案例引入在“化工原理”課程思政中的應用

胡振光，梁 軍，王桂霞

(桂林理工大學 化學與生物工程學院，廣西 桂林 541004)

一、前言

2016 年 12 月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應?！盵1]這對我們高校教師的課堂授課提出了新的要求，加強思政教育元素融入科學知識教育。習近平總書記在2019年3月18日學校思想政治理論課教師座談會上發(fā)表重要講話時再次指出：“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，實現(xiàn)全員、全程、全方位育人。”[2]因此，如何在專業(yè)課教學中融入思政教育理念和職業(yè)道德培育，實現(xiàn)知識傳授與思政教育的有機統(tǒng)一，增強學生的專業(yè)認同感、民族自豪感，實現(xiàn)中國夢的責任感，成為大學專業(yè)課程教師教學改革的重點之一。

“化工原理”課程是化工專業(yè)本科專業(yè)課程體系的核心課程之一。通過本課程的理論知識講解、單元操作實驗、綜合實踐等教學活動，培養(yǎng)學生的科學觀、價值觀、社會觀，全面提高學生的綜合素質，培養(yǎng)出工程基礎知識扎實、思想政治立場堅定、具備解決復雜工程能力的新時代的接班人[3]。課堂教學是課程思政建設的主渠道，自2017年以來，以培養(yǎng)合格的社會主義接班人為根本，以社會主義核心價值觀為引領，以化工單元操作為載體，深入挖掘和提煉知識點中蘊藏的思政教育元素案例，通過案例引入探索專業(yè)課程思政教育新模式，為推進全國高校化工類課程思政教育提供一定的借鑒與參考。

二、“化工原理”課程特點

“化工原理”是化學工程與工藝及相近專業(yè)的一門基礎專業(yè)課程，充分發(fā)展“四大化學”在工程領域的實際應用，又是后續(xù)化工專業(yè)課程的基礎?！盎ぴ怼敝饕婕盎どa(chǎn)過程中各種單元操作的物料衡算、熱量衡算、過程控制加速和減緩，具有非常顯著的工程性，擔負著培養(yǎng)學生解決復雜工程問題能力的綜合訓練。所以本課程知識為將來畢業(yè)生從事工程技術相關工作奠定良好的基礎。

由于課程涉及的工程案例、工藝參數(shù)、數(shù)學模型比較多，多年的教學經(jīng)驗告訴我們，“化工原理”傳統(tǒng)的課堂教學對于從未踏出過校門的大學生來說比較抽象，難以理解，“知識陳舊，學之無用”消極思想的存在，使得學生產(chǎn)生抵觸心理，失去學習興趣。為了激發(fā)學生學習興趣，使“枯燥無味的課堂”變成“精彩動聽，引人入勝的演播”，學校的“化工原理”課程教學團隊充分利用“化工原理”課程的育人優(yōu)勢，積極挖掘與各單元操作相關的思政元素，從單元操作教學內(nèi)容出發(fā)，確定思政教學目標，搜集單元操作工程實例及熱點問題并融入相應的思政元素，堅持“小故事，大道理”，同時利用工程案例式教學、反思問題式教學，使得道理通俗化、課堂生動化、知識點情感化，實現(xiàn)專業(yè)課程與思政教育的協(xié)同效應。

三、“化工原理”課程思政案例引入的實踐探索

“化工原理”課程思政的教學，結合課程內(nèi)容有機融入思想政治教育，建立了化工原理課程思政案例素材庫(見圖1)。根據(jù)目前“化工原理”教學大綱，總共包括7個典型的單元操作：流體流動與輸送，非均相物系分離，傳熱單元，氣體吸收單元，蒸餾單元，萃取單元，干燥單元。每個單元操作均有獨立的知識體系，根據(jù)每個單元操作具體的知識點悄無聲息地融入思政元素，即案例引入是我們課程思政教學的整體思路。

圖1 化工原理課程思政案例素材庫

(一)引入著名學者勵志人生案例，培養(yǎng)學生使命感

“化工原理”課程知識點包含很多數(shù)學模型、準數(shù)群，其中很多是用人名命名的，典型的例如雷諾數(shù)、傅里葉定律、顧毓珍公式、努賽爾準數(shù)，等等，可以重點作為思政教學的融入點。在教學中，利用這些著名學者的學術成就背后的勵志人生，激勵學生努力學習，敢于挑戰(zhàn)學科前沿，堅定服務國家、造福人類的責任感、使命感。

例如：在傳熱單元學習的過程中，教師可以結合熱傳導定律——傅里葉定律介紹法國科學家傅里葉不屈不撓的勵志人生。9歲就成為孤兒的傅里葉，憑借頑強的意志和自己的優(yōu)勢數(shù)學思維，不畏學術權威，提出了自己經(jīng)典的傳熱理論，最終在熱學和數(shù)學領域為人類的自然科學發(fā)展進步做出了不朽的貢獻。通過此思政案例的引入，讓學生懂得任何一條科學定律的后面都是幾代科學家反復論證，并通過實踐檢驗而得出的，同時也鼓勵我們學生在學習的過程中善于思考問題，提出問題，讓真理在辯論中永生。

另外，我們接觸的“化工原理”以人名命名的公式和數(shù)學模型中有以中國人命名的“顧毓珍公式”： 1932年顧毓珍的博士論文《A study on flow offluids during isothermal and non-isothermal flow》(流體在等溫和非等溫流動狀態(tài)下之研究)中論述到在光滑圓管內(nèi)流體流動時的摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關聯(lián)式，工程界稱之為“顧氏公式”，并獲得國際學術界公認。通過課堂講解顧毓珍公式的應用方法和應用領域，然后簡單介紹一下顧毓珍，我國著名化學工程專家，中國液體燃料與油脂工藝研究的開拓者，中國流體傳熱理論研究的先行者以及在我國化工領域所做出的巨大貢獻，讓學生在潛移默化中增強民族自豪感和自信心。

教師結合著名學者在化工領域所做出的貢獻，為學生講解經(jīng)典公式和定律的同時，基于思政培養(yǎng)的角度，重點介紹一下著名學者的勵志人生，教育學生在成長成才的過程中明白“天才是99%的汗水加1%的靈感”。在講解到中國科學家在此領域的貢獻時，著重強調(diào)中華民族在此領域的貢獻也是不勝枚舉，增強學生的民族自豪感和民族自信心，培養(yǎng)其振興中華的使命感和斗志，從而促進學生的綜合素養(yǎng)不斷發(fā)展與提升。

(二)引入著名工程案例，樹立正確的工程倫理觀

“化工原理”課程中的單元操作涉及很多實際的工程案例，在課程的授課過程中，盡量引入著名的工程案例，讓學生懂得知識指導實踐的道理，明確作為一名未來的工程師在化學工程設計各個環(huán)節(jié)所面對的倫理義務，樹立正確的工程倫理觀念。比如：流體流動輸送單元操作時可以引入我國古代的水利工程，享有“世界古代水利建筑明珠”美譽的廣西靈渠，此水利工程是我們分支管路流體分配的典型工程案例。靈渠的鏵嘴將湘江分流，一支流繼續(xù)北上，一支流匯入南下的漓江；借助大、小天平壩的魚鱗石護面(產(chǎn)生流體阻力)，將湘江水7分北上，3分南下。這一著名工程案例的引入，不但有力地說明了分支管路的實際應用，還從思政角度教育學生，古代中國勞動人民聰明智慧的偉大工程至今依然發(fā)揮著重要作用。

結合這一典型案例，鼓勵學生去搜集相關的與靈渠相似的工程案例，比如四川的都江堰、三峽大壩、三門峽水庫、京杭大運河等，并且要闡明所選取的工程案例與所學知識點之間的聯(lián)系，充分體會學以致用的含義，必要時針對工程在社會發(fā)展史上所起到的作用展開討論，從而培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、科學合理解決問題的能力。

(三)引入黨史教育案例，樹立正確的價值觀

在“化工原理”課程授課中，引入一些與偉大的中國共產(chǎn)黨相關的歷史案例，激發(fā)學生的愛國愛黨情懷，培養(yǎng)學生正確的價值觀。學生在學習過程中既理解了知識點，又加深了歷史的記憶，從而達到“學史可以明智，鑒往而知未來”的效果。比如我們在講到流體的連續(xù)性方程時，讓學生提前查閱了紅軍強渡湘江戰(zhàn)役的渡口，分析其水流特點，解釋一下當年我們的黨為什么選擇這樣的渡口過江。課堂上我們借助紅軍強渡湘江的兩個渡口即鳳凰嘴渡口和界首渡口，向同學們闡明連續(xù)性方程的物理意義：江面寬，水流緩，即水流速??；江面窄，水流急，即水流速大。我們英勇的紅軍不畏界首渡口的水流湍急搭設浮橋順利過江；鳳凰嘴渡口雖然水流速小，但是江面寬，給敵軍也以優(yōu)勢，紅軍在此渡口付出了慘痛的代價。

結合這一黨史典型案例，鼓勵學生去查閱紅軍長征途中“四渡赤水，飛奪瀘定橋，強渡金沙江”所涉及渡口的特點，與所學知識點之間的聯(lián)系，結合當時的歷史背景分析一下當時的選擇，雖然史實不可更改，但是可以要求學生發(fā)表自己的意見和建議，并給出理由。通過學習討論過程，學生不僅收獲了知識點，而且還潛移默化地接受了黨史教育，同時為其將來在工作崗位上因地制宜，靈活多變，確保采取正確的思維方式奠定了良好的基礎。

(四)引入科技前沿案例，培養(yǎng)學生家國情懷

科技發(fā)展至今，化工領域世界范圍內(nèi)的科技難題仍然存在，國外對我們“卡脖子”技術難題也不少，“化工原理”課程雖然是化工專業(yè)基礎課程，但是在涉及相關單元操作時，我們可以適當引入化工領域相關的科技前沿案例，對學生進行啟發(fā)式引領教學，學生在學習知識點的同時深刻體會我們所學的知識在未來的工作崗位上的重要性，培養(yǎng)學生作為未來的科技工作者的責任擔當，從而進一步弘揚科學家精神，肩負新時代科技使命。

例如：我們在講解過濾單元操作時，穿插介紹了目前我國自主研發(fā)的比較先進且已經(jīng)開始投產(chǎn)的膜分離技術，“2021年4月8日報道中國石化首套年產(chǎn)4萬支納濾/反滲透膜項目在燕山石化全流程貫通”[4]。該膜分離性能可達到國際先進水平，可有效去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。此案例的引入，學生不但多了解了一種分離技術膜分離，而且還明白了原來所謂的“卡脖子問題”對我們現(xiàn)實生產(chǎn)和生活的影響是比較嚴重的，從而激發(fā)學生科技強國的使命感和科技報國的緊迫感。

講到吸收單元時，我們引入了國內(nèi)非常成功的吸收案例：揚子石化超低排放燃燒(CEB)尾氣處理環(huán)保裝置[5]。南京江北大廠區(qū)的揚子石化已有近40年的歷史，公司一直將“維護好長江沿岸的生態(tài)環(huán)境”作為企業(yè)義不容辭的社會責任。自2009起，揚子石化就有意識有目標地開始實施總揮發(fā)性有機物(VOCs)治理，累計建設了25套治理設施，主要以活性炭吸附、堿洗、變壓吸附等技術為主，重點應用在污水池、工藝廢氣等污染源排放治理領域。隨著國家對VOCs排放標準的不斷升級，2017年揚子石化啟動了第二輪VOCs高標準治理工作，先后試點完成多臺常壓儲罐高效密封改造，新建多套VOCs治理設施，全面覆蓋需治理的污水池、工藝廢氣等環(huán)節(jié)。廠區(qū)空氣環(huán)境有了顯著改善，長江沿岸空氣質量也得到了有力保障。通過此工程案例的引入，讓學生知道所學的知識在真實的生產(chǎn)現(xiàn)場有著非常廣泛的應用，摒棄以前大學課程都無用的觀念，并且感興趣的學生會深入去了解具體工藝并分析。

四、案例引入課程思政元素的教學反思

通過4個學期的案例引入“化工原理”課程思政元素的教學實踐，教學團隊教師在充分為學而教的教學設計中盡可能去查閱相關資料，挖掘相關的思政元素融入課堂教學中，同時激發(fā)和鼓勵學生，結合自身的成長環(huán)境和經(jīng)歷，找到相類似的契合點，從中總結所受到啟發(fā)、啟示或者對其將來職業(yè)規(guī)劃的影響。

案例引入課程思政教學方式，對教師團隊提出了更高的要求：首先每學期都需要及時查閱廣泛的資料支撐更新課程內(nèi)容，其次對學生尋找的契合點還要去判斷是否合適，最后還要引導學生不僅從基礎知識方面得到提升，還要從思想教育方面得到升華。自從引入課程思政案例以來教師團隊經(jīng)常一起備課，討論案例的恰當與否，反思教學所帶來的效果。如此反復進行了4個教學周期實踐，教學團隊對案例的選用采用了反復推敲、及時更新、總結效果再提煉的模式，爭取達到全方位育人的效果。

五、結語

根據(jù)“化工原理”課程的特點，結合新時代將思想政治教育融入課堂的要求，學?！盎ぴ怼苯虒W團隊對其蘊含的思政元素進行了充分挖掘，初步設計了各單元操作課程思政切入點，并對其詳細的文獻資料和史實進行調(diào)研，建立了化工原理課程思政案例素材庫。在思政教學實施的過程中，“化工原理”教學團隊經(jīng)案例引入方式，把思政教育滲透到各個教學環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)對學生的知識傳授、道德培養(yǎng)、能力提升的有機融合，同時激發(fā)學生的學習興趣及科學精神，培養(yǎng)了學生的使命感和國家情懷，樹立了正確的工程倫理觀和價值觀，為學生將來走向工作崗位打下良好的道德基礎。