淺析融入思政元素的化工原理課程教學(xué)設(shè)計(jì)*

李 敏，徐冬梅，張治山,馬 準(zhǔn)

(山東科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，山東 青島 266590)

自2016年習(xí)總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上提出“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”后，“課程思政”的教育理念逐漸被高校教師所推崇，它是以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)的一種綜合教育理念[1-2]。教學(xué)實(shí)施過程中，要抓住課程改革核心環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在育人中主渠道作用，將思想政治教育元素多角度、全方位、立體化地融入課堂，最終實(shí)現(xiàn)全程育人、多方位育人的目的[3-4]。

化工原理，作為化工類及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)專業(yè)面非常廣，在我校化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、生物工程、環(huán)境工程、過程裝備與控制工程、高分子材料、無機(jī)非金屬材料、材料化學(xué)等專業(yè)開設(shè)，是化工類專業(yè)考研的必考課之一，它是第一門具有工程特色的專業(yè)基礎(chǔ)課，在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著承前啟后、由理及工的橋梁作用，也是學(xué)生建立工程概念的接觸到的第一門化學(xué)工程啟蒙課。該課程蘊(yùn)含著大量的思政元素，是相關(guān)專業(yè)課協(xié)同育人的主陣地。若將思政元素滲透到化工原理授課的全過程，將有助于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，提高他們對(duì)本專業(yè)的歸屬感與認(rèn)同度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀。

為了使授課內(nèi)容在知識(shí)目標(biāo)和思政目標(biāo)上統(tǒng)一，達(dá)到教書與育人同步的目的，任課教師在進(jìn)行課程的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，必須深挖課程中的德育元素，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，要力爭(zhēng)將課程內(nèi)容與思政元素融為一體，達(dá)到水乳交融的狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)教書育人、立德樹人的浸潤(rùn)無聲。對(duì)于化工原理這門課程，筆者在授課前先進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的剖析及學(xué)情分析，然后搜集大量思政元素并從中精選與課程內(nèi)容相匹配的思政內(nèi)容，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，理清授課思路，設(shè)計(jì)授課內(nèi)容。下面筆者將以“對(duì)流傳熱”一節(jié)的內(nèi)容為例闡述融入思政元素的化工原理課程的教學(xué)樣例設(shè)計(jì)過程。

1 “對(duì)流傳熱”一節(jié)教學(xué)內(nèi)容剖析

對(duì)流傳熱是我們生產(chǎn)生活中非常常見的傳熱方式，是傳熱三種方式之一，內(nèi)容蘊(yùn)含多個(gè)與生產(chǎn)生活相結(jié)合的思政元素，這部分內(nèi)容是工科《化工原理》的教學(xué)內(nèi)容，大多數(shù)工科專業(yè)均學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容，適用面廣，該部分內(nèi)容不僅僅有定義還有基本定律的介紹、計(jì)算和應(yīng)用，內(nèi)容全面豐富，深入淺出，獨(dú)立完整、且在生活生產(chǎn)中應(yīng)用和實(shí)例較多，深入學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容可以解釋和解決很多生產(chǎn)生活的實(shí)際問題。同時(shí)“對(duì)流傳熱”這部分內(nèi)容，看似淺顯易懂，而實(shí)際上里面的牛頓冷卻定律和對(duì)流傳熱系數(shù)蘊(yùn)含著深刻的物理意義，是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，要想把該知識(shí)點(diǎn)講通講透，必須要充分運(yùn)用各種教學(xué)手段，結(jié)合生活案例及典型換熱設(shè)備來完美展現(xiàn)該部分教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果。

如何能讓同學(xué)有興趣，并且?guī)е是蟮男那閬韺W(xué)習(xí)這部分內(nèi)容，這是需要教師認(rèn)真思考的問題。圍繞課程知識(shí)點(diǎn)及授課目標(biāo)，在授課過程中，結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)例，逐步引導(dǎo)引出基本定義、分類和基本定律，淺顯易懂，讓同學(xué)們一方面了解對(duì)流傳熱的定義和分類，一方面掌握對(duì)流傳熱的基本計(jì)算公式牛頓冷卻定律，然后趁熱打鐵，通過典型事例分析讓同學(xué)學(xué)會(huì)如何運(yùn)用對(duì)流傳熱的基本知識(shí)來分析和解決生產(chǎn)生活乃至自然界中的對(duì)流傳熱問題，同時(shí)舉例說明對(duì)流傳熱在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，最后通過介紹典型的間壁式換熱器，進(jìn)一步讓同學(xué)們深入理解對(duì)流換熱，激起同學(xué)們對(duì)傳熱這一章的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起到重要的鋪墊作用。

2 “對(duì)流傳熱”一節(jié)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在進(jìn)行課程的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要有計(jì)劃地融入思政要素，將思政元素與生產(chǎn)生活案例相結(jié)合，使知識(shí)目標(biāo)與思政目標(biāo)達(dá)到統(tǒng)一，努力實(shí)現(xiàn)“鹽溶于湯”、“潤(rùn)物細(xì)無聲”的教學(xué)效果。在剖析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)行課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要先進(jìn)行學(xué)情分析，設(shè)定好教學(xué)目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，最后開展課堂實(shí)施。

2.1 學(xué)情分析

學(xué)生一般在大二的第一學(xué)期或在大三第一學(xué)期開始開設(shè)這門課程，要分兩學(xué)期講授。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了《高等數(shù)學(xué)》、《物理化學(xué)》等課，為《化工原理》課程開設(shè)準(zhǔn)備了良好的知識(shí)儲(chǔ)備和知識(shí)結(jié)構(gòu)，在充分考慮聽課學(xué)生的接受能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)和心理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在講授時(shí)要特別注意由淺入深，充分結(jié)合生產(chǎn)生活中的實(shí)例來進(jìn)行分析，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定

依據(jù)我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及化工原理課程目標(biāo)，結(jié)合對(duì)流傳熱部分教學(xué)內(nèi)容，從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及思政目標(biāo)三個(gè)維度設(shè)定了對(duì)流傳熱的教學(xué)目標(biāo)。

(1)知識(shí)目標(biāo)

了解對(duì)流傳熱的定義和分類；掌握對(duì)流傳熱量的基本計(jì)算公式-牛頓冷卻定律、并通過典型事例分析讓同學(xué)學(xué)會(huì)如何運(yùn)用對(duì)流傳熱的基本知識(shí)來分析和解決生產(chǎn)生活乃至自然界中的對(duì)流傳熱問題，同時(shí)舉例說明對(duì)流傳熱在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，最后通過介紹典型的換熱設(shè)備，使同學(xué)進(jìn)一步深入理解對(duì)流換熱。

(2)能力目標(biāo)

學(xué)以致用，通過學(xué)習(xí)對(duì)流換熱概述，使同學(xué)們能夠分析和解決生產(chǎn)生活以及自然界中的對(duì)流傳熱問題，并能靈活應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生開展探究性和個(gè)性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級(jí)思維。

(3)思政目標(biāo)

引入思政元素，通過介紹偉大科學(xué)家生平、傳奇故事和科學(xué)前沿來培養(yǎng)學(xué)生不斷追求、勇于探索的科學(xué)精神，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的抗挫折能力以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工匠精神；同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生貫徹綠色發(fā)展觀、強(qiáng)化學(xué)生的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)，樹立理想信念，弘揚(yáng)愛國(guó)主義和奉獻(xiàn)精神，實(shí)現(xiàn)思政教育和專業(yè)教育的自然融合和無縫對(duì)接。

2.3 融合思政元素的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

對(duì)于對(duì)流傳熱這節(jié)內(nèi)容，主要的知識(shí)點(diǎn)有對(duì)流傳熱機(jī)理、牛頓冷卻定律、對(duì)流傳熱系數(shù)、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素及準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式，本著知識(shí)目標(biāo)和思政目標(biāo)上相統(tǒng)一的原則，筆者確定了5個(gè)與思政元素相結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)，具體如表1所示。

表1 “對(duì)流傳熱”部分思政元素一覽表

續(xù)表1

2.4 課堂實(shí)施

結(jié)合生產(chǎn)生活中的傳熱應(yīng)用實(shí)例和對(duì)流傳熱公式的產(chǎn)生背景，在授課過程中潛移默化地融入思政內(nèi)容，通過逐步引導(dǎo)和設(shè)問的方式，介紹對(duì)流傳熱定義、 分類和基本定律(對(duì)于牛頓冷卻定律，將結(jié)合科學(xué)家牛頓曲折和傳奇的人生經(jīng)歷，講述牛頓在科學(xué)路上忘我和不斷求索的奮斗故事以及牛頓冷卻定律推導(dǎo)的場(chǎng)景，引導(dǎo)同學(xué)在科學(xué)的道路上不畏艱險(xiǎn)、勇于探索。)，同時(shí)趁熱打鐵，通過生活生產(chǎn)中的典型實(shí)例(如燒水過程、暖氣片的傳熱過程以及泰坦尼克號(hào))，進(jìn)一步說明對(duì)流傳熱的基本應(yīng)用，并介紹典型換熱設(shè)備和新型換熱器(如套管式、列管式換熱器和熱管)，從而深化同學(xué)們對(duì)對(duì)流傳熱基本概念和定律的理解，使同學(xué)們?cè)诹私饣径x和定理的基礎(chǔ)上，更加深刻、透徹地掌握該知識(shí)點(diǎn)并能運(yùn)用自如(講解暖水瓶如何保溫、電腦CPU如何散熱以及家里的空調(diào)和冰箱如何散熱等問題)，解釋和解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。接著分析影響對(duì)流傳熱的各個(gè)影響因素，引出因次分析法分析對(duì)流傳熱系數(shù)準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式，并推導(dǎo)出無相變情況下流體在管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用此關(guān)聯(lián)式解釋一些典型實(shí)例(孔子的電影片段，龍卷風(fēng))，最后以思維導(dǎo)圖結(jié)尾。

在教學(xué)上突出以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，在學(xué)生線上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上重構(gòu)了線下教學(xué)內(nèi)容：增加了石油輸送過程中的傳熱問題這一應(yīng)用案例的分析和新型換熱器-熱管的介紹。方法上：利用豐富的圖片、動(dòng)畫展示，以問題為引領(lǐng)，以學(xué)生觀察思考、小組討論等形式，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)，并且結(jié)合實(shí)際案例讓學(xué)生以小論文的撰寫的方式將探究式、研究式的教學(xué)模式加以拓展，以期達(dá)到更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)為主動(dòng)探究的過程。

3 結(jié) 語

目前，不管是高校單位還是教師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到課程思政的必要性和重要性，但還有幾個(gè)問題需要重視：(1)高校教師在課程思政過程中不能忽視個(gè)人政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)能力、育人水平的提高，要堅(jiān)持教育者先受教育，只有高素質(zhì)的教師才能擔(dān)當(dāng)起學(xué)生健康成長(zhǎng)指導(dǎo)者和引路人的責(zé)任。高校教師應(yīng)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待科研，以誠(chéng)懇的態(tài)度對(duì)待教育，引領(lǐng)學(xué)生踏實(shí)治學(xué)，勤勉奮進(jìn)，吃苦耐勞，勇于擔(dān)當(dāng)，以國(guó)家發(fā)展為己任，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和青年責(zé)任心[5]；(2)工科專業(yè)課可以適當(dāng)融入思政元素，但切忌貪多，生搬硬套，任課教師應(yīng)精選思政素材，最好在生產(chǎn)生活案例基礎(chǔ)上深挖德育點(diǎn)，使思政元素與課程內(nèi)容自然融合，使思政元素的融入有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的消化理解和觸類旁通；(3)作為高校教師我們不能為了課程思政而課程思政，應(yīng)切實(shí)提高教學(xué)效果。因此專業(yè)課教師除了課前搜集思政素材以外還要認(rèn)真梳理授課內(nèi)容，找準(zhǔn)專業(yè)知識(shí)與思政元素的結(jié)合點(diǎn)，積極開展教學(xué)方法改革，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，努力做到“曉之以理、動(dòng)之以情、導(dǎo)之以行”，在“傳道受業(yè)解惑”過程中開展德育工作，傳遞正能量，引領(lǐng)主流價(jià)值觀[6]。

課程思政任重道遠(yuǎn)，每一位高校教師都應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到課程思政的重要性，以學(xué)生為中心，加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)，巧妙展現(xiàn)專業(yè)知識(shí)中所承載的思想內(nèi)涵和價(jià)值理念，切實(shí)將“立德樹人”貫穿教育教學(xué)全過程。