《化工原理》课程教学中的思政元素*

王世革，陈 政

(上海理工大学理学院，上海 200093)

作为一种新的综合教育理念，课程思政以“立德树人”作为教育的根本任务，它以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。早在2016年，习近平总书记就已经在全国高校思想政治工作会议上强调：“做好高校思想政治工作，要用好课堂教学这个主渠道，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”，“办好中国特色社会主义大学，要坚持立德树人，把培育和践行社会主义核心价值观融入教书育人全过程，实现全程育人，全方位育人”[2]。在中国共产党的第十九次全国代表大会上，习近平总书记再次明确指出“建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先发展位置，要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人的根本任务”[3]。2019 年8 月，中共中央办公厅和国务院办公厅又印发了《关于深化新时代学校思想政治理论改革创新的若干意见》，明确了教师教学过程中要遵循立德树人、铸魂育人的总体要求。之所以将课程思政教学放在重要位置，是因为成长发展过程中大学生的思维活跃，自尊心和好奇心强，容易受周围事物的影响。若接触一些不良思潮和风气，大学生同学们容易产生价值观不正确，人生理想信念缺失等严重问题[4]。因此，在课堂教学中引入思政元素，对提高人才培养质量具有重要意义。

《化工原理》是我校应用化学专业的一门核心课程，它以化工生产中的单元操作过程为主要内容，各单元操作的基本原理，各单元操作的设计型和操作型计算、以及典型设备及其选用原则、操作控制方法等为主要学习目标。课程主要包括基础部分和分离原理部分。基础部分主要包括物料与能量守恒原理、传递过程等；分离原理部分则主要关注沉淀、过滤、吸收、吸附的基本原理。本课程涉及的知识和技能在实际生产中具有重要意义和应用价值，对提高学生的专业职业能力非常重要，是一门必不可少的专业课程。我校应用化学专业为四年制本科专业，学生获得规定学分后，授予理学学士学位。根据我校专业特点，《化工原理》课程主要讲授绪论、流体流动、流体输送机械、传热、吸收和蒸馏等章节的内容。在本文中，笔者根据《化工原理》课程的特点，并参考同行在《化工原理》思政教学过程中的相关经验，总结和挖掘了部分思政元素，整合成了相关教学案例，现总结如下：

1 结合名人轶事，提升学生的文化自信

类似于有机化学的人名反应，《化工原理》课程也有许多以人名字命名的方程(公式)，如牛顿冷却定律、傅里叶定律、费克定律、伯努利方程等。这些方程的提出都沉淀了前人的智慧。在传热这一章，描述热传导过程中热流量大小时，会给出傅里叶定律。傅里叶定律最早提出于1822年，是由法国著名科学家傅里叶总结的一条热力学定律。若能结合傅里叶曲折的人生经历和他在科学路上不断求索的奋斗故事讲授这一定律，同学们对此的印象和理解会更加深刻[4]。值得注意的是，上述人名方程多由国外学者总结和提出，可能有同学认为我国科学技术落后于西方发达国家。其实不然，我国学者在化工领域也做出了卓越的贡献。例如，在讲授流体流动这一章节时，会提及连续性方程，可以引入大禹治水的故事。面对洪水灾害多发的黄河流域，鲧的治水策略是“水来土挡”，这显然是徒劳的。通过认真研究和测量山地尺寸，禹则采用疏通河道，拓宽峡口的方法，提出了“高处凿通，低处疏导”、“治水须顺水性，水性就下，导之入海”的治水思想，使洪水更快地通过，有效地治理了洪水泛滥的问题。这当中就用到了流体动力学中的连续性方程原理，即流体流径越大，流速越小[4]。又如，时钧院士是我国化学工业的创导者和开拓者，更是我国化工界泰斗。他在吸收、干燥、膜分离和化工热力学领域都做出了重要的贡献，为我国化工领域培养了不计其数的优秀人才。上述实例充分体现了中国人的自强不息的进取精神和爱国主义情怀。在课堂教学中引入上述实例，对提升同学的文化自信，增强学生的民族自豪感，培养学生不懈奋斗的进取精神具有重要意义[5]。

2 注重学生的探索精神和逻辑思维能力的培养

《化工原理》课程有许多结论是经过大量实验归纳总结出来的。所使用的方法包括解析法、数学模型法、量纲分析法和实验法等。在此基础上，前人积累了大量的经验数据(如莫迪图和吉利兰图等)供现人使用，但也存在部分场合无现成的经验数据或方程可用的情况。例如，对牛顿冷却定律，关键问题之一在于如何确定对流给热系数。为此，可利用量纲分析法，将影响对流给热系数的因素分类并进行无因次化处理，得出了努塞尔数、雷诺数、普朗特数和格拉晓夫数四个准数。基于上述分析，可以通过经验关联式给出多种流动类型下的对流给热系数。但同时也应提醒学生，不同的经验关联式都有其特定的使用前提。在适用范围之外尚存在无法准确确定给热系数的情况。若遇到上述情况，则可能需要综合所学知识，探索提出更复杂的模型，进行实验验证等方法尝试给出更加精确的给热系数。这一过程甚至要求学生提出新理论，具有很强的探索精神和较高的逻辑思维能力。

3 突出单元操作试差法，凸显化工从业人员工匠精神

《化工原理》课程中每个单元操作的计算都可以分为设计型计算和操作型计算两类。其中，操作型计算会经常用到迭代试差法[6]。采用试差法的原因是因为根据给定的工况条件，我们并不能直接求得某一个参数，而是需要重复不断地进行计算和多次验证，直到获得最接近的结果。同时，试差法过程中起始值的选取也需要依赖于人们的经验。因此，通过试差法解决问题的过程也是在向同学们诠释化工从业人员所具备的工匠精神。要想成为一名出色的技术人员，除了具备扎实的专业知识，还要有专注执着、精益求精的工匠精神。

总之，在课程教学中融入思政元素，是解决“培养什么样的人、怎么培养人、为谁培养人”这一教育的根本问题的一个重要途径。教师要牢记全员育人、全程育人、全方位育人、高质量育人，争做社会主义核心价值体系的坚定信仰者、积极传播者和模范践行者，切实把大学生培养成为对党忠诚，具有社会责任感、创新精神和实践能力的社会主义事业的合格接班人。