化工原理課程思政的探索

［摘 要］目前，把思想政治教育工作貫穿教育教學(xué)全過程面臨教師和學(xué)生課程思政意識薄弱、工科課程內(nèi)容引入思政元素難度大的問題?；ぴ碚n程是化工類專業(yè)的核心基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課程?；诨ぴ碚n程思政的現(xiàn)狀，文章對化工原理課程思政的三種強(qiáng)化途徑進(jìn)行了闡述，闡明了化工原理課程思政的兩種策略，并且給出了六種具體的融合案例，以期為化工原理課程思政教學(xué)提供參考，使立德樹人的目標(biāo)在潤物無聲中落地落實、見功見效。

［關(guān)鍵詞］化工原理課程；課程思政；策略

［中圖分類號］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）21-0093-05

習(xí)近平總書記在2016年全國高校思想政治會議上指出，高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題，要堅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，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。2020年，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，讓所有高校、所有教師、所有課程承擔(dān)好育人責(zé)任，守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思政課程同向同行[2]。課程思政指在具體學(xué)科教學(xué)中把知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，運用可以培養(yǎng)大學(xué)生理想信念、價值取向、政治信仰、社會責(zé)任的題材與內(nèi)容，全面提高大學(xué)生緣事析理、明辨是非的能力，使大學(xué)生成為德才兼?zhèn)涞娜瞬臶3]。化工原理課程是化工類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，教學(xué)時間跨越兩個學(xué)期，其內(nèi)容對于化工類專業(yè)的學(xué)生來說應(yīng)用最廣，影響最為深遠(yuǎn)[4]。結(jié)合化工原理課程的內(nèi)容，發(fā)揮專業(yè)課程的德育功能，實現(xiàn)“授業(yè)解惑”與“傳道”的有機(jī)結(jié)合，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高意義重大[5-6]。

一、化工原理課程思政的現(xiàn)狀

（一）教師課程思政意識和能力有待加強(qiáng)

教師是實施課程思政的主體，為了實現(xiàn)化工原理課程全程育人和全方位育人目標(biāo)，高素質(zhì)教師隊伍的建設(shè)是核心[7]。教師不僅要掌握專業(yè)知識，而且要深刻認(rèn)識到課程的育人潛質(zhì)，深入挖掘其中蘊(yùn)含的思政元素。目前在化工原理課程教學(xué)過程中，部分教師把課程思政看作完成教學(xué)任務(wù)的負(fù)擔(dān)，部分教師難以做到把思政元素“隨風(fēng)潛入”式地融入專業(yè)知識的講授過程中。教師如何在傳授專業(yè)知識的同時，潤物無聲地塑造學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀，是教師課程思政能力提升面臨的一大挑戰(zhàn)。

（二）課程內(nèi)容多、難度大

化工原理課程教學(xué)主要圍繞流體流動與輸送，非均相物系的分離、傳熱、吸收、精餾、萃取、干燥等單元操作的理論基礎(chǔ)、過程分析計算和典型設(shè)備介紹展開。教學(xué)內(nèi)容具有概念多、公式多、數(shù)學(xué)模型多、實踐性和綜合性強(qiáng)等特點。雖然課程中的各個單元操作之間由傳遞過程和研究問題的方法這兩條主線相連[8]，但每個單元操作的概念關(guān)聯(lián)性不夠明顯、公式通用性不強(qiáng)。眾多的概念和公式、抽象的課程內(nèi)容使學(xué)生較難理解、記憶和應(yīng)用，導(dǎo)致大量的課堂時間用于理解和記憶等認(rèn)知活動上，這在一定程度上限制了課程思政的開展。再者，由于化工原理課程在專業(yè)課程中的基礎(chǔ)性地位，使得最新的科技成果的內(nèi)容相對缺乏，這加大了課程思政的難度。

（三）學(xué)生對課程思政的認(rèn)知程度不夠

課程思政要想真正落地，其理念不但要深入教師之心，而且要深入學(xué)生之心。學(xué)生的認(rèn)同對課程思政發(fā)揮積極效果起到不可替代的作用?；ぴ碚n程中蘊(yùn)含著豐富的思政元素，而學(xué)生對這門課程思政教育重要性的認(rèn)知程度還有待加強(qiáng)。部分學(xué)生認(rèn)為專業(yè)技能的學(xué)習(xí)與提升才是學(xué)習(xí)的根本任務(wù)，把課程思政簡單地認(rèn)為是“心靈雞湯”或是教師為了吸引學(xué)生注意力而講的“故事”，對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)沒有任何實際效用。課程思政內(nèi)容難以被學(xué)生真正接受而成為自身道德品質(zhì)培養(yǎng)的“培養(yǎng)基”，也影響了思政教育的效果。

二、化工原理課程思政的途徑

（一）全面提升教師的思政意識和思政能力

教師的思政意識和思政能力直接影響德育效果[9]。高校應(yīng)通過會議、講座等方式組織教師學(xué)習(xí)最新的思政教育方針、政策，使教師深刻認(rèn)識到教書育人的使命和課程思政的重要性，從而改變教師重知識傳授、輕價值引領(lǐng)的思想觀念。教師要深刻理解課程思政的內(nèi)涵、目標(biāo)和要求，深度挖掘?qū)I(yè)課程中蘊(yùn)含的德育元素，不斷充實豐富思政素材，提高課程思政的能力。應(yīng)經(jīng)常開展教研活動，引導(dǎo)教師交流課程思政經(jīng)驗，取長補(bǔ)短，利用團(tuán)隊的力量和智慧創(chuàng)建共享的思政素材庫。除從課程本身挖掘思政元素外，教師還要加強(qiáng)自身的思想政治學(xué)習(xí)，提高政治素養(yǎng)，堅定正確的政治方向，增強(qiáng)對化工原理課程思政元素開發(fā)的能力。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法

化工原理課程內(nèi)容多且難、課時相對較少，所以應(yīng)注重線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。教師應(yīng)精心設(shè)計上課內(nèi)容，通過文字、圖片、短視頻等方式把思政元素融入課件中，并制定包含挑戰(zhàn)性計算題、項目案例和專題的學(xué)習(xí)任務(wù)。課前把包含思政元素的課件和學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布到雨課堂、學(xué)習(xí)通等線上教學(xué)平臺供學(xué)生學(xué)習(xí)。通過課前線上學(xué)習(xí)，使學(xué)生完成大部分課程知識的理解和記憶等認(rèn)知活動，初步體會課程知識中所蘊(yùn)含的家國情懷、科學(xué)精神、工程倫理及哲學(xué)思想等。線下教學(xué)中，通過講授法、案例探究法、討論法等方法，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，以實現(xiàn)課程的高階性和挑戰(zhàn)性，同時融入思政元素，使學(xué)生在學(xué)好專業(yè)知識的同時深刻領(lǐng)悟?qū)I(yè)知識背后的思想價值和精神內(nèi)涵。

（三）提高學(xué)生對課程思政的認(rèn)知程度

目前，在開展化工原理課程思政的過程中，教師和學(xué)生的互動較少，部分學(xué)生難以體會到課程思政的本質(zhì)和目的，使課程思政教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。為此，教師可以在課前布置思政調(diào)研預(yù)習(xí)作業(yè)，上課時通過提問或分組討論的方式與學(xué)生交流專業(yè)知識中所蘊(yùn)含的道理；可以通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式，讓學(xué)生分組設(shè)計制作基于思政認(rèn)知的學(xué)習(xí)材料，把思政元素融入的數(shù)量和質(zhì)量作為重要的評價依據(jù)。此外，改進(jìn)化工原理課程設(shè)計的內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn)，例如豐富選題的內(nèi)容并要求設(shè)計作品中體現(xiàn)出百折不撓的科學(xué)精神、安全環(huán)保意識和經(jīng)濟(jì)節(jié)能意識等思政元素。這些做法無疑調(diào)動了學(xué)生自主進(jìn)行思政教育的積極性，加深了學(xué)生對專業(yè)知識的掌握程度和對思政元素的認(rèn)知程度。

三、化工原理課程思政的策略

（一）強(qiáng)化課程思政的總體設(shè)計

把課程思政作為評價教學(xué)大綱、教案和課件的重要指標(biāo)，使教師明確課程思政是化工原理課程的重要組成部分。在化工原理課程教學(xué)過程中，教師首先要夯實學(xué)生對單元操作的基本原理、過程計算和分析、典型設(shè)備操作和設(shè)計以及工程應(yīng)用案例的掌握。其次，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，對思政元素的融入點和融入方式進(jìn)行構(gòu)思，融入家國情懷、理想信念、安全環(huán)保理念、科學(xué)精神等元素。通過傳授知識與思政教育的有機(jī)融合，讓學(xué)生掌握專業(yè)知識的同時增強(qiáng)愛國情懷和民族自豪感，領(lǐng)悟?qū)I(yè)知識背后蘊(yùn)含的實事求是、百折不撓的科學(xué)精神，強(qiáng)化安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)意識，并激發(fā)專業(yè)自信和使命感。在教學(xué)過程中，注重教師開展課程思政教學(xué)與學(xué)生自主進(jìn)行思政教育相結(jié)合，并把課程思政內(nèi)容體現(xiàn)在學(xué)生的期末成績評定中。

（二）注重教學(xué)內(nèi)容與課程思政的融合

1.重視緒論教學(xué)，厚植愛國情懷和奉獻(xiàn)精神

緒論是化工原理課程的第一課，也是課程思政的第一陣地，將思政元素融入緒論部分，能為后續(xù)的教學(xué)以及學(xué)生綜合素質(zhì)的提高奠定基礎(chǔ)。我國化工行業(yè)發(fā)展史和化工原理課程發(fā)展史是化工原理緒論中不可或缺的內(nèi)容，可在第一課中介紹知名科學(xué)家為我國化工行業(yè)和化工原理課程的發(fā)展所作出的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和奉獻(xiàn)精神。例如講我國化工行業(yè)發(fā)展史時，可以介紹我國制堿工業(yè)創(chuàng)始人侯德榜先生的豐功偉績。侯先生放棄外國的優(yōu)越條件，帶領(lǐng)祖國的科技工作者建設(shè)完善了硫酸廠、氨廠、硫酸銨廠和硝酸廠的整體工程；經(jīng)過艱苦的探索，發(fā)明了節(jié)能環(huán)保的“侯氏制堿法”，開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀(jì)元；成功實現(xiàn)了碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥新工藝的產(chǎn)業(yè)化。講化工原理發(fā)展史時，可以介紹被譽(yù)為“中國化工教育界宗師”的時鈞先生的光輝人生。1938年，時先生放棄了留在美國麻省理工學(xué)院任教的機(jī)會，回到了當(dāng)時條件落后的祖國，獻(xiàn)身于祖國的教育事業(yè)，長期主講化工原理、化工熱力學(xué)等課程，為中國培養(yǎng)了大批高水平的科技人才。侯德榜先生和時鈞先生甘于奉獻(xiàn)的精神和愛國情操能深深打動并激勵學(xué)生。

2.依托人名公式和定律培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

化工原理中有很多以人名命名的公式和定律，如伯努利方程、哈根-泊謖葉方程、傅里葉定律、牛頓冷卻定律、亨利定律等?？稍谥v授這些知識時，介紹創(chuàng)立這些方程或定律的科學(xué)家的故事。雖然這些科學(xué)家所處的年代和成長經(jīng)歷不同，但他們?nèi)〉门e世矚目成績的過程都體現(xiàn)了百折不撓、堅守真理的科學(xué)精神。例如伯努利年輕時，他的父親試圖讓他經(jīng)商和學(xué)醫(yī)，但他堅持研究數(shù)學(xué)和力學(xué)，于1738年出版了一生中最重要的著作《流體動力學(xué)》。再如傅里葉9歲時父母雙亡，被當(dāng)?shù)亟烫檬震B(yǎng)，但坎坷的人生經(jīng)歷沒有磨滅他追求真理的意志，沒有阻礙他在科學(xué)道路上不斷探索的腳步。傅里葉關(guān)于熱傳導(dǎo)的論文《熱的傳播》受到了當(dāng)時權(quán)威科學(xué)家的打壓和否定，但他以百折不撓的精神對論文進(jìn)行擴(kuò)充，最終成就了劃時代的經(jīng)典巨著《熱的解析理論》。通過科學(xué)家曲折的人生經(jīng)歷和奮斗歷程，春風(fēng)化雨般地深化學(xué)生對理想信念和科學(xué)精神的認(rèn)知[10]。

3.利用中華優(yōu)秀文化和偉大創(chuàng)舉培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和認(rèn)同感

我國很多優(yōu)秀文化中體現(xiàn)了化工原理的基本知識。例如南唐詞人馮延巳的《謁金門》第一句“風(fēng)乍起，吹皺一池春水”，把“液體不能承受切向力，任何微小切向力都會引起液體的變形流動”的特性描繪得栩栩如生；唐代詩人王維的《使至塞上》中，“大漠孤煙直”形象地體現(xiàn)了流體層流時的狀態(tài)。我國很多偉大工程也蘊(yùn)含了豐富的化工原理。例如4000多年前，大禹所采用的疏通河道和拓寬峽口的治水策略符合連續(xù)性方程原理，即流體的流通截面積越大，流速就越小，河水通過時對河岸的破壞就越小。熱管是一種以真空相變原理工作的特殊類型的換熱器。我國科學(xué)家把熱管技術(shù)創(chuàng)造性地應(yīng)用于青藏鐵路的修建過程中，解決了路基凍土層在夏天融沉和冬天凍脹的問題，建成了舉世聞名的青藏鐵路。熱管技術(shù)的應(yīng)用使得青藏鐵路在凍土地區(qū)的運行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界同類鐵路的平均速度。把我國人民創(chuàng)造的優(yōu)秀文化、輝煌成就融于化工原理課程教學(xué)，既能加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解，又能增強(qiáng)學(xué)生的民族認(rèn)同感和自豪感，激發(fā)其愛國熱情。

4.引入化工設(shè)備（技術(shù)）改進(jìn)案例，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和責(zé)任擔(dān)當(dāng)

化工原理研究的是化工生產(chǎn)過程中的物理操作，即單元操作，而物理操作在很大程度上決定了生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)性[8]。精餾是化工生產(chǎn)過程中非常重要但能耗很大的單元操作。北京化工大學(xué)的李群生教授團(tuán)隊研發(fā)了精餾—其他分離（結(jié)晶、萃取、膜分離等）聯(lián)合節(jié)能技術(shù)，解決了沸點相近的物系采用單一精餾能耗較大的問題。該技術(shù)已在15家大中型企業(yè)實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，采用此項技術(shù)后，節(jié)能減排效果顯著，企業(yè)的利潤明顯增加?；ぴO(shè)備的集成化設(shè)計有利于減少化工單元操作，進(jìn)而減少化工設(shè)備的投資和操作費用。菏澤學(xué)院的韓國鵬團(tuán)隊創(chuàng)新性地設(shè)計并成功實現(xiàn)了“吸收—催化—分離”的偶合操作：環(huán)氧丙烷和二氧化碳以氣態(tài)形式進(jìn)料，被吸收在多孔催化劑上發(fā)生反應(yīng)，生成的碳酸丙烯酯液態(tài)產(chǎn)品和氣態(tài)反應(yīng)物及固態(tài)催化劑自動分離；集成設(shè)備單程轉(zhuǎn)化率高達(dá)30%，反應(yīng)選擇性高達(dá)99%[11]。在化工原理課程中引入化工設(shè)備（技術(shù)）改進(jìn)案例，把身邊的教師所研發(fā)的優(yōu)秀成果引入課堂，可以開闊學(xué)生的視野，有效地調(diào)動學(xué)生聽課的積極性，增強(qiáng)學(xué)生參與教師科研創(chuàng)新活動的興趣和決心。

5.嵌入哲學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義科學(xué)思維

化工原理中蘊(yùn)含豐富的哲學(xué)思想。例如離心泵能量方程和固體顆粒床層當(dāng)量直徑計算式的推導(dǎo)、對流傳熱系數(shù)和傳質(zhì)速率計算式的建立都用到了數(shù)學(xué)模型法。在對實際過程進(jìn)行簡化建立數(shù)學(xué)模型的過程，體現(xiàn)了解決問題要抓主要矛盾的哲學(xué)思想。強(qiáng)化總傳熱系數(shù)和總傳質(zhì)系數(shù)時要想辦法減小較大的阻力，體現(xiàn)了解決問題要抓主要矛盾的哲學(xué)思想。對立統(tǒng)一規(guī)律在化工原理中多有體現(xiàn)。例如管徑的選擇、吸收塔液氣比的選擇及精餾塔回流比的選擇，都體現(xiàn)了設(shè)備費用和操作費用是一對既互相制約又互相聯(lián)系的矛盾。體現(xiàn)從量變到質(zhì)變規(guī)律的素材在化工原理中也多次出現(xiàn)。例如流體流動形態(tài)隨著流動速度的逐漸增大由層流發(fā)展為湍流，固體顆粒床層隨著流體流速的增大由固定床發(fā)展為流化床最后到稀相輸送床，塔設(shè)備內(nèi)隨著液相流量或氣相流量的增大出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，這些都體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的哲學(xué)觀點。在教學(xué)過程中融入哲學(xué)思想可以啟迪學(xué)生智慧，幫助學(xué)生透過復(fù)雜的現(xiàn)象認(rèn)清事物的本質(zhì)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

6.結(jié)合實踐項目提升學(xué)生的安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)意識和團(tuán)隊協(xié)作能力

學(xué)科競賽是對課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充[12]。雖然每年都會有幾次各級化工設(shè)計大賽，但由于場地或時間的限制，主辦方通常會限制參賽的組數(shù)，因此只有少部分學(xué)生能通過參賽得到鍛煉。為此，在教學(xué)過程中可以把往年部分省級或國家級化工設(shè)計大賽題目作為實踐項目，讓學(xué)生分組完成設(shè)計過程和設(shè)計說明書，并把學(xué)生的設(shè)計成果中所體現(xiàn)的節(jié)能環(huán)保和安全生產(chǎn)理念作為評價的重要指標(biāo)。為完成任務(wù)，學(xué)生要設(shè)計工藝流程。在完成多個工藝流程設(shè)計的過程中，學(xué)生要查閱資料，比較不同流程的環(huán)境友好程度和經(jīng)濟(jì)性。確定好工藝流程后，學(xué)生需通過軟件進(jìn)行模擬計算，計算過程調(diào)整參數(shù)時也要考慮生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。學(xué)生在不斷調(diào)整參數(shù)以達(dá)到最佳結(jié)果的過程中，培養(yǎng)了百折不撓的科學(xué)精神。通過實踐項目，不僅可以提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、實踐創(chuàng)新、團(tuán)隊協(xié)作和抗挫折的能力，而且可以將安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)意識厚植于學(xué)生內(nèi)心深處，并在實踐中實現(xiàn)知行合一[13]。

四、結(jié)語

化工原理課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)在明確課程思政是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，積極發(fā)掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，精心設(shè)計課堂教學(xué)；改進(jìn)教學(xué)方法并增強(qiáng)學(xué)生對課程思政的認(rèn)知程度，使課程思政融入專業(yè)教學(xué)之中，真正發(fā)揮化工原理課程在培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識、安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)意識以及辯證唯物主義科學(xué)思維中的作用和價值，使立德樹人的目標(biāo)在潤物無聲中落地落實、見功見效。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)：把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程" 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2］ 教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）[2024-05-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

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［責(zé)任編輯：黃緊德］