此同時(shí)，繼續(xù)列舉20世紀(jì)50年代至今因?yàn)轱嬘盟境霈F(xiàn)問題而導(dǎo)致的死亡和生病案例，讓學(xué)生深切體會(huì)到飲用水消毒出現(xiàn)問題對(duì)人類健康所帶來的巨大危害，從而增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)責(zé)任感以及使命感。

（二）以消毒方法及其技術(shù)發(fā)展史為切入點(diǎn)導(dǎo)入思政元素

在講授物理消毒方法時(shí)，首先講授的方法是煮沸。作者向?qū)W生展示了三種煮沸的方式：農(nóng)村灶臺(tái)加熱水壺?zé)_水、天然氣加熱水壺?zé)_水以及學(xué)生常用的電水壺?zé)_水。盡管三種加熱燒開水所用的方式不同，但其目的一樣，都是通過煮沸的方式殺死致病菌進(jìn)行消毒。而通過這三種方式的對(duì)比，融入的是潛在的思政內(nèi)容——近些年來，我國人民生活水平的顯著改善和提高，極大地提高了生活的便利性。

接下來講授的方法是日光照射消毒法，該方法是將裝滿水的透明容器（通常是玻璃瓶或塑料瓶）放置于陽光可以直射的地方（例如屋頂），經(jīng)過至少6小時(shí)日光照射后即可安全飲用。由于其消毒成本明顯低于氯消毒，每天采用該消毒方法的發(fā)展中國家有50個(gè)，受益人口超過450萬，這其中也包括中國[5]。此時(shí)，可自然而然地引出我國于2016年開始的“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，通過整個(gè)國家多個(gè)部門的全力推進(jìn)與實(shí)施，到2020年底，2.7億農(nóng)村人口供水安全保障水平得到了有效的提升鞏固，其中1710萬貧困人口的飲水安全問題得到了有效的解決[6]。

為了充分提高本專業(yè)課程建設(shè)的高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度[7]，作者向?qū)W生講授了各種消毒方法的發(fā)明史以及消毒技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展史。結(jié)合不同歷史時(shí)期人類遇到的飲用水問題，進(jìn)行各種消毒方法優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比分析，使學(xué)生深入領(lǐng)悟消毒技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展背后的歷史原因與推動(dòng)力，進(jìn)而讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到各種消毒技術(shù)都有其優(yōu)勢和不足之處，只有充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢，并盡可能地避免其劣勢，才能充分滿足人民對(duì)飲用水安全與健康所提出來的越來越高的要求，并建立起消毒技術(shù)與系統(tǒng)存在著多樣性的觀點(diǎn)。在此過程中，可以使學(xué)生充分了解水處理研究者和工程師們?yōu)榱吮Ｕ先嗣竦娘嬘盟踩龀龅钠D辛努力，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)責(zé)任感。同時(shí)，為了提供更加健康安全的飲用水，我們?cè)谖磥硇枰粩嗯?、不斷?chuàng)新，消毒工藝技術(shù)的改進(jìn)將永遠(yuǎn)在路上，要有追求、有目標(biāo)，以此提高學(xué)生的專業(yè)使命感。

此外，在介紹液氯消毒工藝的原理等內(nèi)容之后，作者也會(huì)向同學(xué)們介紹，雖然液氯消毒的成本最低，但是液氯的使用對(duì)水廠附近居民的人身安全是個(gè)巨大的隱患。為此，近幾年來，中國的飲用水廠均逐漸采用購買或者是原位電化學(xué)氧化產(chǎn)生次氯酸鈉的方式，來代替液氯進(jìn)行消毒。盡管采用次氯酸鈉消毒的成本比液氯消毒要高幾倍，但為了最大程度地保障居民的人身安全，我國仍然堅(jiān)定不移地在全國推廣采用次氯酸鈉進(jìn)行消毒，這充分說明了我們國家始終把人民的生命安全放在首位。

（三）以實(shí)際社會(huì)中的案例為切入點(diǎn)融入思政元素

飲用水與居民的日常生活關(guān)系密切，社會(huì)上也時(shí)常會(huì)有一些與飲用水污染相關(guān)的新聞報(bào)道，將其與氧化還原等知識(shí)的講授相結(jié)合，容易讓學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺，對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解也將會(huì)更加透徹。

近些年來，我國與水相關(guān)的突發(fā)應(yīng)急污染事件頻發(fā)[8]，作者選取其中的典型案例在課堂上給學(xué)生進(jìn)行分析。

作者以親身經(jīng)歷的2005年松花江硝基苯污染導(dǎo)致的哈爾濱停水事件，向?qū)W生講述停水所帶來的各種不便、引起的各種不必要恐慌以及造成的各種損失;并結(jié)合部分同學(xué)親身經(jīng)歷過的，2012年的武漢白沙洲水廠由于上游污水排放引起的水質(zhì)異味事件，進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，讓學(xué)生深切感受到飲用水在日常生活中的重要性。此外，向?qū)W生介紹了松花江水污染事件導(dǎo)致哈爾濱投資50多億元建設(shè)了磨盤山水庫，以取代松花江作為哈爾濱市的飲用水水源。從松花江硝基苯污染及其帶來的后續(xù)影響、最終給人民的財(cái)產(chǎn)造成的巨大損失，讓學(xué)生深切體會(huì)到充分保障飲用水安全的現(xiàn)實(shí)意義。

2007年太湖藍(lán)藻爆發(fā)導(dǎo)致無錫多個(gè)水廠停水，影響了200萬人的工作生活。由于該市的給水廠普遍采用的是常規(guī)處理工藝，對(duì)突發(fā)的藻類污染束手無策，只能采用停水這種無奈之舉。無錫停水事件過后，當(dāng)?shù)卣退畯S痛定思痛，對(duì)給水廠工藝進(jìn)行升級(jí)改造，在常規(guī)處理工藝的基礎(chǔ)上，添加了預(yù)氧化處理和臭氧-生物活性炭深度處理，還進(jìn)一步加裝了高錳酸鉀和粉末活性炭應(yīng)急投加系統(tǒng)。該飲用水處理工藝經(jīng)過系統(tǒng)改造后，不僅平時(shí)可以向居民提供更加優(yōu)質(zhì)的飲用水，而且即使再次爆發(fā)藍(lán)藻污染問題也可以從容應(yīng)對(duì)。通過該案例的介紹和分析，讓學(xué)生充分領(lǐng)悟到飲用水的預(yù)處理工藝和深度處理工藝在保障飲用水安全方面所具有的重要意義，以及我國目前對(duì)常規(guī)處理工藝進(jìn)行深度處理升級(jí)的必要性和緊迫性。

接下來作者繼續(xù)介紹飲用水深度處理工藝，順勢引出清華大學(xué)王占生教授在臭氧-生物活性炭深度處理領(lǐng)域所做出的杰出貢獻(xiàn)。為解決水源水污染嚴(yán)重的地區(qū)出廠水化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）容易超標(biāo)的問題，王教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)將生物活性炭工藝從常見的下向流改為上向流，在工程中可將COD的去除率提高5%～10%[9];另一方面，王教授的研究團(tuán)隊(duì)致力于推動(dòng)臭氧-生物活性炭深度處理工藝在我國飲用水領(lǐng)域的應(yīng)用，為提升我國的飲用水水質(zhì)做了大量卓有成效的工作[10]。作為未來水處理行業(yè)的科技工作者，應(yīng)該像王教授一樣創(chuàng)新報(bào)國，不斷創(chuàng)新工藝以解決實(shí)際問題，引領(lǐng)我國水處理技術(shù)的發(fā)展。

作者向?qū)W生展示了江蘇省在2014年時(shí)，即提出全省力爭在5年內(nèi)全面完成飲用水的深度處理改造，提出“全面推進(jìn)自來水深度處理工藝建設(shè)改造。各地、各有關(guān)部門要加大深度處理工作力度，加快改造步伐，變‘深度’處理為‘常規(guī)’處理，提高安全供水能力，努力實(shí)現(xiàn)從供‘合格水’向供‘優(yōu)質(zhì)水’的轉(zhuǎn)變[11]”。雖然全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不均衡，但為了解決“人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”，向全省居民提供優(yōu)質(zhì)的飲用水而花費(fèi)了巨大的經(jīng)濟(jì)成本。這說明各地政府部門在實(shí)際工作中全力貫徹“人民的生命和健康高于一切”的理念。

為了解決冬季氣溫低導(dǎo)致生物處理脫氮效果不好，飲用水出水中氨氮容易超標(biāo)的問題，嘉興市創(chuàng)新性地建設(shè)了我國當(dāng)時(shí)最大的城市飲用水源處理濕地系統(tǒng)，不僅可以有效地去除水源水中的氨氮，充分保障石臼漾水廠的水質(zhì)安全[12]，而且還可以作為開放性公園供附近的居民休閑娛樂，改善了周圍的人居環(huán)境。說明廣大水處理工作者只要勇于創(chuàng)新、大膽實(shí)踐、敢作敢為，完全可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效地治理水污染與美化生態(tài)環(huán)境雙贏的目標(biāo)。

三、結(jié)束語

高校要堅(jiān)持把立德樹人作為根本任務(wù)，必須大力推進(jìn)在專業(yè)課程教學(xué)中引入思想政治教育工作，而且思政元素必須是高質(zhì)量而又巧妙地融入，所引入的思政元素也必須要與專業(yè)課程內(nèi)容的講授息息相關(guān)，才能實(shí)現(xiàn)為黨育人、為國育才的目標(biāo)。

為了在專業(yè)課程講授過程中更好地落實(shí)思政目標(biāo)，作者在氧化還原與消毒的單元教學(xué)中，從常規(guī)飲用水處理工藝的產(chǎn)生、消毒方法及其技術(shù)發(fā)展史以及實(shí)際社會(huì)中發(fā)生的案例三個(gè)方面深入發(fā)掘水質(zhì)工程學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中的思政元素。從常規(guī)飲用水處理工藝的產(chǎn)生引出飲用水處理對(duì)人類的生存與發(fā)展所做出的巨大貢獻(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)給排水科學(xué)與工程專業(yè)的認(rèn)同感、成就感和責(zé)任感;從消毒方法及其技術(shù)發(fā)展史引出在保障飲用水安全方面研究者和工程師們所付出的艱辛努力，以及我國為了充分保障全國人民的飲用水安全和生命安全所做的卓有成效的工作，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)責(zé)任感和愛國情懷;從實(shí)際社會(huì)中發(fā)生的與飲用水相關(guān)的典型案例引出飲用水污染所帶來的嚴(yán)重后果，以及很多專家學(xué)者為了解決飲用水污染問題做出的很多創(chuàng)新性工作，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及為人民生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)飲用水的專業(yè)使命感。

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