1、赵 波 等.“化工原理”课程思政教学方式探索2023,Vol.37,No.3收稿日期:20220607基金项目:2020 年校级课程思政教学改革建设项目(xkg2020101)作者简介:赵波(1974),女,博士,副教授,主要从事环境催化研究和化工原理课程教学工作,E-mail:doi:10 16597/j cnki issn 1002154x 2023 03 023“化工原理”课程思政教学方式探索赵 波 李嵘嵘 夏智军 王德花(台州学院 医药化工与材料工程学院,浙江 台州 318000)摘 要 新形势下国家提出了立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准,因此加强大学生课程思政教育迫在眉睫。作
2、者以“化工原理”课程为例,从课程教学目标、课程思政教学内容、课程思政教学实施方式、课程思政考核方法和课程思政教学总结几个方面探讨了课程思政融入专业课程的具体实施情况,以期能够对同类课程的教学提供参考。关键词 化工原理 课程思政 教学内容 教学方式中图分类号:G642 文献标志码:A 大学生是未来建设有中国特色社会主义的主力军,大学生的整体素质影响甚至决定着民族复兴和国家崛起1。大学生的特点是思维比较活跃,认知体系还未完全形成并且政治意识模糊。随着信息技术的发展,大学生接触的事物不断扩大,思想变得日益复杂。因此,新形势下党和国家对高校教育作出了重要指示和要求,即立德树人成效是检验高校一切工作的根
3、本标准1。大学时期的教育对一个人世界观、人生观、价值观的形成,政治的认同,品德的塑造和人格的养成都具有决定性的影响,这就迫切要求高校教师要将素质教育融于知识传授和能力培养之中。化工原理研究的是化工生产中单元操作的基本原理、计算方法以及所用设备的结构、操作与选型等2,3。该课程是化学工程、材料工程、高分子材料、制药工程、化学、环境工程和生物工程等专业学生的一门专业必修课程,在专业人才培养方面起到非常重要的作用4。因此,在“化工原理”的教学过程中积极开展课程思政对推动教学改革,提升教学质量,全面提高人才培养质量有着极为重要的意义。为了实现专业知识教育与思想政治教育的同向同行,作者对“化工原理”课程
4、思政教学进行了积极的探索,希望能为同类课程的思政教育提供参考。1 修订课程教学目标针对新时期党和国家对教育的重要指示和要求,对化工原理课程的教学目标进行了修订,在以往知识和能力培养目标的基础上,又增添了思政育人目标,即把教学目标修订为以下 3 个4,5。知识目标:理解并掌握化工单元操作过程的基本知识和原理,掌握有关单元操作的设备计算与设计,加强对单元操作过程的认识,并为学习与化工有关的科学技术发展打下基础。能力目标:培养获取知识的能力,掌握化工原理的科学思维方法,培养运用所学知识分析和解决化工生产过程中实际工程问题的能力。思政育人目标:强化学生的工程伦理、职业素养和工匠精神,培养学生的民族自豪
5、感与科学精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当,在教学过程中实现知识、能力和素养培养的有机结合,促进学生全面发展。2 挖掘课程思政教学内容在“化工原理”教学实践中,作者努力将知识传授与价值引领相结合,充分发挥课堂教学在育人中的主渠道作用。教学过程中通过深入挖掘课程中的思政元素,将专业知识技能教育与育人有机融合,重点39第 37 卷第 3 期Vol 37,No 3化工时刊Chemical Industry Times2023 年 6 月Jun.2023 2023,Vol.37,No.3教改论坛从以下几个方面融入思政教育。2.1 文化自信、民族自豪感与爱国主义精神我们的文化自信,不仅来自文化的
6、积淀、传承、创新、发展,更来自当今中国特色社会主义的蓬勃生机。改革开放以来,我们创造了举世瞩目的成就,在“化工原理”授课过程中,把与课本知识点相关的“中国制造”向学生介绍,培养学生的爱国情怀,坚定学生文化自信与民族自豪感,同时激发学生的学习兴趣。例如在讲授第一章流体流动的静力学方程时向学生介绍我国处于全球载人潜水器第一梯队的“蛟龙号”载人潜水器,其设计最大下潜深度为 7 000 m 级6。通过让同学们计算“蛟龙号”承受的压力来了解“蛟龙”号的科技含量。传热章节的“概述”授课过程中,向学生讲述我国自主研发的“飞天”舱外航天服如何巧妙地解决了热防护和温度调节等传热的问题7,并向学生强调这个具有中国
7、特色、国际先进水平的舱外航天服只用了不到 4 年时间就自主研制成功,创造了一个世界奇迹。这样同学们既了解了专业知识,又感受了中国的强大,增强了同学们实现中华民族伟大复兴的精神动力。2.2 抗挫能力与工匠精神“化工原理”是化工类相关专业的重要专业基础课,这门课程比较抽象,并且概念多、公式多、理论与实践联系紧密、对知识的灵活运用要求较高。因此长期以来,学生对“化工原理”的学习都存在很大的畏难情绪。我们针对“化工原理”相关知识点,向学生讲述科学家的生平事迹,从而培养学生刻苦勤奋、不怕困难和不屈不挠的精神。例如在流体流动章节讲述流体运动的考察方法“欧拉法”时,向学生介绍数学家欧拉的事迹,他一生高产,共
8、写出了 800 多篇论文,在左眼已经失明的情况下,仍然坚持奋斗,出版了科学巨著力学,或解析地叙述运动的理论,晚年他双眼彻底失明,但是他仍然用心算进行着研究,直至逝世8。精馏章节在讲授繁琐的试差法时向学生讲述“糖丸爷爷”顾方舟排除种种困难,终于研发成功脊髓灰质炎糖丸疫苗的故事,顾先生一生对脊髓灰质炎预防和控制的研究长达 42 年,使无数儿童免于致残,为中国消灭“脊灰”作出了巨大贡献9。通过科学家的故事使学生认识到我们在做事情的时候具有抗挫能力和工匠精神的重要性。2.3 绿色化工理念随着现代社会经济与科学技术的飞速发展,环境问题越来越引起人们的关注。环境问题是当今人类所面临的重大课题之一10。化工
9、行业产品品种多,涉及的有毒有害物质需要进行回收处理。在讲授非均相物系的分离单元操作时,列举雾霾的案例,讲述雾霾的危害以及常用的防治方法;讲授沉降的非均相分离方法时给学生讲美国探险家维克托韦斯科沃深潜至10 927 m 处的马里亚纳海沟,发现那里居然有塑料袋,让学生认识到人类对环境破坏的严重程度11;当讲授用于均相物系分离的吸收单元操作时,给学生讲述 2015 年 8 月 12 日发生的天津港爆炸事故,事故后,由于空气中含有大量的有毒有害物质,这些物质部分被雨水吸收,从而对土壤和水环境造成了不同程度的污染10。习近平总书记说过绿水青山就是金山银山,在“化工原理”的授课过程中,针对相关知识点,反复
10、向学生灌输生态文明建设和绿色化工的发展理念,为同学们工作以后能扛起生态环境保护的重任做好准备。2.4 理想信念和科学精神“化工原理”中有很多的定律或者公式都是以科学家的名字命名的,比如用来判断流体流动型态的雷诺数,描述流体运动规律的伯努利方程、普朗特边界层理论,求曳力系数的斯托克斯定律,描述传导传热的傅里叶定律和描述对流传热的牛顿冷却定律等,因此在讲授理论知识的过程中穿插科学家的故事。虽然每位科学家的生平事迹各不相同,但是从不同科学家身上同学们都能够看到对理想和信念的追求以及科学家的勤奋踏实、坚韧持久、不怕困难、开拓创新、实事求是和与时俱进的科学精神,从而希望在潜移默化中对学生产生影响。2.5
11、 团结协作的重要性某些单元操作需要不同设备间的配合工作,比如吸收塔和解析塔的联合操作才能保证吸收过程得以顺利进行。针对此知识点,给学生讲述 2020 年初新冠肺炎疫情暴发初期,全国人民众志成城、万众一心抗击疫情的事例12。当时,全国医疗人员驰援湖北,紧急“输血式”缓解重灾区医疗资源枯竭困境;基层的党员干部群众不谋私利、不计报酬坚守阵地;科研人员加紧攻关,把最新科研成果运用到对抗疫情中;工人忠于职守,加班加点制造防护服和口罩,缓解抗疫物资缺乏的压力;公安干警立即行动,有序参与疫情防控,坚决遏制疫情扩散;人民群众也积极响应并配合政府的防控部署和号召,形成群防群控,举全49赵 波 等.“化工原理”课
12、程思政教学方式探索2023,Vol.37,No.3国之力最终打赢了“武汉保卫战”,取得了疫情防控阶段性重要成效。通过事例使同学们认识到团结协作对事情的成败有着决定性的影响,任何工作只依靠个人的力量很难取得成就,只有拥有很强的向心力、战斗力和凝聚力的团队,才能使工作顺利而圆满地完成。3 课程思政教学实施方式课程思政通过隐性教育将价值塑造有机融入专业课程教学过程中,切忌刻板生硬地说教,应该讲求润物无声的育人效果。课程思政的教学实施方式可以灵活多样,以下为作者在实施课程思政教学过程中采用的几种教学方法。3.1 任务驱动思政教学化工原理的研究对象是单元操作,单元操作起源于化学工业。在讲授绪论之前先给学
13、生布置任务,要求其分组查阅资料,了解我国化学工业的发展历程并每组提交一份书面总结材料。学生在查阅资料过程中可以了解到时钧、侯德榜等科学家对我国化学工业发展作出的重要贡献,同时认识到科学精神的重要性。另外,学生还会了解到我国的化学工业在起步晚、条件落后的情况下经过一代代科研工作者的努力,现在很多方面都处于国际领先水平,从而增强学生的民族自豪感,激发学生科技报国的决心和信心,同时可以提高学生对本课程的学习兴趣。3.2 思政融于视频资源中视频资源形象、直观,授课过程中穿插视频能充分调动学生的学习兴趣,提高教学效果。但是网络上已有的视频往往因为时间长、知识性不足和思政点不突出等原因不适合单独直接应用于
14、课堂教学。因此作者针对课本的知识点对已有的网络视频进行剪辑与合成,制作满足课堂教学要求的 3 5 min 的视频资源。比如讲授到萃取操作单元的概述时,请同学们观看的视频中包括了青蒿素的特点、为什么能用萃取的办法成功从青蒿中提取到青蒿素、参与研发的所有研究所介绍及屠呦呦在瑞典卡罗林斯卡医学院发表演讲的实况摘录。屠呦呦特别强调,没有大家的无私合作,不可能在短期内将青蒿素贡献给世界。通过观看视频,学生既学习了萃取的原理,又充分认识到团队合作的重要性。3.3 思政融于教师讲述中“化工原理”的操作型计算中多次用到试差法,这是一个繁琐的、不断接近真值的过程,为了使学生能加深对此过程的理解,向学生讲述“糖丸
15、爷爷”顾方舟研发脊髓灰质炎糖丸疫苗的事迹。从学生的表情中可以看出他们被故事深深地吸引,当听到研发过程遇到的巨大困难时,同学们表情凝重,研发初见成效时同学们一脸轻松,当听到顾方舟居然让他不满一岁的儿子来验证疫苗对儿童的安全性时,同学们表情震惊,最后听到经过顾方舟及其团队的努力,我国2000 年彻底消灭了脊灰野生病毒的传播时,同学们欢欣鼓舞。通过听故事,使学生认识到做事情的抗挫能力和工匠精神的重要性。3.4 思政融于学生讲述中“化工原理”的传热章节主要讲解了热量传递的3 种方式,即传导、对流和辐射,每种传热方式对应一位科学家命名的定律,即傅里叶定律、牛顿冷却定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律。作者在授课之
16、前把学生分成 3 组,每组同学通过网络查找不同科学家的生平事迹并做出 PPT。在讲到对应科学家的定律之前,先请同学讲解科学家的故事,并且组间可以互相提问并打分。授课过程中发现,组内同学们能进行较好的分工与合作,培养了团队合作精神。同学相互讲故事更能提高学习兴趣。另外,通过查阅资料,同学们认识到每个定律来之不易,激发了学生的好奇心,并且使同学们认识到理想信念和科学精神的重要性。3.5 思政融于线上问答中思政教学重在育人,重在潜移默化中对学生世界观、人生观和价值观的塑造,而思政育人的成果往往也是隐性的,包含在学生的态度、观点和思想中。作者对思政教学也采取了线上线下相结合的教学方式,把视频和故事都放在思政资源库中,并且采用头脑风暴的形式对思政教学效果进行检验,针对不同的视频或者故事,设立不同的主题,请同学们畅所欲言,将所见所闻转化为所思所想所得,这个过程中同学间也可以相互学习。由实施情况来看,同学们的发言都很积极,并且从同学的言论中可以看出每个思政资源都能达到预期的育人目标,真正做到把思政教育内化于心。4 课程思政考核方法考核是检验学生学习效果的一个重要手段,思政教育的着力点为“育人”,即学