化工設(shè)計教學(xué)中課程思政探索與實踐*

譚亞南

(內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，四川 內(nèi)江 641100)

化工設(shè)計是化工類專業(yè)高等教育的重要組成部分，也是衡量化工類專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量的評價內(nèi)容[1-3]。把化工項目從實驗室變成工業(yè)應(yīng)用的一個具體環(huán)節(jié)，也是近年來多學(xué)科交叉形成的一門新的學(xué)科， 具有明顯的實踐性、工程性和經(jīng)驗性特點。它的培養(yǎng)目標(biāo)以滿足化工類設(shè)計院所和企業(yè)需求為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)生的計算和設(shè)計能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生知識掌握全面且透徹，指導(dǎo)教師需對化工廠設(shè)計和運行階段的實際問題進(jìn)行針對性教學(xué)和指導(dǎo)，使學(xué)生掌握基本化工設(shè)計能力和解決化工廠簡單問題的能力。

大學(xué)生的成才離不開德智體美勞五個方面的習(xí)慣的培養(yǎng)和養(yǎng)成，其中德字為先，當(dāng)代大學(xué)生必須具備正直誠信、追求真理的崇高道德品質(zhì)，必須具備為祖國奉獻(xiàn)、為人民服務(wù)的責(zé)任感，必須具備踏實嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精和追求卓越的工匠精神。習(xí)總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上提出“其他各門課程都要守好一段渠、種好責(zé)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(yīng)”。提出高校課程思政建設(shè)要求，從“思政課程”向“課程思政”轉(zhuǎn)變，要求高校教師在傳授專業(yè)知識時，達(dá)到立德樹人的教學(xué)效果，將專業(yè)知識與價值引領(lǐng)相結(jié)合，深挖專業(yè)課程中蘊含的思政元素，發(fā)揮各類課程育人作用，共同實現(xiàn)全方位育人、全員育人和全過程育人的三全育人教育理念。隨著大學(xué)生年級的增長，學(xué)生接觸思政課程逐漸減少，而本領(lǐng)域?qū)I(yè)課程的進(jìn)程機會逐漸增加，因此做好本專業(yè)的課程思政建設(shè)，充分挖掘和提煉本專業(yè)、本學(xué)科的思想政治教育內(nèi)涵，將思政細(xì)胞融入專業(yè)課程教學(xué)中，并形成協(xié)同效應(yīng)，從根本上解決可以從我國高等教育思政課程不能貫穿大學(xué)始終的難題[4-5]。

本文針對我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，初步總結(jié)了化工設(shè)計教學(xué)中的課程思政教學(xué)探索和實踐。

1 課程設(shè)計環(huán)節(jié)

化工設(shè)計是一門多學(xué)科交叉形成的新興工程類課程，其涉及物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化工機械設(shè)備、化工制圖、化工分離、化工傳遞和化學(xué)反應(yīng)工程等理論課程內(nèi)容，且相關(guān)知識點聯(lián)系緊密[6]。對于學(xué)生而言，只有全面、徹底地掌握了這些專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科知識，在具有豐富工廠設(shè)計和安裝、調(diào)試等現(xiàn)場經(jīng)驗的老師指導(dǎo)下，才能針對具體化工廠設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行分析和整理，并進(jìn)一步開展化工廠的工藝流程設(shè)計與優(yōu)化、物流衡算、能量衡算、設(shè)備選型、車間布置和定員分配等設(shè)計工作。例如：化工設(shè)備專業(yè)性較強，以化工中泵的選型為例，學(xué)生只有掌握了化工機械設(shè)備相關(guān)知識后，根據(jù)所用物料的物理、化學(xué)和腐蝕等性質(zhì)和工作條件，才能初步確定選用泵的材料等級和類型；學(xué)生只有掌握了化工原理中的流體輸送設(shè)備相關(guān)知識后，計算出壓頭、揚程等工作參數(shù)，才能參照設(shè)備廠家所提供的設(shè)備型號圖紙，結(jié)合已學(xué)化工制圖專業(yè)知識分析設(shè)備參數(shù)，最終正確選擇泵的型號。

因此化工設(shè)計課程必須安排在專業(yè)基礎(chǔ)理論課程之后進(jìn)行授課，而且，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置在滿足教學(xué)大綱要求前提下，應(yīng)該合理安排關(guān)鍵專業(yè)基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)，提升化工設(shè)計課程教學(xué)效果。

2 知識面寬泛

化工設(shè)計課程授課內(nèi)容較多，包括流程設(shè)計、物料衡算、能量衡算、設(shè)備選型、車間廠房布置、管道設(shè)計和安全和環(huán)保要求等，內(nèi)容繁雜，知識面涉及廣泛，同時以上內(nèi)容又組成一相互聯(lián)系緊密的體系。因此，首先，要求指導(dǎo)老師掌握全面的知識體系；其次，要求指導(dǎo)教師結(jié)合現(xiàn)場實踐進(jìn)行授課；最后，要求學(xué)生主動自學(xué)，補齊知識短板。

同時，化工設(shè)計課程以化工廠為對象進(jìn)行相關(guān)研究和講解，而化工廠的設(shè)計、安裝、調(diào)試和運行必須滿足國家政策及工廠所在地政府政策、人文、地質(zhì)等要求，特別是要求指導(dǎo)老師具備豐富的工程經(jīng)驗。

因此，化工設(shè)計的指導(dǎo)老師必須有較豐富的化工設(shè)計經(jīng)歷或者有化工設(shè)計院所或設(shè)計單位進(jìn)修的經(jīng)歷，并參與到實際化工廠的設(shè)計、改造、安裝和調(diào)試等具體現(xiàn)場工作，以此積累足夠的設(shè)計經(jīng)驗。同時指導(dǎo)老師需及時了解行業(yè)內(nèi)最新的設(shè)計規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生清楚理解化工設(shè)計中每部分學(xué)習(xí)內(nèi)容的基本要求和重/難點，知道化工設(shè)計要求的原因，才能更好的學(xué)好這門課程。

國家政策和當(dāng)?shù)卣呷宋?、地質(zhì)等對工廠的設(shè)計的具有指導(dǎo)意義。例如，當(dāng)?shù)鼐用竦氖芙逃經(jīng)Q定了工廠的人員定額，工廠的建筑物設(shè)計、裝置規(guī)模和年運行時間等都受當(dāng)?shù)貧夂?、風(fēng)俗習(xí)慣影響，同時化工廠的選址和設(shè)計受國家和當(dāng)?shù)卣哂绊戄^大，必須符合國家行業(yè)規(guī)劃和當(dāng)?shù)鼗@區(qū)的政策要求。若投資失誤，一旦建成難以補救，影響久遠(yuǎn)，廠房不變遷移，而出售又易無人問津。

3 與實踐教學(xué)緊密結(jié)合

化工設(shè)計是一門實踐性較強的專業(yè)課程，而生產(chǎn)實習(xí)或化工見習(xí)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)直接近距離接觸真實工廠、裝置和設(shè)備的最有效途徑，因此化工設(shè)計教學(xué)時，必須緊密聯(lián)系此類實踐課程，理論課程和實踐課程交叉進(jìn)行有利于相互促進(jìn)、共同提高。

工廠車間內(nèi)現(xiàn)場講授可起到更好的效果，學(xué)生對整體流程、設(shè)備和車間有了直觀認(rèn)識和切身體驗后，結(jié)合已學(xué)基礎(chǔ)理論知識，更容易聽懂、學(xué)懂，如在工廠實地講解工藝流程設(shè)計、設(shè)備選型和車間布置等教學(xué)內(nèi)容時，學(xué)生可以直觀的工廠車間布置圖、現(xiàn)場設(shè)備銘牌標(biāo)識和車間內(nèi)部觀察獲取工廠一手資料，有疑問可以立即現(xiàn)場求證，并可與車間工作人員進(jìn)行深層次的交流，輕松補足課堂教學(xué)短板，還可促進(jìn)學(xué)生更好地掌握相關(guān)基礎(chǔ)專業(yè)理論知識。

同時在化工類學(xué)生進(jìn)行化工見習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)時，有必要讓學(xué)生帶著一些具體的任務(wù)進(jìn)行實習(xí)，例如，畫出工廠工藝流程簡圖，了解泵、塔和反應(yīng)釜的型號和設(shè)計和工作參數(shù)，了解原料或產(chǎn)品儲存方式，掌握主要設(shè)備的運行工作參數(shù)和工作指標(biāo)，了解“廢氣、廢液、廢渣”處理和緊急事故處理程序等，這一過程對培養(yǎng)學(xué)生工程意識、積累設(shè)計經(jīng)驗十分有益，也十分必要。

4 加強規(guī)范性要求

一個化工廠設(shè)備、管道和配件等的設(shè)計和選型必須滿足相關(guān)的行業(yè)或企業(yè)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，每部分設(shè)計內(nèi)容均有其對應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。

化工設(shè)計中正確運用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的責(zé)任十分重要，化工廠的原料、產(chǎn)品或中間產(chǎn)物大多是易燃易爆、有毒有害的物質(zhì)，一旦發(fā)生事故難以解決，只能采取隔離措施，特別是近幾年化工廠發(fā)生多起突發(fā)事故，造成了大量的人身、財產(chǎn)損失和難以短時間解決的環(huán)境污染問題。因此必須要求學(xué)生按照統(tǒng)一的格式和規(guī)范要求進(jìn)行編寫，課程學(xué)習(xí)之初就建立規(guī)范意識，在化工設(shè)計過程中能提前規(guī)避各種風(fēng)險，重視并遵守各安全、環(huán)保要求。例如，化工廠設(shè)計時，管道設(shè)計要求滿足《化工管道設(shè)計規(guī)范》HG20695-1987[7]，同時給排水管道需要滿足《化學(xué)工業(yè)給水排水管道設(shè)計規(guī)范》GB50873-2013，防火要求滿足《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2018的要求，環(huán)境保護(hù)要求滿足《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》GB50483-2009。

5 改革教學(xué)方式

高等教育越來越重視“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法[8-9]，該方法旨在將傳統(tǒng)的老師的單一講授和學(xué)生死記硬背教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)闃淞⒁詫W(xué)生為主體的教學(xué)理念，促進(jìn)學(xué)生積極參與到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)，勇于分析問題并提出有效解決方案，使學(xué)生學(xué)習(xí)方式變被動為主動。

化工設(shè)計課程教學(xué)也應(yīng)該營造一個積極向上、敢于質(zhì)疑的教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生的基于化工設(shè)計實踐問題、基于創(chuàng)新探索和基于團(tuán)隊協(xié)作方式的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)精神，以化工設(shè)計具體問題為中心，圍繞問題的發(fā)現(xiàn)、資料整理、問題分析和確認(rèn)、提出可行性方案和討論來組織化工設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)。例如，工廠某設(shè)備能耗較高，這是問題，現(xiàn)場收集或直接給出相關(guān)進(jìn)出口物料組成和工藝條件，給出設(shè)備型號，讓同學(xué)們組成小組，小組成員有明確分工，共同搜索文獻(xiàn)或相關(guān)手冊等資料，共同分析問題根源，根據(jù)工廠現(xiàn)場公用工程和車間布置等實際情況，采用頭腦風(fēng)暴模式，要求提出兩種或兩種以上的解決方案，討論分析后確定最有效的可行性方案。團(tuán)隊合作和分工明確相結(jié)合的組合方式即充分調(diào)動了學(xué)生們的積極性和團(tuán)隊協(xié)作精神，也可充分發(fā)揮小組成員的個性和創(chuàng)新思維。

慕課、雨課堂及其混合教學(xué)模式已成為當(dāng)下高等教育教學(xué)改革的新興聚焦點[10-11]，化工設(shè)計課程教學(xué)也應(yīng)積極運用慕課、雨課堂等新興教學(xué)方式，進(jìn)行教學(xué)改革實踐探索，促進(jìn)師生溝通和互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提升教學(xué)效果，探索化工設(shè)計課程教學(xué)改革的新途徑。同時還應(yīng)積極改革教學(xué)考核評價方式，將應(yīng)試教育轉(zhuǎn)化為素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，特別是應(yīng)加強對學(xué)生設(shè)計能力的培養(yǎng)和考核。比如引導(dǎo)學(xué)生積極參加“全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”、“ 互聯(lián)網(wǎng)+”等項目的申報[12]，并根據(jù)項目申報或完成適當(dāng)加分。

6 結(jié) 語

隨著應(yīng)用化學(xué)等工科類專業(yè)對化工設(shè)計課程教學(xué)效果的日益重視，高校師生對大學(xué)專業(yè)課程教學(xué)水平提高的迫切需求，要求指導(dǎo)教師積極探索和參與教學(xué)改革，豐富相關(guān)知識水平，了解最新行業(yè)進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與到教學(xué)環(huán)節(jié)，重視學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)的主體地位，加強和完善與化工見習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐課程教學(xué)的聯(lián)系，這樣才能有效提高授課水平和設(shè)計效果，提升學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)。