课程思政培养煤化工专业本科生科创精神的教学探索*

杨春梅，张火利

(河南理工大学，河南 焦作 454000)

新工科背景下，要突出以学生为中心，重视立德树人。习近平总书记在2016年全国高校思想政治的工作会议上指出，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]。2018年教育部《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》中要求每一位专业课老师制定开展“课程思政”教学设计，做到课程门门有思政，教师人人讲育人。在国家实施“双碳战略”的背景下，煤化工发展逐步走向多元化、低碳化、高端化，尤其是现代煤化工是我国未来能源自主化主要路线之一，然而，专业化的煤化工人才比较缺乏，主要还是在煤化工人才的培养体系中，学生缺乏热情，职业认同感较差，学习积极性不高，对现代煤化工认识不够深入，事实上，在很多领域我国自主创新已取得了很大的进步，在教学中充分把创新实例展现给学生，将科创精神与家国情怀、社会责任和社会主义核心价值观的相结合作为思政案例融入教学，激发学生的从业热情，提升学习效率，要不断的从“教得好” 向“学得好”转变，提升人才培养的质量。

1 煤化工专业本科生课程思政的教学设计

课程思政是全面完成立德树人根本任务、贯彻新时期党的教育方针的重要途径[3]。课程思政契合点可以以人物为核心开展教学设计，例如选取当代具有代表性的煤化工创新实例，以核心人物刘中民院士为主线，研发过程为背景，在碳一化工课程教学中以煤制低碳烯烃、煤制乙醇等我国的科技进步为主体内容，什么是科学家的科创精神？攻坚克难、不断创新、服务国家能源战略需求。刘中民院士用行动给出了我们答案是勇于担当，大胆创新。乙烯、丙烯等低碳烯烃是现代化学工业的基础，传统的生产方法是轻烃和石脑油热裂解法，消耗大量石油资源。因此，甲醇制低碳烯烃符合国家能源战略需求。刘中民院士说：“甲醇制烯烃是实现煤制烯烃的关键核心技术，必须解决与反应原理、催化剂、反应工艺相关的一系列科学和技术难题，才能取得技术突破。”科研难度非常大，刘中民院士回忆，他第一次接触这个项目时，还是刚进入中科院大连化学物理研究所的研究生，老师将甲醇制低碳烯烃项目交给他，经历了项目研发与试验推广等一系列道路上的曲折跌宕，才取得成功。提到甲醇制低碳烯烃项目过程中遇到的困难，刘中民院士笑着说：“困难没有最大，只有最多。”刘中民院士带领的科研团队建成了神华包头煤制烯烃项目，该项目是世界首套、国家级煤制烯烃示范工程。2015年1月9日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平向获得国家技术发明一等奖的刘中民院士颁发奖励证书，并同他亲切握手，表示祝贺。通过科研人员三十年磨一剑攻坚克难，书写煤化工领域新精彩，让学生从科研人员身上学习勇于担当，大胆创新和报效祖国的科创精神。还可以结合重大工程创新实例，进行教学思政案例的设计。重点针对化工热力学课程的学习难度较大，展开思政点设计，化工热力学作为化工专业必修课，其在化工过程分析和化工过程的研究开发中极为重要。事实上，从化工流程设计、化学反应器设计、分离装置、过程控制的设计、乃至经济指标的预算和核定都离不开流体热力学性质的测定、研究和计算[2]。然而，由于本门课程概念多、公式多且内容过于抽象，对于学生来讲普遍不易理解，学习难度较大，学习热情不够，易产生畏难情绪。基于此，希望利用创新实例作为化工热力学课程思政案例，以创新实例来展现科创精神，通过案例把科技工作者的家国情怀、工匠精神、勇于担当、敢为人先和敢于突破的精神价值融入课堂教学环节，以此激励学生加强学习的信心和责任，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一。其目的是激发学生学习兴趣和潜能，激励学生爱国、励志、求真、力行，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力。通过教学内容的更新以及教学方法的改进，把专业知识与思政教育以及能力培养融为一体。

2 代表性创新实例与课程思政的结合与实践

2.1 代表性创新实例与教学有机融合

例如还以化工热力学课程思政教学为例，首先创新实例的引入应当与教学有机的融合，厘清化工热力学各章节所涉及的内容有哪些，选取我国当下代表性创新实例作为思政切入点，将思政元素设计到课堂教学中，在课堂知识学习中充分利用不同的教学手段，使学生如春风化雨、润物无声的感受到科技创新的力量和自我人生价值的实现。思政案例有机融入才能事半功倍，关键是要找准契合点才能充分实现学生能力培养与德育培养的双重效果。以学生的视角进行寻找契合点，比如以化学工业出版社出版的朱自强、吴有庭编著的第三版《化工热力学》教材为例，在第五章有热力循环学习，其中知识点是热力学第二定律及其应用，学习过程中学习水蒸气动力循环和制冷循环，选取我国具有代表性的创新实例如选取《大国重器》纪录片中燃煤发电厂的核心装备汽轮机研发过程，还有长期被美、日、德垄断的百万吨级乙烯压缩机研发过程等，首先，利用纪录片视频资源作为思政切入点，进一步展现科研人员的家国情怀、工匠精神、勇于担当、敢为人先和敢于突破的精神价值，再利用这些创新实例，激发学生主动性与学习热情，增强职业认同感，可进一步激发学生克服畏难情绪、以报效祖国的责任感进行主动学习。目前，在国家“碳达峰、碳中和”目标任务中，煤炭作为我国最重要的能源，只有持续推动煤炭高效清洁利用，方可助力“双碳”目标实现。通过学习汽轮机的能量转换效率相关知识，激发学生学习主动性，思考如何推进煤炭清洁利用。汽轮机是利用蒸汽动力驱动装有叶片的转子高速旋转的装置，高温高压蒸汽驱动转子高速旋转，对外输出机械能，其具有单机功率大、效率高、寿命长等优点，是燃煤电厂的核心装备。其中，汽轮机转子和叶片的研发经过了非常艰辛的过程，科技人员凭借勇于担当、敢于突破的精神打破了国外的技术封锁，推动了煤炭更加高效清洁利用，目前煤炭发电能耗已成为世界燃煤发电的新标杆。对于制冷和压缩机的专业知识的学习中，以我国百万吨乙烯压缩机研发为案例，其研发过程也是异常艰辛，国外厂商技术封锁，不仅漫天要价，交货期和售后服务也没有保证。百万吨乙烯压缩机成为了我国乙烯产业发展的“卡脖子”问题。有着光荣传统的沈阳鼓风机集团股份有限公司承担了这一百万吨级“国之重器”的研发。研发人员在副总工程师姜妍带领下，为了搜集数据，从辽宁到福建，再从广东到黑龙江，穿梭在国内各大炼化厂中，将同类型乙烯压缩机产品的外观结构和运行情况几乎摸索了个遍，经过3年多努力，功夫不负有心人，在经历了多次失败后，我国首台百万吨级乙烯压缩机在沈鼓集团研发成功，这标志着我国成为继美国、日本和德国之后，世界上第四个掌握百万吨级乙烯压缩机自主设计制造能力的国家，同时也彻底解决了我国大型乙烯装置长期被“卡脖子”的问题。这些创新实例能让学生充分地感受创新成果的来之不易，让他们为我国科技人员点赞，树立起学习的榜样，变被动学习为主动学习，增强学生自我职业认同感。

例如以碳一化工课程思政教学设计为例，二氧化碳是全球最丰富的碳资源，当前化石能源过度消耗，二氧化碳在大气中浓度显著升高，二氧化碳减排、捕集、储存与转化技术正在加快研发，我国也明确表示中国碳排放力争2030年前达到峰值，争取2060年前实现碳中和。谢和平院士带领科研团队攻坚克难，以国家重大需求为己任，不断开拓创新二氧化碳的能源化利用新技术。谢和平院士在国际上首先提出了二氧化碳矿化燃料电池新方法和技术，攻克了将二氧化碳作为潜在低位能源来直接发电的世界性难题。其研究过程困难重重，为了研究二氧化碳矿化燃料电池是否能够直接适用于含氢氧化钙的工业固废，课题组研究人员还直接利用工厂排放的废弃电石渣和窑灰作为原料，进行大量实验。结果表明，两种废渣都能直接用于二氧化碳矿化发电，电石渣的反应活性与分析纯的氢氧化钙非常接近。为了取得更多成果，研究人员不断的克服所遇到的种种困难，目前已经成功实现了电石渣、有机废碱、水泥粉尘以及钢渣等工业碱性废物作为二氧化碳矿化发电的原料，并能稳定输出电能，在利用二氧化碳矿化发电的同时还联产高附加值的化工产品碳酸氢钠，同时又处理了危害环境的工业废物，形成了一条环境友好的，可持续循环发展的二氧化碳减排利用新途径。谢和平院士说：“目前我们仅在小试规模下证实了二氧化碳矿化发电的可行性，为了进一步实现该技术的工业化应用，我们还需要作更多的基础研究探索以及技术攻关研究。”在技术攻关方面，仍需要不断创新，做到进无止境，课题组研究人员还将优化实施二氧化碳矿化发电技术与装置的各项参数及其制造工艺和精度，尽快实施二氧化碳矿化发电的中试研究。科研人员这种担当使命，开拓创新的精神追求可以激发当代大学生的科创精神和学习热情，更能培养学生正确的社会责任感和家国情怀。

2.2 创新考核方式，与教学互为一体

现有的考核评价体系中加入对学生思政能力的评价[4]。就课程思政评价的本身而言，需要将学生的认知、情感、价值观等内容纳入其中，体现评价的人文性、多元性。为此，应逐步将客观量化评价与主观效度检验结合起来，综合采用结果评价、过程评价、动态评价等方式，制定出更为精细和系统的评价指标，充分及时反映学生成长成才情况，反映课程中知识传授与价值引领的结合程度，以科学评价提升教学效果[5]。因此，教学内容、教学形式、教学手段以及考核方式所做的全面计划和具体安排，要互为一体，都应该包含思政元素，考核作为关键环节进行改革实践，例如设计论述题考评学生对具体问题的认知和判断力，结合学生的意见观点、理解深度和思考过程进行考评，传统考核方式为单一式考核，即只关注学生对专业知识的掌握，只注重对学生专业能力的培养。因此，考核方式的单一化不符合教育教学过程中立德树人的要求。应当采取综合考核的机制，并且要突出思政育人和符合立德树人的评价方式。尽量减少传统考试分数所占比重，增加过程考核分数和平时考核分数的比重，在过程考核中更加注重学生的思考问题的出发点，以及学生对问题的全面分析、对国家与社会贡献的思考，在平时考核中考核学生责任心、集体观念、以及迎难而上和克服困难的态度，对学生的考核评价要有新关注、新变化。

3 结 语

在国家富强，民族复兴的过程中，数以万计的科技工作者与劳动者为国家默默贡献智慧和力量，不畏艰险，甘于奉献，使我们国家综合国力和科技实力逐步增强，创新能力不断提升，其中有很多创新是基于专业知识和经验的积累，同时，怀有一颗报效祖国，为国奉献的爱国心，打破国外技术封锁，敢于突破，敢于创新，才取得了科技实力对西方国家的赶超。因此，充分发掘和利用国家的重大创新实例，并将其有机融入煤化工专业相关课程，实现教书和育人的有机统一，并增强专业知识的时代感和吸引力，使学生在学习过程中增强自我职业认同感、提升道德品质，具备科创精神，实现自我人生价值。