李致賢，黃錦浩，鄭大鋒

(華南理工大學化學與化工學院，廣東 廣州 510641)

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議強調：“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，實現全程育人，全方位育人”，并指出“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”[1]。作為大學教師，要認真貫徹、落實習近平總書記關于高校教育的重要論述，正確引導處于“撥節(jié)孕穗期”的大學生扣好人生第一?？圩覽2]，將知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領有機結合，為培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人做出貢獻。在新的時代背景下，如何實現“課程思政”與化工專業(yè)課的有機融合成為目前化工高等教育研究的重點。

《化工原理》主要以化工單元操作中的質量、動量和熱量傳遞理論為基礎，是化學工程學科的核心課程。伴隨著化學類相關學科的交叉滲透的熱潮，《化工原理》現已成為能源、材料、環(huán)境等眾多學科重要的專業(yè)基礎課?！痘ぴ韺嶒灐纷鳛榛ぴ碚n程的實踐性教學環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學生應用化工原理理論分析和解決化工過程中典型單元操作問題的工程實踐能力。目前，通過將化工發(fā)展史、人物模范事跡、工程倫理等思政相關案例到引入到化工原理課程教學中，實現了家國情懷、人文素養(yǎng)等思政元素與專業(yè)知識的融合，提升了課程思政的育人成效[3-5]。然而，目前課程思政缺乏系統(tǒng)的教學設計，思政元素融入較為零散，與專業(yè)課程知識間的關聯性和邏輯性較弱，一定程度上影響了教學育人成效。

針對以上問題，本文提出了化工原理實驗課程思政教學的整體設計，通過開展以教師為主導的“思政主題引言”的教學模式，實現思政元素與專業(yè)知識的有機融合，進一步借鑒工程教育專業(yè)認證理念，對教學內容和方法進行創(chuàng)新和改進，為化工專業(yè)實踐性教學課程思政教育的開展提供參考與借鑒。

1 化工原理實驗課程思政的教學設計

如圖1所示，我們提出了化工原理實驗課程思政的教學設計，將課程思政培養(yǎng)目標凝練為“全球視野、家國情懷、工程倫理、創(chuàng)新思維和工匠精神”，開展以教師為主導的“思政主題引言”思政教學模式，通過“思政總結感悟”進行思政教育評價，對教學內容和方法進行創(chuàng)新和改進，將思想政治教育精神內涵貫穿始終，實現課程思政與教學環(huán)節(jié)全過程的協(xié)調融合。

圖1 化工原理實驗課程思政教學設計的示意圖

2 課程思政教學新模式——“思政主題引言”

思政主題引言是以教師為主導進行思政融入的主陣地。教師可從具體單元操作實驗的理論與背景出發(fā)，挖掘整理具有邏輯性和聯系性的思政教育案例，確立2～3個思政培養(yǎng)目標，通過10～15 min的時間系統(tǒng)講授單元操作實驗的思政背景與內涵。以下節(jié)選了部分思政主題引言的實施案例。

2.1 化工原理實驗基礎與安全——“工程倫理意識的培養(yǎng)”

以“工程倫理意識的培養(yǎng)”為主題，通過以小見大地分析關于實驗數據偏差、學術不端、環(huán)境與安全事故等案例，樹立實事求是的科學態(tài)度、精益求精的工匠精神，培養(yǎng)環(huán)境和安全相關的工程倫理意識。

(1)實事求是：化工原理實驗的基本態(tài)度是“實事求是”，即要求學生把實驗中觀測到的現象、數據等真實地記錄，不能以任何理由加以修改和編造。然而，實際的實驗過程通常與教材中的理論存在一定偏差。如在雷諾數測定實驗中，雷諾數與流體的實際流動形態(tài)(層流和湍流)可能存在一定偏差，須要求學生真實記錄數據，并對偏差加以分析和討論，進一步優(yōu)化實驗條件，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

(2)學術不端：與此同時，“實事求是”也是從事科學研究的基本素質。近年來，以剽竊、弄虛作假等為代表的學術不端行為屢見不鮮，不僅嚴重違背了學術研究“求真求是”的崇高追求，也對科研資源造成了嚴重浪費，極大阻礙了科學技術的發(fā)展。道德倫理底線的崩潰是“學術不端”蔓延的“黑洞”，無論是教學還是科研實驗中均須始終保持“實事求是”態(tài)度，強調學術不端行為帶來的負面影響，引導學生從教學實驗開始養(yǎng)成誠信端正的科學態(tài)度。

(3)環(huán)保與安全：在化學工業(yè)的發(fā)展過程中，由于從業(yè)人員環(huán)境、安全工程倫理教育的缺失，給環(huán)境和社會帶來了負面影響[6]。一方面，化工產業(yè)在飛速發(fā)展過程中不同程度地忽略了環(huán)境成本，對自然環(huán)境資源造成了不可逆的損傷；另一方面，由于違規(guī)操作、違章指揮以及安全管理不到位等原因引起的生產安全責任事故屢禁不止。因此，學生在實驗過程中務必嚴格遵守實驗安全規(guī)范，只有大家自覺地遵守工程倫理，才能保證國家和社會的和諧發(fā)展。

2.2 對流傳熱系數測定實驗—— “構建人類命運共同體”

以“構建人類命運共同體”為主題，通過介紹化工傳熱相關的溫室效應、巴黎協(xié)定和人類命運共同體等案例，培養(yǎng)學生與時俱進的精神，建立正確的世界觀和國家認同感,以中華文明為榮，放眼全球，心系祖國。

(1)溫室效應：氣候變暖問題和能源短缺給人類生存和發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)，如何減少溫室效應、提高能源利用率尤為重要。熱傳遞的方式主要有對流傳熱、熱輻射和熱傳導，其中對流傳熱在化工過程中占據重要地位，與以上熱點問題也有著密切地聯系。如溫室效應主要指陽光照射到溫室中，而室內難以通過對流傳熱方式傳到外界，由此引導學生思考關于溫室效應中的傳熱問題。

(2)巴黎協(xié)定：進一步可拓展到地球的溫室效應，如二氧化碳、甲烷等溫室氣體進入到大氣阻礙了正常的能量耗散，從而導致地表溫度升高。為遏制全球變暖趨勢，中國等195個成員國通過簽署巴黎協(xié)定。中國作為負責任的大國積極響應巴黎協(xié)定，并在2020年實現了減排目標，兌現了巴黎協(xié)定上的全部承諾。

(3)人類命運共同體：對于人類無節(jié)制的能源消耗，大自然已經給出了相應的反饋，比如冰川消融、海平面上升、土壤污染等嚴峻的環(huán)境問題。習總書記在氣候峰會上講話時談到，“天不言而四時行，地不語而百物生”、“地球是人類共同的、唯一的家園環(huán)境”，號召各國人民同心協(xié)力，構建人類命運共同體[7]。

2.3 水-乙醇常壓精餾實驗——“低碳愿景下的精餾節(jié)能”

以“低碳愿景下的精餾節(jié)能”為主題，通過介紹精餾精神、低碳發(fā)展戰(zhàn)略和精餾節(jié)能技術等案例，發(fā)揚不畏艱難、精益求精的進取精神，鼓勵學生針對精餾過程進行開拓創(chuàng)新，為實現低碳戰(zhàn)略愿景而奮斗。

(1)精餾精神：精餾的基本原理是根據各組分揮發(fā)度的差異而實現分離。其中板式精餾塔的塔板的數量越多，則產品的純度越高，而分離操作的要求也會隨之增加。因此，目標組分只有克服層層塔板帶來的挑戰(zhàn)，才能到達塔頂，成為人們所追求的高純度產品。而當下“萬物皆內卷”、“躺平”等不良思潮盛行，須引導學生擯棄這種不思進取的萎靡之風，做積極向上的優(yōu)秀青年。

(2)低碳愿景與精餾過程：2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會提出2030年“碳達峰”和 2060年“碳中和”的宏偉目標，揭開了低碳經濟時代的序幕[8]?！暗吞肌庇纱顺蔀榱四茉蠢门c經濟體系的一項重大變革舉措，涵蓋了社會、生活、經濟等多方面。精餾是化學工業(yè)中應用最廣泛的關鍵共性技術[9]，然而其能耗占生產過程總能耗的比例高達40%以上，因此開發(fā)精餾過程的高效節(jié)能技術迫在眉睫。

(3)精餾節(jié)能技術：本實驗涉及的乙醇精餾過程所需要的比能耗在典型化工產品中相對較高，由此鼓勵學生針對現有實驗裝置，請?zhí)岢龊侠砜尚械墓?jié)能措施。一方面，通過引導學生思考改變回流比、回收和充分利用精餾裝置的余熱等節(jié)能措施，加深對于精餾節(jié)能技術的理解；另一方面，鼓勵學生與時俱進，調研目前先進的精餾節(jié)能技術，提高創(chuàng)新思維能力。

2.4 二氧化碳-水吸收與解吸實驗——“純堿與民族化學工業(yè)的開拓者”

以“純堿與民族化學工業(yè)的開拓者”為主題，通過索爾維制堿法、索爾維會議、侯氏制堿法等化工技術發(fā)展史的介紹，激發(fā)學生對于專業(yè)的興趣和熱情，培養(yǎng)學生嚴謹求實和精益求精的科學態(tài)度，以及心系祖國的赤子情懷。

(1)索爾維氨堿法與索爾維會議：純堿是重要的基礎化工原料，被譽為“化工之母”。工業(yè)上最早使用的制堿法是1861年比利時人索爾維發(fā)明的“索爾維氨堿法”，即將二氧化碳通入到吸收氨氣的飽和食鹽水中，生成碳酸氫鈉后煅燒得到純堿，與本實驗中涉及的二氧化碳的吸收過程聯系密切。此外，索爾維于1911年在布魯塞爾創(chuàng)辦了“索爾維國際物理學化學研究會”一直延續(xù)至今，其中玻爾與愛因斯坦在主題為“電子和光子”的第五次索爾維會議(1927年)上針鋒相對，通過以上案例激發(fā)學生的專業(yè)熱情。

(2)侯德榜與范旭東：由于制堿技術長期被“索爾維公會”成員國壟斷，具體的生產工藝被保密，我國在制堿技術上面臨巨大困難。在范旭東愛國熱情的深深感染下，從海外名校畢業(yè)的侯德榜肩負名族大義，毅然決然選擇攻克制堿報效祖國。侯德榜發(fā)揚與時俱進、開拓創(chuàng)新的精神，將合成氨與純堿制備工藝相耦合，經過艱苦奮斗終于成功開發(fā)出“聯合制堿法”，并將研究成果著書公開，為世界人民所共享。作為民族工業(yè)的開創(chuàng)者們，這種開拓創(chuàng)新和心系祖國的精神和情懷值得弘揚。

3 改進教學方法和內容，提升教學育人成效

近年來，工程教育專業(yè)認證以“產出為導向”、“以學生為中心”和“持續(xù)改進”的指導理念[10]，成為保證和提高高等教育質量的重要方法和途徑。受此啟發(fā)，我們針對實驗教學環(huán)節(jié)中的問題，以學生為中心、凸顯思政教育理念，改進教學內容和方法，提升教學育人成效。

3.1 明確實驗預習重點，體現單元操作的思政背景

當前，實驗預習報告存在著直接抄寫講義的不良現象，不僅削弱了學生預習的積極性，也讓教師難以針對預習報告進行考核評價。對此，教師應明確實驗預習重點，引導學生對實驗原理進行總結歸納，簡化實驗步驟撰寫，提出對現有實驗流程的意見與建議。與此同時，教師還應鼓勵學生積極挖掘化工單元操作的潛在思政元素，在預習報告中體現實驗的思政背景和意義。

3.2 總結課程思政學習感悟，深化思政教育內涵

目前，實驗報告是化工原理實驗考核評價的主要依據，體現了學生對于單元操作原理知識和能力掌握情況。然而，僅通過實驗報告的評價難以體現學生的德育素質。我們將思政總結感悟作為思政學習的評價方法，納入到總體考核評價標準中(占總評分10%)，由此將知識能力和德育素質評價相融合，彌補思政學習評價的缺失。與此同時，思政總結感悟對教師課程思政教學質量起到良好的反饋作用，有助于對課程思政教學的持續(xù)改進。

4 結 語

本文探索了以思政主題引言為主導的 “課程思政”教學模式，以全球視野、家國情懷、工程倫理、創(chuàng)新思維和工匠精神為思政培養(yǎng)目標，系統(tǒng)、連貫的闡述化工原理單元操作的思政內涵，并通過改進教學方法與內容，凸顯思政教育理念，提高課程思政教學育人成效，以習近平新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，培養(yǎng)具有德智體美勞全面發(fā)展的優(yōu)秀人才。