《化工原理》課程教學中的思政元素*

王世革，陳 政

(上海理工大學理學院，上海 200093)

作為一種新的綜合教育理念，課程思政以“立德樹人”作為教育的根本任務，它以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應[1]。早在2016年，習近平總書記就已經(jīng)在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)：“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”，“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(xiàn)全程育人，全方位育人”[2]。在中國共產(chǎn)黨的第十九次全國代表大會上，習近平總書記再次明確指出“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先發(fā)展位置，要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人的根本任務”[3]。2019 年8 月，中共中央辦公廳和國務院辦公廳又印發(fā)了《關于深化新時代學校思想政治理論改革創(chuàng)新的若干意見》，明確了教師教學過程中要遵循立德樹人、鑄魂育人的總體要求。之所以將課程思政教學放在重要位置，是因為成長發(fā)展過程中大學生的思維活躍，自尊心和好奇心強，容易受周圍事物的影響。若接觸一些不良思潮和風氣，大學生同學們?nèi)菀桩a(chǎn)生價值觀不正確，人生理想信念缺失等嚴重問題[4]。因此，在課堂教學中引入思政元素，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

《化工原理》是我校應用化學專業(yè)的一門核心課程，它以化工生產(chǎn)中的單元操作過程為主要內(nèi)容，各單元操作的基本原理，各單元操作的設計型和操作型計算、以及典型設備及其選用原則、操作控制方法等為主要學習目標。課程主要包括基礎部分和分離原理部分?；A部分主要包括物料與能量守恒原理、傳遞過程等；分離原理部分則主要關注沉淀、過濾、吸收、吸附的基本原理。本課程涉及的知識和技能在實際生產(chǎn)中具有重要意義和應用價值，對提高學生的專業(yè)職業(yè)能力非常重要，是一門必不可少的專業(yè)課程。我校應用化學專業(yè)為四年制本科專業(yè)，學生獲得規(guī)定學分后，授予理學學士學位。根據(jù)我校專業(yè)特點，《化工原理》課程主要講授緒論、流體流動、流體輸送機械、傳熱、吸收和蒸餾等章節(jié)的內(nèi)容。在本文中，筆者根據(jù)《化工原理》課程的特點，并參考同行在《化工原理》思政教學過程中的相關經(jīng)驗，總結(jié)和挖掘了部分思政元素，整合成了相關教學案例，現(xiàn)總結(jié)如下：

1 結(jié)合名人軼事，提升學生的文化自信

類似于有機化學的人名反應，《化工原理》課程也有許多以人名字命名的方程(公式)，如牛頓冷卻定律、傅里葉定律、費克定律、伯努利方程等。這些方程的提出都沉淀了前人的智慧。在傳熱這一章，描述熱傳導過程中熱流量大小時，會給出傅里葉定律。傅里葉定律最早提出于1822年，是由法國著名科學家傅里葉總結(jié)的一條熱力學定律。若能結(jié)合傅里葉曲折的人生經(jīng)歷和他在科學路上不斷求索的奮斗故事講授這一定律，同學們對此的印象和理解會更加深刻[4]。值得注意的是，上述人名方程多由國外學者總結(jié)和提出，可能有同學認為我國科學技術落后于西方發(fā)達國家。其實不然，我國學者在化工領域也做出了卓越的貢獻。例如，在講授流體流動這一章節(jié)時，會提及連續(xù)性方程，可以引入大禹治水的故事。面對洪水災害多發(fā)的黃河流域，鯀的治水策略是“水來土擋”，這顯然是徒勞的。通過認真研究和測量山地尺寸，禹則采用疏通河道，拓寬峽口的方法，提出了“高處鑿通，低處疏導”、“治水須順水性，水性就下，導之入海”的治水思想，使洪水更快地通過，有效地治理了洪水泛濫的問題。這當中就用到了流體動力學中的連續(xù)性方程原理，即流體流徑越大，流速越小[4]。又如，時鈞院士是我國化學工業(yè)的創(chuàng)導者和開拓者，更是我國化工界泰斗。他在吸收、干燥、膜分離和化工熱力學領域都做出了重要的貢獻，為我國化工領域培養(yǎng)了不計其數(shù)的優(yōu)秀人才。上述實例充分體現(xiàn)了中國人的自強不息的進取精神和愛國主義情懷。在課堂教學中引入上述實例，對提升同學的文化自信，增強學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生不懈奮斗的進取精神具有重要意義[5]。

2 注重學生的探索精神和邏輯思維能力的培養(yǎng)

《化工原理》課程有許多結(jié)論是經(jīng)過大量實驗歸納總結(jié)出來的。所使用的方法包括解析法、數(shù)學模型法、量綱分析法和實驗法等。在此基礎上，前人積累了大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)(如莫迪圖和吉利蘭圖等)供現(xiàn)人使用，但也存在部分場合無現(xiàn)成的經(jīng)驗數(shù)據(jù)或方程可用的情況。例如，對牛頓冷卻定律，關鍵問題之一在于如何確定對流給熱系數(shù)。為此，可利用量綱分析法，將影響對流給熱系數(shù)的因素分類并進行無因次化處理，得出了努塞爾數(shù)、雷諾數(shù)、普朗特數(shù)和格拉曉夫數(shù)四個準數(shù)?；谏鲜龇治?，可以通過經(jīng)驗關聯(lián)式給出多種流動類型下的對流給熱系數(shù)。但同時也應提醒學生，不同的經(jīng)驗關聯(lián)式都有其特定的使用前提。在適用范圍之外尚存在無法準確確定給熱系數(shù)的情況。若遇到上述情況，則可能需要綜合所學知識，探索提出更復雜的模型，進行實驗驗證等方法嘗試給出更加精確的給熱系數(shù)。這一過程甚至要求學生提出新理論，具有很強的探索精神和較高的邏輯思維能力。

3 突出單元操作試差法，凸顯化工從業(yè)人員工匠精神

《化工原理》課程中每個單元操作的計算都可以分為設計型計算和操作型計算兩類。其中，操作型計算會經(jīng)常用到迭代試差法[6]。采用試差法的原因是因為根據(jù)給定的工況條件，我們并不能直接求得某一個參數(shù)，而是需要重復不斷地進行計算和多次驗證，直到獲得最接近的結(jié)果。同時，試差法過程中起始值的選取也需要依賴于人們的經(jīng)驗。因此，通過試差法解決問題的過程也是在向同學們詮釋化工從業(yè)人員所具備的工匠精神。要想成為一名出色的技術人員，除了具備扎實的專業(yè)知識，還要有專注執(zhí)著、精益求精的工匠精神。

總之，在課程教學中融入思政元素，是解決“培養(yǎng)什么樣的人、怎么培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育的根本問題的一個重要途徑。教師要牢記全員育人、全程育人、全方位育人、高質(zhì)量育人，爭做社會主義核心價值體系的堅定信仰者、積極傳播者和模范踐行者，切實把大學生培養(yǎng)成為對黨忠誠，具有社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的社會主義事業(yè)的合格接班人。