薛 峰，王 晟，居沈貴

（南京工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 南京 211816）

黨的二十大報告提出，落實立德樹人根本任務(wù)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人［1］。面對習(xí)近平總書記提出“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的教育命題，高校應(yīng)落實立德樹人根本任務(wù)，推進高等教育事業(yè)發(fā)展同實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展相適應(yīng)，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人［2］。立德樹人是目前高校工作的重心，以教育部頒發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為指導(dǎo)，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為主線，課程思政已成為高校各類課程教育教學(xué)改革的重要主題，因此，各高校應(yīng)結(jié)合本學(xué)科專業(yè)特點全面推進課程思政建設(shè)。課程思政是一種課程教學(xué)理念［3］，以立德樹人為價值旨?xì)w，通過深掘、凝練課程演化發(fā)展過程中蘊含的愛國科學(xué)家感人事跡、民族振興工程、道德倫理規(guī)范、社會職責(zé)和義務(wù)、科學(xué)和工程技術(shù)素養(yǎng)以及高尚的人文精神等思想政治教育資源，實現(xiàn)傳授知識與價值引導(dǎo)的相互統(tǒng)一?！盎ぴ怼弊鳛槿珖叩葘W(xué)?；ゎ悓I(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，發(fā)揮了從基礎(chǔ)到專業(yè)、從理論到工程實踐的紐帶作用，是相關(guān)專業(yè)課協(xié)同教書育人的主戰(zhàn)場，對于學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)及工程能力的培養(yǎng)至關(guān)重要［4］。

筆者在“化工原理”課程教學(xué)實踐中提出多維度教學(xué)理念，將教書育人、哲學(xué)沉思、人文熏陶、技術(shù)手段有效結(jié)合，旨在達(dá)到人才培養(yǎng)的通專結(jié)合，有效落實立德樹人根本任務(wù)。另外，通過挖掘融入“化工原理”課程的思政元素和德育元素，對理工科學(xué)生開展思想政治教育，在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)組織實施、教師素質(zhì)提升和課程目標(biāo)達(dá)成等方面進行改革，以期為培養(yǎng)新時代化工技術(shù)人才提供支撐。

一、“化工原理”課程思政的目標(biāo)

結(jié)合南京工業(yè)大學(xué)工科專業(yè)特色明顯，培養(yǎng)具有中國靈魂、世界胸懷的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才辦學(xué)定位，“化工原理”課程是化工及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課。本文通過深挖課程思政元素，與專業(yè)知識交融匯入，探索多維度教學(xué)實踐路徑，將教書育人、人文熏陶、技術(shù)手段有效結(jié)合，以培養(yǎng)具有家國情懷、文化自信、科學(xué)探究精神和時代擔(dān)當(dāng)?shù)娜瞬牛行崿F(xiàn)通專結(jié)合，達(dá)到育人目標(biāo)。

“化工原理”課程思政實施內(nèi)容主要表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）使學(xué)生掌握化工單元操作的內(nèi)容和目標(biāo)：化工單元操作過程、單元設(shè)備基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理，再拓展到化工設(shè)計計算，并關(guān)聯(lián)到相關(guān)其他科學(xué)技術(shù)知識的綜合應(yīng)用；（2）使學(xué)生掌握化工專業(yè)科學(xué)思維方法，要求學(xué)生在獲取專業(yè)知識的同時，還要從專業(yè)角度解決實際工程問題；（3）注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和工程素養(yǎng)能力，灌輸正確的價值觀，全面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識和工程素養(yǎng)等綜合能力?？偠灾?，教師在教授過程中，要力求做到德教融合、寓教于樂。

二、“化工原理”課程思政教學(xué)內(nèi)容的德育元素挖掘

（一）明確教育目的，成為新時代使命擔(dān)當(dāng)人

習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會上強調(diào)，新時代貫徹黨的教育方針，要堅持馬克思主義指導(dǎo)地位，貫徹新時代中國特色社會主義思想，堅持社會主義辦學(xué)方向，落實立德樹人的根本任務(wù)，堅持教育為人民服務(wù)、為中國共產(chǎn)黨治國理政服務(wù)、為鞏固和發(fā)展中國特色社會主義制度服務(wù)、為改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)［5］。因此，我們要堅持“育人為本、德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的育人觀。落實立德樹人根本任務(wù)，明確教育目的，結(jié)合“化工原理”課程的知識點，在教學(xué)全過程中有機地融入思政及人文元素，在培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的同時，提升大學(xué)生的政治素養(yǎng)和文化素養(yǎng)，促使其通專結(jié)合，成為新時代有使命擔(dān)當(dāng)?shù)娜瞬拧?/p>

（二）探求科學(xué)精神，培育實踐創(chuàng)新品質(zhì)

了解一門學(xué)科的科學(xué)發(fā)展史，有助于讓學(xué)生和教師理解科學(xué)的批判性及統(tǒng)一性，了解科學(xué)的社會角色和人文意義。在科學(xué)史技術(shù)革新和重大變革中，重溫世界各國科學(xué)家做出的杰出貢獻，更能讓學(xué)生充滿激情和理想，增強歷史擔(dān)當(dāng)。

學(xué)術(shù)大師引領(lǐng)教學(xué)，課程建設(shè)歷史悠久。在緒論部分，引入南京工業(yè)大學(xué)的百年辦學(xué)歷史，介紹“化工原理”課程是由我國化工教育一代宗師時鈞院士一手創(chuàng)建的，引自麻省理工學(xué)院提出的單元操作（Unit Operation）原理和計算方法。另外，介紹對流傳熱理論的發(fā)展起源于英國工業(yè)革命背景下解放生產(chǎn)力的時代需要。在這方面做出杰出貢獻的科學(xué)家有普朗特、雷諾、努塞爾特、施密特等。“流動和換熱密不可分”的流體流動的理論基礎(chǔ)豐富了對流換熱理論。1883年，雷諾通過實驗方法，提出了“雷諾準(zhǔn)數(shù)”對流體流動形態(tài)的影響，奠定了實驗研究流體力學(xué)的研究基礎(chǔ)。努塞爾特開辟了用實驗手段測定對流傳熱系數(shù)的方法，提出了采用微分方程+邊界條件限定的量綱分析法，對自然對流和強制對流進行數(shù)據(jù)處理的巧妙思路。普朗特是德國著名的物理學(xué)家，他在1904年提出“邊界層理論”概念，并于1908年建成第一個連續(xù)回路風(fēng)洞，隨后他又提出了“湍流”理論。他采用Prandtl-Glaubert定律解釋亞聲速氣流現(xiàn)象，描述空氣在高速流動下具有可壓縮性。并對超聲速流、風(fēng)洞理論和設(shè)計、湍流理論、空氣動力設(shè)備設(shè)計方面做出開創(chuàng)性的工作［6］。在其45年的教學(xué)生涯中，還培養(yǎng)了如馮·卡門、布勞修斯等杰出科學(xué)家。著名的愛國科學(xué)家錢學(xué)森，作為馮·卡門的弟子，與老師共同開創(chuàng)了舉世矚目的“卡門—錢學(xué)森公式”，為飛機早期克服熱障、聲障提供了理論依據(jù)，為國際空氣動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

在教學(xué)過程中通過這些案例的枚舉，不僅能讓學(xué)生感覺到專業(yè)課程的生動有趣，而且能對學(xué)生潛移默化地滲透科學(xué)理念，加強科學(xué)精神的思政教育，進而增強學(xué)生的使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，讓學(xué)生自覺把個人發(fā)展與國家需求相融合，在報效祖國的實際行動中實現(xiàn)自我的人生價值。

（三）傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)愛國主義情懷

將我國古人在生產(chǎn)生活中應(yīng)用積累的豐富實踐經(jīng)驗、創(chuàng)造的輝煌成就引入課程教學(xué)中，用化工原理單元操作的基本原理加以模型分析，既有利于增加學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的濃厚興趣，又可以加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解。

在第一章《流體流動》講授流體力學(xué)時，引入流體力學(xué)回旋流理論的經(jīng)典案例——都江堰。都江堰位于我國美麗富饒的成都平原上，是我國歷史上閃爍著中華民族智慧之光的偉大工程。都江堰是一座大型水利樞紐工程，具有灌溉、防洪、提供生活和工業(yè)用水諸多功能，由三大主體工程魚嘴、飛沙堰、寶瓶口和配套工程百丈堤、人字堤、自動引流灌溉渠構(gòu)成。三大主體工程是整個工程的靈魂，最能夠體現(xiàn)都江堰治水的思想和理念。李冰在《治水三字經(jīng)》記載“分四六，平潦早”，講述了魚嘴的功用。在枯水季節(jié)，魚嘴將60%的水量引入內(nèi)江，以滿足下游地區(qū)灌溉用水，僅將40%的水量排到外江；而在洪水期間，魚嘴又可以將岷江60%的水排入外江，40%的水引入內(nèi)江。從流體力學(xué)的工程觀點來看，“魚嘴分四六”的原理由主流線位置和過水?dāng)嗝婷娣e兩個因素決定。第七章《液體蒸餾的分離》可以描述為：揮發(fā)度高的組分在塔頂氣相中富集，揮發(fā)度低的組分在塔底液相中富集，這與介紹有中國神話故事“盤古開天地”的《幼學(xué)瓊林》，開篇中的“氣之輕清上浮者為天，氣之重濁下凝者為地”非常相似。就規(guī)模來講，“盤古開天地”應(yīng)該是史上最大規(guī)模的一次“閃蒸”（平衡蒸餾）。

通過持續(xù)挖掘中國古代重大歷史工程、充滿奇幻色彩的神話傳說故事中隱含的“人類征服自然，改造自然”等經(jīng)典案例，剖析其中的化工原理基礎(chǔ)知識，貫穿正視中國文化史、珍愛中華文明的主線，有助于提高學(xué)生的文化素養(yǎng)，增強學(xué)生的文化底蘊，激發(fā)其愛國熱情、民族自豪感和自信心。

（四）突出中國元素，堅定“四個自信”

通過化工原理的單元操作在廢氣、廢液和廢固處理中的應(yīng)用，強化化工專業(yè)技術(shù)在整治人居環(huán)境，為建設(shè)“綠水青山就是金山銀山”最美中國發(fā)揮的作用，幫助學(xué)生樹立綠色發(fā)展觀，助力生態(tài)文明建設(shè)，意識到中國特色社會主義道路是實現(xiàn)我國社會主義現(xiàn)代化的必由之路。

通過引入國家重大工程案例，例如熱管技術(shù)解決凍土層這種世界級難題，中國人獨立自主地實現(xiàn)在青藏高原上建造鐵路的夢想等，體現(xiàn)集中力量辦大事的社會主義制度優(yōu)勢，讓學(xué)生堅定制度自信，堅信社會主義制度具有的巨大優(yōu)越性。

通過挖掘“化工原理”課程的基本概念，提取中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化底蘊?！肮こ獭钡母拍钍侵浮皩嶒炇倚≡囋囧e—工廠中試放大—小規(guī)模生產(chǎn)—規(guī)?；I(yè)化大生產(chǎn)”的一般過程，可以將其和儒家經(jīng)典《禮記·大學(xué)》中提出的“修身、齊家、治國、平天下”觀點相聯(lián)系，體現(xiàn)中西方文化的交融、古典與現(xiàn)代的結(jié)合?！耙岸蔁o人舟自橫”出自唐代著名詩人韋應(yīng)物的《滁州西澗》，十分準(zhǔn)確地描述了船與水流方向垂直的自然現(xiàn)象，暗合了穩(wěn)定的平衡位置這一流體力學(xué)現(xiàn)象。這些有著豐富文化內(nèi)涵的引申，能夠極大地激發(fā)學(xué)生對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化底蘊的體會，增強文化自信。

（五）嵌入哲學(xué)邏輯，啟迪學(xué)生批判性思維

“化工原理”課程在學(xué)科發(fā)展演化中逐步形成了一系列研究方法，其中主要包括數(shù)學(xué)分析法、量綱分析法（純經(jīng)驗方法）、數(shù)學(xué)模型法和過程分解與綜合法等，這些都是借助其他科學(xué)的研究方法來解決化工生產(chǎn)過程工程問題的重要手段。從過程研究方法論為起點，拆解和分析實際工程問題，啟發(fā)學(xué)生綜合應(yīng)用各學(xué)科的靈活思維方式，抓住解決問題過程中的邏輯關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思辨能力。

引入量綱理論，啟發(fā)學(xué)生思維。如在“化工原理”課程的第1章《流體力學(xué)》教學(xué)中，在計算湍流時流體的機械能損失案例中，選擇確定計算式的問題上涉及量綱分析方法。學(xué)生對無量綱數(shù)群的概念比較陌生，引入雷諾準(zhǔn)數(shù)則是一個啟發(fā)學(xué)生思維的切入點。雷諾實驗雖然非常簡單，但揭示了流體層流向湍流的轉(zhuǎn)變點——這是一個重要的工程概念，反映了工程計算需要的層流向湍流轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)折點。借助客觀物理分析，這個轉(zhuǎn)折點與物質(zhì)的黏度和密度、管徑和速度這四個工程因素密切關(guān)聯(lián)，實驗數(shù)據(jù)進行處理后，得到實驗值2 000，與量綱理論數(shù)值一致。將原本非常抽象的工程問題變成了簡單的數(shù)學(xué)問題，量綱理論發(fā)揮了巨大的作用。通過舉例著力渲染量綱理論的巨大作用，加深學(xué)生對無量綱數(shù)群的深刻了解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

矛盾的對立統(tǒng)一性，提高學(xué)生思辨能力。在精餾操作實驗過程中，通過增加回流比，使精餾段的操作線和提餾段的操作線遠(yuǎn)離平衡線，以利于傳質(zhì)過程，降低理論塔板數(shù)和設(shè)備費用。但同時，增加了再沸器和冷凝器熱負(fù)荷，增加了操作費用。設(shè)備費用和操作費用變成了一對動態(tài)的矛盾關(guān)系，它們相互制約又相互聯(lián)系，體現(xiàn)了工程問題中矛盾的對立統(tǒng)一性。

辨別主要次要矛盾，提高學(xué)生解決問題的能力。在計算流體流經(jīng)顆粒固定床層的壓降案例時，由于固定床內(nèi)固體顆?？紫缎纬傻耐ǖ溃湮⒂^結(jié)構(gòu)呈彎曲的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，真實描述計算壓降有諸多困難。因此，可以將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通道簡化成許多平行的細(xì)管，固定床結(jié)構(gòu)簡化為一維模型，用以描述實際過程。抓住矛盾的主要因素，建立理想數(shù)學(xué)模型，從而排除錯綜復(fù)雜的各種次要矛盾的干擾，達(dá)到“合理簡化、本質(zhì)近似”的原則，揭示事物發(fā)展的一般規(guī)律和特殊規(guī)律。

將專業(yè)知識用哲學(xué)范疇思維進行深入解剖和拆解分析，闡述明了蘊含于化學(xué)工程原理各種單元操作和數(shù)學(xué)計算模型之中的辯證邏輯關(guān)系，可加強和拓展學(xué)生的思維能力，激發(fā)學(xué)生對所學(xué)課程的濃厚興趣。

結(jié)語

通過多年“化工原理”課程思政多維度教學(xué)實踐，將教書育人、哲學(xué)沉思、人文熏陶、技術(shù)手段有效結(jié)合，達(dá)到了人才培養(yǎng)的通專結(jié)合的目的，有效落實了立德樹人根本任務(wù)。通過挖掘融合“化工原理”課程的思政元素和德育元素，對理工科學(xué)生開展思想政治教育，在“明確教育目的，成為新時代擔(dān)當(dāng)人”“探求科學(xué)精神，培育實踐創(chuàng)新品質(zhì)”“傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)愛國主義情懷”“突出中國元素，堅定‘四個自信’”“嵌入哲學(xué)邏輯，啟迪學(xué)生批判思維”等方面取得了非常好的效果。南京工業(yè)大學(xué)“化工原理”課程將繼續(xù)堅持落實立德樹人根本任務(wù)，把社會主義核心價值觀融入教書育人過程，實現(xiàn)“三全育人”，為培養(yǎng)新時代化工技術(shù)人才提供重要支撐。