趙 波

(臺州學(xué)院 醫(yī)藥化工與材料工程學(xué)院，浙江 臺州 318000)

化工原理作為高?；ぜ捌湎嚓P(guān)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的工程實踐性，與化工過程密切相關(guān)，同時該課程在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起著承前啟后、由理及工、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用。該課程主要運用數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科的理論使學(xué)生獲得動量傳遞、質(zhì)量傳遞和熱量傳遞的基本理論與實踐技能。研究化工生產(chǎn)中的單元操作基本原理、計算方法以及所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)與選型等[1,2]。傳統(tǒng)化工原理課程教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生運用辯證唯物主義觀點和科學(xué)方法考察、分析和處理工程實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點、實驗技能和設(shè)計能力[3]。

2020年5月教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(教高[2020]3號)，《綱要》指出培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)。要求高校教師要寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中。這一戰(zhàn)略舉措，影響甚至決定著國家長治久安，影響甚至決定著民族復(fù)興和國家崛起[4]。化工原理是培養(yǎng)合格的化工類專業(yè)技術(shù)人員知識結(jié)構(gòu)和能力的重要組成部分，在專業(yè)人才培養(yǎng)方面起到非常重要的作用[5]。因此，在化工原理教學(xué)過程中引入思政教育，使得理論課程與思政課程同向同行，將顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，可以幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀?；ぴ碚n程思政對推動教學(xué)改革、提升教學(xué)質(zhì)量、全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著極為重要的意義。

本文以化工原理課程為例，探討了課程中的部分思政元素，并重點闡述了課程中相關(guān)章節(jié)知識點所蘊含的工匠精神與文化自信，爭取在化工原理授課過程中將傳播知識與育人“無縫對接”，從而更好地培育學(xué)生，真正做到“教”“育”一體、落實立德樹人根本任務(wù)。

1 化工原理中的思政元素

從2019年起，我們在化工原理教學(xué)實踐中努力將專業(yè)知識同學(xué)生的價值觀教育、綜合素質(zhì)教育結(jié)合起來，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在育人中的主渠道作用。教學(xué)過程中將專業(yè)知識、技能教育與育人內(nèi)容有機(jī)融合，采用講故事、看視頻、提出問題、小組討論等多種方法把課程思政融入到專業(yè)知識技能教育過程中。化工原理課程挖掘的知識點與部分思政教育元素舉例如表1。

2 化工原理中的工匠精神

工匠精神是一種職業(yè)精神，它是職業(yè)道德、職業(yè)能力、職業(yè)品質(zhì)的體現(xiàn)，是從業(yè)者的一種職業(yè)價值取向和行為表現(xiàn)?！肮そ尘瘛钡幕緝?nèi)涵包括敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的內(nèi)容。工匠精神在個人人格修養(yǎng)、培育社會主義核心價值觀、建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興等方面都有著不可忽略的現(xiàn)實意義[6]。因此，在化工原理教學(xué)過程中對應(yīng)相關(guān)知識點我們反復(fù)加強(qiáng)對學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)，充分發(fā)揮課堂教學(xué)的主渠道作用。

表1 化工原理課程思政素材

精餾操作型計算中需要采用試差法，這是一個繁瑣的、不斷接近真值的過程，為了使學(xué)生加深對此過程的理解，向?qū)W生講述“糖丸爺爺”顧方舟研發(fā)脊髓灰質(zhì)炎糖丸疫苗的故事[7]。1960年前我國每年有2～4.3萬個孩子會患上小兒麻痹癥，顧方舟從蘇聯(lián)醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒研究所博士畢業(yè)后，回國扛起了此病的攻克重任。顧方舟團(tuán)隊排除萬難，經(jīng)過無數(shù)次的實驗，疫苗終于研發(fā)成功。為了驗證疫苗的安全性，他自己把疫苗全部喝下。確定成人安全后，又讓他不滿一歲的兒子喝下脊髓灰質(zhì)炎疫苗來驗證兒童的安全性，后來又改善了疫苗的口感，做成了小朋友都喜歡的白色糖丸，我國也徹底消滅了脊灰野生病毒的傳播。通過講故事，使學(xué)生認(rèn)識到我們在做事情的時候具有抗挫能力和工匠精神的重要性。

流體流動的操作型計算中一類問題是流體輸送量的求取，在用伯努利方程求解此問題過程中涉及到流速和摩擦系數(shù)λ兩個參數(shù)，并且λ是一個復(fù)雜的非線性函數(shù)，求解過程需要試差或者迭代，是一個比較繁瑣的過程，這就要求學(xué)生既要明確目標(biāo)，又要堅持不懈才能取得成功，從而引出科學(xué)家南仁東的故事[8]。南仁東曾任FAST首席科學(xué)家、總工程師，獲評“中國天眼”的主要發(fā)起者和奠基人。1994年，他提出FAST工程概念，主導(dǎo)利用貴州省喀斯特洼地作為望遠(yuǎn)鏡臺址，從論證立項到選址建設(shè)歷時22年，主持攻克了一系列技術(shù)難題，為FAST重大科學(xué)工程的順利落成發(fā)揮了關(guān)鍵作用。為了給“天眼”選址，南仁東用了12年，帶著團(tuán)隊對1 000多個洼地進(jìn)行比選，排除重重困難，又實地走遍上百個窩凼，最終決定選址在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣大窩凼。而FAST的建造沒有經(jīng)驗可循，很多關(guān)鍵技術(shù)都是自主創(chuàng)新。作為世界最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST將在未來10～20年保持世界設(shè)備的領(lǐng)先地位。南仁東的愛國情懷、勇于擔(dān)當(dāng)和工匠精神激勵著廣大科技工作者繼往開來，不懈奮斗！

化工管路中流體流經(jīng)管閥件造成的機(jī)械能損失稱為局部阻力損失。其中流體流動截面發(fā)生變化時產(chǎn)生的局部阻力損失和邊界層分離現(xiàn)象有關(guān)，邊界層分離會導(dǎo)致阻力損失增大，引申出我國高鐵車頭的流線型設(shè)計就可以最大限度減少運行過程中空氣的邊界層分離，降低運行阻力。而中國高鐵技術(shù)能實現(xiàn)世界第一，無縫鋼軌技術(shù)功不可沒。一條完整的高鐵線路，就是由大量的、精確控制誤差并且?guī)缀醪淮嬖诤缚p的無縫鋼軌焊接而成，從而引出大國工匠李萬君的事跡[9]。李萬君作為中國第一代高鐵工人杰出代表，在平凡崗位上創(chuàng)造出非凡業(yè)績。他從1987年19歲開始工作到現(xiàn)在，一直在做焊接，剛到工作崗位面對又苦又累的惡劣工作環(huán)境，一起入廠的伙伴紛紛離開技術(shù)崗位，他卻沒有動搖始終艱守在一線，從普通的焊接工人變成了焊接大師。李萬君的焊槍已經(jīng)出神入化，他能把兩根直徑僅有毫米的不銹鋼焊條，分毫不差地對焊在一起而不留一絲痕跡。他能在20米外，從焊接聲中準(zhǔn)確地判斷出電流大小、電壓高低。他能從焊接的聲音中判斷哪個地方焊得不好，焊縫是寬還是窄。為了在國外對我國高鐵技術(shù)封鎖面前實現(xiàn)“技術(shù)突圍”，李萬君奮勇當(dāng)先、迎難而上、憑著一股不服輸?shù)你@勁兒、韌勁兒，一次又一次地試驗，取得了一批重要的核心試驗數(shù)據(jù)，最終帶領(lǐng)團(tuán)隊在轉(zhuǎn)向架技術(shù)上取得了重大突破，為我國開發(fā)和生產(chǎn)新型高鐵提供寶貴依據(jù)，被人們稱為“工人院士”。李萬君在平凡的崗位上做出了不平凡的業(yè)績，他精湛的技藝和積極探求的精神，令人嘆為觀止！

在化工原理授課過程中，通過多次講故事的形式使學(xué)生認(rèn)識到一旦決定好職業(yè)，就要全心投入，熱愛自己的工作，具有敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新的“工匠精神”，才可能成就一番事業(yè)，實現(xiàn)自己的人生價值。

3 化工原理中的文化自信

文化自信是一個民族、一個國家以及一個政黨對自身文化價值的充分肯定和積極踐行，并對其文化的生命力持有的堅定信心。我們的文化自信，不僅來自于優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的底蘊以及傳承與創(chuàng)新和發(fā)展，更來自于當(dāng)今中國特色社會主義的蓬勃生機(jī)[10]。在短短幾十年的社會主義實踐中，我國創(chuàng)造了舉世矚目的成就。在化工原理授課過程中，我們深入挖掘了相關(guān)知識點所隱含的關(guān)于文化自信的思政元素。

化工原理流體流動章節(jié)中涉及流體的概念，并且化工生產(chǎn)中涉及的物料大部分是流體，和我們?nèi)粘Ｉ罹o密相關(guān)的水也屬于流體，從而引出《道德經(jīng)》中關(guān)于水的描述，使學(xué)生了解哲學(xué)經(jīng)典著作。《道德經(jīng)》的第八章專門對水進(jìn)行了如下描述：上善若水，水善利萬物而不爭。處眾人之所惡，故幾于道，居善地，心善淵，與善仁，言善信，正善治，事善能，動善時。夫唯不爭，故無尤[11]。老子在兩千多年前就告訴我們最高的智慧和品德就像水一樣，水善于利萬物而不爭，水處于眾人最不愿意去的地方，它處于的是行善之地，人心也要像深水一樣靜水流深，要寧靜致遠(yuǎn)，要善于沉淀；與人相處時、給人東西時、對人有恩德時要像水一樣平等仁愛。說話也要像潮水一樣“潮信”，講信用；政治清明像水一樣公平公正清廉；為人做事要像水一樣有多種多樣的本事卻又做事專一，奔流向海；處事智慧也像水一樣，要懂得尋找時機(jī)，該動則動，該靜則靜，該隱則隱，該繞行則繞行。所以像水一樣，有善利不爭的品性，也就沒有煩惱憂愁?！兜赖陆?jīng)》中所蘊含的文化，是中國人源遠(yuǎn)流長的根本，這些千百年傳承的理念，已浸潤于每個國人心中，成為日用而不覺的價值觀，構(gòu)成中國人的獨特精神世界，這些最基本的文化基因也是中華民族有別于其他民族的獨特標(biāo)識。

化工原理傳熱章節(jié)概述的授課過程中，向?qū)W生提出我們的衣食住行都和傳熱過程息息相關(guān)，從而引出我國自主研發(fā)的“飛天”艙外航天服就巧妙地解決了熱防護(hù)和溫度調(diào)節(jié)等傳熱的問題，讓學(xué)生知道“飛天”是我國自主研發(fā)的第一套艙外航天服，它不僅可以保護(hù)航天員免受輻射、真空、微流塵等環(huán)境的危害，還可以給他們提供一個適合人體生存的氣體和溫度、濕度環(huán)境[12]。中國是繼美國和俄羅斯之后，當(dāng)今世界上僅有的三個能掌握艙外航天服制作技術(shù)的國家。另外，按照研制規(guī)律而言，艙外服的研制最起碼也需要八年時間，而這個具有中國特色、國際先進(jìn)水平的艙外航天服卻只用了不到四年時間就自主研制成功，創(chuàng)造了一個世界奇跡。

化工原理流體流動章節(jié)流動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)授課過程中涉及邊界層及邊界層脫體，由邊界層分離現(xiàn)象知道流體流經(jīng)柱體時，在流道擴(kuò)大段具有逆壓梯度，容易造成邊界層的分離，從而產(chǎn)生大量的旋渦，大大增加了機(jī)械能損耗。而流線型的物體可以大大減少甚至消除邊界層分離現(xiàn)象，降低物體運動時的阻力，提高運動速度。從而引出我國高鐵車頭的流線型設(shè)計，向?qū)W生講述中國高鐵具有多個世界第一[13]。中國高鐵在建里程世界第一，已經(jīng)開通的高鐵運營里程也是世界第一，商業(yè)運營速度居世界第一，京滬高鐵是世界上一次建成線路最長、標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路，哈大高鐵是世界首條新建高寒區(qū)高鐵，京廣高鐵是世界單條運營里程最長的高鐵，蘭新高鐵是世界上一次性里程最長的高鐵。中國高鐵不光速度快，舒適度也是遠(yuǎn)超其他國家。

化工原理流體流動章節(jié)在講授流體靜力學(xué)方程的時候，引入我國“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的例子。“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器是中國海洋科技發(fā)展的一個里程碑，實現(xiàn)了中國載人深潛新的突破，設(shè)計最大下潛深度為7 000米級[14]。讓同學(xué)們通過流體靜力學(xué)基本方程計算“蛟龍?zhí)枴背惺艿膲毫?，通過其承受的巨大壓力讓學(xué)生了解“蛟龍?zhí)枴钡目萍己俊?“蛟龍?zhí)枴笔且凰矣芍袊孕性O(shè)計、自主集成研制的載人潛水器，使我國成為繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術(shù)的國家，并且在全球載人潛水器中位列第一梯隊，可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域中使用，對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義。

通過深入挖掘化工原理知識點中蘊含的傳統(tǒng)文化以及相關(guān)舉世矚目成就的介紹，使學(xué)生認(rèn)識到中華民族能實現(xiàn)國家的繁榮富強(qiáng)、屹立于世界民族之林，都離不開自身優(yōu)秀文化的積極引領(lǐng)和強(qiáng)力支撐，從而大大增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，加深學(xué)生的文化自信。而堅定的文化自信，對于我們?nèi)娼ㄔO(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國、實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興具有強(qiáng)烈的時代意義。

4 結(jié)語

在化工原理教學(xué)過程中，我們秉持著一明一暗兩條教學(xué)線索，與相關(guān)知識點關(guān)聯(lián)的課程思政案例以暗線形式引入課堂，使得原本枯燥的知識點鮮活起來。通過課程思政元素的引入，大大豐富了課程資源，提高了課程的知識性、趣味性和實用性，明顯激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過教師不斷深入地挖掘，越來越多的知識點開始加入育人的行列，在不知不覺中感化學(xué)生，提升課程的溫度。教師在傳授專業(yè)知識和技能的過程中開展德育工作，傳遞正能量，對學(xué)生的人生觀、價值觀、民族自豪感、工匠精神等諸多方面進(jìn)行引領(lǐng)，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)，真正實現(xiàn)教育的“三全育人”。