《化工单元操作》课程思政教学改革与实践

马其坤，劳旺梅，曾 川，杨永红，张冬梅，李步先

(唐山工业职业技术学院建筑化工系，河北 唐山 063299)

《化工单元操作》课程作为高职化工类及相近专业开设的一门专业核心课程，旨在培养学生综合运用数学、物理和化学等基础学科的有关原理分析和解决化工生产过程实际问题的能力。它具有较强的工程实践性，与化工过程密切相关。结合学院化工人才培养特色，将思政教育润物无声地融入“三全育人”，从化工过程和化工问题中帮学生坚定理想信念、追求高尚情操，是教师的首要任务[1]。我院化工单元操作教师团队秉承教书育人的理念，探索该课程思政教育融入教学的方法和模式，以提高化工人才的综合素质。

1 课程思政教学改革的必要性与可行性

幸福优越生活环境中成长的当今青年大学生思维活跃，乐于接受新鲜事物，有独特的自我意识和认知，个性突出。但以自我为中心，自我管控能力、抗挫折能力和独立分析解决问题的能力较差；安全环保意识、责任意识淡薄。因受到网络多元价值观的影响，理想信念模糊，找不到努力的方向。《化工单元操作》的内容包括化工生产过程中流体输送、物料换热、均相与非均相物系分离等典型化工单元操作的基本原理、设备结构、过程优化、设计选型及基本操作[2-3]。课程教学内容贴近化工生产实际，易渗透实施思想政治教育。但《化工单元操作》知识点和技能点较多，课时有限，亟需教学内容整合设计，灵活运用多种教学方法和信息化手段，将专业知识技能与思想政治育人有机融合，通过“春风化雨，润物无声”方式将正确的人生观、价值观传递给学生。

2 课程思政教学方法与信息化应用

教学团队深入挖掘、梳理了课程中的知识点、技能点及蕴含的德育元素，进行《化工单元操作》课程教学内容重构。教学过程中综合运用多种教学方法，将与本岗位相关的专业知识和思政元素以事先查阅、课前测试、小组讨论、教师总结、课后拓展等形式穿插其中。专业知识强调与工作任务相关的同时尽可能展示新技术、新工艺等与岗位相关最新研究成果，提高学生的专业认同感和民族自豪感。同时，充分利用微课、视频、电子书、慕课等多种学习资源，在 QQ、微信、MOOC 课程、在线教学平台等具有时代感和吸引力的新媒体与学生交流互动[4]。学生在完成整个项目课程要求的工作任务过程中培养岗位所需的专业技能和职业素养。

3 化工单元操作课程思政教学的实施

3.1 逻辑思维能力、抗挫能力和工匠精神的培养

“三传一反”概括了化工生产过程的全部特征，传递是联系各单元操作的一条主线，最能够反映分析解决实际化工生产问题的的指导思想。在历史发展过程中形成了一些基本研究方法，主要包括基于实验的量纲分析法(经验方法)、数学模型法(半经验半理论方法)及过程分解与综合法等[5]。引入实际生产案例将这些研究方法与学生逻辑思辨能力、抗挫折能力和工匠精神培养有机结合，正是加强学生能力培养和进行素质教育的关键。典型单元操作过程相关研究方法见表1。

表1 单元操作典型研究方法Table 1 Typical research methods for unit operation

试差计算是多数单元操作过程常用的计算方法，如流体输送、物料换热、气体吸收、精馏、沉降等单元操作。试差法是不断趋于真值的计算过程，籍此可以培养学生的一丝不苟的严谨作风和精益求精的工匠精神，帮助学生坚定意志和信心，相信通过自己的不懈努力终究会成就美丽的人生。

3.2 理想信念、爱国情怀和科学精神的培养

化工单元操作过程涉及的诸多学科，各学科的发展、单元操作及设备发展过程中，无数科学家做出了突出贡献，如牛顿、伯努利、雷诺、傅里叶、努塞尔、斯托克斯、亨利、道尔顿等等。集各学科发展史、单元操作设备发展史和科学家传记等素材大大丰富了课程思政内容。教学过程中隐性渗透爱国主义、理想信念、使命感和科学精神等德育教育，具有极强的感召力。

3.3 安全环保意识和法律意识的培养

化工生产过程日益追求绿色化，对人体健康、安全管理和环境保护提出更高要求[6]。吸收、萃取等单元操作都涉及吸收剂、萃取剂等化学添加剂的选择与用量确定，若处理不当，排放的废气、废水和废渣等废弃物势必危害人体健康和生存环境，造成极大的安全隐患。典型环保问题和单元操作处理见表 2。如何做到绿色与经济是从事化工过程的科研人员臻于追求的。

表2 典型污染物及处理方法Table 2 Typical pollutants and treatment methods

教学过程中以教学内容为载体，结合实际生产中安全环保方面的典型案例，适时进行相应法律法规和国家标准普及，如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《大气污染物综合排放标准 GB16297-2017》(GB16297-1996)、《污水综合排放标准 GB8798-1996》及强制性国家职业卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值第 1 部分：化学有害因素》GBZ2.1-2019)等，强化绿色化工理念，培养学生的环保、安全、法律道德意识。

3.4 资源能源开发与有效利用意识的培养

经济社会可持续发展必须有各种资源和能源作为支撑。切实保护和合理利用各种资源和能源具有十分重大的现实意义和深远的历史意义。化工生产过程是典型耗能、耗资源的过程，精馏过程选择适宜回流比、吸收过程适宜吸收剂用量、萃取过程适宜萃取剂的用量等不仅关系到企业的经济效益，资源与能源的有效、合理利用同样不容忽视。随着全球能源结构和资源的日益紧缺，如何确定适宜的设计和运行参数，优化设备结构、工艺过程和运行条件成为首要考虑的问题，籍此增强学生资源合理利用和新能源开发的意识。

3.5 科学的世界观和方法论的培养

化工单元操作课程除知识点和技能点极其丰富外，还蕴含着丰富的哲学思想[7]。传质与传热的动态平衡体现着“运动的绝对性和静止的相对性”哲学思想；将重力沉降简化为光滑球形颗粒的自由沉降过程分析沉降速率、将过滤过程简化为流体通过平行细管分析过滤速率、将过程分解法应用于传质与传热速率分析体现着“主要矛盾与次要矛盾”的哲学观点；蒸汽冷凝、溶液结晶、溶剂汽化等相变过程是“量变到质变”的典型代表。精馏回流比、吸收剂用量和萃取剂用量等的确定涉及操作费用与设备费用这一对矛盾的对立统一。精馏的多次部分气化和多次部分冷凝过程体现着“否定之否定”的哲学理念。湍流流动层流内层的传质传热分析说明学习必须通过现象抓住本质。在教学过程中，将科学和哲学有机地结合，激发学生对所学课程的兴趣，让学生用科学的世界观和方法论来分析和解决问题。

4 结 语

课程思政的初心是培养人文素养和科学素养兼备的新时代青年英才[8]。教师的任务不仅要提高学生的专业知识和技能，更应担当起“立德树人”的时代要求，树立“人人思政”的理念，充分挖掘和发挥专业课程所蕴含的思政教育元素和所承载的思政教育功能，立足专业课程学术内涵，制定课程思政背景下专业课程的素质目标，有效利用教学的各个环节，灵活运用案例式、启发式等教学方法和信息化教学手段，实现专业知识体系教育与思想政治教育的有机统一，促进二者同频共振。