化工原理課程思政案例教學的探索實踐

王 晟 張曉艷 石麗蕓 周浩力 居沈貴

(南京工業大學 化工學院，江蘇 南京 211816)

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，辦好中國特色社會主義大學，要堅持立德樹人，把培育和踐行社會主義核心價值觀融入教書育人全過程，實現協同育人、全員育人、全程育人、全方位育人，努力開創我國高校教育事業發展新局面[1-3]。這就明確了高校育人的途徑，要求高校教師進行課程教學改革，將知識傳授與價值引領相結合，全方面、立體化地承擔起思政育人的職責，教會學生做人做事之“道”。

1 課程教學目標與思政育人目標相融合

利用專業優勢對學生進行立德樹人教育，引導學生踐行社會主義核心價值觀，是專業課程思政的總體目標[4]?；ぴ硎腔ぜ跋嚓P專業的專業基礎核心課程，發揮著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用，具有較強的工程實踐性。在化工原理課程中，為激發和提升學生的學習興趣和學習動力，以立德樹人為核心，將思想政治教育融入課程教學的各個方面，實現在潛移默化中對大學生進行思想政治教育，倡導和培養學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，增強學生的責任感。自2018年以來，我校在化工原理課程思政建設方面進行了探索與實踐，從教學目標、教學方法等方面入手進行教學改革和創新，將育人貫穿于教學的全過程。

化工原理課程的知識目標和能力目標是掌握動量、熱量、質量三大傳遞的基本原理，研究化工生產過程中的單元操作過程。化工原理課程思政目標是哲學思維：培養學生辯證唯物主義的科學思想和方法論；政治認同：樹立社會主義核心價值觀，堅定“四個自信”；家國情懷：通過中國傳統文化和國家重大工程的介紹激發學生的民族自豪感，培養學生的家國情懷，鼓勵學生為實現中國夢而努力奮斗；職業操守：樹立工程倫理道德標準，培養職業素養，強化安全環保意識。將化工原理課程的知識目標、能力目標與課程思政育人目標相互交融、并行，既可以讓學生掌握有關化工單元操作的基本原理、計算方法和單元操作設備，提高專業素養；又可以融入思政元素，提高學生的政治和文化素質，做到全方位育人，將學生培養成為新時代有擔當的人才。

2 課程思政案例教學內容

思政課程對于大學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，提升綜合素質，有著不可替代的作用。在化工原理課程思政教學中，通過案例教學，將課程知識與思政教育融合為一體，促進傳統思想政治課程與專業課程的有效結合，在專業知識學習的同時潛移默化，達到思政教育的目標，具體要做到以下四點。

2.1 突出中國元素，堅定“四個自信”

通過化工原理的單元操作在廢氣、廢液和廢固處理中的應用，強化化工在整治人居環境、建設美麗中國的行動中發揮的重要作用，幫助學生樹立綠色發展觀，助力生態文明建設，同時讓學生堅定道路自信和理論自信，堅持對馬克思主義理論，特別是中國特色社會主義理論體系的科學性、真理性的自信，堅信走中國特色社會主義道路是實現社會主義現代化的必由之路。

通過引入國家重大工程案例，例如熱管技術解決凍土層這種世界級難題，實現中國人在青藏高原上修建鐵路的夢想；管式高速離心機解決原子彈的主要裝藥鈾235的濃縮問題，為原子彈的研制成功貢獻力量等。這些案例體現了集中力量辦大事的社會主義制度優勢，讓學生堅定制度自信，堅信社會主義制度具有巨大優越性，能夠推動發展、維護穩定。

通過化工原理的基本概念中蘊藏的中華文化精髓，例如唐代詩人韋應物的《滁州西澗》中最后一句“野渡無人舟自橫”，準確地反映了船與水流方向垂直才是穩定的平衡位置這一流體力學現象[5，6]，以及古代重大工程案例中蘊含的人與自然和諧相處的自然觀，例如公元前256年，蜀郡太守李冰父子組織修建的都江堰水利工程，利用流體力學原理，實現了“四六分洪、二八排沙”，形成了科學完整、調控自如的工程體系等[7]，激發學生對中華優秀傳統文化的歷史自豪感，培養愛國情懷，增強文化自信。

2.2 傳承“時鈞精神”，展現時代擔當

“化工一代宗師”時鈞院士一生淡泊名利，在化工高等教育領域辛勤耕耘，為我國培養了大量杰出人才，學生中兩院院士就達到16位之多。時鈞院士愛崗敬業、默默耕耘、淡泊名利、甘為人梯的精神，薪火相傳，激勵著一代又一代化工學子。通過介紹課程發展史，探尋科學家足跡，講述“時鈞故事”，傳承“時鈞精神”，勉勵學生扛起歷史責任，解答時代命題，展現時代擔當。

2.3 嵌入哲學原理，培養科學思維

化工原理的基本概念中蘊藏了豐富的哲學思想。將矛盾的對立統一、主次要矛盾的關系、物質運動的客觀規律性、量變到質變的規律、現象和本質的關系、否定之否定等哲學思想[8，9]，以及課程發展中形成的辯證的研究方法[10，11]嵌入教學過程中，啟迪學生智慧，培養學生的科學思維能力。

2.4 引入警示案例，培養職業素養

在化工原理授課過程中，引入警示性案例，穿插安全教育，樹立工程倫理道德標準，培養學生的職業素養。例如通過介紹畢托管故障而引發的多起空難事故，開展安全教育，明確安全相關法律法規，指導學生掌握安全防范和應急處理方法，強化安全防護，維護生命安全。在講解精餾、吸收和沉降等單元操作時，將環保、安全和法律等理念滲透到教學過程中[10，11]，結合化工過程廢棄物排放的法律法規，倡導生命共同體理念，踐行綠色發展觀，樹立工程倫理道德標準，培養職業素養，增強安全環保意識。

3 課程思政案例教學方法及實施

3.1 案例教學方法

課程思政教育是一個潛移默化的過程，需要在化工原理教學中多維度嵌入課程思政內容，與知識教育同向同行、相互滲透。教師可運用知識點中挖掘出來的思政元素，采用課堂講授與啟發式、探究式教學相結合的方法，將思政元素進行滲透式教育，達到潤物無聲的育人效果。例如針對某一知識點，教師可以先采用課堂講授的方法講解相關知識，并把哲學原理嵌入其中，引導學生用科學的方法論去分析解決實際工程問題，樹立工程觀念。然后列舉相關課程思政案例，采用啟發式和探究式教學方法讓學生分析案例，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，提升學生的綜合素質。

3.2 案例教學的實施

化工原理課程包含動量傳遞單元(流體流動、流體輸送機械、顆粒流體力學基礎與機械分離)、熱量傳遞單元和質量傳遞單元(吸收、精餾、萃取、吸附和膜分離等)。開展課程思政案例教學前，教師應對課程的知識結構進行分解和梳理，形成專業知識結構框架，然后將課程思政案例穿插于其中。下面以“顆粒流體力學基礎與機械分離”一章中的重點內容“顆粒沉降與沉降分離設備”一節為例，闡述課程思政案例教學的實施。

“顆粒沉降與沉降分離設備”一節主要研究固體顆粒在流體中的沉降過程，介紹重力沉降速度和重力沉降設備、離心沉降速度和離心沉降設備等知識。本節的知識框架及知識要點如表1所示。根據知識框架及知識要點，挖掘課程思政內容，確定了本章的課程思政教學案例，也列于表1中，教師可以根據學生的學習情況進行課程思政案例教學的實施。

表1 知識點和課程思政案例

以離心機為例，離心機是離心沉降設備。教學設計上采用問題導向式、啟發式、討論式和案例式等多種教學方式相結合的教學模式，提升教學效果。教師可以通過講解獲得濃縮鈾困難的案例，設定問題：我國第一顆原子彈的研制過程中，鈾235是如何濃縮的？引入離心機的學習，吸引注意力，讓學生帶著疑問進行下面的學習。然后通過課堂講授的方式展示三足式離心機的結構、工作原理和顆粒能被沉降去除的條件，推導能被分離的最小顆粒直徑和處理量的計算公式，使得學生能快速掌握課程的核心內容，培養學生的工程應用能力。在推導能被分離的最小顆粒直徑和處理量的計算公式時，強化不同雷諾數范圍內，表面曳力和形體曳力對顆粒沉降的阻礙作用不同，將主要矛盾和次要矛盾的關系這一哲學觀點滲透到教學內容中，培養學生辯證的思維模式。通過介紹水污染的嚴重性和污水處理的必要性，引入水污染危害的警示性案例，將環保、安全和化工過程廢棄物排放的法律法規等理念滲透到教學過程中，樹立工程倫理道德標準，培養職業素養，增強安全環保意識。通過三足式離心機用于污水處理的實例，將生態文明建設的理念融合到教學內容中，倡導生命共同體理念，踐行綠色發展觀。接著在介紹管式高速離心機優點的基礎上，展示管式高速離心機用于乳濁液分離時的工作原理，逐步引導學生了解管式高速離心機分離鈾的同位素的方法，借此回答開始提出的問題“新中國成立初期如何通過管式高速離心機實現鈾235的濃縮”，進一步提升學生通過已學的基本原理解決實際工程問題的能力。最后采用啟發式教學法，通過課堂討論“兩彈一星”研制過程的困難，展示在黨中央的統一領導下，全國各個行業、各相關部門大力協作，攻克了濃縮鈾等一個又一個技術難關的事實，體現集中力量辦大事的社會主義制度優勢，讓學生堅定制度自信；強調“兩彈一星”對中國的國際地位的影響，強化科技強國信念，增強學生的民族自豪感，堅定文化自信；通過“兩彈一星”元勛們的家國情懷，強調老一輩科學家用自己的嘉言懿行為我們樹立了榜樣，他們在研制過程中形成的“兩彈一星”精神，作為中國共產黨人精神譜系的內容之一，是值得我們永遠傳承的紅色基因。倡導學生學習和弘揚“兩彈一星”精神，頑強拼搏，銳意進取，為實現中華民族偉大復興的“中國夢”而努力奮斗！

4 結論

本文探討了如何以案例為載體，深入挖掘化工原理課程中所蘊含的思政元素，將課程知識與思政教育融合為一體，促進傳統思想政治課程與專業課程的有效結合，做到突出中國元素，堅定“四個自信”；傳承“時鈞精神”，展現時代擔當；嵌入哲學原理，培養科學思維；引入警示案例，樹立工程倫理道德標準，培養職業素養，增強安全環保意識。采用課堂講授、案例式教學方法和啟發式教學方法相結合的授課方式，在專業知識學習的同時潛移默化地達到思政教育的目的，提升育人成效。