工程認(rèn)證背景下煤化學(xué)課程的思政教學(xué)探索

李勝，麻志浩，肖瑞瑞，李敏，叢興順

（ 棗莊學(xué)院化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東棗莊，277160）

0 引言

高校的立身之本在于立德樹人，而全面推進高校課程思政建設(shè)是立德樹人的重要舉措。培養(yǎng)新時代的接班人，需要高校在知識教授和能力培養(yǎng)的過程中塑造學(xué)生的價值觀。在《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中，教育部提出“要深入梳理專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合不同課程特點、思維方法和價值理念，深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學(xué)中，達(dá)到潤物無聲的育人效果”［1］。思政元素的深度挖掘與專業(yè)課程知識的有機結(jié)合是課程思政教學(xué)方法改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵。對專業(yè)性強的課程來說，思政目標(biāo)不明確和思政元素挖掘不科學(xué)會導(dǎo)致課程思政內(nèi)容與知識體系無法有機融入。為科學(xué)挖掘?qū)I(yè)課程思政元素，實現(xiàn)有效的教學(xué)融入，應(yīng)在深入了解專業(yè)課程思政元素內(nèi)涵與特征的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞學(xué)生的理想信念、家國情懷、文化素養(yǎng)、法治意識、道德修養(yǎng)等方面進行潛移默化的課程思政教學(xué)。

煤化工是我院化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要專業(yè)方向之一。煤化學(xué)課程是化工類專業(yè)的專業(yè)選修課，也是同學(xué)們開始專業(yè)性較強課程學(xué)習(xí)的起步，需要學(xué)生具有一定的化學(xué)化工基礎(chǔ)，同時，這也是對學(xué)生前期化學(xué)知識學(xué)習(xí)的一次應(yīng)用與檢測。煤化學(xué)是連接后續(xù)專業(yè)課程的橋梁，通過對煤化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在化工仿真實訓(xùn)、新型煤化工工藝學(xué)等后續(xù)專業(yè)課程中能更好地理解工程問題，做到學(xué)以致用。我院教學(xué)團隊以工程教育認(rèn)證為契機，落實了高校課程思政的方針，在修訂課程大綱的過程中積極推進煤化學(xué)課程思政教學(xué)改革，精心挑選思政切入點，深入挖掘課程蘊含的思政元素，規(guī)劃好教學(xué)設(shè)計。

1 深刻理解思政目標(biāo)

煤化學(xué)課程是煤化工產(chǎn)業(yè)的理論基礎(chǔ)，其課程目標(biāo)如下。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面掌握煤炭的生成、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分類、綜合利用等內(nèi)容，熟練、準(zhǔn)確地掌握各種概念、煤大分子結(jié)構(gòu)理論的要點及應(yīng)用、煤質(zhì)指標(biāo)的基準(zhǔn)含義及其換算，將煤化學(xué)各知識點用煤大分子結(jié)構(gòu)理論連接為一個整體（知識目標(biāo)）。培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力，使學(xué)生能系統(tǒng)全面地掌握煤化學(xué)知識的精髓并熟練地在實踐中用以解決煤炭加工利用工藝中的實際問題，保障生產(chǎn)順利進行和促進煤化工行業(yè)的快速發(fā)展（能力目標(biāo)），使學(xué)生樹立強烈的社會責(zé)任感，為我國開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤化工技術(shù)作出貢獻，帶頭弘揚正能量，推動煤化工行業(yè)健康有序的發(fā)展（素質(zhì)目標(biāo)）。

OBE教育理念強調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，這與傳統(tǒng)的輸入式教學(xué)模式有本質(zhì)的區(qū)別，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式注重知識、能力和素質(zhì)三重目標(biāo)的培養(yǎng)［2］。獲取知識只是教學(xué)過程中最基礎(chǔ)的行為活動，而能力的提高是使用知識的外觀表現(xiàn)，素質(zhì)的提升是教學(xué)過程的最終目標(biāo)。此外，綜合素質(zhì)的全面提升有利于對知識的靈活運用和再次創(chuàng)新。因此，知識、能力和素質(zhì)是相互遞進和相輔相成的關(guān)系，在全方位研究煤化學(xué)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，依據(jù)課程素質(zhì)目標(biāo)的要求，從理想信念、家國情懷和工匠精神三個思政點切入，細(xì)化課程思政元素，將課程思政教育元素與課程內(nèi)容緊密聯(lián)系，以潛移默化的方式達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果［3］。

2 深入挖掘思政元素

課程思政是課程內(nèi)容延伸，與個人品德和科學(xué)素養(yǎng)結(jié)合起來，能使學(xué)生具備實現(xiàn)科技活動的人文基礎(chǔ)；與愛國主義和社會主義生態(tài)文明結(jié)合起來，能培養(yǎng)學(xué)生社會主義核心價值觀；與創(chuàng)新教育、工匠精神結(jié)合起來，能增強學(xué)生的創(chuàng)造能力。根據(jù)煤化學(xué)課程各章節(jié)內(nèi)容的特點，基于思政目標(biāo)的要求，從學(xué)生的理想信念、家國情懷和工匠精神三個方面入手梳理出課程思政元素。

2.1 理想信念

實例1：源于煤化學(xué)課程的第二章“煤的形成”。通過將煤炭形容為“黑金”的比喻，使學(xué)生意識到煤是寶貴的資源，煤炭的形成是氣候、生物及地質(zhì)條件相互配合的結(jié)果，其是經(jīng)歷億萬年而形成的不可再生資源。煤炭的利用不能簡單將其付之一炬，要讓學(xué)生意識到煤的利用方式轉(zhuǎn)向高端化是必然趨勢，以轉(zhuǎn)變學(xué)生抱有的煤只能用來燃燒的慣性思維。

實例2：源于煤化學(xué)課程的第三章“煤的結(jié)構(gòu)”。通過煤炭結(jié)構(gòu)模型的學(xué)習(xí)，講述煤炭結(jié)構(gòu)模型發(fā)展的客觀規(guī)律及科學(xué)家探索煤炭結(jié)構(gòu)模型的事跡，向同學(xué)們闡述科學(xué)發(fā)展的規(guī)律，如何逐步地發(fā)現(xiàn)問題以完善和補充前人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新思維。

實例3：源于煤化學(xué)課程的第八章“煤的工藝性質(zhì)”。介紹煤炭對各個行業(yè)的支撐數(shù)據(jù)，比如，在電力行業(yè)，每年有20多億噸的電煤需求，年發(fā)電量超10億千瓦；在鋼鐵行業(yè)，每年有6億多噸的煤炭需求，年產(chǎn)9億多噸粗鋼；在建材行業(yè)，有5億噸左右煤炭需求，支撐了每年24億噸水泥產(chǎn)量；在化工行業(yè)，年用煤3億噸，支撐了年700多萬噸化肥產(chǎn)量。煤炭工業(yè)的快速發(fā)展及對各行各業(yè)的貢獻，為我國工業(yè)體系的建立和發(fā)展，以及為我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展起到了不可磨滅的作用。在新時期，煤炭的利用格局發(fā)生了變化，由單一的燃料屬性轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂吓c原料并重的局面。教師要認(rèn)識到煤炭廣泛的用途，培養(yǎng)學(xué)生對煤化工工藝研究的興趣，推動煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效低碳利用。

2.2 家國情懷

實例4：源于煤化學(xué)課程的第一章“緒論”。2021年9月13日，習(xí)近平總書記在考察國家能源集團榆林化工有限公司時強調(diào)，煤炭作為我國主體能源，要按照綠色低碳的發(fā)展方向，對標(biāo)實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)，立足國情、控制總量、兜住底線，有序減量替代，推進煤炭消費轉(zhuǎn)型升級。煤炭是寶貴的化石資源，在碳中和背景下，煤炭的使用需要實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型和升級。將煤炭作為資源來使用，提高煤炭作為化工原料的綜合利用效能，能促進其高端化、多元化、低碳化發(fā)展，同時，要積極發(fā)展煤基特種燃料、煤基生物可降解材料等［4］。結(jié)合我國煤炭資源面臨的嚴(yán)峻形勢以及煤化工行業(yè)的壁壘和挑戰(zhàn)，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生對煤化工行業(yè)的研究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情結(jié)，增強其作為專業(yè)人員的社會責(zé)任感。

實例5：源于煤化學(xué)課程的第七章“煤的化學(xué)性質(zhì)”。賀蘭山的煤層已經(jīng)自燃了三百多年。至今，該地的煤層仍在自燃，并且仍將持續(xù)很長的時間。賀蘭山的煤礦儲存量達(dá)2.77億噸，每年自燃要消耗115萬噸。這并非是由人為原因引起的，而是與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境有關(guān)。由于地質(zhì)運動等原因，煤層與外界的空氣接觸，在風(fēng)化、侵蝕、生物等作用下，形成了許多的粉煤及碎煤。這些粉煤與空氣接觸后，發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出大量的熱能，便產(chǎn)生了自燃現(xiàn)象。根據(jù)煤的風(fēng)化和自燃等知識點講解現(xiàn)實版“火焰山”不滅的原因，可增強學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生樹立良好的安全和節(jié)約觀念，學(xué)會珍惜資源，保護能源。

實例6：源于煤化學(xué)課程的第十章“煤炭轉(zhuǎn)化概論”。2021年10月12日，習(xí)近平在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領(lǐng)導(dǎo)人峰會視頻講話中提出：“綠水青山就是金山銀山?！绷己蒙鷳B(tài)環(huán)境既是自然財富，也是經(jīng)濟財富，關(guān)系經(jīng)濟社會發(fā)展?jié)摿秃髣拧Ｎ覀円涌煨纬删G色發(fā)展方式，促進經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護雙贏，構(gòu)建經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)同共進的地球家園［5］。通過對國內(nèi)外不同煤炭轉(zhuǎn)化工藝的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的國際化視野，使學(xué)生意識到每一種轉(zhuǎn)化工藝都有優(yōu)缺點，要發(fā)展適合我國的煤炭利用的轉(zhuǎn)化工藝，增強環(huán)保意識，貫徹既要金山銀山，又要綠水青山的理念。

2.3 工匠精神

實例7：源于煤化學(xué)課程的第七章“煤的化學(xué)性質(zhì)”。例如，在煤制油的產(chǎn)業(yè)化之路上，播放李永旺團隊如何攻克該課題多項技術(shù)瓶頸的視頻，向同學(xué)們講述一項技術(shù)的落地需要十到二十年的時間，實驗室—中試裝置—工業(yè)化示范—大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的過程是十年磨一劍的堅持。每項工程背后都有引人入勝的人文故事，通過講述科研背后的故事，可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在學(xué)生心中埋下科學(xué)思維的種子。煤制油是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，以煤炭為原料，通過自主研發(fā)的神寧爐產(chǎn)出合成氣，隨后在費托催化劑的催化下轉(zhuǎn)化為柴油、石腦油、輕白油、液化天然氣等，該過程蘊含著大量的化學(xué)原理和反應(yīng)機理。通過介紹有關(guān)煤炭利用的頂尖技術(shù)，能夠開闊學(xué)生的視野，打破煤炭只能用來燃燒發(fā)電的固有思維，讓學(xué)生意識到煤炭大有可為，通過煤化工，可以使煤炭變成生活中的各類化學(xué)品。

實例8：源于煤化學(xué)課程的第九章“煤的分類”。通過講述我國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)的新舊更替，讓學(xué)生認(rèn)識到事物發(fā)展的客觀規(guī)律，任何事物都不是一成不變的，要敢于提出不同看法，培養(yǎng)不斷進取，不斷創(chuàng)新的精神。在“雙碳”目標(biāo)下，我國的大型煤企必須緊跟時代步伐，轉(zhuǎn)變發(fā)展思維，提高戰(zhàn)略意識，突破舊有體制的限制，迎合市場變化，及時解讀政策導(dǎo)向，尋求外延與內(nèi)涵的新發(fā)展，探索可持續(xù)發(fā)展的道路。

3 創(chuàng)新思政教學(xué)方法

煤化學(xué)課程概念性知識點較多，需要記憶的知識量較大，學(xué)生對枯燥的概念學(xué)習(xí)有偏好。針對上述情況，教師應(yīng)采取多元化教學(xué)方法，使課程內(nèi)容無縫銜接思政元素，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，重點突出學(xué)生的主體地位，全面貫徹OBE的教學(xué)理念。如采用“啟發(fā)式”教學(xué)講解煤化學(xué)課程第二章“煤的形成”，通過精美的煤雕及煤中化石的圖片來逐步揭開煤的起源。采用“案例式”教學(xué)方法講解煤的加氫內(nèi)容，通過神華煤直接液化制油和國家科技進步獎一等獎李永旺團隊的煤間接制油的案例，詳細(xì)講述煤加氫過程中的反應(yīng)歷程，進而引出該工藝開發(fā)背后的故事，勉勵學(xué)生踏實鉆研，磨煉技術(shù)，做新工科的匠人。此外，還可以采用“第二課堂”及 “智慧樹+翻轉(zhuǎn)課堂”等多種教學(xué)方法來開展科學(xué)思維教育，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在多元化的教學(xué)模式下，結(jié)合課程思政教學(xué)內(nèi)容，因地制宜，優(yōu)勢互補，可使煤化學(xué)課程的課程思政實施起來更加精準(zhǔn)、順暢，使課程內(nèi)容和思政元素更具有融合性，提升教學(xué)質(zhì)量。

4 完善課程評價體系

傳統(tǒng)的煤化學(xué)課程評價體系基本上以課本知識點考查為主，強調(diào)死記硬背，不注重過程考核，期末考試試題簡單粗暴，題型以填空題、選擇題、名詞解釋、簡答題及計算題等為主，考題之間沒有聯(lián)系，無法體現(xiàn)學(xué)生能力方面的培養(yǎng)。該評價體系主要反映的是學(xué)生對于知識點的掌握情況，同時，僅能反映出學(xué)生有沒有達(dá)到課程目標(biāo)里的知識目標(biāo)，而不能反映出能力和素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成情況。OBE的教育理念強調(diào)知識、能力和素養(yǎng)的三維課程目標(biāo)，因此，課程評價體系也需要從上述三個方面入手進行設(shè)置，以體現(xiàn)出對學(xué)生綜合素質(zhì)的考核。從提高學(xué)生的能力和素質(zhì)出發(fā)，對課程評價體系進行全面改革，課程評價主要包括過程考核評價（50%）和期末考試評價（50%），其中，過程考核評價包含課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、章節(jié)測試和第二課堂。課堂表現(xiàn)根據(jù)雨課堂的統(tǒng)計結(jié)果進行評價，平時作業(yè)和章節(jié)測試通過智慧樹的翻轉(zhuǎn)課進行評價，以上兩種評價方式能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。第二課堂通過學(xué)生自主設(shè)計主題、調(diào)研文獻和網(wǎng)絡(luò)資源等形成報告或者制作視頻向大家展示成果，這種評價方式有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。對期末考試試題進行改革，開放性題目不低于50%，通過材料分析題以及論述題等題型，不僅能考查學(xué)生的專業(yè)知識，而且能檢驗學(xué)生對題中所蘊含的“思政元素”的理解。通過對課程評價體系進行全面改革，將“課程思政”元素切實融入煤化學(xué)課程的考核中，能實現(xiàn)知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)的全面達(dá)成。