思政教育融入工科類專業(yè)課程教學(xué)的改革探索

［摘 要］ 依托廣東工業(yè)大學(xué)“催化作用基本原理與技術(shù)”課程教學(xué)的改革與實踐，確定了從教學(xué)內(nèi)容中選取思政素材的原則，以及將思政元素融入專業(yè)課程學(xué)習(xí)的方式，并重點介紹了“催化作用基本原理與技術(shù)”課程思政案例的設(shè)計與實施過程。提出以增強(qiáng)學(xué)生民族自信與科研使命感、愛國主義精神與工匠精神、專業(yè)自信與社會擔(dān)當(dāng)精神、職業(yè)操守與人民至上理念、對廣東工業(yè)大學(xué)和專業(yè)的認(rèn)同與自豪感以及創(chuàng)新精神與科學(xué)態(tài)度為導(dǎo)向的多視角課程思政教育改革框架，探索工科類專業(yè)課程教學(xué)與思政教育有機(jī)融合。

［關(guān)鍵詞］ 思政教育；催化原理；工科類課程；案例教學(xué)

［基金項目］ 2023年度廣東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目（研究生示范課程建設(shè)）“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”（2023SFKC_026）；2020年度廣東工業(yè)大學(xué)課程思政試點項目“催化作用基本原理”（廣工大教字〔2021〕11號）；2022年度廣東工業(yè)大學(xué)研究生示范課程建設(shè)項目“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”（廣工大研字〔2022〕22號）

［作者簡介］ 李永峰（1976—），男，河南許昌人，博士，廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院教授（通信作者），主要從事環(huán)境催化和電化學(xué)技術(shù)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）36-0057-04 ［收稿日期］ 2023-07-23

習(xí)近平總書記在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，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［1］。2020年5月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，進(jìn)一步明確了全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措，將課程思政融入課堂教學(xué)建設(shè)全過程［2］。同時，由于高校工科類課程既涉及基礎(chǔ)理論知識，又包含工程應(yīng)用技術(shù)，還要探討工程和社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、倫理等關(guān)系，所以在開展工科類課程思政建設(shè)時，需要挖掘和提煉包括工程倫理、工匠精神、科學(xué)精神、家國情懷、使命擔(dān)當(dāng)、實踐能力、勞動精神、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)操守和創(chuàng)新精神等更多課程思政元素［3-5］。

“催化原理”課程一直都是高校應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、石油化工、生物化工、制藥工程與能源化工等工科類專業(yè)本科生的主干課程，通過掌握吸附、催化反應(yīng)動力學(xué)、各類催化劑及其催化作用等內(nèi)容，學(xué)生一方面要能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識用于設(shè)計與改進(jìn)催化劑，另一方面要能夠正確運用催化作用原理分析和解決石油化工、精細(xì)化工、環(huán)境保護(hù)、新材料和新能源等工業(yè)領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題［6-8］。該課程具有理論性強(qiáng)，與生產(chǎn)、生活、實踐密切相關(guān)的顯著特點，是一門為學(xué)生順利銜接后續(xù)專業(yè)課程和開展科研創(chuàng)新活動打基礎(chǔ)的重要課程［9］。

廣東工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是我校最早具備本科—碩士—博士一體化人才培養(yǎng)體系的專業(yè)之一。2015年，應(yīng)用化學(xué)學(xué)科進(jìn)入廣東省高水平大學(xué)一期建設(shè)重點學(xué)科序列。2019年，促進(jìn)化學(xué)ESI排名進(jìn)入全球前1％。2020年1月入選第一批國家級“一流本科專業(yè)”建設(shè)點，其中環(huán)保和新能源用催化新材料是本專業(yè)的特色方向之一［10］。

一、課程思政元素的選取原則與融入方式

廣東工業(yè)大學(xué)“催化作用基本原理與技術(shù)”課程是高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)三年級本科生的專業(yè)必修課。課程以理論傳授為主，輔以案例分析教學(xué)，重點是學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)，能夠全面掌握催化作用的相關(guān)理論知識，熟練運用有關(guān)基本原理對具體催化反應(yīng)實例進(jìn)行過程分析和理論解釋，從而指導(dǎo)新型催化功能材料的設(shè)計和開發(fā)。

在思政元素選取原則方面，結(jié)合“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的目標(biāo)和特點，在從教學(xué)內(nèi)容中選取相關(guān)思政素材時主要依循以下原則：可培養(yǎng)學(xué)生始終堅持馬克思主義世界觀，引導(dǎo)學(xué)生把專業(yè)知識用于對社會和人民有益的事情上；可培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感和勇于承擔(dān)、敢于創(chuàng)新的使命感，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；可培養(yǎng)學(xué)生為國家強(qiáng)盛而奮斗的愛國主義情懷，引導(dǎo)學(xué)生樹立對國家、民族、學(xué)校和專業(yè)的認(rèn)同感與自豪感。

在思政元素融入方式方面，著重強(qiáng)調(diào)思政教育與工科類課程專業(yè)學(xué)習(xí)的有機(jī)融合［3，6，7］，即：（1）要提前做好教學(xué)設(shè)計，在講授專業(yè)知識的時候，潤物無聲地傳遞思政理念，使學(xué)生在無形中接受思想政治教育——實現(xiàn)從專業(yè)知識講授入手，自然過渡到思想政治教育。（2）選擇任何教學(xué)方式與手段時，都要注意設(shè)置反饋環(huán)節(jié)，以便實時了解學(xué)生想法，及時做出調(diào)整與改進(jìn)——實現(xiàn)在各個教學(xué)階段時刻關(guān)注學(xué)生反饋，并實時改進(jìn)和有效引導(dǎo)，提高思政教育實效。（3）引導(dǎo)學(xué)生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻(xiàn)和拓展學(xué)習(xí)等互動教學(xué)模式，自主搜索思政點的相關(guān)資料，并講授或展示自己的認(rèn)識和理解，增加對思政點的深刻感受——實現(xiàn)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)深入剖析課程思政點。（4）把思政素材的相關(guān)文獻(xiàn)資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，組織思政案例研討，并設(shè)置反饋通道，根據(jù)學(xué)生反饋評價教學(xué)有效性，及時做出改進(jìn)——實現(xiàn)充分利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)教學(xué)手段，輔助學(xué)生對課程思政點自主學(xué)習(xí)加深認(rèn)識。（5）結(jié)合社會熱點問題、國家重大科研項目成果、工程倫理案例和學(xué)科前沿動態(tài)等，為學(xué)生量身定制題目開展主題研討，引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)角度討論其對定制主題的認(rèn)識、思考和可能的解決途徑，這樣不僅可以鞏固專業(yè)知識和培養(yǎng)團(tuán)隊合作能力，還可以提升專業(yè)自信、社會擔(dān)當(dāng)、職業(yè)操守和創(chuàng)新能力等——實現(xiàn)借助科研案例分析，對工科學(xué)生進(jìn)行有針對性的思政教育。

二、課程思政案例的設(shè)計與實施

（一）結(jié)合中國催化工業(yè)發(fā)展歷史，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信和科研使命感

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的緒論（首堂課）部分，在課堂講授世界催化科學(xué)與工業(yè)發(fā)展歷程的大背景基礎(chǔ)下，融入中國催化科學(xué)與催化工業(yè)的發(fā)展歷史。以中國具有代表性的老一輩科學(xué)家（如張大煜和閔恩澤等）的事例，引導(dǎo)學(xué)生了解中國催化工業(yè)的發(fā)展歷程，并由此認(rèn)識到我國催化領(lǐng)域科學(xué)家緊跟國家重大需求，使我國催化工業(yè)從無到有、從以仿制模仿為主的“跟跑”到自主創(chuàng)新的引領(lǐng)，通過解決眾多工業(yè)催化行業(yè)的“卡脖子”工程，打破國外公司壟斷，形成了中國自己的較完整的催化技術(shù)與工業(yè)體系。

（二）結(jié)合中國科學(xué)家榜樣事跡，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義精神和工匠精神

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的吸附作用與多相催化專題部分，在講授催化劑比表面和孔結(jié)構(gòu)時，融入中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張濤院士在國際上首次提出的“單原子催化”概念。具體在講授利用CO化學(xué)吸附法確定催化劑表面金屬分散度后，再引入張濤院士的單原子催化劑體系概念，使學(xué)生更好地理解在載體表面達(dá)到100％分布的催化劑如何實現(xiàn)原子利用率的最大化，進(jìn)而深刻認(rèn)識到該理論的巨大創(chuàng)新所在，以及該成果可以入選美國化學(xué)會2016年“十大科研成果”和“中國科學(xué)院改革開放四十年40項標(biāo)志性重大科技成果”的原因。同時，把有關(guān)文獻(xiàn)資料在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)加深認(rèn)識。通過榜樣事跡，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和愛國主義精神，培養(yǎng)學(xué)生積極主動關(guān)注催化領(lǐng)域新動態(tài)和新進(jìn)展的意識；培養(yǎng)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)世界難題、持之以恒和不懈鉆研的工匠精神與科學(xué)精神。

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的金屬催化劑及其催化作用專題部分，在對Reney Ni金屬催化劑進(jìn)行案例教學(xué)時，融入閔恩澤院士在非晶態(tài)合金催化劑和磁穩(wěn)定床反應(yīng)工藝中進(jìn)行的集成創(chuàng)新。具體在課堂講授金屬催化劑的經(jīng)典實例Reney Ni催化劑后，引入閔恩澤院士在非晶態(tài)合金催化劑方面的創(chuàng)新成果，解釋該成果如何突破非晶態(tài)合金作為催化材料熱穩(wěn)定性差和比表面積小的限制，成功替代進(jìn)口的Reney Ni催化劑的研發(fā)過程。同時，把相關(guān)文獻(xiàn)資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)加深認(rèn)識。由此，通過中國科學(xué)家榜樣事跡，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情懷和民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生敢于攻堅、勇于挑戰(zhàn)難題和填補(bǔ)空白的工匠精神與科學(xué)精神。

（三）結(jié)合社會熱點問題，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)自信和社會擔(dān)當(dāng)精神

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的各類催化劑及其催化作用專題部分，在對各類典型催化劑應(yīng)用進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時，結(jié)合社會熱點問題發(fā)布定制題目，讓學(xué)生選擇與之相關(guān)的某種具體催化劑類型，從專業(yè)角度討論其對熱點問題的認(rèn)識、思考和可能的解決途徑。例如，在近年來國家臭氧污染日趨嚴(yán)重并受到民眾廣泛關(guān)注的背景下，選擇“錳氧化物催化劑在臭氧凈化方面的原理與應(yīng)用”為主題開展研討等。具體在結(jié)合社會熱點確定研討主題后，引導(dǎo)學(xué)生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻(xiàn)和拓展學(xué)習(xí)等方式，讓學(xué)生從專業(yè)角度關(guān)注社會熱點的同時能夠?qū)W以致用。

（四）結(jié)合催化工程倫理案例，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)操守和人民至上理念

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的催化劑反應(yīng)性能和工業(yè)要求專題部分，在對典型案例合成氨工業(yè)催化劑進(jìn)行教學(xué)時，融入合成氨催化劑奠基人哈珀（Haber）的科研貢獻(xiàn)雙面性問題。具體在合成氨工業(yè)案例分析中，一方面講授哈珀對合成氨工業(yè)催化劑的奠基性貢獻(xiàn)，其使人類擺脫天然氮肥，加速了世界農(nóng)業(yè)發(fā)展，解決了千百萬人口的溫飽問題，因此在1918年獲得諾貝爾化學(xué)獎；另一方面，在肯定哈珀偉大貢獻(xiàn)的同時，也要指出其飽受爭議的一面：哈珀在一戰(zhàn)期間研究用氨制備炸藥，并負(fù)責(zé)研制毒氣用于戰(zhàn)爭，間接造成了近百萬人傷亡。同時，把相關(guān)文獻(xiàn)資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)加深認(rèn)識。重點指出“知識是把雙刃劍”，引導(dǎo)學(xué)生思考化工專業(yè)職業(yè)道德和職業(yè)操守，培養(yǎng)學(xué)生始終堅持馬克思主義世界觀；引導(dǎo)學(xué)生在科研初期即認(rèn)識到科學(xué)研究應(yīng)遵守科技倫理要求；引導(dǎo)學(xué)生把專業(yè)知識用于對社會和人民有益的事情上。

（五）結(jié)合本校教師科研成果，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)校與專業(yè)的認(rèn)同感和自豪感

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的不同類型催化劑案例分析專題部分，在講授環(huán)保催化劑發(fā)展現(xiàn)狀時，融入本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)余林教授獲得2018年度廣東省技術(shù)發(fā)明一等獎項目“柴油車尾氣催化劑的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”。具體在進(jìn)行汽車尾氣凈化催化劑的案例教學(xué)過程中，把余林教授有關(guān)柴油車尾氣催化劑研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的歷程作為具體案例之一進(jìn)行重點介紹，引導(dǎo)學(xué)生利用課程所學(xué)專業(yè)知識認(rèn)識到該項目的創(chuàng)新之處，以及該項目產(chǎn)品性能優(yōu)于進(jìn)口催化劑的原因。同時，把相關(guān)文獻(xiàn)資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)并加深認(rèn)識。

（六）結(jié)合科學(xué)前沿與國家科研項目，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)態(tài)度

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的金屬氧化物催化劑及其催化作用專題部分，在講授分子篩催化劑時，融入中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所承接國家重大科研項目研制成功的全球首套煤制烯烴（MTO）工藝技術(shù)和適用的SAPO-34分子篩。具體在課堂講授分子篩基本結(jié)構(gòu)和催化特性后，把SAPO-34分子篩及其在MTO工藝中的應(yīng)用作為具體案例之一進(jìn)行重點介紹，引導(dǎo)學(xué)生從分子篩結(jié)構(gòu)影響催化性能的專業(yè)角度闡釋該技術(shù)的革新性、創(chuàng)新性和對煤制烯烴行業(yè)的重要性。同時，把相關(guān)文獻(xiàn)資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)并加深認(rèn)識。因此，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義情懷和勇于擔(dān)當(dāng)振興中國的責(zé)任感，提升學(xué)生敢于攻堅及勇于挑戰(zhàn)難題，填補(bǔ)國際空白的創(chuàng)新精神與科學(xué)態(tài)度。

在“催化作用基本原理與技術(shù)”課程的不同類型催化劑案例分析專題部分，在對工業(yè)催化劑應(yīng)用實例進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時，選擇近期獲諾貝爾化學(xué)獎中涉及催化的技術(shù)，讓學(xué)生從專業(yè)角度闡述自己的認(rèn)識、理解與思考。具體在不同類型催化劑案例分析中，通過征集學(xué)生意見等方式，選擇獲諾貝爾化學(xué)獎中涉及催化的內(nèi)容定制題目，引導(dǎo)學(xué)生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻(xiàn)和拓展學(xué)習(xí)等方式，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力、抗壓能力和團(tuán)隊合作能力。

結(jié)語

本文以廣東工業(yè)大學(xué)“催化作用基本原理與技術(shù)”課程為例，從課程思政元素的選取原則與融入方式和課程思政案例的設(shè)計與實施兩個方面，提出以增強(qiáng)學(xué)生民族自信與科研使命感、愛國主義精神與工匠精神、專業(yè)自信與社會擔(dān)當(dāng)精神、職業(yè)操守與人民至上理念、對本校和專業(yè)的認(rèn)同與自豪感以及創(chuàng)新精神與科學(xué)態(tài)度為導(dǎo)向的多視角課程思政教育改革框架，探索工科類專業(yè)課程教學(xué)與思政教育有機(jī)融合的路徑。

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Reform Exploration of Curriculum Ideology and Politics into Engineering Major Curriculum Teaching： Taking Fundamental Principle and Technology of Catalysis as an Example

LI Yong-feng， YU Lin， HE Jun， YANG Xiang-hua

（School of Chemical Engineering and Light Industry， Guangdong University of Technology，

Guangzhou， Guangdong 510006， China）

Abstract： Based on the reform and practice of the course teaching for Fundamental Principle and Technology of Catalysis in Guangdong University of Technology， the principle of selecting ideological and political materials from the teaching content and the method of integrating ideological and political elements into major curriculum learning are emphasized. It also focuses on the teaching design and Implementation process. Moreover， it proposes that the multi perspective mode reform for curriculum ideological and political education could be achieved by enhancing students’ national self-confidence and sense of scientific research mission， patriotism spirit and craftsmanship spirit， professional self-confidence and social responsibility， professional ethics and concept of putting people in the first place， identity and sense of pride for own university， and innovative spirit and scientific attitude， so as to explore the organic integration of engineering major curriculum ideology and politics.

Key words： curriculum ideology and politics; principle of catalysis; engineering curriculum; case teaching