《化工分离过程》教学中实施课程思政的探索与实践

朱 晟 王罗春 闵宇霖 辛志玲

(上海电力大学 环境与化学工程学院，上海 200090)

习近平总书记在16年全国高校思想政治工作会议上指出，“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。”这一科学论述为高校开展课程思政教育指明了方向。

长期以来，大学生思政教育似乎自成一体，存在“孤岛”现象。习总书记强调要把思想政治工作贯穿于教学的全过程，这就要求我们不能将思政教育全部放在传统的思政课程中完成，而是应该使所有任课教师都参与到思政教育中，把思政教育落实到每一堂课中来。特别是在专业课程中融入思政教育的内容，充分挖掘专业课程中的思政元素，有效发挥专业课程的育人功能。二十世纪著名科学家爱因斯坦在《培养独立思考的教育》中指出，“用专业知识教育人是不够的。通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但是不能成为一个和谐发展的人。要使学生对价值有所理解并且产生热烈的感情，那是最基本的。他必须获得对美和道德上的善恶鲜明的辨别力。否则，他——连同他的专业知识——就更像一只受过很好训练的狗，而不像一个和谐发展的人[2]。”

相对于人文课程而言，理工科教学更注重自然科学原理的掌握与应用，在课程中开展思政教育存在一定的难点，如何在理工科专业课堂中融入思政教育内容？怎样才能将课程教学内容与“课程思政”进行有效融合？通过何种有效方法来实现？德育的教学成果如何体现？这些问题的解决需要对“课程思政”的核心内容进行深入学习，并从教学理念、教学内容、教学方法等进行系统改革，促进教学目标、教学要素与教学过程相互耦合，构建《化工分离过程》课程内容与“课程思政”相融合的教学模式。

1 《化工分离过程》课程基本情况介绍

《化工分离过程》是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术课程，以传递理论和分离单元操作为主要理论体系，是化学工程与工艺学科专业课中理论性和应用性较强的课程。它是利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等技术基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来对化工生产中常见的复杂物系的分离和提纯技术作一步研究和探讨。其内容主要包括气液相平衡，多组分精馏，特殊精馏(萃取精馏、恒沸精馏)，多组分吸收，新型分离方法等几部分。通过学习，使学生能够掌握各种分离技术的基本理论、设计计算方法、培养学生分析实际问题的方法和解决工程问题的能力。

2 《化工分离过程》课程思政建设的必要性

《化工分离过程》作为我院化学工程与工艺专业的专业必修课，是非常重要的思政教育阵地。在教学过程中不仅要教会学生专业知识，还要让学生在课堂上培养学习兴趣和思维习惯，打好做人的基础，具有正确的政治方向，高尚的思想品德和严谨的科学精神。

《化工分离过程》课程涉及的分离技术在理论上高度概括，涉及的具体化工过程和设备复杂多变，因此缺乏工程实践经历的学生难于理解和掌握，普遍感到理论枯燥、公式多、内容抽象。《化工分离过程》课程通常安排在第七学期，此时学生即将就业和考研，很多学生学习热情不高，不愿投入太多的精力，因此如何通过思政教育激发学生的兴趣，树立其工程观点和经济意识，同时提高他们分析和解决实际工程问题的能力，是《化工分离过程》教学中亟需解决的关键问题。

3 《化工分离过程》课程思政素材设计

每一门课程都有情感、态度、价值观的教育要求，只有对每门专业课程的思想政治教育内涵进行认真挖掘，并在授课过程中进行系统设计与规划，才能让思想政治教育在专业教学中有扎实的“落脚点”，才能将教书育人真正落实到课堂教学。

3.1 爱国主义

爱国是公民个人层面的价值观准则的第一项。爱国主义是中华民族精神的核心，是中华民族生生不息的强大精神动力，是每一个公民应具备的基本品德。化学工业发展史中充满了生动的爱国主义素材，从古代的四大发明，到今天的火箭升空、航母下海，都离不开化学工业的发展，都是我国劳动人民智慧和勤劳的结晶。在《化工分离过程》课程讲授中，可穿插爱国价值观教育。如“化工泰斗”侯德榜为了打破国外的垄断，实现中国人的制碱理想，把自己的全身心都投入到研究制碱中，通过五年的努力探索和与员工的团结奋斗，最终创制“侯氏制碱法”，并将其毫无保留的献给国家。前辈的爱国事迹能激发学生热爱国家的热情和信念，增强学生的国家使命感、社会贡献感以及公民责任感。同时可以通过历史经验和当今的国际形势分析告诉学生，只有强大的综合国力才是保障我们平等自由的基础。又如近期先后发生的“中兴事件”和“华为事件”，成为中美贸易摩擦下的一个缩影，使学生认识到只有祖国强大了，掌握了自己的核心科技，才不会受制于人，才能有更好的发展。不同时期赋予了爱国主义新的内涵，在面临多元化价值观冲击的当代，要求大学生能树立坚定的社会主义价值观信念，投身社会主义实践。课堂教育中鼓励学生将爱国的热情和信念转化为行动，学生能认清学习理论知识的重要性，扎实基础，逐步形成科学思维，加强科研意识，进而增强理论联系实际的能力，培养工程实践能力，以便将来能够运用所掌握的科学技术，在各行业领域为国家发展作贡献，践行爱国主义。

3.2 严谨细实、探索创新的科学精神

化工发展史还是培育学生科学精神的生动教材。在《化工分离过程》课程思政中讲授化工发展史能使学生加深对专业知识的理解，掌握科学的思维方法，也能起到融入人文教育，弘扬科学精神的作用[3]。例如，讲授绪论时可结合分离工程的发展背景，介绍 “三传一反”理论的提出：自20世纪五十年代以来，通过对化学工程的深入研究，化学工程师更清楚的认识到了化工过程的本质，即所有化工过程都可以分解成动量传递、热量传递和质量传递这三种传递过程或它们的结合。同时，随着石油化工的兴起，在对连续反应过程的研究中，逐渐形成了化学反应工程这一学科。由此产生了“三传一反”的概念，使分离工程建立在更基本的质量传递的基础上。从纷杂众多的化工生产过程中抽象出“三传一反”，即从特殊性中总结出普遍性，是认识上的飞跃，具有划时代的意义。这个理论的提出，是由于科学家具有严谨的、对事物仔细观察及认真分析的科学精神。再如，许多化工分离技术之所以能够不断得到优化和改进，是因为众多化学工程师勇于在前人工作的基础上不断探索革新。对二甲苯的分离过程即为一例。在C8芳烃中，对二甲苯是经济价值高、用途广泛的产品，对于其分离，二十世纪五十年代已实现工业化的低温结晶分离法是较成熟的一种方法，但其能耗大，设备投资和生产成本高，产品纯度略低。六十年代美国UOP公司首先发展起来的Parex模拟移动床吸附分离法，利用对对二甲苯有较强吸附作用的分子筛固体吸附剂，通过固相模拟移动的方法产生两相连续逆流接触的效果，有效降低了能耗，提高了设备的生产能力和分离效率，可以95%的回收率得到纯度为99.5%的对二甲苯。通过这样的讲述，可以让学生感受到化学工业发展过程中闪烁的创新之光，很好的培养他们学习《化工分离过程》的兴趣，培育他们的科学精神。

3.3 勇于实践、精益求精的工匠精神

在“中国制造”向“中国创造”转变的历史时期，习近平总书记在十二届全国人大四次会议中提出“中国制造2025需要工匠精神”，李克强总理也在2016年政府工作报告中首次提出培育精益求精的“工匠精神”[4]。《化工分离过程》课程中有很多以科学家名字命名的关联图或关联式，在讲授这些关联图和关联式时可以介绍这些科学家具有的“工匠精神”和感人事迹。如讲授多组分精馏简捷计算时，科学家吉利兰(Gilliland)利用自己搭建的精馏实验装置，对物系组分数从2至11、进料状态从冷液至蒸汽、操作压力从接近真空至40个大气压、关键组分间相对挥发度从1.26至4.05、最小回流比从0.53至7.0、理论板数从2.4至43.1等大量实验条件下的最小回流比、实际回流比、最少理论板数和实际理论板数四者之间的关系进行日复一日的研究，实验结果最终总结成了一种经验关联式，即吉利兰(Gilliland)图，为后来多组分精馏过程的研究奠定了基础。在《化工分离过程》课堂上，专业教师有义务引导学生在国家新工科的发展背景下，更应有精益求精、严谨细实、追求卓越的“工匠精神”，胸怀匠心。

3.4 “绿色生态”和“节能环保”技术观

近年来，随着国民经济的发展，人民生活水平逐步提高，但能源和环境问题也日益突显，成为全球普遍关注的焦点问题。习近平总书记在党的十九大作报告中明确坚持人与自然和谐共生是构成新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，并提出了实现中国梦第二个百年目标两个阶段的生态环境保护目标[5]。在能源和环境问题的推动下，化工生产技术得到了前所未有的发展，《化工分离过程》课程也需要与之契合，将“绿色生态”与“节能环保”的核心思想贯穿整个课程内容之中，使学生在学习专业知识的过程中逐渐养成“人人、事事、时时崇尚生态文明的社会新风[6]”，以身作则“推动生活方式和消费模式向勤俭节约、绿色低碳、文明健康的方向转变[7]”，并运用所学知识“构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构和生产方式[8]”。例如，精馏操作是化学工业中耗能最大的单元操作，占整个化工生产的40%～70%，采取措施降低精馏过程中的能耗显得尤为重要。在恒沸精馏中，利用恒沸组成随压力变化的“双塔变压精馏”流程即为一例，可不加恒沸剂而实现二元均相恒沸物的分离，节省了回收恒沸剂的设备与能耗。使学生认识到节能不一定要上大项目、搞高投入，通过设计合理的工艺流程和日常操作优化也能实现“节能环保”和“低碳经济”。

人类历史发展至今，化学工业对社会的发展做出了巨大贡献，但化工也有危害人体健康、破坏自然环境、加剧资源枯竭的负面效应。通过课堂讨论可以帮助学生树立科学发展观的理念，培养生态环保意识，增强法制观念。例如，在萃取精馏中，在萃取剂和精馏流程的确定和选择时，都要首先考虑使用者的安全，同时全面考虑原料的挥发性，输送过程的安全，贮存的可靠，废水、废气、废渣的妥善处理，原料的循环利用和回收等等，都要把对环境的危害降到最低，为子孙后代留下绿水青山和蓝天白云，引导学生从更高的角度探寻人与自然之间的和谐共处关系。

3.5 “协调发展“和”以人为本”生产观

近期国内化工企业安全事故频发，江苏盐城响水县化工园区事故发生后，惨痛的教训让社会各界对这一问题的反思讨论十分热烈。事故频发不仅造成严重的经济损失和人员伤亡，而且加剧了公众“谈化色变”的恐惧心理。我国不少地方的“化工围城”问题日益突出，企业搬迁关停似乎成为了解决之道。基于这样的背景，我们可以引导学生思考：搬迁就能杜绝安全和环境隐患吗？生产过程存在高风险的化工行业该如何发展？产生这样的现象的原因一方面是由于我国化工行业在生产技术的总体能力和水平上与世界发达国家相比还有相当大的差距，我国石油和化学工业的产品技术结构还是低端、落后和同质化的，这就是我国石油和化学工业产业结构的现状，也是我们必须要承认和正视的产业结构现实，因此，需要积极推动我国化工产业转型升级，同时完善相关法律法规和行业标准；另一方面，这些事故多是由操作不当或设备失修引起的，因此在生产过程中必须贯彻落实安全生产要求，牢固树立安全意识，最大限度消除安全隐患。在此基础上，进一步让学生全面、客观的认识化工和社会发展之间的相互作用与联系，引导学生建立“协调发展“和”以人为本”的生产理念。

4 结语

《化工分离过程》课程和其他专业课程一样，都是育人的主阵地，在教学过程中不仅要教会学生专业知识，还要让学生在课堂上培养学习兴趣和思维习惯，打好做人的基础，具有正确的政治方向，高尚的思想品德和严谨的科学精神。只要把握住课程思政的内涵，将立德树人内化于心，将思政元素落实在教学的相关环节，在教材中寻找思政元素、在教案中补充思政元素、在教室里展现思政元素，每位专业教师都将是教书育人的使者，专业课堂也会成为对大学生进行理想信念教育的重要途径。