课程思政内容与教学方法探索——以过程设备设计课程为例

魏进家，齐宝金

（西安交通大学 化学工程与技术学院，西安 710049）

过程设备广泛应用于化工、炼油、轻工、食品及制药等过程工业，用于完成物料的储存、分离、传热和反应等操作。过程设备设计课程是过程装备及控制工程专业的核心专业课之一，以压力容器和储运设备、换热设备、塔设备及反应设备等典型的四类过程设备为主线，涉及理论及材料力学、传热传质学、流体力学和单元操作等诸多内容，是一门综合性很强的课程[1]。因此，过程设备设计课程在过程装备及控制工程专业毕业生的素质和能力培养方面，发挥着非常重要的支撑作用。

西安交通大学提出了“政治引领、品行养成、知识传授、能力培养和思维创新”五位一体创新人才培养模式、理念和目标定位[2]。教师除了做好知识传授和能力培养外，更重要的是要担负起立德树人根本任务。这就要求教师在准确把握本专业课程特色和人才培养要求基础上，全面梳理和深入剖析课程内容知识体系，重构授课内容安排，实现思政元素与课程知识的巧妙融合，全面提升学生的思想水平、政治觉悟、道德品质与文化素养，最终达到专业课程与思想政治理论同向同行、协同育人的效果。西安交通大学过程设备设计课程组在近20 年的课堂教学过程中，对课程中所蕴含的思政元素及其与课程知识点的有机融合进行了积极探索，确保学生在理解和掌握相关知识和能力的同时，提升其思政水平、职业道德和社会责任感。

一 课程思政教学目标与重点内容

围绕过程设备设计专业知识，深入挖掘课程思政元素，科学把握专业知识与思政建设平衡点，做到两者有机融合，使思政育人合理嵌入到整个课程教学环节。培养学生具有坚定的理想信念、浓厚的家国情怀和艰苦奋斗、敬业爱岗的奉献精神，能利用马克思主义的立场、观点和方法分析和解决问题，具备安全、环保意识和社会责任感。通过课程思政，最终促进学生的全面发展，提升学生的综合素养，培养学生成为能够满足中国特色社会主义新时代发展需求的高水平高素质复合型人才[3]。

（一）家国情怀、追求真理、无私奉献

过程设备设计作为工程类专业核心课程，与国民经济发展和国家现代化建设紧密结合。课程中涉及了我国过程设备发展历程中涌现出的众多优秀工程案例、优秀人物（特别是学校教师和校友）和感人事迹，过程设备大型化、智能化、安全化和绿色化发展趋势与国家的新发展理念高度契合，这些蕴含思政元素知识点的传授对增强学生民族自豪感、政治认同感和家国情怀具有重要的作用。如在讲述压力容器设计时，引入我国首创的钢带错绕式筒体结构，打破了国外对我国超高压容器的技术封锁，取得了重大的社会和经济效益，使学生深切感受二十世纪五六十年代，我国科研人员体现出的胸怀祖国、艰苦奋斗、勇担重担、集智攻关的科学家精神。再比如从过程装备的发展历程中重点介绍微分浮阀塔盘、高通量DJ 塔盘、螺旋折流板换热器等均为我国自主研发的达到国际先进水平的过程设备，使学生了解我国过程设备行业的发展历史，引导学生热爱和学好专业课，胸怀国之大者，为国家经济社会发展贡献自己的力量。同时，在换热设备一章中，通过对陶文铨院士及其团队高效强化换热技术及陶老师在科学研究中孜孜不倦、忘我工作的科学家精神的介绍，激发学生的学习热情，体会科学的思维方法和研究方法，养成追求真理、探索未知的科学精神。

（二）马克思主义立场、观点和方法

过程装备与控制工程是一门实践性很强的课程，应教会学生理论与实践相结合，坚持辩证唯物主义方法、矛盾论、历史观和系统观等。例如，向学生说明正是由于各类储罐、换热器、塔设备和反应器均有其自身优缺点决定了其应用场景和存在必要性，培养学生善于从正反两方面用辩证的观点认识和了解事物，从而结合实际做出正确设备选型和进行合理设计；球罐的混合式罐体就是通过组合创新发挥桔瓣式和足球瓣式的优势，管板式换热器结合了管式和板式换热器的优势等，提升学生组合创新意识和能力；通过卧式圆柱形储罐模型受力分析和危险点应力校核、翅片管翅片布置在换热系数低的流体侧等知识讲解，培养学生要善于抓住事物的主要矛盾和矛盾的主要方面进行模型合理简化、分析和解决关键问题的能力。从散装和规整填料的发展历程带来的增加填料传质面积、加强填料内外流体互动交流、弧形通道减少流动阻力等启示，培养学生善于从事物的发展历史脉络进行总结寻找其发展规律的能力。从塔设备各内构件之间的相互关系及其和附件对塔设备整体功能的支撑作用方面培养学生要有系统整体观念，在处理事情过程中重视各部分相互联系和协作支撑作用。再以压力容器为例，让学生从设备设计、选材、制造、运输、安装、运维周期和使用寿命等方面，全面系统地认识和评价不同种类和形式压力容器性能和成本（性价比）之间的矛盾与平衡，树立系统、辩证的工程思维。培养学生站在对立统一的思维高度来分析物质的根本规律，理解现代工程领域所蕴涵的中国文化和传统中庸哲学思想。

（三）工程伦理、绿色发展

在课程传授中融入工程伦理，培养学生的安全与环保意识。在项目决策和产品开发中面临的伦理冲突不可避免，培养大学生“关爱生命、爱护环境、注重安全”的价值观，提高学生人与自然环境和谐共生意识、环保意识、绿色发展理念，使大学生认识到正确的工程伦理价值导向，切实履行社会责任，不为利益所驱使而违背职业道德[4]。如通过储罐油气损失危害及其预防措施知识传授培养学生环保意识；通过储罐危险点应力计算校核和分析、换热器和塔设备的振动机理、危害性及针对性防振措施，培养学生树立牢固的安全意识，并认识到只有发现和掌握事物发展客观规律，才能科学利用和改造事物；通过了解设备设计中性能、经济性、安全可靠性和可维修性等的关系，培养学生正确的工程伦理观、职业道德操守和社会责任感。从事的工程活动需要体现人在客观科学知识的传递过程中表现出的主体性，是利用科学知识创造工程、改造社会的过程，在此过程中要注重工程伦理，体现人文价值，为人类福祉服务，考虑社会可持续发展，必须体现主体与客体的统一，人、自然、社会三位一体的有机整体。过程设备设计课程的思政教学内容体系见表1。在课程传授过程中除了培养学生扎实的专业知识和创新能力的同时，还要注重学生职业道德和职业诚信观念的培养。学生具备良好的职业道德，才会在行业里立足并推动行业良性发展，品德的败坏，只能让自己的职业生涯走向失败。如过程工业中新技术的应用必须以安全为前提，以推动行业和社会发展、造福人类为目标，不能一味追求利润而丧失底线，忽略对公众的安全、环境、生态产生不利影响等问题。

表1 课程思政教学内容体系

二 课程思政教育思路与教学方法

西安交通大学过程装备与控制工程专业早在2019年就申请获批了首批国家一流专业建设，同时也顺利通过国际工程教育专业认证。专业在人才培养方面，正在将“政治引领”逐步融入整个专业的课程体系当中。目标是培养具有强烈民族使命感、国家认同感、社会责任感，以及人文素养、创新精神，掌握扎实的自然科学基础理论和多学科专业知识，有志于投身新时代中国特色社会主义事业建设的工程技术人才。过程设备设计课程作为过程装备与控制工程专业的核心课程，除在学生知识传授和能力培养方面发挥重要作用之外，更在学生思想引领和品行养成的阵地上发挥关键核心作用，在课程教学中全面贯彻党的教育方针，通过融入思政元素引导学生增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，强化学生培养过程中的爱国主义教育。

（一）课程思政教育思路

讲好一门课程的思政故事关键在授课教师，要充分发挥教师的积极性、主动性、创造性，融入具有感染力、代入感的课程思政元素。然而，专业课教师由于教学理念、方法、认知和经验的差异，在推进课程思政教育时容易陷入只注重外在形式和宣传效果，轻视内容和成效等误区。为了切实提高课程思政教学的效果和质量，过程设备设计教学团队对课程思政教育思路进行了由内至外的全面革新，确立了以转变授课教师教育理念为前提、提高思政素质和能力为关键、丰富和创新教学方法为主体、注重总结与反思为保障的教育新思路。

转变授课教师的教学理念，就是要提高教师的思想高度，强化立德树人理念与内在要求。在深入理解西安交通大学“五位一体”创新人才培养顶层设计的基础上，授课团队将课程思政纳入工作安排的整体规划下，通过自主学习、专题培训、专题研讨会和经验交流会等形式学习习近平总书记关于课程思政建设的讲话，以及部委出台的指导纲要。通过学习与交流，在授课教师心中树立正确的课程思政观，清楚认识到课程思政不是额外任务，而是每位教师都应承担的立德树人的职责与担当；认识到课程思政不应应付了事，而应强化政治自觉，努力提升自我，锤炼基本功，做好言传身教；认识到课程思政不应急功近利，而应将其融入整个课程体系、整个教学生涯，实现春风化雨润物无声的育人效果；认识到课程思政不应照本宣科，而应注重教学形式创新、发挥育人育才的融合与协同作用。

提高教师思政素质和能力，需要教师树立主体意识，自觉增强能力建设，也需要依靠学校的制度保障和政策供给。增强能力建设首先需要深化对专业知识的理解，同时要加强自身思政知识功底，利用教学资源的整合能力将思政元素及最佳融入点找出，实现协同促进作用。同时学校提供的能力培训课程、多元评价体系和奖惩机制、课程思政数据库及信息化平台也为教师思政能力的提升提供了重要支持。

丰富和创新教学方法，要注重新颖性与合理性的均衡，注重隐性教育的协同效果。课程思政与以往教学方式不同，思政元素的恰当引用的确需要借助网上课堂、数字平台等新颖的技术手段或方式，但并不意味着在所有环节都竭力引入新颖的技术手段。突兀的新教学方法反而会引发学生的不适感和抵触情绪，造成事倍功半的窘境和流于形式的误区，只有在最恰当的时机选择最恰当的方式才会起到良好的效果。同时专业课思政内容不能喧宾夺主，更多的还是要以润物细无声的隐形方式进行价值引领。不强行灌输思政理念，引导学生自主发现和感悟，从而树立正确的理想信念、掌握正确的行事规范、学会正确的思考方式及提升自我操守，让学生的思想品行得到优化与提升。

注重总结与反思，要建立健全反馈机制和动态教育体系。课程思政教育不是一蹴而就的，更不是一成不变的，其推进过程中时刻伴随着总结与反思，但不应止于总结反思，应该建立完善的反馈机制，将总结反思得到的经验与建议重新带入教学的目标、方法的制定中，切实发挥总结反思的作用。同时，课程思政教学的实际效果在不同的时期也不是一成不变的，应该建立动态的教育体系，随时监测学生们的受教成效，对后续的教学内容进行随动更新。

学生是课程思政的主要受用者，课程思政要引导学生树立正确的理想信念，学会正确的思维方法，构建有意义的思政元素。思政元素的确定不是生搬硬套或者凭空想象的，需要科学的方式进行挖掘。思政元素挖掘的前提是对专业知识点的完全解构和深度理解，每一门学科的专业书籍都是一部精妙绝伦的科学发展史，其中蕴含着无数的思政元素，或体现着家国情怀和社会责任、或体现着创新能力和个人品质、或体现着法制意识和人文精神。这些思政元素有些是与知识点本身对应着，有些是在知识点的引入过程中体现着，有些是在知识点的讲解过程中迸发出来，只有在深入理解课程知识点和教学目标、流程、方法的基础上才能发现这些思政元素。

思政元素的挖掘要做到系统性和区分性。系统性要求专业课程的不同章节相互配合，以课程总体授课目标和挖掘要求为指导，将目标和要求对应的思政元素进行合理划分，再细分到每一门课程中，做到思政元素授课时间和内容安排的详略得当，而非拘泥于蕴所有思政元素于一章节中。而要实现对思政元素的进一步细分，就需要在挖掘元素时作好区分，要充分把握不同章节的重点和特点，找准挖掘的着力点。例如讲解填料知识时，考虑到我国科研人员作出的卓越贡献，应该着力于对热爱祖国、奉献社会的高尚品行进行挖掘。而对设备理论设计方法知识点进行讲解时，可以侧重于科学家严谨科学态度、自然发展规律、国家政策导向等思政元素的发掘。

此外，明确每个思政元素的切入点也要以对知识的深度理解为前提，以专业知识点和思政元素间的对应关系为抓手，梳理各思政元素间的关系，绘制课程思政元素地图（表2），在选定切入点时能做到心中有数，设计合理。思政元素于课程知识点的对接要做到无缝衔接、有机互融，同时还要做到深度融合。此外随着新媒体的迅速发展，思政元素的切入还要关注学生们的兴趣所在，以学生们关注的新问题、现实问题为锚点，因势利导，鼓励学生进行自主学习和拓展性研究。同时，思政元素的切入不能背离思想政治教育的总体要求，要在切入时充分发挥引导学生树立坚定理想信念，厚植爱国主义情怀，加强品德修养，增长知识见识，培养奋斗精神，增强综合素养的作用。

表2 课程思政元素地图

（二）课程思政教学方法

以“立德树人”为核心进行过程设备设计课程思政教学，首先应对课堂授课进行调整，以对课程内容整体进行的深入剖析为基础，思考授课内容与社会现实、学生思想动态、国家方针政策的契合点，对每一章节知识点内容设立具体的思政建设目标和挖掘与专业知识点紧密融合的思政元素。在课堂知识点教学的同时，从导入思政元素、倡导学生积极主动学习和研讨思政知识、完成课程知识与思政建设目标三个方面开展思政协同授课。通过课前发布的结合了思政元素和知识扩展的案例资料，在课堂授业时鼓励学生开展现场讨论、课堂展示或辩论，生动灵活地进行知识与案例结合的互动教学，并在课后发布主观学习任务，倡导学生自主了解学习行业历史、科学家生平事迹。以润物细无声的方式将家国情怀、社会主义核心价值观、民族自豪感和敬业精神等品德教育融入课程授业中，培养学生正确的世界观、人生观、价值观。

开展研究讨论是在课程思政教学实践中以启发思维的方式引入思政元素教育的重要形式。通过引入与行业、社会和国家发展紧密结合的课程知识相关话题，引导学生参与研究讨论，通过全方位、多视角、发散性的讨论增加学生参与度，全面提升学生的自主思考与学习能力，提升学生对社会和国家发展及自身作用发挥的思考，启发学生思维；使学生掌握灵活利用所学课程知识讨论解决问题的能力的同时，树立起追求真理、敬业、奉献、爱国爱岗意识和正确人生目标、理想抱负。

开展课程实验教学是课程思政教学实践的重要环节，让学生更直观地感受行业现状和掌握对知识的利用能力，有利于提高学生的创新、团结协作和解决问题的能力和综合素质。本课程涉及多个设备实验，在实验中引入设备发展历史、国内外技术现状与差别、面临的挑战与困难及我国科技工作者的成就与贡献等，激发学生们为国争光的求知欲望和学习兴趣。在换热器和压力容器实验中引入介绍“卡脖子”难题，引导学生们为解决“卡脖子”问题建言献策，在实验教学过程中自然而然的激发学生创新、专注、协作的潜能，引导树立为行业发展和国家进步奋斗的远大目标。在实践活动中邀请企业和院校专家授课，组织学生进入企业参观，通过行业从业人员自身奋斗实例和典型工程案例教导学生正确认知专业和行业，培养学生爱国奉献敬业精神。

考核环节是课程思政教学实践成果的巩固和定位阶段，将课程思政教学目标与人才培养要求相结合，引导学生通过自身思考和切身参与得出结论和感悟，建立正确认知和良好德育意识。在考核阶段设置自主完成的课题和卷面开放思考问题能有效巩固前期取得的成效，培养学生处理问题的全局系统观、唯物辩证观念，以及观察、分析、解决问题的思维方法，提升学生解决复杂工程问题能力；同时培养学生严谨的治学态度、认真的工作作风、团队协作精神和强烈的社会责任感、工程伦理和职业道德意识。

三 教学成效

在教学中树立学生的主体地位，将课堂讲授与指导、讨论、答辩、实验及实践环节等相结合，积极推行行为导向教学法[5]。转变原有的课程考核评价机制，从单一的期末考试评价转变为过程评价、课程讨论、自主作业汇报与期末考试有机结合的方法机制。期末考试考核学生专业知识掌握能力，提高学生学习热情和学习动力；过程评价则围绕思政德育展开，综合考核学生的爱国意识、团队意识、学习态度和社会责任感等多方面，使思政教育有机融入专业课程教育中。

综合课堂表现、学业成绩、学生调查反馈三个方面，发现课程思政教育成效明显。首先，学生课程学习兴趣明显提高，畏难情绪降低，课上和课后讨论专业相关内容频率明显升高。课堂教学氛围明显改善，教师与学生互动讨论更为积极，教导内容更易引起学生共鸣。其次，学生学业成绩稳步提升，且对专业领域知识了解更广泛，专业历史了解更深入，科研兴趣更加浓厚。在课程实验和实践环节中，学生团结协作意识和创新能力得到明显提高，对行业和国家发展的认知更加深入、更加全面，运用所学知识解决问题的能力大幅提高。最后，通过课程评教和课程问卷可以得知，该课程思政实践教学在学生中广受好评，学生对本课程认可度高，学习积极性高。同时，本课程思政教学实践在用人单位和实践合作企业中也有较高认可度和讨论度，一致认为思政教学实践为培养德才兼备的社会主义现代化建设者和接班人提供了有力的支撑。

四 结束语

围绕过程设备设计专业知识，从家国情怀与追求真理、马克思主义立场观点和方法、工程伦理与绿色发展三个方面深入挖掘课程思政元素，在教学实践中重视思政元素与专业知识的有机融合，课堂上学生的讨论和思考、课程实验的体验和考核阶段的开放思考等，完成构建“政治引领、品行养成、知识传授、能力培养和思维创新”五位一体的育人模式，实现本课程与思政教学的有机统一，教书与育人的有机统一，满足了以“立德树人”为核心的课程思政教育总体设计理念，也培养了符合新时代的德智体美劳全面发展的优秀人才。