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摘要：《化學工程基礎(chǔ)》是應(yīng)用化學、環(huán)境、制藥和食品工程等理工科專業(yè)的核心基礎(chǔ)課。結(jié)合《化工基礎(chǔ)課程》的教學內(nèi)容和特點，本文探索了《化學工程基礎(chǔ)》課程中的思政元素，有針對性地開展了課程思政教育的探索，實現(xiàn)了化工專業(yè)知識與課程思政元素的有機結(jié)合，從而有效的將思想政治教育貫穿到專業(yè)課程教學的各個環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：化學工程基礎(chǔ)；教學內(nèi)容和特點；課程思政；探索

高校思政教育的指導性文件《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》在2020年5月28日由教育部審議通過，頒布執(zhí)行。“課程思政”是一種課程教學理念，它要求各類課程以“立德樹人”為價值旨歸，通過挖掘、提煉課程內(nèi)蘊藏的家國情懷、社會責任、倫理規(guī)范、科學和人文精神等思想政治教育資源，實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一[5]。作為高校化工及其他相關(guān)專業(yè)的一門核心專業(yè)課，《化學工程基礎(chǔ)》旨在培養(yǎng)學生的工程觀點、實驗技能和設(shè)計能力，達到用科學的方法考察、分析、處理工程實踐中出現(xiàn)的實際問題，并引導學生形成辯證唯物主義哲學觀[6]，兼顧、平衡“授業(yè)”與“傳道”無疑是《化學工程基礎(chǔ)》課程在新時期的重要使命。《化學工程基礎(chǔ)》課程中蘊含著眾多的思政元素，應(yīng)結(jié)合《化學工程基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容和特點，在教育教學的各個環(huán)節(jié)中，將思想政治教育有機的貫穿于化工原理的教學過程，從而實現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)[7]。本文結(jié)合近年來《化學工程基礎(chǔ)》課程教學的改革和實踐，進一步挖掘了《化學工程基礎(chǔ)》課程教學中的思政元素，并探討了其教學實踐活動，以期實現(xiàn)思政教育與專業(yè)知識傳授在教學工作中的有機結(jié)合。

1《化學工程基礎(chǔ)》課程中“課程思政”元素的挖掘，探索與教學實踐

(1)在《化學工程基礎(chǔ)》課堂教學中，結(jié)合教學內(nèi)容穿插介紹科學家典型事跡，傳承愛國主義，科學精神，獻身精神。例如，在介紹求取流體流動摩擦系數(shù)時，以顧毓珍先生的事跡為例對學生進行愛國主義、理想信念和科學精神的教育。在介紹流體流動摩擦系數(shù)時，以顧毓珍先生的事跡為例對學生進行愛國主義、理想信念和科學精神的教育。經(jīng)驗公式是《化學工程基礎(chǔ)》課程的一大特色，是解決工程問題的有效手段，顧毓珍先生早年在美國MIT期間，針對摩擦系數(shù)(范寧因子f)、直管相對粗糙度以及雷諾數(shù)之間的關(guān)系進行了研究，總結(jié)出了著名的顧毓珍公式。顧先生獲博士學位后，毅然決然的回到祖國，選擇報效國家。在講解流體流動形態(tài)時，介紹科學家雷諾的事跡，傳播科學家的探索精神和堅忍不拔的精神。1880~1883年間，雷諾通過改變實驗中流體的類型、流體流經(jīng)的管徑、流體流動速度等因素進行了大量的實驗研究，發(fā)現(xiàn)了后來以他的名字命名的準數(shù)---雷諾數(shù)，通過該數(shù)可以明確流體的流動形態(tài)，對指導實驗研究做出了巨大的貢獻。在介紹對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式時，講解科學家努塞爾的事跡，培養(yǎng)學生一絲不茍、精益求精的工匠精神。量綱分析可用于研究有關(guān)無量綱數(shù)群之間的準則關(guān)系，它是對強制對流和自然對流的基本微分方程及邊界條件進行研究的基本方法，在無量綱準則關(guān)系式的指導下，1909到1915年努塞爾開辟了一種用實驗法求解對流傳熱問題的模式，使這一問題得到了極大的簡化，正是他不懈的努力才促進行了對流換熱研究的發(fā)展。在《化學工程基礎(chǔ)》課程教學中，用這些科學家的探索精神以及為科研的獻身精神激發(fā)學生科技報國的家國情懷，鼓勵他們?yōu)樽鎳奈磥矶^斗，敢于面對困難敢于迎接挑戰(zhàn)，凝結(jié)學生的民族情愫和使命擔當。

(2)在《化學工程基礎(chǔ)》課堂教學中，結(jié)合教學內(nèi)容穿插環(huán)保、健康、安全以及社會責任等德育元素，提升學生生態(tài)保護意識，強化學生的社會責任感。化工過程是一個追求經(jīng)濟效益最大化的過程，但在追求效益的同時不能忽視環(huán)境、資源的有效利用，化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須要與自然和諧共生，要堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。“綠水青山就是金山銀山”，在教學過程中，應(yīng)培養(yǎng)學生環(huán)保意識，傳遞并踐行“綠水青山就是金山銀山”的綠色環(huán)保理念[8]。例如在講解精餾、吸收等單元操作時，化工過程排放的廢棄物包括廢氣(VOCs即揮發(fā)性有機物)、固廢和廢水，若非達標違法排放勢必造成環(huán)保事件。教學過程中應(yīng)注重加強學生綠色化工理念的教育和培養(yǎng)，使學生充分認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性；在精餾過程中，關(guān)于回流比的確定中，告訴學生寧愿增加設(shè)備費用等一次性投資費用，也要盡量減少操作費用以節(jié)約能源；以熱泵精餾為例，在講授“精餾”單元操作時，重點強調(diào)精餾過程中廢熱的循環(huán)利用，以降低精餾中的能耗。同時，以印度博帕爾農(nóng)藥污染事件(1984年，一家美國公司造成有史以來最嚴重的工業(yè)災(zāi)難，它在印度的博帕爾直接導致2.5萬人死亡，間接導致55萬人死亡，永久性殘廢20多萬人，)為例，告訴學生，環(huán)境一旦被污染，治理將是一個漫長的過程，并且將會付出慘痛的代價，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，增強其社會責任感。在教學過程中，始終強調(diào)，確定一個工程能不能實施時，除了要考慮經(jīng)濟效益，還要考慮環(huán)保因素、法律以及安全問題，引導學生從技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性，社會責任等方面分析問題，培養(yǎng)學生的節(jié)能環(huán)保的理念以及創(chuàng)造美的能力，樹立社會主義核心價值觀。

(3)科學的思維方式有助于做好思想政治教育工作，《化學工程基礎(chǔ)》課程教學中，也必須要注重學生科學思維方式的培養(yǎng)。化學工程基礎(chǔ)課程中有大量的科學思維方法。①將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題來解決。在介紹對流傳熱內(nèi)容時，以牛頓冷卻定律為例。它在研究對流傳熱過程中，設(shè)定有一定厚度的靜止流體膜(傳熱有效膜)存在，擬考查的對流傳熱過程的熱阻與該靜止流體膜的熱阻恰好相當。運用傳熱有效膜的概念，為將原本復雜未知的對流傳熱問題轉(zhuǎn)化為有效膜內(nèi)已知的熱傳導問題進行研究；傳熱中，對數(shù)平均推動力的計算也是將難于測量的流體主體溫度用易于測量的流體進出口溫度進行代替；在傳質(zhì)過程中，將復雜的未知的湍流擴散問題通過雙模理論假設(shè)來分析。(a)氣、液兩流體間相接觸時，接觸處存在有穩(wěn)定的相界面，各有一層很薄的穩(wěn)定的氣膜或液膜在界面兩側(cè)附近，以分子擴散的方式溶質(zhì)能通過該兩膜層；(b)相界面上沒有傳質(zhì)阻力，界面上的氣、液兩相呈平衡狀態(tài)；(c)氣、液兩相主體區(qū)在膜層以外無傳質(zhì)阻力，即分壓梯度(或濃度梯度)為零。雙膜理論把整個相際傳質(zhì)過程簡化為溶質(zhì)通過兩層有效膜的分子擴散過程來研究。在授課過程中，這有利于啟示學生在科學研究中，要善于轉(zhuǎn)化思維，創(chuàng)新思維，力求做到化繁為簡，轉(zhuǎn)未知為已知。②分步分段解析法。一般而言，影響化工問題的因素很多，對于復雜的化工問題可以按一定條件將其拆解為多個簡單問題，然后逐一擊破。在講解精餾過程中，將精餾塔分為精餾段和提餾段兩部分分別研究的分段研究方法，使精餾精餾段和提餾段操作線方程計算過程得到簡化，為精餾時理論塔板層數(shù)的計算提供了方便；在流體流動過程中，計算流體流動阻力時，按流體流動路徑分為直管阻力和局部阻力分別計算；在直管阻力系數(shù)計算時又按照流體流動方式不同分為層流和湍流分別計算，經(jīng)過分解，使得原本復雜的化工問題變得條理清晰，易于解決。在授課過程中，勉勵學生在科學研究中，要從實際出發(fā)，善于拆解歸納，培養(yǎng)他們的科學邏輯思維能力。③在復雜問題研究過程中，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾。如在流體流動單元中，湍流條件下流體流動阻力的計算，傳熱過程中，對流傳熱系數(shù)的確定以及傳質(zhì)過程中，傳質(zhì)系數(shù)的計算都使用了量綱分析法(因次分析方法)。該方法是一種數(shù)學分析方法，通過量綱分析，可以正確的分析各變量之間的關(guān)系，簡化試驗和成果整理過程。量綱分析的本質(zhì)是一種數(shù)學分析方法，在簡化試驗和成果整理過程的同時，它可以正確的分析各變量之間的關(guān)系。分析判斷事物間數(shù)量關(guān)系所遵循的一般規(guī)律時必須根據(jù)一切量所必須具有的形式是量綱分析的基本特征，在計量方面量綱分析可以檢查并反映物理現(xiàn)象規(guī)律方程的正確性，甚至于物理現(xiàn)象某些規(guī)律的線索也能被提供，這極大地簡化了實驗過程，在教學過程中將這些科學的思維方式穿插其中，讓學生掌握科學的思維方式。在授課過程中，注重訓練學生的計算方法以及思維能力，進一步培養(yǎng)他們的工程職業(yè)素養(yǎng)。

(4)結(jié)合自然科學與哲學素材，將哲學觀點滲透到化工基礎(chǔ)教學內(nèi)容中，培養(yǎng)學生用科學的世界觀和方法論看待化學工程問題。2020年教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》明確指出：“理學、工學類專業(yè)課程，要在課程教學中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。”任何事物都有其兩面性，課堂上注重培養(yǎng)學生用辯證的觀點看待問題。例如，在流體流動過程中，如果管徑一定，要提高流量，必然需要增加流體在管中的流速，而流速增加會導致流體在管路中流動的阻力增大，這要求提供的動力也相應(yīng)增加，因此，流體在管中的流速要綜合考慮各種因素的影響才能最終確定；如在吸收過程中，為了快速達到理想的吸收效果，可以加大吸收劑的用量，但這無疑又加大了解吸的難度，同時，如果吸收劑用量過大，吸收塔的塔徑又要增加，設(shè)備費用就會增加，但如果吸收劑用量過小，為達到吸收要求，吸收塔塔體就會很高，設(shè)備費用也會增加，所以我們要綜合考慮設(shè)備費用和操作費用等各種因素的影響來選擇適宜的吸收劑用量；又如在精餾過程中，如果使用制作工藝條件相對簡單的塔板如篩板塔作為精餾塔塔板，則塔板效率較低，而板效率較高的塔板如泡罩塔的制作工藝又相對復雜，所以在選擇塔板時也要綜合考慮相關(guān)因素。通過這些例子的講解，充分發(fā)掘?qū)W生的思維創(chuàng)新能力，潛移默化地培養(yǎng)學生的工程意識，讓學生能夠用一分為二的觀點看待工程問題，做出合理的選擇。任何事物之間都有普遍聯(lián)系，所以要用聯(lián)系發(fā)展的眼光看問題。例如，在講解塔設(shè)備時，考慮到課時問題，在精餾單元主要以板式塔為例進行講解，在吸收單元主要以填料塔為例進行講解，而實際上精餾和吸收都可以用板式塔或填料塔進行，這時就需要將板式塔的理論塔板數(shù)和填料塔的傳質(zhì)單元數(shù)對應(yīng)起來，把板式塔的板間距和填料塔的填料層的填料層高度對應(yīng)起來，使學生能夠?qū)⑦@兩個單元聯(lián)系起來，將兩種塔的使用也聯(lián)系起來；再如，化學工程中動量傳遞、熱量傳遞與質(zhì)量傳遞的(“三傳”)的基本原理、數(shù)學模型及求解方法，傳遞速率的理論計算都具有一定的類比性：這三種傳遞過程有相似的傳遞機理，相似的數(shù)學表達形式。在類比關(guān)系的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)已知的一類傳遞規(guī)律，類推其他兩種傳遞的規(guī)律。通過這些例子的講解，培養(yǎng)學生能夠用聯(lián)系發(fā)展的觀點看待化學工程中的科學問題。

(5)在課程教學之外，利用學科競賽，培養(yǎng)學生的自主設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。學科競賽是培養(yǎng)大學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的有效手段和重要載體，對營造創(chuàng)新教育氛圍，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，協(xié)助作精神和實踐能力，激發(fā)學生的興趣和潛能具有重要作用。我校積極鼓勵大學生參加“全國大學生化工設(shè)計競賽”，該競賽要求五人為一個隊伍，在隊伍中，所有人分工不同，由隊長統(tǒng)一協(xié)調(diào)進度，在設(shè)計過程中，學生要查閱各種化工資料，互相協(xié)作，要能夠熟練利用Aspenplus軟件進行化學工藝流程設(shè)計，能夠用CAD軟件和3D軟件對工廠進行布局，通過環(huán)評軟件對自己設(shè)計的流程進行環(huán)境評價，通過實踐來發(fā)現(xiàn)和解決實際工程問題。參加該競賽既鍛煉了學生的寫作能力和邏輯思維能力，又對學生的表達能力、組織能力、實踐能力以及分工合作的團隊精神等素質(zhì)的培養(yǎng)起著巨大的作用，極大地提高了《化學工程基礎(chǔ)》課程的教學質(zhì)量。總的來說，在課程講授過程中要將化工基礎(chǔ)專業(yè)知識和社會主義價值觀、科研獻身精神、科學思維方式、環(huán)保、健康和安全以及法律規(guī)范等德育元素、職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)等進行深度結(jié)合，同時要利用學科競賽對學生科研創(chuàng)新能力及團隊協(xié)作精神進行培養(yǎng)，有針對性地進行課程思政教育，實現(xiàn)化工專業(yè)知識與課程思政元素的有機結(jié)合。

2結(jié)束語

隨著教育教學改革的不斷深入，課程思政教育的不斷探索，實踐證明，《化學工程基礎(chǔ)》課程教學中蘊藏著豐富的思政教育元素，是對大學生思想政治課程的強有力補充。通過《化學工程基礎(chǔ)》課程中的思政教育，讓學生時時處處受到思政教育的熏陶，為其人生的健康發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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作者:李淑萍 單位:西安電子科技大學 先進材料與納米科技學院