魯曼霞 鄧蘭青* 毛 志

（1.湖南中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，湖南 長沙 410208；2 湖南大學(xué) 保衛(wèi)部綜合科，湖南 長沙 410000）

1 “化工原理”課程思政的現(xiàn)實意義

2020 年教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出，把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。新時期全面推進(jìn)大學(xué)專業(yè)課程思政教學(xué)實踐是教學(xué)改革之核心內(nèi)容，在各專業(yè)課程“大思政”的背景下堅持立德樹人，站好工科專業(yè)課堂教學(xué)主講臺，注重正確的價值導(dǎo)向，將工科知識素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和思想政治教育層層疊扣，實現(xiàn)“中國制造2025”新工科專業(yè)課程建設(shè)十分必要。

“化工原理”是一門工程類專業(yè)必修課程,它研究化工與制藥生產(chǎn)中的動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的過程速率以及各單元操作的基本原理與設(shè)備應(yīng)用。筆者所在學(xué)校以傳統(tǒng)中醫(yī)藥課程體系為背景，在生物工程、制藥工程、藥物制劑和食品工程等工科性質(zhì)專業(yè)中開設(shè)“化工原理”課程。“化工原理”課程開設(shè)前，學(xué)生須先修四大化學(xué)（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）、高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程制圖及中醫(yī)藥傳統(tǒng)課程，后續(xù)緊密連接生物制藥技術(shù)、制藥工藝學(xué)、制劑工程和食品工藝學(xué)等重要的工業(yè)化專業(yè)課程，可以說“化工原理”課程在工程類課程體系中處于承上啟下的重要地位?！盎ぴ怼闭n程思政以上述4 個專業(yè)大學(xué)生為對象，培養(yǎng)其運(yùn)用馬克思辯證唯物觀分析科學(xué)技術(shù)問題的能力，陶冶學(xué)生的愛國主義情懷，激發(fā)學(xué)生的化工設(shè)計創(chuàng)新思維和磨練精益求精的大國工匠精神。

2 “化工原理”課程思政教學(xué)實踐

2.1 “化工原理”課程中蘊(yùn)含的哲學(xué)原理

馬克思辯證唯物主義認(rèn)識論指出，實踐是認(rèn)識發(fā)展的動力，是檢驗認(rèn)識的真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，是認(rèn)識的目的和歸宿[2]?！盎ぴ怼闭n程中許多基本原理、定律和研究方法都蘊(yùn)含著豐富的馬克思辯證唯物主義認(rèn)識論的哲學(xué)思想。例如熱量傳遞過程的傳熱速率可以表述為其推動力除以阻力的形式，又如過濾過程的過濾速率同樣也可以表示為其推動力除以阻力的形式，沉降過程同樣可以類推。以“認(rèn)識事物，要透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)”的哲學(xué)觀點為理論依據(jù)，“化工原理”課程是在不斷透過現(xiàn)象挖掘傳遞的過程本質(zhì)和共性，運(yùn)用理論來指導(dǎo)工程問題的過程實踐，根據(jù)實際過程實踐結(jié)果再來檢驗和修正。例如，流體流動現(xiàn)象的雷諾實驗中，流體流速小，雷諾數(shù)小于2000，其為層流；隨著流速增大，雷諾數(shù)大于4000，流體逐漸發(fā)展為湍流，該過程體現(xiàn)了“量變引起質(zhì)變”的哲學(xué)觀點。在講解離心泵工作原理時，葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，流體從葉輪獲得動能，當(dāng)流入蝸殼時流通截面積變大，流速變小，動能轉(zhuǎn)化為靜壓能，從而為流體在管內(nèi)流動提供靜壓能。此處可以解析為能量的物質(zhì)基礎(chǔ)，物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。同時為學(xué)生樹立社會服務(wù)意識，在學(xué)校獲得知識和能力，正如流體在葉輪處獲得自身動能，當(dāng)進(jìn)入社會參加工作時正如進(jìn)入蝸殼，將動能轉(zhuǎn)化為靜壓能為社會做貢獻(xiàn)。例如，在沉降過程中歷經(jīng)分散沉降、絮凝沉降、受阻沉降、壓縮沉降，整個過程揭示的哲學(xué)原理展現(xiàn)了事物發(fā)生發(fā)展的過程中既有矛盾的對立統(tǒng)一，也存在著一定的曲折性，以鼓勵學(xué)生認(rèn)識事物發(fā)展的本質(zhì)，擁有在曲折中堅持前進(jìn)的勇氣。

2.2 樹立遠(yuǎn)大理想，培養(yǎng)大學(xué)生愛國主義情懷

2.2.1 將對大學(xué)生的理想信念教育融入課程思政

針對干燥這一知識點，講解干燥介質(zhì)濕空氣性質(zhì)時，可由問題引入：為何提高濕空氣溫度能增加濕空氣的干燥能力？此時，學(xué)生容易誤認(rèn)為濕空氣的濕度降低了。而實際原理是相對濕度降低，究其根源是因為溫度上升，濕空氣的飽和蒸汽壓同時上升，故而相對濕度下降，濕空氣的干燥能力增加。教師在設(shè)計理想教育思政教學(xué)時，可以將濕空氣的飽和蒸汽壓參數(shù)類比為理想，提高溫度的過程就是理想教育，將大學(xué)生的能力類比為濕空氣的干燥能力，空氣溫度提高飽和蒸汽壓增大即理想更遠(yuǎn)大，大學(xué)生為了實現(xiàn)理想的內(nèi)驅(qū)力增強(qiáng)，干燥能力將隨之變強(qiáng)。在知識傳授的潛移默化中融入課程思政，從而避免生硬和刻意。

2.2.2 將對學(xué)生的愛園主義教育融入課程思政

愛國主義情懷是中國科學(xué)家最神圣的精神境界。在“化工原理”課程各章節(jié)的概述部分可以介紹我國著名化學(xué)、化工科學(xué)家侯德榜、唐敖慶、郭慕孫、唐有祺、余國琮等科學(xué)家的愛國事跡，弘揚(yáng)并學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)家胸懷祖國、勇于創(chuàng)新和百折不撓的精神。例如在介紹蒸餾技術(shù)時，可引入余國琮先生開發(fā)重水精餾提純技術(shù)的事跡。建國初期，由于我國的精餾技術(shù)落后，無法從天然水（氘含量約0.014%）中提純得到高純度重水（氘含量高于99.9%）。開發(fā)我國自主的重水生產(chǎn)技術(shù)，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)是一項巨大的挑戰(zhàn)。余國琮先生臨危受命，在極其艱苦的條件下，創(chuàng)造性地采用了多個精餾塔級聯(lián)的方式替代傳統(tǒng)精餾方式，最終成功開發(fā)出高效經(jīng)濟(jì)的重水精餾提純技術(shù)，為新中國核技術(shù)起步提供有力保障[3]。例如，在講解“萃取”知識點時，可以青蒿素的萃取工藝為例，講解萃取原理，同時引入屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素的歷程。屠呦呦課題組在發(fā)現(xiàn)青蒿素的實際功效前，已經(jīng)根據(jù)中藥經(jīng)典古籍篩選了幾百種中藥提取物樣品，而結(jié)果不理想，但其始終不輕言放棄，百折不撓。最終，受東晉名醫(yī)葛洪《肘后備急方》“青蒿一握，以水二升，漬絞取汁，盡服之”的啟發(fā)，意識到可能是“高溫”破壞了活性成分，因此，屠呦呦決定改用低沸點的乙醚提取青蒿。在后續(xù)的臨床實驗中，為了加快推進(jìn)實驗進(jìn)程，屠呦呦更是主動申請成為首批人體實驗志愿者，她為國家發(fā)展、為世界人民的健康的科研獻(xiàn)身精神值得每個當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)[4]。

2.3 工程理論結(jié)合傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化自信

文化自信是“化工原理”課程思政的靈魂，中華民族五千年的燦爛文化文明與源遠(yuǎn)流長的物質(zhì)文明緊密聯(lián)系。例如在講解“蒸餾”時引入源自東漢時期的《九醞酒法》中記錄的我國傳統(tǒng)的釀造酒法，這是有文字記載的世界上最早的古老蒸餾釀酒的方法，傳承至今已有1800 多年歷史[5]。在授課時，教師可以結(jié)合酒文化詩詞如曹操短歌行“何以解憂，唯有杜康”，又如李白的“舉杯邀明月，對影成三人”，又如蘇軾的“明月幾時有，把酒問青天”等等。又如，在課程中引入《天工開物》中記載的工程技術(shù)知識。在課程思政實施中融入中國傳統(tǒng)文化知識，使大學(xué)生在文化傳承中形成強(qiáng)烈的民族自豪感，提升學(xué)生的傳統(tǒng)文化修養(yǎng)，從而增強(qiáng)其文化自信。

2.4 樹立科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)環(huán)境工程意識

對于沉降和過濾分離，沉降室可分離粒徑大于50μm 的粗顆粒；旋風(fēng)分離器的分離粒徑范圍為5～10μm，但嚴(yán)重危害人類健康的PM2.5 等粒徑更小的顆粒則需要膜分離、袋式過濾器、靜電除塵器等設(shè)備來除去[2]，因此，教師可講解降塵霧炮機(jī)的強(qiáng)化降塵作用原理與沉降和過濾分離的關(guān)聯(lián)。一方面，水霧可以降低氣體溫度從而降低氣體粘度，有利于沉降；另一方面，水霧可作粘合劑，使粉塵微粒凝結(jié)變大，從而增加重力并強(qiáng)化沉降。教師在講解專業(yè)知識原理時，應(yīng)注重實踐創(chuàng)新應(yīng)用，并結(jié)合課程思政理念樹立學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，以及培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境工程領(lǐng)域結(jié)合化工原理專業(yè)知識解決問題的能力。

3 “化工原理”課程思政教學(xué)體系構(gòu)建

3.1 加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)，樹立師德師風(fēng)楷模

“政治素質(zhì)過硬、業(yè)務(wù)能力精湛、育人水平高超”是習(xí)近平總書記對強(qiáng)化新時代高素質(zhì)教師隊伍建設(shè)的要求。教師要堅定信念，以身作則，達(dá)到“四有”“四個引路人”和“四個相統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)[6]。教師的育人能力與教師自身的師德師風(fēng)密切相關(guān)。筆者認(rèn)為教育不能是浮于表面的說教，也不能是刻意的要求或是流于形式主義。學(xué)校應(yīng)該定期開展師德師風(fēng)培訓(xùn)，要求教師加強(qiáng)思想政治教育學(xué)習(xí)，向師德師風(fēng)楷模學(xué)習(xí)。同時開展課程思政教學(xué)大賽，為課程思政教學(xué)能力提升提供良好條件，確保教師“師德”的質(zhì)量。教師具備高尚的師德、精良的業(yè)務(wù)能力、創(chuàng)新實干的精神，是“化工原理”實施課程思政教學(xué)的切實保障。

3.2 教學(xué)融入科研，科研支撐教學(xué)

在“化工原理”課程教學(xué)中，教師將創(chuàng)新性科研思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和百折不撓的科學(xué)精神潛移默化傳遞給學(xué)生[7]。在進(jìn)行超臨界流體萃取實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師可結(jié)合科研思路講解超臨界流體萃取原理、提取速率與各因素之間的動力學(xué)過程研究。在精餾實驗中，可以應(yīng)用Aspen Plus 模擬，根據(jù)精餾設(shè)計的結(jié)果確定精餾操作的回流比、理論塔板進(jìn)料位置，并且進(jìn)行塔頂冷凝器、塔底再沸器的設(shè)計和選型與校核。在“化工原理”課程設(shè)計中，運(yùn)用Aspen Plus 模擬設(shè)計計算解決工藝中反應(yīng)、溶劑回收循環(huán)利用等問題。在講解蒸發(fā)時，可觸類旁通地引入閃蒸技術(shù)在廢水廢氣處理中的新技術(shù)。在教學(xué)過程中，通過研習(xí)新的文獻(xiàn)資料不斷創(chuàng)新、勇攀高峰，爭取解決一些關(guān)鍵的“卡脖子”應(yīng)用問題。另外，教師通過指導(dǎo)學(xué)生完成大學(xué)生創(chuàng)新性項目和參加挑戰(zhàn)杯賽獲獎，做到教學(xué)融入科研，科研支撐教學(xué)。

3.3 以化工設(shè)計大賽為契機(jī)，全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)

將化工原理與化工設(shè)計的工程實踐相結(jié)合，打造從基礎(chǔ)的設(shè)計計算到設(shè)計設(shè)備選型，再到圖紙繪制以及廠區(qū)設(shè)計一系列課程體系實踐應(yīng)用實例。為強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神和百折不撓的創(chuàng)新精神培養(yǎng)，教師可以全國大學(xué)生化工設(shè)計大賽為契機(jī)，以學(xué)生參加全國性的設(shè)計競賽作為課程評價新指標(biāo)，不斷更新教學(xué)形式，勇于實踐專業(yè)課程思政，實踐多門課程體系建設(shè)，不斷提高教學(xué)能力，充分發(fā)揮化工學(xué)科的優(yōu)勢，從提高學(xué)生內(nèi)驅(qū)力出發(fā)，從工程類實際運(yùn)用的化工設(shè)計比賽出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，營造濃厚的創(chuàng)新氛圍，實現(xiàn)“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促創(chuàng)”。

4 思考與建議

課程思政是新時期課程教學(xué)中一個戰(zhàn)略性與長期性的實踐工作。教師在講解“化工原理”課程專業(yè)知識時，融入正能量的課程思政內(nèi)容是一門講臺上的藝術(shù)。首先，教師要加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí)，具備對政治事件的正面把握和宣傳能力，利用馬克思主義的唯物論、矛盾對立統(tǒng)一理論解釋自然規(guī)律。其次，教師要加強(qiáng)對傳統(tǒng)文化的學(xué)習(xí)，克服理工科教師人文知識儲備不足的缺陷，講解枯燥的專業(yè)課時，通過引經(jīng)據(jù)典傳遞中國傳統(tǒng)文化中寶貴的精神。再次，教師要加強(qiáng)課程教案設(shè)計與講稿文案設(shè)計，將充滿正能量的課程思政文化元素融入專業(yè)課程講解中，拓展課程思政建設(shè)與實踐的頂層設(shè)計方法，在潛移默化中創(chuàng)新“化工原理”課程思政教學(xué)實踐方式。最后，教師要以教育教學(xué)基本理論和基本技能學(xué)習(xí)為重點，滲透前沿教學(xué)理念和教學(xué)方法的運(yùn)用，包括教學(xué)設(shè)計、教學(xué)行為、教學(xué)評價、教學(xué)反思與研究、微課實踐教學(xué)、PBL 實踐教學(xué)工作坊、BOPPPS 實踐教學(xué)工作坊、OBE 理念的運(yùn)用。