基于化工原理课程的劳动教育课之实践与探索

2024-04-08周浩力熊翠蓉

化工设计通讯 2024年1期

蔡锐，周浩力，熊翠蓉

（南京工业大学化工学院，江苏南京 211816）

2018年9月10日，习近平总书记在全国教育大会上指出，“要在学生中弘扬劳动精神，教育引导学生崇尚劳动、尊重劳动，懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的道理，长大后能够辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动。”[1]

2020年3月20日，中共中央、国务院印发了《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》（简称《意见》），要求把劳动教育纳入人才培养全过程。劳动教育是中国特色社会主义教育制度的重要内容，直接决定社会主义建设者和接班人的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平。《意见》明确要求“在大中小学设立劳动教育必修课程，系统加强劳动教育”，对普通高校更是首次提出了“明确劳动教育主要依托课程，其中本科阶段不少于32学时”的要求[2]。

高等专业教育肩负传授知识、培养能力、引导价值等使命。大学生在专业中学会劳动，在劳动中检验专业，学以致用、知行合一，能更有效地理解、掌握和运用专业技能。高校开展劳动教育要将劳动教育融入专业教育，更好地发挥学科特色，体现劳动价值，彰显马克思主义劳动观。

1 基于化工原理的劳动教育课作用

1.1 发挥学科特色，提升学生综合素养

化工原理是化工类及其相关专业的重要专业基础课，通过课程学习培养学生分析和解决相关工程问题的能力，为处理化工过程中的复杂工程问题的能力打下良好理论和工程基础。为了更好地培养学生的工程实践能力，将劳动教育融入专业教育的课程改革体系，打造基于化工原理课程的劳动教育课，有助于提升专业人才综合素养。

本课程基于化工原理基础知识，要求学生根据生产需求，完成设备设计、制作及宣传，实现从需求到产出的全过程体验。例如通过优化设计及成本核算，让学生深刻理解“技术上可行，经济上合理”的课程理念。通过设备安装、调试及测试，强化学生的安全意识及环境保护理念。学生通过劳动实践，加强了对专业知识的理解与吸收，提升了学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这样的劳动教育既体现了学科特色，又增强了学生的工程实践能力。

1.2 体现劳动价值，促进学生全面发展

劳动本身不仅是目标，还是方式方法。学生根据要求完成设备的设计、制作、调试及应用，实现了将专业技能和知识转化成劳动成果，亲身体验劳动带来的成就感。在完成任务的过程中，组长勇于担当重任，组员团结协作，培养了团队精神。设备设计时反复求证，绘制装配图时力求精细美观，制作安装时精益求精，整个过程动脑又动手，不断完成知识更新和自我革新。促进意识、态度、知识，及能力的有机融合，促进学生全面发展，实现“以劳树德，以劳增智，以劳强体，以劳育美”[4]。

1.3 彰显马克思主义劳动观

在化工原理劳动教育课中，同学们根据需求通过劳动获得产品，体会到了劳动创造社会所需的物质条件和精神条件的内涵，理解了“人是劳动的产物的含义”；在劳动教育过程中，同学之间的合作与协商，与需求方、供货方的沟通，领会了劳动是“人类全部社会关系形成和发展的基础”的意义；产品得到应用，推动了社会发展，深刻感受到 “劳动是促使社会历史发展的根本推动力量”。

正如习近平总书记所指出的“劳动是财富的源泉，也是幸福的源泉。人世间的美好梦想，只有通过诚实劳动才能实现”。尊重劳动，崇尚劳动，国家才会繁荣昌盛、人民才会幸福安康[4]。

2 典型案例介绍

2.1 基于化工原理课程的劳动教育课教学目标

本着将劳动教育融入专业教育，更好地发挥学科特色，体现劳动价值，彰显马克思主义劳动观，我们制定了基于化工原理课程的劳动教育课程目标，如表1所示。

表1 基于化工原理课程的劳动教育课程目标

2.2 教学内容

以雷诺实验装置制作为例，工艺计算，绘制流程图及设备装配图占4学时，根据工艺设计，确定实施方案，列出采购清单，采购所需材料占4学时，装置制作及调试16学时，完成演示实验及实验报告撰写占4学时，最后录制剪辑实验装置宣传视频占4学时。

2.3 雷诺演示实验装置制作原理、实施途径及制作过程

2.3.1 实验原理

流体流动形态包括层流和湍流，分为层流区、过渡区及湍流区，由雷诺数（Re）作为判据，雷诺数计算公式如式（1）所示。

其中di-流体流经管内径(m)，u是流体在管内的流动速度(m/s)，ρ和μ分别是流体的密度(kg/m3)及黏度(Pa.s)。Re≤2 000为层流，管内质点做直线运动；Re≥4 000为湍流，流体质点除了沿着水流方向运动外，还会在径向有不规则的脉动。处于层流和湍流中间的流动为过渡状态，有时为层流，有时为湍流，流动形态不稳定。由式（1）可知，流体流动形态取决于其流动速度、黏度、密度及流体流经的管道直径[5]。

2.3.2 实施途径

立足校情、学情、教情及课程特色，着眼于“劳动教育+专业技能”，合理规划劳动教育课的实施路径。将班级分成两个小组，各完成一套装置的设计制作。每个小组根据装置制作内容分为设计部、安装调试部、采购部及宣传销售部。部门各司其职，各部门之间及时对接工作，相互协作完成整个项目工作。以学生为主，教师为辅的模式下，通过课堂面对面交流、现场一对一指导、小组分工协作、小组讨论及汇报等方式开展劳动教育活动。具体实施过程，如图1所示。

图1 劳动教育课程的实施途径

2.3.3 制作过程

（1）装置设计

设计部的同学们根据设计要求及实验原理，以水为工作介质，确定雷诺演示实验装置整体结构。其中供水系统包括储水箱、泵及高位水槽；现象观察系统由亚克力管和示踪剂组成；控制检测系统由流量调节阀，转子流量计及温度计组成。以上设备及仪表都要根据所学的流体流动及流体输送机械的知识进行设计和选型，最后画出带控制点的流程图。

（2）材料采购

设计部、采购部及安装调试部的同学们根据流程图及设备组装图，讨论确定雷诺演示实验装置所需的原材料及零部件，根据采购单进行采购，并核算成本。

（3）装置制作及调试

原材料及零部件采购完成后，安装调试部同学们按照高位水槽的装配图组装亚克力高位水槽，然后按照带控制点流程图组装整个实验装置，并完成实验调试，最后完成演示实验操作步骤及注意事项的撰写。

（4）宣传及汇报

宣传销售部同学模仿销售环节制作设备宣传册介绍装置特点，然后拍摄剪辑整个项目实施过程的视频，最后以PPT形式进行工作汇报。

2.4 实施成效

同学们能够将所学理论知识用于流体输送过程中供水系统、控制系统、检测系统及管路的设计，加强了学生理论联系实际的能力。装置搭建出来后，通过实验发现装置的不足，并提出改进措施，培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

在老师的引导、小组讨论和沟通下，同学们能够画出高位槽的结构图，并且用亚克力板组装出来。买不到减缩管时，同学采用3D打印设计制作渐缩管。看着一步一步搭建出来的装置，同学们深刻体会了学以致用，劳动创造价值的喜悦。

3 基于化工原理课程的劳动教育课实施过程中存在的问题及改进

3.1 存在问题

（1）学生劳动意识缺乏。对劳动教育存在抗拒心理，参与劳动的主动性和积极性不强。

（2）劳动教育支撑体系不完善。首先，学校的政策不够完善，比如没有固定的上课时间，导致要利用学生的业余时间来完成，影响课程的正常开展；其次，评价机制不完善，合理的评价机制可以激发学生的积极性；最后，劳动教育的场地、设备、耗材缺乏，影响了劳动过程的开展和劳动成果的展示。

（3）学生理论联系实际的能力欠缺。同学们在化工原理课程中已经系统学习了流体流动及流体输送机械相关知识，但在面对实际的装置设计时，不能将理论知识灵活运用于实践。例如在选择水泵时，不考虑输送的流量及扬程，直接选择较大型号的泵；在转子流量计安装位置的设计时，预留的空间位置不够。

3.2 改进与总结

（1）要认识到劳动教育是将理论教育与实践教育相结合的有效载体，是大学生自我实现、自我发展、自我完善的重要途径，是实现立德育人目标不可或缺的关键环节[4]。针对学生的抗拒心理，加大劳动教育的宣传，让学生意识到劳动教育与专业技能是相互促进的，专业技能的练就需要正确的劳动观，而吃苦耐劳、勤学苦干、精益求精的劳动品格是练就专业技能的保障。

（2）要完善支撑体系，包括学校层面要完善相关规章制度和学院层面提供劳动场所、工具及器材，搭建起更加长效的平台和机制，为劳动教育的高质量开展创造良好的环境条件[6]。评价机制要同时考虑“劳动态度、劳动技能和劳动成效”, 加强过程监控，做好劳动教育计划，及时收集劳动过程材料，最后完成劳动成果总结。

（3）要改变教学模式，以学生为主体，通过项目式教学模式，加强教学互动，让学生手和脑都动起来，以加强学生理论联系实际能力。在劳动实践课程中，要加强过程监控，教师要及时发现问题，提出问题，让同学们积极讨论，最后提出解决问题的方法。