高校“化工原理”课程思政教学实践与思考

鲁曼霞 邓兰青* 毛 志

（1.湖南中医药大学 药学院，湖南 长沙 410208；2 湖南大学 保卫部综合科，湖南 长沙 410000）

1 “化工原理”课程思政的现实意义

2020 年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》明确指出，把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量[1]。新时期全面推进大学专业课程思政教学实践是教学改革之核心内容，在各专业课程“大思政”的背景下坚持立德树人，站好工科专业课堂教学主讲台，注重正确的价值导向，将工科知识素养、创新能力和思想政治教育层层叠扣，实现“中国制造2025”新工科专业课程建设十分必要。

“化工原理”是一门工程类专业必修课程,它研究化工与制药生产中的动量传递、热量传递和质量传递的过程速率以及各单元操作的基本原理与设备应用。笔者所在学校以传统中医药课程体系为背景，在生物工程、制药工程、药物制剂和食品工程等工科性质专业中开设“化工原理”课程。“化工原理”课程开设前，学生须先修四大化学（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）、高等数学、物理学、工程制图及中医药传统课程，后续紧密连接生物制药技术、制药工艺学、制剂工程和食品工艺学等重要的工业化专业课程，可以说“化工原理”课程在工程类课程体系中处于承上启下的重要地位。“化工原理”课程思政以上述4 个专业大学生为对象，培养其运用马克思辩证唯物观分析科学技术问题的能力，陶冶学生的爱国主义情怀，激发学生的化工设计创新思维和磨练精益求精的大国工匠精神。

2 “化工原理”课程思政教学实践

2.1 “化工原理”课程中蕴含的哲学原理

马克思辩证唯物主义认识论指出，实践是认识发展的动力，是检验认识的真理性的唯一标准，是认识的目的和归宿[2]。“化工原理”课程中许多基本原理、定律和研究方法都蕴含着丰富的马克思辩证唯物主义认识论的哲学思想。例如热量传递过程的传热速率可以表述为其推动力除以阻力的形式，又如过滤过程的过滤速率同样也可以表示为其推动力除以阻力的形式，沉降过程同样可以类推。以“认识事物，要透过现象抓住本质”的哲学观点为理论依据，“化工原理”课程是在不断透过现象挖掘传递的过程本质和共性，运用理论来指导工程问题的过程实践，根据实际过程实践结果再来检验和修正。例如，流体流动现象的雷诺实验中，流体流速小，雷诺数小于2000，其为层流；随着流速增大，雷诺数大于4000，流体逐渐发展为湍流，该过程体现了“量变引起质变”的哲学观点。在讲解离心泵工作原理时，叶轮高速旋转产生离心力，流体从叶轮获得动能，当流入蜗壳时流通截面积变大，流速变小，动能转化为静压能，从而为流体在管内流动提供静压能。此处可以解析为能量的物质基础，物质的相互转化。同时为学生树立社会服务意识，在学校获得知识和能力，正如流体在叶轮处获得自身动能，当进入社会参加工作时正如进入蜗壳，将动能转化为静压能为社会做贡献。例如，在沉降过程中历经分散沉降、絮凝沉降、受阻沉降、压缩沉降，整个过程揭示的哲学原理展现了事物发生发展的过程中既有矛盾的对立统一，也存在着一定的曲折性，以鼓励学生认识事物发展的本质，拥有在曲折中坚持前进的勇气。

2.2 树立远大理想，培养大学生爱国主义情怀

2.2.1 将对大学生的理想信念教育融入课程思政

针对干燥这一知识点，讲解干燥介质湿空气性质时，可由问题引入：为何提高湿空气温度能增加湿空气的干燥能力？此时，学生容易误认为湿空气的湿度降低了。而实际原理是相对湿度降低，究其根源是因为温度上升，湿空气的饱和蒸汽压同时上升，故而相对湿度下降，湿空气的干燥能力增加。教师在设计理想教育思政教学时，可以将湿空气的饱和蒸汽压参数类比为理想，提高温度的过程就是理想教育，将大学生的能力类比为湿空气的干燥能力，空气温度提高饱和蒸汽压增大即理想更远大，大学生为了实现理想的内驱力增强，干燥能力将随之变强。在知识传授的潜移默化中融入课程思政，从而避免生硬和刻意。

2.2.2 将对学生的爱园主义教育融入课程思政

爱国主义情怀是中国科学家最神圣的精神境界。在“化工原理”课程各章节的概述部分可以介绍我国著名化学、化工科学家侯德榜、唐敖庆、郭慕孙、唐有祺、余国琮等科学家的爱国事迹，弘扬并学习老一辈科学家胸怀祖国、勇于创新和百折不挠的精神。例如在介绍蒸馏技术时，可引入余国琮先生开发重水精馏提纯技术的事迹。建国初期，由于我国的精馏技术落后，无法从天然水（氘含量约0.014%）中提纯得到高纯度重水（氘含量高于99.9%）。开发我国自主的重水生产技术，并实现工业化生产是一项巨大的挑战。余国琮先生临危受命，在极其艰苦的条件下，创造性地采用了多个精馏塔级联的方式替代传统精馏方式，最终成功开发出高效经济的重水精馏提纯技术，为新中国核技术起步提供有力保障[3]。例如，在讲解“萃取”知识点时，可以青蒿素的萃取工艺为例，讲解萃取原理，同时引入屠呦呦发现青蒿素的历程。屠呦呦课题组在发现青蒿素的实际功效前，已经根据中药经典古籍筛选了几百种中药提取物样品，而结果不理想，但其始终不轻言放弃，百折不挠。最终，受东晋名医葛洪《肘后备急方》“青蒿一握，以水二升，渍绞取汁，尽服之”的启发，意识到可能是“高温”破坏了活性成分，因此，屠呦呦决定改用低沸点的乙醚提取青蒿。在后续的临床实验中，为了加快推进实验进程，屠呦呦更是主动申请成为首批人体实验志愿者，她为国家发展、为世界人民的健康的科研献身精神值得每个当代大学生学习[4]。

2.3 工程理论结合传统文化，增强文化自信

文化自信是“化工原理”课程思政的灵魂，中华民族五千年的灿烂文化文明与源远流长的物质文明紧密联系。例如在讲解“蒸馏”时引入源自东汉时期的《九酝酒法》中记录的我国传统的酿造酒法，这是有文字记载的世界上最早的古老蒸馏酿酒的方法，传承至今已有1800 多年历史[5]。在授课时，教师可以结合酒文化诗词如曹操短歌行“何以解忧，唯有杜康”，又如李白的“举杯邀明月，对影成三人”，又如苏轼的“明月几时有，把酒问青天”等等。又如，在课程中引入《天工开物》中记载的工程技术知识。在课程思政实施中融入中国传统文化知识，使大学生在文化传承中形成强烈的民族自豪感，提升学生的传统文化修养，从而增强其文化自信。

2.4 树立科学发展观，培养环境工程意识

对于沉降和过滤分离，沉降室可分离粒径大于50μm 的粗颗粒；旋风分离器的分离粒径范围为5～10μm，但严重危害人类健康的PM2.5 等粒径更小的颗粒则需要膜分离、袋式过滤器、静电除尘器等设备来除去[2]，因此，教师可讲解降尘雾炮机的强化降尘作用原理与沉降和过滤分离的关联。一方面，水雾可以降低气体温度从而降低气体粘度，有利于沉降；另一方面，水雾可作粘合剂，使粉尘微粒凝结变大，从而增加重力并强化沉降。教师在讲解专业知识原理时，应注重实践创新应用，并结合课程思政理念树立学生的环境保护意识，以及培养学生在环境工程领域结合化工原理专业知识解决问题的能力。

3 “化工原理”课程思政教学体系构建

3.1 加强师德师风建设，树立师德师风楷模

“政治素质过硬、业务能力精湛、育人水平高超”是习近平总书记对强化新时代高素质教师队伍建设的要求。教师要坚定信念，以身作则，达到“四有”“四个引路人”和“四个相统一”标准[6]。教师的育人能力与教师自身的师德师风密切相关。笔者认为教育不能是浮于表面的说教，也不能是刻意的要求或是流于形式主义。学校应该定期开展师德师风培训，要求教师加强思想政治教育学习，向师德师风楷模学习。同时开展课程思政教学大赛，为课程思政教学能力提升提供良好条件，确保教师“师德”的质量。教师具备高尚的师德、精良的业务能力、创新实干的精神，是“化工原理”实施课程思政教学的切实保障。

3.2 教学融入科研，科研支撑教学

在“化工原理”课程教学中，教师将创新性科研思维、严谨的治学态度和百折不挠的科学精神潜移默化传递给学生[7]。在进行超临界流体萃取实验教学环节中，教师可结合科研思路讲解超临界流体萃取原理、提取速率与各因素之间的动力学过程研究。在精馏实验中，可以应用Aspen Plus 模拟，根据精馏设计的结果确定精馏操作的回流比、理论塔板进料位置，并且进行塔顶冷凝器、塔底再沸器的设计和选型与校核。在“化工原理”课程设计中，运用Aspen Plus 模拟设计计算解决工艺中反应、溶剂回收循环利用等问题。在讲解蒸发时，可触类旁通地引入闪蒸技术在废水废气处理中的新技术。在教学过程中，通过研习新的文献资料不断创新、勇攀高峰，争取解决一些关键的“卡脖子”应用问题。另外，教师通过指导学生完成大学生创新性项目和参加挑战杯赛获奖，做到教学融入科研，科研支撑教学。

3.3 以化工设计大赛为契机，全面提升学生综合素质

将化工原理与化工设计的工程实践相结合，打造从基础的设计计算到设计设备选型，再到图纸绘制以及厂区设计一系列课程体系实践应用实例。为强化学生的团队协作精神和百折不挠的创新精神培养，教师可以全国大学生化工设计大赛为契机，以学生参加全国性的设计竞赛作为课程评价新指标，不断更新教学形式，勇于实践专业课程思政，实践多门课程体系建设，不断提高教学能力，充分发挥化工学科的优势，从提高学生内驱力出发，从工程类实际运用的化工设计比赛出发，激发学生的学习热情，营造浓厚的创新氛围，实现“以赛促学、以赛促教、以赛促创”。

4 思考与建议

课程思政是新时期课程教学中一个战略性与长期性的实践工作。教师在讲解“化工原理”课程专业知识时，融入正能量的课程思政内容是一门讲台上的艺术。首先，教师要加强政治理论学习，具备对政治事件的正面把握和宣传能力，利用马克思主义的唯物论、矛盾对立统一理论解释自然规律。其次，教师要加强对传统文化的学习，克服理工科教师人文知识储备不足的缺陷，讲解枯燥的专业课时，通过引经据典传递中国传统文化中宝贵的精神。再次，教师要加强课程教案设计与讲稿文案设计，将充满正能量的课程思政文化元素融入专业课程讲解中，拓展课程思政建设与实践的顶层设计方法，在潜移默化中创新“化工原理”课程思政教学实践方式。最后，教师要以教育教学基本理论和基本技能学习为重点，渗透前沿教学理念和教学方法的运用，包括教学设计、教学行为、教学评价、教学反思与研究、微课实践教学、PBL 实践教学工作坊、BOPPPS 实践教学工作坊、OBE 理念的运用。