《化工單元操作》課程思政教學改革與實踐

馬其坤，勞旺梅，曾 川，楊永紅，張冬梅，李步先

(唐山工業職業技術學院建筑化工系，河北 唐山 063299)

《化工單元操作》課程作為高職化工類及相近專業開設的一門專業核心課程，旨在培養學生綜合運用數學、物理和化學等基礎學科的有關原理分析和解決化工生產過程實際問題的能力。它具有較強的工程實踐性，與化工過程密切相關。結合學院化工人才培養特色，將思政教育潤物無聲地融入“三全育人”，從化工過程和化工問題中幫學生堅定理想信念、追求高尚情操，是教師的首要任務[1]。我院化工單元操作教師團隊秉承教書育人的理念，探索該課程思政教育融入教學的方法和模式，以提高化工人才的綜合素質。

1 課程思政教學改革的必要性與可行性

幸福優越生活環境中成長的當今青年大學生思維活躍，樂于接受新鮮事物，有獨特的自我意識和認知，個性突出。但以自我為中心，自我管控能力、抗挫折能力和獨立分析解決問題的能力較差；安全環保意識、責任意識淡薄。因受到網絡多元價值觀的影響，理想信念模糊，找不到努力的方向。《化工單元操作》的內容包括化工生產過程中流體輸送、物料換熱、均相與非均相物系分離等典型化工單元操作的基本原理、設備結構、過程優化、設計選型及基本操作[2-3]。課程教學內容貼近化工生產實際，易滲透實施思想政治教育。但《化工單元操作》知識點和技能點較多，課時有限，亟需教學內容整合設計，靈活運用多種教學方法和信息化手段，將專業知識技能與思想政治育人有機融合，通過“春風化雨，潤物無聲”方式將正確的人生觀、價值觀傳遞給學生。

2 課程思政教學方法與信息化應用

教學團隊深入挖掘、梳理了課程中的知識點、技能點及蘊含的德育元素，進行《化工單元操作》課程教學內容重構。教學過程中綜合運用多種教學方法，將與本崗位相關的專業知識和思政元素以事先查閱、課前測試、小組討論、教師總結、課后拓展等形式穿插其中。專業知識強調與工作任務相關的同時盡可能展示新技術、新工藝等與崗位相關最新研究成果，提高學生的專業認同感和民族自豪感。同時，充分利用微課、視頻、電子書、慕課等多種學習資源，在 QQ、微信、MOOC 課程、在線教學平臺等具有時代感和吸引力的新媒體與學生交流互動[4]。學生在完成整個項目課程要求的工作任務過程中培養崗位所需的專業技能和職業素養。

3 化工單元操作課程思政教學的實施

3.1 邏輯思維能力、抗挫能力和工匠精神的培養

“三傳一反”概括了化工生產過程的全部特征，傳遞是聯系各單元操作的一條主線，最能夠反映分析解決實際化工生產問題的的指導思想。在歷史發展過程中形成了一些基本研究方法，主要包括基于實驗的量綱分析法(經驗方法)、數學模型法(半經驗半理論方法)及過程分解與綜合法等[5]。引入實際生產案例將這些研究方法與學生邏輯思辨能力、抗挫折能力和工匠精神培養有機結合，正是加強學生能力培養和進行素質教育的關鍵。典型單元操作過程相關研究方法見表1。

表1 單元操作典型研究方法Table 1 Typical research methods for unit operation

試差計算是多數單元操作過程常用的計算方法，如流體輸送、物料換熱、氣體吸收、精餾、沉降等單元操作。試差法是不斷趨于真值的計算過程，籍此可以培養學生的一絲不茍的嚴謹作風和精益求精的工匠精神，幫助學生堅定意志和信心，相信通過自己的不懈努力終究會成就美麗的人生。

3.2 理想信念、愛國情懷和科學精神的培養

化工單元操作過程涉及的諸多學科，各學科的發展、單元操作及設備發展過程中，無數科學家做出了突出貢獻，如牛頓、伯努利、雷諾、傅里葉、努塞爾、斯托克斯、亨利、道爾頓等等。集各學科發展史、單元操作設備發展史和科學家傳記等素材大大豐富了課程思政內容。教學過程中隱性滲透愛國主義、理想信念、使命感和科學精神等德育教育，具有極強的感召力。

3.3 安全環保意識和法律意識的培養

化工生產過程日益追求綠色化，對人體健康、安全管理和環境保護提出更高要求[6]。吸收、萃取等單元操作都涉及吸收劑、萃取劑等化學添加劑的選擇與用量確定，若處理不當，排放的廢氣、廢水和廢渣等廢棄物勢必危害人體健康和生存環境，造成極大的安全隱患。典型環保問題和單元操作處理見表 2。如何做到綠色與經濟是從事化工過程的科研人員臻于追求的。

表2 典型污染物及處理方法Table 2 Typical pollutants and treatment methods

教學過程中以教學內容為載體，結合實際生產中安全環保方面的典型案例，適時進行相應法律法規和國家標準普及，如《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《大氣污染物綜合排放標準 GB16297-2017》(GB16297-1996)、《污水綜合排放標準 GB8798-1996》及強制性國家職業衛生標準《工作場所有害因素職業接觸限值第 1 部分：化學有害因素》GBZ2.1-2019)等，強化綠色化工理念，培養學生的環保、安全、法律道德意識。

3.4 資源能源開發與有效利用意識的培養

經濟社會可持續發展必須有各種資源和能源作為支撐。切實保護和合理利用各種資源和能源具有十分重大的現實意義和深遠的歷史意義。化工生產過程是典型耗能、耗資源的過程，精餾過程選擇適宜回流比、吸收過程適宜吸收劑用量、萃取過程適宜萃取劑的用量等不僅關系到企業的經濟效益，資源與能源的有效、合理利用同樣不容忽視。隨著全球能源結構和資源的日益緊缺，如何確定適宜的設計和運行參數，優化設備結構、工藝過程和運行條件成為首要考慮的問題，籍此增強學生資源合理利用和新能源開發的意識。

3.5 科學的世界觀和方法論的培養

化工單元操作課程除知識點和技能點極其豐富外，還蘊含著豐富的哲學思想[7]。傳質與傳熱的動態平衡體現著“運動的絕對性和靜止的相對性”哲學思想；將重力沉降簡化為光滑球形顆粒的自由沉降過程分析沉降速率、將過濾過程簡化為流體通過平行細管分析過濾速率、將過程分解法應用于傳質與傳熱速率分析體現著“主要矛盾與次要矛盾”的哲學觀點；蒸汽冷凝、溶液結晶、溶劑汽化等相變過程是“量變到質變”的典型代表。精餾回流比、吸收劑用量和萃取劑用量等的確定涉及操作費用與設備費用這一對矛盾的對立統一。精餾的多次部分氣化和多次部分冷凝過程體現著“否定之否定”的哲學理念。湍流流動層流內層的傳質傳熱分析說明學習必須通過現象抓住本質。在教學過程中，將科學和哲學有機地結合，激發學生對所學課程的興趣，讓學生用科學的世界觀和方法論來分析和解決問題。

4 結 語

課程思政的初心是培養人文素養和科學素養兼備的新時代青年英才[8]。教師的任務不僅要提高學生的專業知識和技能，更應擔當起“立德樹人”的時代要求，樹立“人人思政”的理念，充分挖掘和發揮專業課程所蘊含的思政教育元素和所承載的思政教育功能，立足專業課程學術內涵，制定課程思政背景下專業課程的素質目標，有效利用教學的各個環節，靈活運用案例式、啟發式等教學方法和信息化教學手段，實現專業知識體系教育與思想政治教育的有機統一，促進二者同頻共振。