莫文龍,張亞新,曹慶豐,王強,陸江銀,楊玉新,曹麗琴,亞力昆江·吐爾遜
(新疆大學化工學院化工系教師黨支部,新疆 烏魯木齊 830046)
為積極響應習近平總書記《思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程》和教育部頒布的《高等學校課程思政建設指導綱要》等文件精神,切實將新疆大學課程思政推進會議精神落到實處,在新疆大學化工學院黨委的領導下,化工系教師黨支部以“在教育教學過程中,如何深入挖掘并布局課程思政典型案例,并做到知識講授與課程思政點有機融合”為主題,組織召開了交流研討會。與會黨員同志和教師代表均結合自身教育教學實踐,分享了授課過程中采用的典型課程思政點,并就課程思政的有機融入發表了看法?,F將交流和討論出的課程思政進行總結和分析。
化工傳遞過程是化學工程類專業極為重要的專業基礎課程之一,是化工專業“三傳一反”的主干課程,內容多、課時短。該課程在化工原理基礎上,利用自然守恒規律探索化工中動量、熱量和質量的微觀傳遞(簡稱“三傳”)基本理論和工程應用,推導過程復雜、理論性和工程性強、高等數學知識要求高[1-2]。
上述兩門課程的緒論部分,均可引入近代我國老一輩化工專家及教育家,如范旭東、侯德榜、顧毓珍等的感人故事,講述他們不計個人利益振興我國化學工業的愛國情懷。在講解課程的研究方法方面,對于操作型問題往往需要試差求解,分析“試差法”原理的同時也要注意教導學生,遇到困難要迎難而上,敢于嘗試,要有面對挫折的勇氣,要有“功成不必在我,功成必定有我”的決心。
這兩門課程的三大經典理論:牛頓黏性定律、傅里葉傳熱定律和費克傳質定律,涉及三位偉大的科學家,他們的故事感人肺腑,特別是傅里葉對科學的執著和對真理的追求,為其后來發表具有里程碑式的著作《熱的解析理論》提供了信念保障?!皻怏w吸收”章節可引入大連理工大學開發的用于煤氣化尾氣凈化單元的“低溫甲醇洗”技術,提升學生的民族自豪感。“顆粒的沉降和流態化”章節,可引入我校化工學院教授迪麗努爾·塔力甫多年來研究的PM2.5相關理論及其研究微顆粒的手段和粒徑分布方法,將教學與科研緊密結合?!傲黧w流動中的阻力損失”章節可引申我國西氣東輸工程、原油管道工程,并介紹新疆地區的霍爾果斯口岸和阿拉山口口岸,提升學生的學習興趣,培養學生的家國情懷。
基于流體靜力學方程,引申深海潛水器所受的壓力(P=P0+ρgh,其中h代表深度),其值隨著下潛深度的增加直線上升。這既是對設備本身抗壓能力的考驗,更是深海環境各項操作與運行面臨的巨大挑戰,進而引申出我國自主研發的“蛟龍號”載人潛水器。2002年,中國科技部將深海載人潛水器研制列為國家高技術研究發展計劃(863計劃)重大專項,啟動“蛟龍號”載人深潛器的自行設計、自主集成研制工作。2009年至2012年,接連取得1 000 m級、3 000 m級、5 000 m級和7 000 m級海試成功。2012年6月,在馬里亞納海溝創造了下潛7 062 m的中國載人深潛紀錄,也是世界同類作業型潛水器最大下潛深度紀錄。具有自主知識產權的高技術研究工作,會增強學生的國家自豪感和民族自信心。
兩門課程中含有許多較為經典的經驗公式,其中關于摩擦系數λ(或f)與直管相對粗糙度和雷諾數之間的方程比較多。通過學習摩擦系數與雷諾數和相對粗糙度的函數,引入我國著名化工學者——華東理工大學顧毓珍的故事。顧毓珍早年曾在美國MIT深入研究上述函數關系,得到著名的顧毓珍公式,后獲博士學位,學成后回國報效國家。顧毓珍的回國體現了愛國主義、理想信念和科學家精神。由此,給學生進一步深化,家是最小國,國是最大家??茖W無國界,但科學家有國界,作為中國人首先要有一顆“中國人的心”。
另外,離心泵的安裝高度不能太高,否則會發生“汽蝕現象”,引申萬事萬物都有一個“度”的問題,就像生活中的“法律法規”,不可逾越。輻射傳熱方面,可給出CO2引起溫室效應的基本原理——短波輻射長波返回,CO2吸收了返回的長波,引起地表溫度上升,進而引申“碳達峰、碳中和”等“3060”目標,并引導學生學好專業知識,為實現上述目標貢獻力量。氣體吸收方面,可通過推動力的講解,將平衡線比喻為“夢想”、操作線比喻為“現實”,操作線與平衡線的差距是吸收過程的推動力,引申“現實和夢想的差距是學習和工作的推動力”。
通過常見的關于過濾的生活實例,如豆漿、咖啡的獲取過程,泥水的過濾處理等,引出我國古代的三大工程之一——新疆坎兒井。告知學生,新疆坎兒井為高山融雪通過地表層過濾,首先進入“暗渠”,而后引到“明渠”供生產生活使用。新疆坎兒井早在《史記》中便有記載,時稱“井渠”,是荒漠地區的特殊灌溉系統,普遍存在于新疆吐魯番地區,為解決當地的生產生活用水提供了極大便利,更體現了古代我國西部地區勞動人民的勤勞和智慧。通過學習本節課內容,引導學生面對問題,要有不畏艱難險阻、迎難而上的精神,要有先輩為了實現理想信念,善于利用科學原理解決生產生活難題的科創精神。
在講授“液體精餾”過程中,可引出《水滸傳》中“武松打虎”的故事,并提出“武松能喝十八碗酒,當時的酒度數是多高?”的問題(相當于現在的10°左右),并繼續提問“如果要獲得更高純度的酒(30°~60°),應該怎么辦”“高純度乙醇(90%左右)的提取又如何操作”。由此,運用中華優秀傳統文化以問題導向形式提升學生的學習興趣。再者,化工傳遞過程和化工原理課程中有很多內容都可以歸屬于“辯證統一”的思想,注意引導學生轉換角度,將看起來非常復雜的問題從另外一個方面去理解,往往會獲得事半功倍的效果。
在化工“工藝學”類課程相關教學過程中,注重介紹國內,特別是我國新疆地區典型的生產化工原料、化工產品的重點企業,比如:中國石油獨山子石化公司、神華新疆化工有限公司、新疆中泰化學股份有限公司、新疆天業(集團)有限公司、新疆宜化化工有限公司、新疆新業能源化工有限公司等,讓學生了解新疆,了解新疆化工行業的歷史和貢獻,為將來從事相關工作打下一定基礎。同時指出,這些公司在國內外均負有盛名,常用燃料油、潤滑油、合成氨-尿素、聚氯乙烯、1,4-丁二醇、聚烯烴等等遠銷境內外[3-5]。其中,以煤化工為代表的高分子材料合成工藝,其前提是必須配備單體的生產流程,這就涉及反應工程、催化劑工程、有機化工工藝學、化工原理等專業課程的知識,勸導學生在大學期間務必勤奮努力,用扎實的專業知識回饋社會、回饋國家。
此外,還可介紹我國中山大學教授,高分子化學家——中國科學院院士林尚安,其長期從事聚烯烴優質材料的合成及功能高分子的研究,已出版專著4部,發表高水平學術論文150多篇,申請獲得發明專利20多項,成績卓著。他研制的超高分子量聚乙烯工程塑料、乙烯氣相高效率聚合催化劑和各種烯烴共聚合催化劑,以及茂金屬催化劑合成間規聚苯乙烯及其嵌段共聚物的研究成果,均達到國際前沿水平。
化學反應工程中講到“反應器”的相關概念時,可引入我國著名的反應工程學家的故事,如袁謂康。袁謂康長期從事工業反應器的研究與開發,發展了移動床煤氣化模型的近似解析解和通用的相平面分析法,以及反應器多態的全局分析法。還可引入我校教育部長江學者特聘教授,華東理工大學趙玲在反應工程領域的出色工作,并介紹她五年以來走在教育和科技援疆第一線的家國情懷,以及為我校精心培養了十余名優秀研究生的教育家精神。
在講授煤化工相關反應器的規模時,引申核裂變和核聚變反應器,向學生介紹國家重大工程,培養學生的愛國之心。關于煤氣化爐,我國已經形成了具有自主知識產權的系列技術,比如四噴嘴對置式水煤漿氣化爐、晉華爐、循環流化床氣化爐、航天粉煤加壓氣化技術(HT-L)等,目前已經走在了國際前沿,極大提升了我國在該領域的自主權和自信心。此外,針對目前部分學生的佛系心態,通過我國愛國科學家的故事勸導學生沉下心來扎扎實實學習和做事,相信今日的努力一定會變成明日的輝煌。同時還要看到,世界還是原來的世界,但現今的中國早已不是原來的中國,我們要為此感到驕傲和自豪,年輕一代更要肩負起實現中國夢的偉大理想。
在介紹外壓式反應器時,同樣可引入我國具有自主知識產權的“蛟龍號”載人潛水艇,該項技術所涉及的材料、運行和維護等等,均達到世界先進水平,可以提供相關照片和研究過程,提高學生的學習興趣。在介紹壓力容器使用的金屬材料時,可以引出我國古代輝煌燦爛的文化——青銅器,凸顯中華民族的優秀傳統和聰明才智,提升學生的文化自信心。
在開展計算機化工應用教學過程中,可結合當前國內外局勢開展課程思政的教學和挖掘,如我國華為的南泥灣項目,就是自力更生艱苦奮斗精神的延續,以此反思以美國為首的西方國家打壓中國企業甚至中國農產品的實質是什么,險惡用心何在,我國應該如何應對,應該采取什么措施予以反擊等等問題。辦公軟件方面,我國金山軟件股份有限公司自主研發的WPS Office辦公軟件套裝為具有自主知識產權的國產軟件,應用效果非常好,也越來越普及,教學過程中引導學生推廣使用WPS Office,提升學生的民族自信心。
又如,大家熟知并且使用過的Endnote文獻管理軟件,前些年相關技術掌握在國外手中。近年來國內開發的NoteExpress(北京愛琴海軟件公司),堪稱專業級別的文獻檢索與管理系統,其核心功能涵蓋"知識采集、管理、應用、挖掘"等文獻管理的所有環節,是學術研究、知識管理的必備工具,查閱文獻和發表論文的好幫手,也可以引導學生廣泛采用。此外,美國MathWorks公司出品的商業數學軟件Matlab編程軟件的禁用,也給我國相關行業的發展敲響了警鐘,這告誡我們必須走獨立自主開拓創新艱苦奮斗之路,必須培養學生的創新思維創新水平和創新能力,為建設創新型國家接續努力。
化工類本科生和研究生專業課,如:化工原理、化工傳遞過程、化學反應工程、化工熱力學、計算機化工應用、化工工藝學等,教學設計及講授PPT中的課程思政案例須堅持馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論、三個代表重要思想、科學發展觀和習近平新時代中國特色社會主義思想,引導學生增強政治意識、大局意識、核心意識、看齊意識,堅定道路自信、理論自信、制度自信、文化自信,做到堅決維護以習近平同志為核心的黨中央,堅決維護黨中央權威和集中統一領導,并始終體現以學生為中心、重視學生的課程學習體驗、學習效果,以“潤物無聲”的方式將正確的價值追求、理想信念和家國情懷有效地傳遞給學生。
在化工類本科生和研究生專業課“課程思政”挖掘方面,需要有制度依據和保障,本支部目前開展的工作主要依據以下3個指導性文獻/文件:
(1)習近平總書記《思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程》;
(2)教育部頒布的《高等學校課程思政建設指導綱要》;
(3)教育部《全國高等學校本科化工類專業優秀課程思政案例申報指南》。
依據上述3個文件精神,將化工類本科生和研究生專業課所挖掘出的課程思政案例歸屬于以下四個思政方向,即政治認同、家國情懷、職業操守、科創精神,每個思政方向下設n個思政點,比如:
(1)政治認同方向思政點,包括中國特色社會主義、社會主義核心價值觀、四個自信等。
(2)家國情懷方向思政點,包括中國夢、中國傳統文化、國家重大工程等。
(3)職業操守方向思政點,包括法治意識、社會責任、工程倫理、老一輩化工專家及教育家的精神等。
(4)科創精神方向思政點,包括科學精神、科技進步、安全環保、創新實例等。
2019年3月18日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在北京主持召開學校思想政治理論課教師座談會并發表重要講話。
習近平強調,我們辦中國特色社會主義教育,就是要理直氣壯開好思政課,用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人,引導學生增強中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信、文化自信,厚植愛國主義情懷,把愛國情、強國志、報國行自覺融入堅持和發展中國特色社會主義事業、建設社會主義現代化強國、實現中華民族偉大復興的奮斗之中。
針對如何全面和深入推進化工類課程思政建設,支部同志們一致認為:
一要提高站位。思政課是鑄魂課,課程思政在鑄魂育人中發揮著重要作用。
二要加強學習和傳承。尤其是政治理論和中華文化的學習與傳承,為課程思政挖掘打好基礎。
三要勤于思考。思考化工類課程中每一個知識點的來源、內涵、延申。
四要深入挖掘。聯系實際,深入實踐,挖掘專業知識點中隱含的課程思政點,既能做到思政點與知識點的有機統一,又能夠在教學實踐中潤物無聲。
化工類課程是典型的工程類課程,授課過程挖掘和融入課程思政有一定難度。本文結合新疆大學化工學院化工系教師黨支部廣大一線教師特別是黨員教師的授課體會,從化工類課程思政已挖掘的典型案例、案例挖掘的要求、如何做好面向未來的典型案例挖掘等三個方面,給出了具體示范和建議措施。