化工安全与环保课程思政导向性教学改革研究与实践

尹 疆，毛丽秋，兰支利，彭 馨，张 超，赵海红

(湖南师范大学化学化工学院，湖南 长沙 410081)

为推进工程教育改革、提高工程教育质量，全国高校工科专业陆续开展工程教育认证。中国工程教育专业认证协会2015年3月修订的《工程教育认证标准》对化工与制药类专业课程设置明确规定，工程基础类课程的教学内容应包括过程安全、环境与资源保护及可持续发展等内容。化工产业是我国国民经济的支柱产业，我们的衣食住行都离不开化工产业，同时，化工又是一个高污染，高危险的行业，在现阶段人人谈化工变色的形势下，我们在培养化工人才必须将安全与环保知识与意识铭刻在每位学生的脑海，要求学生不仅能帮助企业赢得更多的利润空间，还要能考虑工艺方案对生态环境的影响，实现企业的社会效益，促进化工行业绿色、健康、可持续发展。《化工安全与环保概论》作为一门化工类公共基础课是培养合格化工人才的重要课程，肩负着培养化工学生具有高度的安全生产责任感和环境保护意识的任务。

《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出：落实立德树人的根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，不可割裂。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导知识传授和能力培养之中，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观[1]。在课程思政的导向下，结合《化工安全与环保概论》丰富的思政元素，我院化工安全与环保概论教学团队进行了创新性的教学探索，经实践取得良好效果。

1 改善师资，建设专业教师队伍

课程思政的教学原则是坚持“方向上旗帜鲜明、方法上润物无声”。一方面课堂教学必须坚持正确政治方向，充分发挥所有课堂的内在品格培育功能。另一方面要求做到“专业不减量，育人提质量”，思政元素应与专业知识内容交织交融、相辅相成，起到拨动心弦、引起共鸣的点睛之效，从而实现“教书”和“育人”的相互促进、相得益彰[2]。教师队伍是课程思政的主力军。教育一贯以来强调言传身教，身教重于言传。有调查表明，80%的学生认为大学学习阶段是影响人生观和世界观最重要的时刻，而授课老师，特别是专业课程老师，其自身的学术水平、治学境界、教学投入，学生有着最为真切的感受，教师在教学期间所展现出来的学术精神和人生观，对学生有着深刻的影响。因此课程思政也对教师队伍的建设、教师的学问品行和潜心育人提出了更高的要求。化工与环保概论的课程建设以拓宽学生知识视野为主要任务，需要专业水平高、实践丰富的课程教学团队。当前，很多高校教师经过某一专业学科长期训练，专业能力强，但对于如化工与环保概论这类型综合公共课程来说单一的学科背景明显不足。我院化工安全与环保概论教学团队共5人，团队教师全部为中国共产党党员且分别具有环境工程、化学工程及安全工程研究背景，工程实践丰富，知识结构合理，不同专业背景的教师教授相应的课程章节，将自己的专业知识带入课堂，扩大课程框架，扩展补充教材之外的知识点，优化了学生的知识结构，促使学生从环保与安全专业学科前沿的角度理性的看待化工专业，既培养了学生对本专业的热爱，也牢固树立安全与环保意识。二是建立高效的团队合作的机制，以课程思政为主题进行改革和研究教学内容和方法，通过教师之间的集思广益、相互借鉴等合作，将相关章节进行重新规划和设计，整合成结构合理、具有逻辑性和内在一致性特点的课程体系。并通过集体备课、定期互相听课等教学活动的形式，促使团队成员提高自己的业务能力。

2 课程教学环节的建设与实践

课程思政的主渠道即是课程教学。安全与环保概论课程主要由两部分构成，一部分内容是化工环境保护篇，主要是化工行业“三废”的处理技术、化工清洁生产等；另一部分主要是化工安全生产技术篇，主要是化工安全管理、化工防火防爆技术、工业毒物的危害及防护技术等。课程教学内容多、实践性强、涉及学科门类多。针对课程广泛性和实用性，团队充分利用各种教学资源积极探讨了不同的教学模式[3]。

2.1 将环保、安全与化工设计深度融合

大学生化工设计竞赛是一项全国性的赛事，以2021为例，全国共有401所高校的2767支队伍报名参加，参赛人数近1.4万人。我院从2009年开始每年都积极组织学生参加全国化工设计大赛和湖南省化工设计大赛，多次获得国家级及省级奖项。我们在指导学生竞赛和评审比赛作品的过程中，发现部分参赛作品的环保及安全专题篇章通常都是敷衍完成，尽管参赛学生都学习过化工安全与环保，但是不知道如何将所学的知识较好的应用于化工设计竞赛中。我们改革了教学方法，深化了理论教学，将化工设计竞赛的要素融入到教学当中。

例如：我们以2019年化工设计竞赛我校某团队提交作品为引线，在设计项目中，废水处理措施一章中学生对设计项目中含硫废液预处理采用“一级生物反应器+二级生物反应器+膜处理”处理工艺后与其他生产废水一起进入含油污水集中处理装置进行集中处理，生物工艺主要是通过特别的硫氧化细菌将硫化物转化为硫和硫酸盐。废碱液的汽油洗涤工序在除去烃类后排至环保中心废碱液湿式氧化装置处理，达到排放标准后排入废水生物处理装置进行达标处理。章节中明显感觉学生对于污水处理概念不清，工艺选择不合理。针对这类问题，我们从三个方面进行“化工废水废气处理”章节的导入：

2.1.1 废水的危害

含硫废水来源于H2S气体的水洗产物，硫化氢气体是一种日益引起全球重视的大气污染公害，是典型的恶臭气体，具有污染范围很广，影响很大的特点，同时引入“2019年瓮福达州化工硫化氢中毒事故”警示片，使学生将自身的设计作品与实际的案例联系起来，在设计作品中学习有毒气体产生过程中的注意事项。认识到化工业造福人类社会的同时也伴随着环境污染和安全的问题，这是不可避免的矛盾。因此我们在设计过程中一方面要尽量选择绿色化工路线，另一方面也要注重“三废”的治理，学习了解《大气污染防治计划条例》，《污水综合排放标准》等理论知识，自觉树立正确的安全环保意识，激励学生为建设资源节约型、环境友好型社会做出贡献。

2.1.2 废水的处理方法

以作品中水洗硫化氢废水为例，进行化工废水处理方法及原理等内容的教学。同时采用多样化教学模式，在充分学习理论知识后，学生进行自愿组合的前提下进行课堂讨论，对此类废水处理工艺进行探讨，通过合作学习的方法让小组成员相学习、共同进步。通过理论加讨论的学习过程，学生对污水处理知识有了更深刻的理解，对于工艺选择方案的合理性及正确性，设计说明书表述的规范性和内容的完整性有了更清楚的认知，提高了自己设计作品的质量，建立了知识学习和工程项目实践和创新能力培养的互动关系。

2.1.3 废水的处理技术的拓展

一个完整的工艺设计需要建筑、给排水、自动化控制等等各个方面技术的配合才能完整，学习不能仅仅局限于某一个专业学科知识，社会越来越需要综合型的人才，学生不仅要掌握专而精的专业知识，形成系统化、结构化、层次化的坚实的知识体系，还要涉猎更广阔的学科知识[4]。针对学生所述“生物工艺主要是通过特别的硫氧化细菌将硫化物转化为硫和硫酸盐”等内容，授课老师结合自身的水处理专业背景对废水生物处理技术进行拓展，讲述国内外污水生物技术的研究现状，如短程硝化、自养脱氮、硫酸盐型厌氧氨氧化、铁离子型厌氧氨氧化等知识。以教师的研究成果为背景，拓展学生的知识面，使学生在专注于自己专业的同时，也注重学科交叉，对其他专业和领域有所涉猎，深度与广度结合，开阔视野。

以学生的化工设计竞赛成果为案例，阐述“三废”治理和厂区安全设计，以及工厂运行中的安全要求[5]。推动实践与教育相统一，加强了工程伦理，精益求精的思政元素。通过对设计作品中环保与安全部分的学习和讨论，同学们对自己的化工设计作品进行修正，将所学知识用于化工设计，也对于实际的问题有了明确的求解目标，这样就极大的调动了学生学习的兴趣，最终使学生能够积极、主动的参与到课程教学中，完成以学生为主体的教学方式方法改革，培养强化学生对环保与安全设计的认知和重视。

2.2 体验式教学和仿真

体验式教学和实际操作训练最容易给学生留下深刻印象[6]。因为课时较少，化工安全与环保概论课程没有设置实训课，我们利用全院教师的先进科研实验平台，课后开展科研实验参观学习活动，例如学生通过参观实验室中现有的各种污染物处理实验工艺，在老师的讲解下能真正了解这些污染防治处理工艺的工作原理和流程，身临其境地感受所学知识的先进性、科学性和实用性。同时也将科技工作者的担当、创新、大国工匠精神融入其中，学生除了学到知识和技能外，也得到了专业训练和价值引导。课程组同时依托校虚拟仿真实验教学中心进行虚拟仿真安全实训，比如开展硫磺制硫酸和煤制甲醇合成等工艺仿真，模拟实际操作故障，使学生能够在化工工艺异常操作的处理过程中了解环境与安全的重要性，加深学生对理论知识的理解和掌握，并培养学生积极探索的精神[7]。

2.3 以调查实践代替考试

化工安全与环保概论课程属于公共课程，课内学时少，只有32学时。如果教师在课堂上仅通过理论授课进行知识的传授，根据以往的课堂反馈，大部分的学生常常处于上课时都懂，

考试都会，但是考完就会全部忘记的状态中。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，实践环节是培养学生综合能力的重要手段之一[8]。由于本课程的课内学时有限，无法实现课内实践环节。为了激发学生的学习兴趣，加强学生理论联系实际的能力，因此我们选择将课外实践作为本课程有益的补充[9]。以调查实践代替考试，让同学们结合自己的专业背景和生活背景，通过调查认识相关的环境和安全问题，并进一步提出如何才能避免或降低环境影响或安全问题的控制策略、思想和方法。例如，高校化学实验课程中危险源的识别，化学品或材料的使用安全注意事项以及产生的废液、废气的收集与处理；校园生活中废水的处理；身边或实时新闻中工厂的“三废”污染及安全事故等等[10]。学生可以单独或成组完成调查研究。通过实践，促使学生从价值取舍和公共政策的角度，更深层次、更全面的理解化工安全与环保问题。

3 结 语

完成课程学习后，不少学生给老师们留言，普遍认为：拓宽了专业的知识面，专业知识得到了延伸，加深了对环境保护和安全防护相关理论知识的理解。本课程的创新实践提高了学生对环境保护和安全防护问题的认识，为今后的职业生涯牢固树立安全与环保意识奠定了基础，更充分调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生对专业的热爱，基本达到了习近平总书记所提出的使各类课程与思政课程同向而行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方法育人大格局的要求，实现了价值塑造、知识传授和能力培养的“三位一体”目标。