化工原理课程思政的探索

［摘 要］目前，把思想政治教育工作贯穿教育教学全过程面临教师和学生课程思政意识薄弱、工科课程内容引入思政元素难度大的问题。化工原理课程是化工类专业的核心基础和技术基础课程。基于化工原理课程思政的现状，文章对化工原理课程思政的三种强化途径进行了阐述，阐明了化工原理课程思政的两种策略，并且给出了六种具体的融合案例，以期为化工原理课程思政教学提供参考，使立德树人的目标在润物无声中落地落实、见功见效。

［关键词］化工原理课程；课程思政；策略

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）21-0093-05

习近平总书记在2016年全国高校思想政治会议上指出，高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。2020年，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，让所有高校、所有教师、所有课程承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行[2]。课程思政指在具体学科教学中把知识传授与价值引领相结合，运用可以培养大学生理想信念、价值取向、政治信仰、社会责任的题材与内容，全面提高大学生缘事析理、明辨是非的能力，使大学生成为德才兼备的人才[3]。化工原理课程是化工类专业的核心基础课程，教学时间跨越两个学期，其内容对于化工类专业的学生来说应用最广，影响最为深远[4]。结合化工原理课程的内容，发挥专业课程的德育功能，实现“授业解惑”与“传道”的有机结合，对人才培养质量的提高意义重大[5-6]。

一、化工原理课程思政的现状

（一）教师课程思政意识和能力有待加强

教师是实施课程思政的主体，为了实现化工原理课程全程育人和全方位育人目标，高素质教师队伍的建设是核心[7]。教师不仅要掌握专业知识，而且要深刻认识到课程的育人潜质，深入挖掘其中蕴含的思政元素。目前在化工原理课程教学过程中，部分教师把课程思政看作完成教学任务的负担，部分教师难以做到把思政元素“随风潜入”式地融入专业知识的讲授过程中。教师如何在传授专业知识的同时，润物无声地塑造学生正确的世界观、人生观和价值观，是教师课程思政能力提升面临的一大挑战。

（二）课程内容多、难度大

化工原理课程教学主要围绕流体流动与输送，非均相物系的分离、传热、吸收、精馏、萃取、干燥等单元操作的理论基础、过程分析计算和典型设备介绍展开。教学内容具有概念多、公式多、数学模型多、实践性和综合性强等特点。虽然课程中的各个单元操作之间由传递过程和研究问题的方法这两条主线相连[8]，但每个单元操作的概念关联性不够明显、公式通用性不强。众多的概念和公式、抽象的课程内容使学生较难理解、记忆和应用，导致大量的课堂时间用于理解和记忆等认知活动上，这在一定程度上限制了课程思政的开展。再者，由于化工原理课程在专业课程中的基础性地位，使得最新的科技成果的内容相对缺乏，这加大了课程思政的难度。

（三）学生对课程思政的认知程度不够

课程思政要想真正落地，其理念不但要深入教师之心，而且要深入学生之心。学生的认同对课程思政发挥积极效果起到不可替代的作用。化工原理课程中蕴含着丰富的思政元素，而学生对这门课程思政教育重要性的认知程度还有待加强。部分学生认为专业技能的学习与提升才是学习的根本任务，把课程思政简单地认为是“心灵鸡汤”或是教师为了吸引学生注意力而讲的“故事”，对专业知识的学习没有任何实际效用。课程思政内容难以被学生真正接受而成为自身道德品质培养的“培养基”，也影响了思政教育的效果。

二、化工原理课程思政的途径

（一）全面提升教师的思政意识和思政能力

教师的思政意识和思政能力直接影响德育效果[9]。高校应通过会议、讲座等方式组织教师学习最新的思政教育方针、政策，使教师深刻认识到教书育人的使命和课程思政的重要性，从而改变教师重知识传授、轻价值引领的思想观念。教师要深刻理解课程思政的内涵、目标和要求，深度挖掘专业课程中蕴含的德育元素，不断充实丰富思政素材，提高课程思政的能力。应经常开展教研活动，引导教师交流课程思政经验，取长补短，利用团队的力量和智慧创建共享的思政素材库。除从课程本身挖掘思政元素外，教师还要加强自身的思想政治学习，提高政治素养，坚定正确的政治方向，增强对化工原理课程思政元素开发的能力。

（二）优化教学内容和方法

化工原理课程内容多且难、课时相对较少，所以应注重线上教学与线下教学相结合，强化学习效果。教师应精心设计上课内容，通过文字、图片、短视频等方式把思政元素融入课件中，并制定包含挑战性计算题、项目案例和专题的学习任务。课前把包含思政元素的课件和学习任务发布到雨课堂、学习通等线上教学平台供学生学习。通过课前线上学习，使学生完成大部分课程知识的理解和记忆等认知活动，初步体会课程知识中所蕴含的家国情怀、科学精神、工程伦理及哲学思想等。线下教学中，通过讲授法、案例探究法、讨论法等方法，帮助学生解决学习中遇到的问题，以实现课程的高阶性和挑战性，同时融入思政元素，使学生在学好专业知识的同时深刻领悟专业知识背后的思想价值和精神内涵。

（三）提高学生对课程思政的认知程度

目前，在开展化工原理课程思政的过程中，教师和学生的互动较少，部分学生难以体会到课程思政的本质和目的，使课程思政教学难以达到预期的目标。为此，教师可以在课前布置思政调研预习作业，上课时通过提问或分组讨论的方式与学生交流专业知识中所蕴含的道理；可以通过翻转课堂的方式，让学生分组设计制作基于思政认知的学习材料，把思政元素融入的数量和质量作为重要的评价依据。此外，改进化工原理课程设计的内容和评价标准，例如丰富选题的内容并要求设计作品中体现出百折不挠的科学精神、安全环保意识和经济节能意识等思政元素。这些做法无疑调动了学生自主进行思政教育的积极性，加深了学生对专业知识的掌握程度和对思政元素的认知程度。

三、化工原理课程思政的策略

（一）强化课程思政的总体设计

把课程思政作为评价教学大纲、教案和课件的重要指标，使教师明确课程思政是化工原理课程的重要组成部分。在化工原理课程教学过程中，教师首先要夯实学生对单元操作的基本原理、过程计算和分析、典型设备操作和设计以及工程应用案例的掌握。其次，精心设计教学内容，对思政元素的融入点和融入方式进行构思，融入家国情怀、理想信念、安全环保理念、科学精神等元素。通过传授知识与思政教育的有机融合，让学生掌握专业知识的同时增强爱国情怀和民族自豪感，领悟专业知识背后蕴含的实事求是、百折不挠的科学精神，强化安全环保、经济生产意识，并激发专业自信和使命感。在教学过程中，注重教师开展课程思政教学与学生自主进行思政教育相结合，并把课程思政内容体现在学生的期末成绩评定中。

（二）注重教学内容与课程思政的融合

1.重视绪论教学，厚植爱国情怀和奉献精神

绪论是化工原理课程的第一课，也是课程思政的第一阵地，将思政元素融入绪论部分，能为后续的教学以及学生综合素质的提高奠定基础。我国化工行业发展史和化工原理课程发展史是化工原理绪论中不可或缺的内容，可在第一课中介绍知名科学家为我国化工行业和化工原理课程的发展所作出的贡献，培养学生的爱国情怀和奉献精神。例如讲我国化工行业发展史时，可以介绍我国制碱工业创始人侯德榜先生的丰功伟绩。侯先生放弃外国的优越条件，带领祖国的科技工作者建设完善了硫酸厂、氨厂、硫酸铵厂和硝酸厂的整体工程；经过艰苦的探索，发明了节能环保的“侯氏制碱法”，开创了世界制碱工业的新纪元；成功实现了碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺的产业化。讲化工原理发展史时，可以介绍被誉为“中国化工教育界宗师”的时钧先生的光辉人生。1938年，时先生放弃了留在美国麻省理工学院任教的机会，回到了当时条件落后的祖国，献身于祖国的教育事业，长期主讲化工原理、化工热力学等课程，为中国培养了大批高水平的科技人才。侯德榜先生和时钧先生甘于奉献的精神和爱国情操能深深打动并激励学生。

2.依托人名公式和定律培养学生的科学精神

化工原理中有很多以人名命名的公式和定律，如伯努利方程、哈根-泊谡叶方程、傅里叶定律、牛顿冷却定律、亨利定律等。可在讲授这些知识时，介绍创立这些方程或定律的科学家的故事。虽然这些科学家所处的年代和成长经历不同，但他们取得举世瞩目成绩的过程都体现了百折不挠、坚守真理的科学精神。例如伯努利年轻时，他的父亲试图让他经商和学医，但他坚持研究数学和力学，于1738年出版了一生中最重要的著作《流体动力学》。再如傅里叶9岁时父母双亡，被当地教堂收养，但坎坷的人生经历没有磨灭他追求真理的意志，没有阻碍他在科学道路上不断探索的脚步。傅里叶关于热传导的论文《热的传播》受到了当时权威科学家的打压和否定，但他以百折不挠的精神对论文进行扩充，最终成就了划时代的经典巨著《热的解析理论》。通过科学家曲折的人生经历和奋斗历程，春风化雨般地深化学生对理想信念和科学精神的认知[10]。

3.利用中华优秀文化和伟大创举培养学生的民族自豪感和认同感

我国很多优秀文化中体现了化工原理的基本知识。例如南唐词人冯延巳的《谒金门》第一句“风乍起，吹皱一池春水”，把“液体不能承受切向力，任何微小切向力都会引起液体的变形流动”的特性描绘得栩栩如生；唐代诗人王维的《使至塞上》中，“大漠孤烟直”形象地体现了流体层流时的状态。我国很多伟大工程也蕴含了丰富的化工原理。例如4000多年前，大禹所采用的疏通河道和拓宽峡口的治水策略符合连续性方程原理，即流体的流通截面积越大，流速就越小，河水通过时对河岸的破坏就越小。热管是一种以真空相变原理工作的特殊类型的换热器。我国科学家把热管技术创造性地应用于青藏铁路的修建过程中，解决了路基冻土层在夏天融沉和冬天冻胀的问题，建成了举世闻名的青藏铁路。热管技术的应用使得青藏铁路在冻土地区的运行速度远远超过世界同类铁路的平均速度。把我国人民创造的优秀文化、辉煌成就融于化工原理课程教学，既能加深学生对专业知识的理解，又能增强学生的民族认同感和自豪感，激发其爱国热情。

4.引入化工设备（技术）改进案例，培养学生的创新精神和责任担当

化工原理研究的是化工生产过程中的物理操作，即单元操作，而物理操作在很大程度上决定了生产过程的经济性和生产技术的先进性[8]。精馏是化工生产过程中非常重要但能耗很大的单元操作。北京化工大学的李群生教授团队研发了精馏—其他分离（结晶、萃取、膜分离等）联合节能技术，解决了沸点相近的物系采用单一精馏能耗较大的问题。该技术已在15家大中型企业实现了工业化应用，采用此项技术后，节能减排效果显著，企业的利润明显增加。化工设备的集成化设计有利于减少化工单元操作，进而减少化工设备的投资和操作费用。菏泽学院的韩国鹏团队创新性地设计并成功实现了“吸收—催化—分离”的偶合操作：环氧丙烷和二氧化碳以气态形式进料，被吸收在多孔催化剂上发生反应，生成的碳酸丙烯酯液态产品和气态反应物及固态催化剂自动分离；集成设备单程转化率高达30%，反应选择性高达99%[11]。在化工原理课程中引入化工设备（技术）改进案例，把身边的教师所研发的优秀成果引入课堂，可以开阔学生的视野，有效地调动学生听课的积极性，增强学生参与教师科研创新活动的兴趣和决心。

5.嵌入哲学思想，培养学生的辩证唯物主义科学思维

化工原理中蕴含丰富的哲学思想。例如离心泵能量方程和固体颗粒床层当量直径计算式的推导、对流传热系数和传质速率计算式的建立都用到了数学模型法。在对实际过程进行简化建立数学模型的过程，体现了解决问题要抓主要矛盾的哲学思想。强化总传热系数和总传质系数时要想办法减小较大的阻力，体现了解决问题要抓主要矛盾的哲学思想。对立统一规律在化工原理中多有体现。例如管径的选择、吸收塔液气比的选择及精馏塔回流比的选择，都体现了设备费用和操作费用是一对既互相制约又互相联系的矛盾。体现从量变到质变规律的素材在化工原理中也多次出现。例如流体流动形态随着流动速度的逐渐增大由层流发展为湍流，固体颗粒床层随着流体流速的增大由固定床发展为流化床最后到稀相输送床，塔设备内随着液相流量或气相流量的增大出现液泛现象，这些都体现了量变到质变的哲学观点。在教学过程中融入哲学思想可以启迪学生智慧，帮助学生透过复杂的现象认清事物的本质，从而培养学生的科学思维能力。

6.结合实践项目提升学生的安全环保、经济生产意识和团队协作能力

学科竞赛是对课堂教学的有效补充[12]。虽然每年都会有几次各级化工设计大赛，但由于场地或时间的限制，主办方通常会限制参赛的组数，因此只有少部分学生能通过参赛得到锻炼。为此，在教学过程中可以把往年部分省级或国家级化工设计大赛题目作为实践项目，让学生分组完成设计过程和设计说明书，并把学生的设计成果中所体现的节能环保和安全生产理念作为评价的重要指标。为完成任务，学生要设计工艺流程。在完成多个工艺流程设计的过程中，学生要查阅资料，比较不同流程的环境友好程度和经济性。确定好工艺流程后，学生需通过软件进行模拟计算，计算过程调整参数时也要考虑生产的安全性和经济性。学生在不断调整参数以达到最佳结果的过程中，培养了百折不挠的科学精神。通过实践项目，不仅可以提高学生理论联系实际、实践创新、团队协作和抗挫折的能力，而且可以将安全环保、经济生产意识厚植于学生内心深处，并在实践中实现知行合一[13]。

四、结语

化工原理课程的教学过程中，教师应在明确课程思政是必不可少的教学环节的基础上，积极发掘课程中蕴含的思政元素，精心设计课堂教学；改进教学方法并增强学生对课程思政的认知程度，使课程思政融入专业教学之中，真正发挥化工原理课程在培养学生的家国情怀、科学精神、创新意识、安全环保、经济意识以及辩证唯物主义科学思维中的作用和价值，使立德树人的目标在润物无声中落地落实、见功见效。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程" 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2］ 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）[2024-05-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[3] 以“课程思政”为抓手构建大思政格局[EB/OL].（2018-01-09）[2024-05-12].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_zt/moe_357/jyzt_2018n/2018_zt01/zt1801_gddx/201801/t20180109_324057.html.

[4］ 陶海燕，王艳，赵丽凤.基于渗透理论化工原理教学与课程思政融合探索[J].化工时刊，2022，36（4）：37-39.

[5］ 王晟，张晓艳，石丽芸，等.化工原理课程思政案例教学的探索实践[J].化工时刊，2022，36（7）：56-59.

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［责任编辑：黄紧德］