思政教育融入工科類專業課程教學的改革探索

［摘 要］ 依托廣東工業大學“催化作用基本原理與技術”課程教學的改革與實踐，確定了從教學內容中選取思政素材的原則，以及將思政元素融入專業課程學習的方式，并重點介紹了“催化作用基本原理與技術”課程思政案例的設計與實施過程。提出以增強學生民族自信與科研使命感、愛國主義精神與工匠精神、專業自信與社會擔當精神、職業操守與人民至上理念、對廣東工業大學和專業的認同與自豪感以及創新精神與科學態度為導向的多視角課程思政教育改革框架，探索工科類專業課程教學與思政教育有機融合。

［關鍵詞］ 思政教育；催化原理；工科類課程；案例教學

［基金項目］ 2023年度廣東省研究生教育創新計劃項目（研究生示范課程建設）“現代分析測試技術”（2023SFKC_026）；2020年度廣東工業大學課程思政試點項目“催化作用基本原理”（廣工大教字〔2021〕11號）；2022年度廣東工業大學研究生示范課程建設項目“現代分析測試技術”（廣工大研字〔2022〕22號）

［作者簡介］ 李永峰（1976—），男，河南許昌人，博士，廣東工業大學輕工化工學院教授（通信作者），主要從事環境催化和電化學技術研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）36-0057-04 ［收稿日期］ 2023-07-23

習近平總書記在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上強調，把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程［1］。2020年5月，教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》，進一步明確了全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措，將課程思政融入課堂教學建設全過程［2］。同時，由于高校工科類課程既涉及基礎理論知識，又包含工程應用技術，還要探討工程和社會、經濟、環保、倫理等關系，所以在開展工科類課程思政建設時，需要挖掘和提煉包括工程倫理、工匠精神、科學精神、家國情懷、使命擔當、實踐能力、勞動精神、職業素養、職業操守和創新精神等更多課程思政元素［3-5］。

“催化原理”課程一直都是高校應用化學、化學工程與工藝、石油化工、生物化工、制藥工程與能源化工等工科類專業本科生的主干課程，通過掌握吸附、催化反應動力學、各類催化劑及其催化作用等內容，學生一方面要能夠將所學知識用于設計與改進催化劑，另一方面要能夠正確運用催化作用原理分析和解決石油化工、精細化工、環境保護、新材料和新能源等工業領域中復雜工程問題［6-8］。該課程具有理論性強，與生產、生活、實踐密切相關的顯著特點，是一門為學生順利銜接后續專業課程和開展科研創新活動打基礎的重要課程［9］。

廣東工業大學應用化學專業是我校最早具備本科—碩士—博士一體化人才培養體系的專業之一。2015年，應用化學學科進入廣東省高水平大學一期建設重點學科序列。2019年，促進化學ESI排名進入全球前1％。2020年1月入選第一批國家級“一流本科專業”建設點，其中環保和新能源用催化新材料是本專業的特色方向之一［10］。

一、課程思政元素的選取原則與融入方式

廣東工業大學“催化作用基本原理與技術”課程是高校應用化學專業三年級本科生的專業必修課。課程以理論傳授為主，輔以案例分析教學，重點是學生通過本課程學習，能夠全面掌握催化作用的相關理論知識，熟練運用有關基本原理對具體催化反應實例進行過程分析和理論解釋，從而指導新型催化功能材料的設計和開發。

在思政元素選取原則方面，結合“催化作用基本原理與技術”課程的目標和特點，在從教學內容中選取相關思政素材時主要依循以下原則：可培養學生始終堅持馬克思主義世界觀，引導學生把專業知識用于對社會和人民有益的事情上；可培養學生社會責任感和勇于承擔、敢于創新的使命感，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀；可培養學生為國家強盛而奮斗的愛國主義情懷，引導學生樹立對國家、民族、學校和專業的認同感與自豪感。

在思政元素融入方式方面，著重強調思政教育與工科類課程專業學習的有機融合［3，6，7］，即：（1）要提前做好教學設計，在講授專業知識的時候，潤物無聲地傳遞思政理念，使學生在無形中接受思想政治教育——實現從專業知識講授入手，自然過渡到思想政治教育。（2）選擇任何教學方式與手段時，都要注意設置反饋環節，以便實時了解學生想法，及時做出調整與改進——實現在各個教學階段時刻關注學生反饋，并實時改進和有效引導，提高思政教育實效。（3）引導學生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻和拓展學習等互動教學模式，自主搜索思政點的相關資料，并講授或展示自己的認識和理解，增加對思政點的深刻感受——實現學生通過自主學習深入剖析課程思政點。（4）把思政素材的相關文獻資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，組織思政案例研討，并設置反饋通道，根據學生反饋評價教學有效性，及時做出改進——實現充分利用多媒體和網絡等先進教學手段，輔助學生對課程思政點自主學習加深認識。（5）結合社會熱點問題、國家重大科研項目成果、工程倫理案例和學科前沿動態等，為學生量身定制題目開展主題研討，引導學生從專業角度討論其對定制主題的認識、思考和可能的解決途徑，這樣不僅可以鞏固專業知識和培養團隊合作能力，還可以提升專業自信、社會擔當、職業操守和創新能力等——實現借助科研案例分析，對工科學生進行有針對性的思政教育。

二、課程思政案例的設計與實施

（一）結合中國催化工業發展歷史，增強學生的民族自信和科研使命感

在“催化作用基本原理與技術”課程的緒論（首堂課）部分，在課堂講授世界催化科學與工業發展歷程的大背景基礎下，融入中國催化科學與催化工業的發展歷史。以中國具有代表性的老一輩科學家（如張大煜和閔恩澤等）的事例，引導學生了解中國催化工業的發展歷程，并由此認識到我國催化領域科學家緊跟國家重大需求，使我國催化工業從無到有、從以仿制模仿為主的“跟跑”到自主創新的引領，通過解決眾多工業催化行業的“卡脖子”工程，打破國外公司壟斷，形成了中國自己的較完整的催化技術與工業體系。

（二）結合中國科學家榜樣事跡，增強學生的愛國主義精神和工匠精神

在“催化作用基本原理與技術”課程的吸附作用與多相催化專題部分，在講授催化劑比表面和孔結構時，融入中國科學院大連化學物理研究所張濤院士在國際上首次提出的“單原子催化”概念。具體在講授利用CO化學吸附法確定催化劑表面金屬分散度后，再引入張濤院士的單原子催化劑體系概念，使學生更好地理解在載體表面達到100％分布的催化劑如何實現原子利用率的最大化，進而深刻認識到該理論的巨大創新所在，以及該成果可以入選美國化學會2016年“十大科研成果”和“中國科學院改革開放四十年40項標志性重大科技成果”的原因。同時，把有關文獻資料在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導學生后續自主學習加深認識。通過榜樣事跡，增強學生的民族自豪感和愛國主義精神，培養學生積極主動關注催化領域新動態和新進展的意識；培養學生敢于挑戰世界難題、持之以恒和不懈鉆研的工匠精神與科學精神。

在“催化作用基本原理與技術”課程的金屬催化劑及其催化作用專題部分，在對Reney Ni金屬催化劑進行案例教學時，融入閔恩澤院士在非晶態合金催化劑和磁穩定床反應工藝中進行的集成創新。具體在課堂講授金屬催化劑的經典實例Reney Ni催化劑后，引入閔恩澤院士在非晶態合金催化劑方面的創新成果，解釋該成果如何突破非晶態合金作為催化材料熱穩定性差和比表面積小的限制，成功替代進口的Reney Ni催化劑的研發過程。同時，把相關文獻資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導學生后續自主學習加深認識。由此，通過中國科學家榜樣事跡，增強學生的愛國主義情懷和民族自豪感，培養學生敢于攻堅、勇于挑戰難題和填補空白的工匠精神與科學精神。

（三）結合社會熱點問題，增強學生的專業自信和社會擔當精神

在“催化作用基本原理與技術”課程的各類催化劑及其催化作用專題部分，在對各類典型催化劑應用進行翻轉課堂教學時，結合社會熱點問題發布定制題目，讓學生選擇與之相關的某種具體催化劑類型，從專業角度討論其對熱點問題的認識、思考和可能的解決途徑。例如，在近年來國家臭氧污染日趨嚴重并受到民眾廣泛關注的背景下，選擇“錳氧化物催化劑在臭氧凈化方面的原理與應用”為主題開展研討等。具體在結合社會熱點確定研討主題后，引導學生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻和拓展學習等方式，讓學生從專業角度關注社會熱點的同時能夠學以致用。

（四）結合催化工程倫理案例，增強學生的職業操守和人民至上理念

在“催化作用基本原理與技術”課程的催化劑反應性能和工業要求專題部分，在對典型案例合成氨工業催化劑進行教學時，融入合成氨催化劑奠基人哈珀（Haber）的科研貢獻雙面性問題。具體在合成氨工業案例分析中，一方面講授哈珀對合成氨工業催化劑的奠基性貢獻，其使人類擺脫天然氮肥，加速了世界農業發展，解決了千百萬人口的溫飽問題，因此在1918年獲得諾貝爾化學獎；另一方面，在肯定哈珀偉大貢獻的同時，也要指出其飽受爭議的一面：哈珀在一戰期間研究用氨制備炸藥，并負責研制毒氣用于戰爭，間接造成了近百萬人傷亡。同時，把相關文獻資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導學生后續自主學習加深認識。重點指出“知識是把雙刃劍”，引導學生思考化工專業職業道德和職業操守，培養學生始終堅持馬克思主義世界觀；引導學生在科研初期即認識到科學研究應遵守科技倫理要求；引導學生把專業知識用于對社會和人民有益的事情上。

（五）結合本校教師科研成果，增強學生對學校與專業的認同感和自豪感

在“催化作用基本原理與技術”課程的不同類型催化劑案例分析專題部分，在講授環保催化劑發展現狀時，融入本校應用化學專業余林教授獲得2018年度廣東省技術發明一等獎項目“柴油車尾氣催化劑的研發及產業化”。具體在進行汽車尾氣凈化催化劑的案例教學過程中，把余林教授有關柴油車尾氣催化劑研發及產業化的歷程作為具體案例之一進行重點介紹，引導學生利用課程所學專業知識認識到該項目的創新之處，以及該項目產品性能優于進口催化劑的原因。同時，把相關文獻資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導學生后續自主學習并加深認識。

（六）結合科學前沿與國家科研項目，增強學生的創新精神和科學態度

在“催化作用基本原理與技術”課程的金屬氧化物催化劑及其催化作用專題部分，在講授分子篩催化劑時，融入中國科學院大連化學物理研究所承接國家重大科研項目研制成功的全球首套煤制烯烴（MTO）工藝技術和適用的SAPO-34分子篩。具體在課堂講授分子篩基本結構和催化特性后，把SAPO-34分子篩及其在MTO工藝中的應用作為具體案例之一進行重點介紹，引導學生從分子篩結構影響催化性能的專業角度闡釋該技術的革新性、創新性和對煤制烯烴行業的重要性。同時，把相關文獻資料和視頻等在雨課堂和在線課程等線上平臺共享，引導學生后續自主學習并加深認識。因此，培養學生愛國主義情懷和勇于擔當振興中國的責任感，提升學生敢于攻堅及勇于挑戰難題，填補國際空白的創新精神與科學態度。

在“催化作用基本原理與技術”課程的不同類型催化劑案例分析專題部分，在對工業催化劑應用實例進行翻轉課堂教學時，選擇近期獲諾貝爾化學獎中涉及催化的技術，讓學生從專業角度闡述自己的認識、理解與思考。具體在不同類型催化劑案例分析中，通過征集學生意見等方式，選擇獲諾貝爾化學獎中涉及催化的內容定制題目，引導學生通過課前收集資料與小組探討、課中主題匯報與答辯討論、課后分享文獻和拓展學習等方式，鍛煉學生的創新能力、抗壓能力和團隊合作能力。

結語

本文以廣東工業大學“催化作用基本原理與技術”課程為例，從課程思政元素的選取原則與融入方式和課程思政案例的設計與實施兩個方面，提出以增強學生民族自信與科研使命感、愛國主義精神與工匠精神、專業自信與社會擔當精神、職業操守與人民至上理念、對本校和專業的認同與自豪感以及創新精神與科學態度為導向的多視角課程思政教育改革框架，探索工科類專業課程教學與思政教育有機融合的路徑。

參考文獻

［1］習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面［N］.人民日報，2016-12-09（1）.

［2］教育部.關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知：教高〔2020〕3號［A/OL］.（2020-05-28）［2023-06-01］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［3］劉洋，席劍輝.思政教育融入工科專業課程教學的改革研究：以自動控制理論課程為例［J］.大學教育，2023（4）：101-103.

［4］富海鷹，楊成，李丹妮，等.“三全育人”視角下工科課程思政實踐探究［J］.高等工程教育研究，2021（5）：94-99+165.

［5］張超，趙延喜，姜景山.新工科背景下專業核心課程思想政治教學實踐與探索［J］.教育教學論壇，2023（10）：101-104.

［6］王艷力，楊飄萍，蓋世麗，等.案例教學法在催化原理教學中的應用探討［J］.化工高等教育，2021，38（1）：128-132.

［7］袁冰，周宏，解從霞.面向新工科建設的催化化學課程思政教學設計［J］.大學化學，2023，38（3）：112-118.

［8］夏曉峰，王大偉.基于思政視角的“催化化學”課程教學改革探索［J］.安徽化工，2022，48（2）：135-137.

［9］鞏雁軍.催化原理課程建設的思考與實踐：科學研究與教學過程的融合［J］.化工高等教育，2019，36（3）：82-85+98.

［10］李永峰，余林，羅繼業，等.應用化學特色專題實驗群建設的探索與實踐［J］.教育教學論壇，2021（38）：91-94.

Reform Exploration of Curriculum Ideology and Politics into Engineering Major Curriculum Teaching： Taking Fundamental Principle and Technology of Catalysis as an Example

LI Yong-feng， YU Lin， HE Jun， YANG Xiang-hua

（School of Chemical Engineering and Light Industry， Guangdong University of Technology，

Guangzhou， Guangdong 510006， China）

Abstract： Based on the reform and practice of the course teaching for Fundamental Principle and Technology of Catalysis in Guangdong University of Technology， the principle of selecting ideological and political materials from the teaching content and the method of integrating ideological and political elements into major curriculum learning are emphasized. It also focuses on the teaching design and Implementation process. Moreover， it proposes that the multi perspective mode reform for curriculum ideological and political education could be achieved by enhancing students’ national self-confidence and sense of scientific research mission， patriotism spirit and craftsmanship spirit， professional self-confidence and social responsibility， professional ethics and concept of putting people in the first place， identity and sense of pride for own university， and innovative spirit and scientific attitude， so as to explore the organic integration of engineering major curriculum ideology and politics.

Key words： curriculum ideology and politics; principle of catalysis; engineering curriculum; case teaching