化工原理教學(xué)中課程思政教育的探索與實(shí)踐*

胡 磊，吳 真，周守勇，李梅生，許家興，賀愛永，徐繼明

(1 淮陰師范學(xué)院江蘇省生物質(zhì)能與酶技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 淮安 223300；2 淮陰師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 淮安 223300)

在當(dāng)今的“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，海量信息層出不窮，思想潮流復(fù)雜多變，多元文化碰撞頻繁，高等教育正面臨著社會(huì)變革、產(chǎn)業(yè)革命和新生行業(yè)等帶來(lái)的諸多挑戰(zhàn)，過(guò)度依賴單一的思想政治課對(duì)“網(wǎng)生代”大學(xué)生進(jìn)行正確人生觀、價(jià)值觀及道德觀的引導(dǎo)存在明顯的局限性。習(xí)近平總書記在2016年召開的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出：“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其它各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]”?？倳浀倪@一重要論述進(jìn)一步拓展了高校思想政治工作的思路，并為高校思想政治工作的持續(xù)開展指明了方向，即：高校教育工作者要把思想政治工作貫穿于教育教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)全員、全過(guò)程和全方位育人。也就是說(shuō)，高校思想政治教育絕不只是思想政治課程的“獨(dú)角戲”和“一家之言”，而是需要各類課程進(jìn)行“大合唱”和“通力合作”，努力使“思政課程”和“課程思政”在高校思想政治教育中緊密結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到同頻共振與和弦同奏，實(shí)現(xiàn)立德樹人潤(rùn)物無(wú)聲[2-3]。

《化工原理》是化學(xué)化工類、生物工程類和環(huán)境類等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，承擔(dān)著由基礎(chǔ)到專業(yè)、由理論到工程的橋梁作用?！痘ぴ怼氛n程中蘊(yùn)含著眾多的思政元素，如何結(jié)合《化工原理》課程的內(nèi)容和特點(diǎn)，在課堂教學(xué)過(guò)程中，將傳授專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)專業(yè)技能和提升專業(yè)素質(zhì)等與家國(guó)情懷培養(yǎng)、理想信念塑造和正確價(jià)值引領(lǐng)等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而將思想政治教育柔性恰當(dāng)?shù)呢灤┯凇痘ぴ怼返恼麄€(gè)授課體系中，實(shí)現(xiàn)教書和育人的“無(wú)縫對(duì)接”，需要進(jìn)行積極的探索。筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)《化工原理》的“課程思政”教學(xué)改革實(shí)踐，挖掘了一些典型的思政元素，現(xiàn)將課堂教學(xué)過(guò)程中實(shí)施的相關(guān)教學(xué)案例總結(jié)如下。

1 家國(guó)情懷和愛國(guó)主義的培養(yǎng)

“家國(guó)情懷是中華名族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的基本內(nèi)涵之一，它是個(gè)人對(duì)家庭、社會(huì)和國(guó)家所表現(xiàn)出來(lái)的深情大愛，是對(duì)社會(huì)責(zé)任和國(guó)家前途命運(yùn)所體現(xiàn)出來(lái)的使命和擔(dān)當(dāng)[4]”。“愛國(guó)主義是中華民族精神的核心，它集中反映了人們對(duì)國(guó)家的依存關(guān)系和對(duì)自己故土家園的歸屬感和榮譽(yù)感，是人們對(duì)自己國(guó)家的深厚感情、認(rèn)同意識(shí)和報(bào)效行為的有機(jī)統(tǒng)一[5]”。在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)選擇性的切入我國(guó)老一輩科學(xué)家的感人事跡、突出貢獻(xiàn)或杰出成就等，在激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生興趣的同時(shí)，潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷和愛國(guó)主義精神。比如，在緒論里講到《化工原理》課程的發(fā)展史以及對(duì)化工工業(yè)的貢獻(xiàn)時(shí)，我們會(huì)介紹被譽(yù)為“中國(guó)化工界宗師”時(shí)鈞先生的光輝人生。時(shí)鈞先生在七七事變后婉言謝絕了美國(guó)麻省理工學(xué)院化工系主任懷德曼教授的盛情挽留，于1938年5月回到了災(zāi)難深重的祖國(guó)，從此獻(xiàn)身于中國(guó)的教育事業(yè)，長(zhǎng)期主講《化工原理》等課程，不僅為中國(guó)培養(yǎng)了大批高水平的科技人才，還在90歲高齡時(shí)成為了一名優(yōu)秀的中國(guó)共產(chǎn)黨黨員。時(shí)鈞先生熱愛祖國(guó)、一心向黨的堅(jiān)定信念，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、甘為人梯、對(duì)事業(yè)不斷追求的崇高品質(zhì)，激勵(lì)著一代又一代的青年學(xué)子。再比如，在流體流動(dòng)里講到管內(nèi)流動(dòng)阻力的計(jì)算時(shí)，我們會(huì)介紹到顧毓珍先生的生平。1927-1932年，顧毓珍先生在美國(guó)麻省理工學(xué)院留學(xué)期間，提出了“流體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)聯(lián)式”，后被稱為“顧氏公式”。由于該公式理論基礎(chǔ)可靠且便于實(shí)際應(yīng)用，很快就得到了國(guó)際學(xué)術(shù)界的公認(rèn)，這是我國(guó)科學(xué)家在化學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)之一。更為重要的是，顧毓珍先生學(xué)成后便回到了祖國(guó)的懷抱，帶著最前沿的理念和知識(shí)開創(chuàng)了我國(guó)的化學(xué)工程學(xué)科，并與張洪沅先生和丁緒淮先生合編了《化學(xué)工業(yè)過(guò)程及設(shè)備》一書，這是我國(guó)高等院校第一部化工原理通用教材。顧毓珍先生一生致力于我國(guó)化學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，親身實(shí)踐著一代學(xué)者教育報(bào)國(guó)和科學(xué)報(bào)國(guó)的崇高精神和愛國(guó)情操。

2 民族認(rèn)同感和自豪感的培養(yǎng)

中華民族是一個(gè)歷史悠久的偉大民族，自古以來(lái)就利用超凡的智慧和力量創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的工程奇跡，古代社會(huì)如此，現(xiàn)代社會(huì)更是如此。在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)介紹我國(guó)一些古代的經(jīng)典工程或現(xiàn)代的重大工程，一方面加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，一方面加強(qiáng)學(xué)生的民族認(rèn)同感和自豪感。比如，在流體流動(dòng)里講到連續(xù)性方程時(shí)，我們會(huì)切入大禹治水的故事。4000多年前，大禹為了治理黃河流域的洪水泛濫問(wèn)題，從鯀治水的失敗中汲取教訓(xùn)，改變了“堵或水來(lái)土擋”的辦法，進(jìn)而采用疏通河道和拓寬峽口的治水策略，讓洪水能夠更加順利的通過(guò)，這符合連續(xù)性方程原理，即流體流徑越大，流速越小，洪水通過(guò)時(shí)的破壞性也就越小。另外，禹采用的“治水須順?biāo)?，水性就下，?dǎo)之入?！币约啊案咛庤?fù)ǎ吞幨鑼?dǎo)”的治水思想，也運(yùn)用到了一些流體阻力的基本原理。再比如，在傳熱里講到換熱器時(shí)，我們會(huì)介紹青藏鐵路工程中用到的熱管技術(shù)。青藏鐵路是我國(guó)建設(shè)的世界上海拔最高且跨度最長(zhǎng)的高原凍土鐵路。為了解決青藏鐵路建設(shè)過(guò)程中凍土層在夏天融沉和冬天凍脹的問(wèn)題，我國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造性開發(fā)出了神奇的低溫?zé)峁芗夹g(shù)，利用低溫?zé)峁艿膯蜗驅(qū)嶙饔茫粌H在冬天強(qiáng)化了凍土層的冷凍過(guò)程，而且在夏天又不會(huì)增加凍土層的融化過(guò)程，從而保證了凍土路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定，這使得青藏鐵路在凍土地區(qū)的運(yùn)行速度始終保持在100公里/小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界同類鐵路40公里/小時(shí)的平均速度。如今，我國(guó)的低溫?zé)峁芗夹g(shù)已經(jīng)成功推廣到了俄羅斯和加拿大等“一帶一路”沿線國(guó)家。

3 理想信念和科學(xué)精神的培養(yǎng)

《化工原理》課程里會(huì)涉及眾多的定律和方程，比如，“牛頓黏性定律”、“傅里葉定律”、“牛頓冷卻定率”、“費(fèi)克定律”、“伯努利方程”和“康采尼方程”等，這些定律和方程都是以科學(xué)家的名字命名的。雖然學(xué)生對(duì)定律和方程的內(nèi)容以及科學(xué)家的名字都比較熟悉，但是對(duì)定律、方程以及名字背后的故事卻知之甚少。我們知道，科學(xué)家所處年代不同，成長(zhǎng)經(jīng)歷也不盡相同，但這其中都隱藏著他們百折不撓、矢志不渝和堅(jiān)定不移的理想信念以及不畏艱險(xiǎn)、堅(jiān)守真理和勇攀高峰的科學(xué)精神。因此，在講到相應(yīng)的定律和方程時(shí)，我們會(huì)以短視頻或者微課的方式穿插科學(xué)家曲折的人生故事以及在科學(xué)道路上的奮斗歷程，這樣既能活躍課堂氣氛，又能春風(fēng)化雨般引發(fā)學(xué)生對(duì)理想信念和科學(xué)精神的思考。

4 抗挫能力和工匠精神的培養(yǎng)

《化工原理》課程里，每個(gè)單元操作都有多種形式的計(jì)算過(guò)程，但不管是管路的計(jì)算，還是沉降速度的計(jì)算，又或是傳熱、吸收及精餾中的計(jì)算，都會(huì)用到試差法。在很多情況下，我們并不能從已知條件直接求得某一個(gè)參數(shù)，而是需要進(jìn)行重復(fù)不斷的探索，循序漸進(jìn)直到獲得最接近最理想的結(jié)果。同樣，在現(xiàn)實(shí)生活中或者工作崗位上，有些問(wèn)題也不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能解決的，我們?nèi)匀恍枰冻龃罅康呐?，?jiān)持不懈，迎難而上。因此，在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)借助試差法的運(yùn)用教育學(xué)生，在生活中遇到困難和挫折時(shí)，要敢于面對(duì)，勇于挑戰(zhàn)，不輕言放棄；在工作中，要有匠人品質(zhì)，專注執(zhí)著，追求完美，精益求精。

5 安全意識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)

眾所周知，化工產(chǎn)業(yè)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)和人們生活水平的不斷提高立下了汗馬功勞。但是，伴隨著一系列觸目驚心的“爆炸”和“污染”事件的發(fā)生，今天的社會(huì)往往“談化色變”，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)與化工從業(yè)人員缺乏足夠的安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)有很大的關(guān)系。在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)通過(guò)對(duì)不同單元操作過(guò)程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)講解和闡述，以便讓學(xué)生更好的了解和掌握不同單元操作過(guò)程中的安全隱患和防范措施，進(jìn)而提高學(xué)生的安全意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)。比如，在流體輸送機(jī)械里講到離心泵的使用時(shí)，我們要告知學(xué)生在啟動(dòng)離心泵前和停泵前都應(yīng)關(guān)閉出口閥門，以保護(hù)電機(jī)和葉輪；在非均相混合物分離里講到板框壓濾機(jī)的使用時(shí)，我們要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)過(guò)濾板、濾框和洗滌板等一定要按照正確順序安裝，否則會(huì)造成漏液或局部壓力過(guò)高；再比如，在傳熱里講到換熱器時(shí)，我們要告知學(xué)生換熱器開車時(shí)，應(yīng)該先進(jìn)冷物料，后進(jìn)熱物料，以防止換熱器突然受熱變形造成危險(xiǎn)。另外，除了上述方面，我們也會(huì)引入一些災(zāi)難性案例(如1912年“奧林匹克”號(hào)郵輪和“豪克”號(hào)巡洋艦因船吸現(xiàn)象導(dǎo)致兩船相撞的海難事件；1996年秘魯航空603航班因畢托管靜壓口被膠布貼住導(dǎo)致70人死亡的空難事件)并結(jié)合課程中所學(xué)的知識(shí)給學(xué)生講解災(zāi)難中涉及的安全性原理，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)，為養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6 循環(huán)利用和成本意識(shí)的培養(yǎng)

循環(huán)利用是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的必然要求，是提高資源利用效率的必由之路，也是降低企業(yè)生產(chǎn)成本的有效方式。在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)在講傳熱時(shí)介紹一些化工企業(yè)廢熱利用的案例，也會(huì)在講精餾時(shí)介紹塔頂蒸汽或塔底釜?dú)堃河酂崂玫陌咐?，還會(huì)在講氣體吸收時(shí)介紹解吸操作回收吸收劑的案例，這樣都可以有效拓展學(xué)生對(duì)資源循環(huán)利用的理解，并使學(xué)生能夠更好的將所學(xué)理論知識(shí)與工業(yè)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行耦聯(lián)。另外，我們?cè)跉怏w吸收、精餾和萃取單元操作里會(huì)分別著重介紹適宜液氣比、適宜回流比和適宜溶劑比的確定原則，即設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)之和最小的原則，這樣既可以讓學(xué)生了解成本對(duì)于單元操作順利進(jìn)行的重要性，又可以進(jìn)一步增加學(xué)生對(duì)成本的關(guān)注，培養(yǎng)和提高學(xué)生的成本意識(shí)。

7 綠色發(fā)展和環(huán)保理念的培養(yǎng)

綠色發(fā)展理念是我國(guó)十八屆五中全會(huì)上提出的“五大發(fā)展理念”之一，它要求人類發(fā)展活動(dòng)必須尊重自然、順應(yīng)自然，保護(hù)自然且與自然和諧共處，這對(duì)于推進(jìn)我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)，構(gòu)建人類命運(yùn)共同體具有重大意義。在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)在講非均相混合物的沉降和過(guò)濾分離時(shí)，通過(guò)短視頻或微課的形式切入粉塵和霧霾等污染現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、帶來(lái)的危害及治理的方式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)非均相混合物分離途徑的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生注意身邊化工原理理論的應(yīng)用，促使學(xué)生逐步提升自己的環(huán)保意識(shí)；我們也會(huì)在講氣體吸收時(shí)，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的形式讓學(xué)生了解空氣中二氧化硫主要來(lái)源于不可再生的化石燃料以及相關(guān)的脫除方法，引導(dǎo)學(xué)生積極了解潔凈煤技術(shù)、清潔能源和綠色化工的概念，培養(yǎng)學(xué)生牢固樹立“保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力”和“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念。

8 哲學(xué)思維和思辨能力的培養(yǎng)

《化工原理》雖然是一門理工類課程，但是它其中也同樣蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)觀點(diǎn)。比如，不同的單元操作之間存在共性及所有單元操作均可分解為動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞過(guò)程和它們的組合，體現(xiàn)了“認(rèn)識(shí)事物，要透過(guò)現(xiàn)象抓住本質(zhì)”的哲學(xué)觀點(diǎn)；動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞過(guò)程，體現(xiàn)了“物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的，規(guī)律是可以認(rèn)識(shí)的”哲學(xué)觀點(diǎn)；流體靜力學(xué)方程是流體動(dòng)力學(xué)方程的一種特殊形式或相平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，體現(xiàn)了“運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的”哲學(xué)觀點(diǎn)；歐根方程的使用在床層雷諾數(shù)較大和較小時(shí)有不同的取舍、固體顆粒床層中流體復(fù)雜不規(guī)則的流道簡(jiǎn)化為了一組與床層高度相等的平行細(xì)管或連續(xù)精餾計(jì)算中離開某一塔板時(shí)氣液兩相互成平衡的理論板假定，體現(xiàn)了“解決問(wèn)題，要抓住主要矛盾”的哲學(xué)觀點(diǎn)；雷諾實(shí)驗(yàn)中流體流動(dòng)型態(tài)由層流發(fā)展為湍流過(guò)程、固體流態(tài)化中顆粒床層由固定床階段過(guò)渡到稀相輸送床階段、填料塔內(nèi)填料層的持液量隨氣速的不斷增加出現(xiàn)液泛現(xiàn)象或板式塔內(nèi)氣液兩相的接觸由鼓泡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閲娚錉顟B(tài)，體現(xiàn)了“量變到質(zhì)變”的哲學(xué)觀點(diǎn)。因此，在《化工原理》的課堂教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)運(yùn)用哲學(xué)的觀點(diǎn)剖析所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，并將各種知識(shí)點(diǎn)之間的辯證關(guān)系闡述清楚，這樣不僅有利于學(xué)生抓住課程內(nèi)容的脈絡(luò)要領(lǐng)，而且還能提高學(xué)生的邏輯思辨能力。

9 結(jié) 語(yǔ)

《化工原理》的課堂思政是貫徹落實(shí)全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議精神的有益探索和實(shí)踐。今后，我們將繼續(xù)以專業(yè)知識(shí)為載體開展育人工作，在課堂教學(xué)過(guò)程中注重對(duì)主流價(jià)值的積極引領(lǐng)，充分發(fā)揮“課程思政”的隱性育人優(yōu)勢(shì)，潛移默化影響學(xué)生的思想行為，促使專業(yè)教育和思政教育同步進(jìn)行，真正實(shí)現(xiàn)“課程思政”的教育理念。