课程思政与素养教育同向同行的化工原理课程教学改革与实践

2022-03-13张振坤

吉林化工学院学报 2022年10期

刘放，张振坤

(吉林化工学院石油化工学院，吉林吉林132022)

化工原理是化工及其相关专业的专业基础技术课，综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化学加工类生产中各种物理过程问题的工程学科，它承担着工程科学与工程技术的双重教育任务[1]。化工原理作为一门专业基础技术课，课时多、学习专业人数较多、覆盖面广，学生和教师都极其重视。教师应当充分把握机会，开展课程思政，以教学内容为载体，适时融入德育元素，达到立德树人的目的。2021年12月在高等院校“课程思政”教学设计与实践专题研讨会上，原教育部高等教育吴岩司长指出，高校80%的大学生认为对自己成长影响最深的是专业课和专业课教师。化工原理课程作为专业基础课，教师是育人主力军，课堂是教学育人主渠道。为培养新时代立德树人和德才兼备的“新工科”化工人才，化工原理教学课程思政建设非常重要。

一、化工原理课程思政教学内容设计

(一) 化工原理绪论课程思政设计

绪论教学是学生学习本门课程的第一次课，在讲解绪论课时设计好课程思政尤为重要，绪论课程思政是整个课程思政的亮点。根据理工科专业课程思政理念，课程不仅要让学生掌握化工理论知识，更要培养学生的工程实践能力、创新意识、科学素养以及匠心精神[2]。在讲解化工发展史的四个发展阶段时，介绍中国古代劳动人民在火药、陶瓷、造纸、金属冶炼、炼丹术取得了举世瞩目的成就，增强民族自豪感。1900年八国联军进北京，用火药打开中国的大门，1901年《辛丑条约》的签订标志中国自此彻底沦为半殖民地半封建社会，给当时的国家和人民带来了空前沉痛的灾难。落后就要挨打，近代中国用百年耻辱史印证了这句话，告诫同学科技领先才能强国。

人类生活与化工生产息息相关，有些化工产品在人类发展历史中起着划时代的作用，甚至代表着人类文明的一定历史阶段，化工生产对农业、工业、国防都起着支柱作用，联系当前疫情与疫苗的生产，人类在与自然抗争的过程中，化工生产起到了不可替代的作用，以此让学生认识到化工生产的重要性，热爱本专业。

在中国化工发展史上，涌现出许多爱国民族实业家、化工专家，他们的事迹可歌可泣，近代中国化工之父范旭东考察欧洲被嘲弄，民族自尊成为一生强大动力，忍辱负重，脚踏实地，锲而不舍，远见卓识；侯德榜因独创的“侯氏制碱法”而闻名世界；二三十年代，吴蕴初研究成功廉价生产味精的方法，在中国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂。并且大力支持学会活动，资助清寒优秀学生上大学培养成高级科技人才，为我国化学工业的兴起和发展作出了卓越的贡献；抗日战争期间，苏元复经法国马赛回国，直奔四川参加抗战，“中华民国”三十年(1941年)，苏元复应聘到暂迁遵义的浙江大学化工系任教授，兼研究所导师，在极困难的条件下，将辗转千里运来的蒸馏塔、蒸发器等设备，建成当时中国国内唯一的化工实验室；著名化学工程专家顾毓珍，中国液体燃料与油脂工艺研究的开拓者，中国流体传热理论研究的先行者；“中国化工界宗师”时均先生的光辉事迹，激励一代又一代化工人不懈的奋斗。将这些化工前辈的事迹发布到学习通平台，让学生课后阅读，从而激发学生立志学好本专业报效祖国，为实现中华民族的伟大复兴贡献自己的力量[2-3]。

(二) 安全环保理念、职业道德及法律意识的培养

化工行业具有高能耗、高污染、易燃易爆等特点。近年来，中国正处于快速发展时期，国力日益强大，但随着经济的发展，化工行业生产过程中带来巨大环境污染事件造成的危害、影响让人触目惊心，环境污染事件引起了人们高度重视。化工及其相关专业的学生是未来从事化工行业的主力人员，化工原理在教学过程中加强绿色化工环保理念、安全和社会可持续发展理念至关重要，使其树立生态意识、质量意识、责任意识，职业道德和职业规范理念[4]。把精选的化工生产过程中重大安全环保事故放在学习通学习平台让学生观看，如2004年，四川川化股份有限公司将工业废水排入沱江干流水域，造成特大水污染事故，给成都、资阳等五市的工农业生产和人民的生活造成了严重的影响和经济损失，法院对相关人员进行依法判处。东阳市政府将数家化工厂、农药厂迁到当地建成“化工工业园”，自从化工厂迁入后，稻田不生，山林被“毒死”，农民不满化工厂环境污染，占据化工厂，与警察发生冲突，造成的数十人被打死，逾千人受伤，遭推翻和损坏的警车多达上百辆的可怕后果。

2005年11月13日，中国石油天然气股份有限公司吉林分公司双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸，引起松花江水污染事件。国务院事故及事件调查组认定此次事件是一起特大生产安全责任事故和特别重大水污染责任事故。污染事件发生后对相关责任人做出了处理。

2006年发生的四川泸州燃油泄漏事故污染长江水体、2009年4月山东沂南涑河砷化物水污染事件、世界上重大化工污染事件。通过一些重大化工生产事故让学生心中警钟长鸣，不忘血的教训，安全环保、职业道德并不是简单的一句话，在化工原理实验教学和化工原理课程设计教学中更要加强学生的安全、环保意识的培养和教育[5]。

(三) 工匠精神、民族自豪感、中华优秀传统文化的培养

中华民族源远流长历史悠久，博大精深。众多的能工巧匠利用他们的聪明才智和伟大智慧创造了无数巧夺天工的工程奇迹。优秀的传统文化在凝聚民族精神与传承民族信念上都发挥着必不可少的作用。在讲解连续性方程时讲解大禹治水，疏通河道，大禹科学治水终于取得了治水成功。由此形成公而忘私、民族之殇、民为邦本、科学创新等内涵的大禹精神，是中华民族拼搏精神的源头和象征[6]。讲解流体输送机械章节各种类型的泵，引入迄今为止世界上调水工程最大、距离最长、受益范围最广、规模最大的泵站群南水北调工程，输水具有规模大、泵型多、扬程低、流量大、年利用小时数高等特点。工程建成后将成为亚洲乃至世界大型泵站数量最集中的现代化泵站群，其中水泵水力模型以及水泵制造水平均达到国际先进水平[7]。以此也让学生感受到科技改变生活的重要性，增强民族自豪感，课前把与流体输送相关的典型水利工程如三峡和黄河小浪底工程发布到学习通平台，让学生了解我国在水利工程建设方面取得的伟大功绩。

中华传统文化也蕴含着丰富的科学元素，讲解分子扩散时引入《上园小梅》古诗词中咏梅名句“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”，从视觉和嗅觉描写了梅花的神韵，被后人视为咏梅的绝唱，暗香浮动符合分子扩散的原理，在欣赏古诗的同时学习菲克定律，体会中华传统文化的博大精深，也让枯燥的课堂变得生动。

(四) 加强可持续发展战略和绿色环保理念、科技创新精神

习近平总书记在党的十八届五中全会上提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，将绿色发展作为关系我国发展全局的一个重要理念[2]。2020年9月底，中国对全世界郑重承诺，在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。中国化工产业经过几十年的发展，已成为全球最大的化工产品销售国，但化工产业发展带来的严重污染事故也给人民的生活带来巨大的危害，化工行业实现绿色低碳生产势在必行，绿色化工将成为未来化工发展的趋势，绿色化工靠的是科技的创新。中国石化集团金陵石化国内首套硫磺回收装置最近投入已使用，氨法脱硫，近零排放，科技引领未来。在讲解非均相物系的分离时，引入雾霾，并介绍北京城市副中心，取暖制冷采用地热资源，和传统能源对比，每年可替代燃气1 200万立方米，减排二氧化碳4万吨，相当于在副中心多植了大约10万株树木，低碳循环，绿色发展。在讲解流体静力学方程时，压强随液体深度发生改变，引入中国工程院院士徐岂南和蛟龙号团队全身心严打实验，不断进行科技创新，鼓励学生要发扬中国载人深潜精神，挺进世界海洋最深处。讲解传热热管换热器时，介绍利用热管技术解决青藏铁路冻土层路基软化，保护冻土，在青藏铁路过程中应用有着不同寻常的意义，激发学生科技创新热情，培养新型绿色化工科技工作者[8]。

二、开展课程思政的途径和方法

(一) 修订教学大纲和教案

教学大纲是课程教学与组织的纲领性文件，是实施教学计划的主要依据。根据培养方案，把课程思政内容引入教学大纲，明确课程思政教学目标和目的。授课教案在讲授内容、教学组织、教学方法等环节将思政元素融入学生的学习任务和教学计划中。并在课前、课后将各章节相关的思政元素融入知识点中发到学习通学习平台，充分利用现代信息技术，做到思政育人课上课下全覆盖。

(二) 课程思政元素库建设

深入挖掘化工原理理论课、化工原理实验课、化工原理课程设计三个教学环节的思政元素形成思政元素库。针对理论课、实践环节的特点，设计思政案例。思政案例应包括以下几项内容：思政案例的主题、结合章节、教学目标包括知识目标、能力目标、素质目标，案例的意义，教学过程的实施。思政元素库的建立是一个课程组共同完成的任务，大家集思广益，不断凝练、积累、提升、优化、扩充，对思政元素库要进行长期建设[9-10]。

(三) 授课教师自身思政能力如何提高

授课教师首先要有一定的知识储备，在授课过程中引入思政元素才能做到游刃有余，做到人人讲思政，处处有思政。教师自身的举止言行对学生也起到言传身教的作用，甚至给学生带来一生的影响。教师要积极参加各种线上线下培训活动，积极利用教研活动开展课程思政研讨活动，通过教学观摩、参加各种教学竞赛提升教师自身的思政能力，避免课程思政两张皮的问题。