案例引入在“化工原理”课程思政中的应用

胡振光，梁 军，王桂霞

(桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林 541004)

一、前言

2016 年 12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“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]这对我们高校教师的课堂授课提出了新的要求，加强思政教育元素融入科学知识教育。习近平总书记在2019年3月18日学校思想政治理论课教师座谈会上发表重要讲话时再次指出：“要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员、全程、全方位育人。”[2]因此，如何在专业课教学中融入思政教育理念和职业道德培育，实现知识传授与思政教育的有机统一，增强学生的专业认同感、民族自豪感，实现中国梦的责任感，成为大学专业课程教师教学改革的重点之一。

“化工原理”课程是化工专业本科专业课程体系的核心课程之一。通过本课程的理论知识讲解、单元操作实验、综合实践等教学活动，培养学生的科学观、价值观、社会观，全面提高学生的综合素质，培养出工程基础知识扎实、思想政治立场坚定、具备解决复杂工程能力的新时代的接班人[3]。课堂教学是课程思政建设的主渠道，自2017年以来，以培养合格的社会主义接班人为根本，以社会主义核心价值观为引领，以化工单元操作为载体，深入挖掘和提炼知识点中蕴藏的思政教育元素案例，通过案例引入探索专业课程思政教育新模式，为推进全国高校化工类课程思政教育提供一定的借鉴与参考。

二、“化工原理”课程特点

“化工原理”是化学工程与工艺及相近专业的一门基础专业课程，充分发展“四大化学”在工程领域的实际应用，又是后续化工专业课程的基础。“化工原理”主要涉及化工生产过程中各种单元操作的物料衡算、热量衡算、过程控制加速和减缓，具有非常显著的工程性，担负着培养学生解决复杂工程问题能力的综合训练。所以本课程知识为将来毕业生从事工程技术相关工作奠定良好的基础。

由于课程涉及的工程案例、工艺参数、数学模型比较多，多年的教学经验告诉我们，“化工原理”传统的课堂教学对于从未踏出过校门的大学生来说比较抽象，难以理解，“知识陈旧，学之无用”消极思想的存在，使得学生产生抵触心理，失去学习兴趣。为了激发学生学习兴趣，使“枯燥无味的课堂”变成“精彩动听，引人入胜的演播”，学校的“化工原理”课程教学团队充分利用“化工原理”课程的育人优势，积极挖掘与各单元操作相关的思政元素，从单元操作教学内容出发，确定思政教学目标，搜集单元操作工程实例及热点问题并融入相应的思政元素，坚持“小故事，大道理”，同时利用工程案例式教学、反思问题式教学，使得道理通俗化、课堂生动化、知识点情感化，实现专业课程与思政教育的协同效应。

三、“化工原理”课程思政案例引入的实践探索

“化工原理”课程思政的教学，结合课程内容有机融入思想政治教育，建立了化工原理课程思政案例素材库(见图1)。根据目前“化工原理”教学大纲，总共包括7个典型的单元操作：流体流动与输送，非均相物系分离，传热单元，气体吸收单元，蒸馏单元，萃取单元，干燥单元。每个单元操作均有独立的知识体系，根据每个单元操作具体的知识点悄无声息地融入思政元素，即案例引入是我们课程思政教学的整体思路。

图1 化工原理课程思政案例素材库

(一)引入著名学者励志人生案例，培养学生使命感

“化工原理”课程知识点包含很多数学模型、准数群，其中很多是用人名命名的，典型的例如雷诺数、傅里叶定律、顾毓珍公式、努赛尔准数，等等，可以重点作为思政教学的融入点。在教学中，利用这些著名学者的学术成就背后的励志人生，激励学生努力学习，敢于挑战学科前沿，坚定服务国家、造福人类的责任感、使命感。

例如：在传热单元学习的过程中，教师可以结合热传导定律——傅里叶定律介绍法国科学家傅里叶不屈不挠的励志人生。9岁就成为孤儿的傅里叶，凭借顽强的意志和自己的优势数学思维，不畏学术权威，提出了自己经典的传热理论，最终在热学和数学领域为人类的自然科学发展进步做出了不朽的贡献。通过此思政案例的引入，让学生懂得任何一条科学定律的后面都是几代科学家反复论证，并通过实践检验而得出的，同时也鼓励我们学生在学习的过程中善于思考问题，提出问题，让真理在辩论中永生。

另外，我们接触的“化工原理”以人名命名的公式和数学模型中有以中国人命名的“顾毓珍公式”： 1932年顾毓珍的博士论文《A study on flow offluids during isothermal and non-isothermal flow》(流体在等温和非等温流动状态下之研究)中论述到在光滑圆管内流体流动时的摩擦系数与雷诺数的关联式，工程界称之为“顾氏公式”，并获得国际学术界公认。通过课堂讲解顾毓珍公式的应用方法和应用领域，然后简单介绍一下顾毓珍，我国著名化学工程专家，中国液体燃料与油脂工艺研究的开拓者，中国流体传热理论研究的先行者以及在我国化工领域所做出的巨大贡献，让学生在潜移默化中增强民族自豪感和自信心。

教师结合著名学者在化工领域所做出的贡献，为学生讲解经典公式和定律的同时，基于思政培养的角度，重点介绍一下著名学者的励志人生，教育学生在成长成才的过程中明白“天才是99%的汗水加1%的灵感”。在讲解到中国科学家在此领域的贡献时，着重强调中华民族在此领域的贡献也是不胜枚举，增强学生的民族自豪感和民族自信心，培养其振兴中华的使命感和斗志，从而促进学生的综合素养不断发展与提升。

(二)引入著名工程案例，树立正确的工程伦理观

“化工原理”课程中的单元操作涉及很多实际的工程案例，在课程的授课过程中，尽量引入著名的工程案例，让学生懂得知识指导实践的道理，明确作为一名未来的工程师在化学工程设计各个环节所面对的伦理义务，树立正确的工程伦理观念。比如：流体流动输送单元操作时可以引入我国古代的水利工程，享有“世界古代水利建筑明珠”美誉的广西灵渠，此水利工程是我们分支管路流体分配的典型工程案例。灵渠的铧嘴将湘江分流，一支流继续北上，一支流汇入南下的漓江；借助大、小天平坝的鱼鳞石护面(产生流体阻力)，将湘江水7分北上，3分南下。这一著名工程案例的引入，不但有力地说明了分支管路的实际应用，还从思政角度教育学生，古代中国劳动人民聪明智慧的伟大工程至今依然发挥着重要作用。

结合这一典型案例，鼓励学生去搜集相关的与灵渠相似的工程案例，比如四川的都江堰、三峡大坝、三门峡水库、京杭大运河等，并且要阐明所选取的工程案例与所学知识点之间的联系，充分体会学以致用的含义，必要时针对工程在社会发展史上所起到的作用展开讨论，从而培养学生善于发现问题、科学合理解决问题的能力。

(三)引入党史教育案例，树立正确的价值观

在“化工原理”课程授课中，引入一些与伟大的中国共产党相关的历史案例，激发学生的爱国爱党情怀，培养学生正确的价值观。学生在学习过程中既理解了知识点，又加深了历史的记忆，从而达到“学史可以明智，鉴往而知未来”的效果。比如我们在讲到流体的连续性方程时，让学生提前查阅了红军强渡湘江战役的渡口，分析其水流特点，解释一下当年我们的党为什么选择这样的渡口过江。课堂上我们借助红军强渡湘江的两个渡口即凤凰嘴渡口和界首渡口，向同学们阐明连续性方程的物理意义：江面宽，水流缓，即水流速小；江面窄，水流急，即水流速大。我们英勇的红军不畏界首渡口的水流湍急搭设浮桥顺利过江；凤凰嘴渡口虽然水流速小，但是江面宽，给敌军也以优势，红军在此渡口付出了惨痛的代价。

结合这一党史典型案例，鼓励学生去查阅红军长征途中“四渡赤水，飞夺泸定桥，强渡金沙江”所涉及渡口的特点，与所学知识点之间的联系，结合当时的历史背景分析一下当时的选择，虽然史实不可更改，但是可以要求学生发表自己的意见和建议，并给出理由。通过学习讨论过程，学生不仅收获了知识点，而且还潜移默化地接受了党史教育，同时为其将来在工作岗位上因地制宜，灵活多变，确保采取正确的思维方式奠定了良好的基础。

(四)引入科技前沿案例，培养学生家国情怀

科技发展至今，化工领域世界范围内的科技难题仍然存在，国外对我们“卡脖子”技术难题也不少，“化工原理”课程虽然是化工专业基础课程，但是在涉及相关单元操作时，我们可以适当引入化工领域相关的科技前沿案例，对学生进行启发式引领教学，学生在学习知识点的同时深刻体会我们所学的知识在未来的工作岗位上的重要性，培养学生作为未来的科技工作者的责任担当，从而进一步弘扬科学家精神，肩负新时代科技使命。

例如：我们在讲解过滤单元操作时，穿插介绍了目前我国自主研发的比较先进且已经开始投产的膜分离技术，“2021年4月8日报道中国石化首套年产4万支纳滤/反渗透膜项目在燕山石化全流程贯通”[4]。该膜分离性能可达到国际先进水平，可有效去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。此案例的引入，学生不但多了解了一种分离技术膜分离，而且还明白了原来所谓的“卡脖子问题”对我们现实生产和生活的影响是比较严重的，从而激发学生科技强国的使命感和科技报国的紧迫感。

讲到吸收单元时，我们引入了国内非常成功的吸收案例：扬子石化超低排放燃烧(CEB)尾气处理环保装置[5]。南京江北大厂区的扬子石化已有近40年的历史，公司一直将“维护好长江沿岸的生态环境”作为企业义不容辞的社会责任。自2009起，扬子石化就有意识有目标地开始实施总挥发性有机物(VOCs)治理，累计建设了25套治理设施，主要以活性炭吸附、碱洗、变压吸附等技术为主，重点应用在污水池、工艺废气等污染源排放治理领域。随着国家对VOCs排放标准的不断升级，2017年扬子石化启动了第二轮VOCs高标准治理工作，先后试点完成多台常压储罐高效密封改造，新建多套VOCs治理设施，全面覆盖需治理的污水池、工艺废气等环节。厂区空气环境有了显著改善，长江沿岸空气质量也得到了有力保障。通过此工程案例的引入，让学生知道所学的知识在真实的生产现场有着非常广泛的应用，摒弃以前大学课程都无用的观念，并且感兴趣的学生会深入去了解具体工艺并分析。

四、案例引入课程思政元素的教学反思

通过4个学期的案例引入“化工原理”课程思政元素的教学实践，教学团队教师在充分为学而教的教学设计中尽可能去查阅相关资料，挖掘相关的思政元素融入课堂教学中，同时激发和鼓励学生，结合自身的成长环境和经历，找到相类似的契合点，从中总结所受到启发、启示或者对其将来职业规划的影响。

案例引入课程思政教学方式，对教师团队提出了更高的要求：首先每学期都需要及时查阅广泛的资料支撑更新课程内容，其次对学生寻找的契合点还要去判断是否合适，最后还要引导学生不仅从基础知识方面得到提升，还要从思想教育方面得到升华。自从引入课程思政案例以来教师团队经常一起备课，讨论案例的恰当与否，反思教学所带来的效果。如此反复进行了4个教学周期实践，教学团队对案例的选用采用了反复推敲、及时更新、总结效果再提炼的模式，争取达到全方位育人的效果。

五、结语

根据“化工原理”课程的特点，结合新时代将思想政治教育融入课堂的要求，学校“化工原理”教学团队对其蕴含的思政元素进行了充分挖掘，初步设计了各单元操作课程思政切入点，并对其详细的文献资料和史实进行调研，建立了化工原理课程思政案例素材库。在思政教学实施的过程中，“化工原理”教学团队经案例引入方式，把思政教育渗透到各个教学环节中，实现对学生的知识传授、道德培养、能力提升的有机融合，同时激发学生的学习兴趣及科学精神，培养了学生的使命感和国家情怀，树立了正确的工程伦理观和价值观，为学生将来走向工作岗位打下良好的道德基础。