楊 純 , 瞿春華 , 李廣利 , 劉 軍 , 劉四化*

(1.湖南工業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院 , 湖南 株洲 412007 ; 2.湖南省醴陵第一中學(xué) , 湖南 株洲 412200)

思政教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)課程三者的有機(jī)融合是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和高等教育發(fā)展的必然趨勢(shì),是構(gòu)建以“立德樹人”為根本任務(wù)的人才培養(yǎng)新格局的重要舉措。然而,目前高?；ゎ悓I(yè)課程思政的研究與改革工作,主要集中在專業(yè)基礎(chǔ)課及必修課,如四大化學(xué)及其相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)等課程,在專業(yè)選修課中進(jìn)行課程思政的探索與實(shí)踐工作鮮有報(bào)道。并且,很多高校本科教學(xué)只注重專業(yè)知識(shí)的講授,而忽視了與思政元素、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有機(jī)融合。針對(duì)以上問(wèn)題,以環(huán)境化工技術(shù)及應(yīng)用課程中的國(guó)內(nèi)外廢水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)一節(jié)為例,結(jié)合“化工企業(yè)退城搬遷入園”為背景,以“立德樹人”為根本任務(wù),挖掘出教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政元素,以專業(yè)課程教學(xué)為載體,將課程思政、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程有效融合,以課程思政指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程思政,引導(dǎo)鼓勵(lì)更多的學(xué)生樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀,積極參與創(chuàng)新活動(dòng)和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,積極探索科學(xué)與技術(shù)前沿等問(wèn)題。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)的主要思路

1.1 課程基本信息

教學(xué)對(duì)象:化工、應(yīng)化專業(yè)本科生;使用教材:《石油石化工業(yè)廢水處理與回用技術(shù)》,中國(guó)石化出版社;學(xué)分學(xué)時(shí):2學(xué)分/32學(xué)時(shí);課程類別:專業(yè)選修課。

1.2 分析本節(jié)課教材

以選用教材第一章第四節(jié)國(guó)內(nèi)外廢水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)為例,主要分為以下內(nèi)容:①國(guó)內(nèi)外主要廢水處理技術(shù)。深度氧化法、Fenton氧化法、電化學(xué)氧化法、光化學(xué)氧化法、光化學(xué)催化氧化法、光電協(xié)同催化氧化技術(shù)。②廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。高級(jí)氧化技術(shù)、基因工程、膜分離技術(shù)、生態(tài)處理與生態(tài)修復(fù)、各種單元技術(shù)的優(yōu)化組合。

第一章概論教學(xué)是本課程教學(xué)的開(kāi)篇,是學(xué)生對(duì)本課程形成整體認(rèn)識(shí)的良好開(kāi)端,承載著激發(fā)學(xué)生學(xué)好這門課程的興趣和信心這一重要功能。這節(jié)課,在環(huán)境化工技術(shù)及應(yīng)用中,起到了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和能力、拓寬學(xué)術(shù)視野的作用。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

將知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、價(jià)值目標(biāo)相融合,設(shè)定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)。①目標(biāo):理解各種廢水處理方法的精髓;辯證地認(rèn)識(shí)不同方法技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力;加強(qiáng)學(xué)生努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)的內(nèi)動(dòng)力,樹立“新化學(xué)化工人”,為人民幸福、為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而努力奮斗的信念,立志在化工生產(chǎn)綠色化中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。②了解廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)與規(guī)律;培養(yǎng)環(huán)境化工技術(shù)及應(yīng)用的基本素養(yǎng)及文獻(xiàn)檢索和資料分析能力;增強(qiáng)學(xué)生的國(guó)際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí),追求勇于探索、精益求精的科學(xué)精神和合作共贏的團(tuán)隊(duì)精神。

1.4 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn):深度氧化法、Fenton氧化法、電化學(xué)氧化法、光化學(xué)氧化法、光化學(xué)催化氧化法、光電協(xié)同催化氧化技術(shù)等不同方法的使用條件、適用范圍和主要優(yōu)缺點(diǎn)。難點(diǎn):均相光化學(xué)催化氧化法和非均相光化學(xué)催化氧化法的基本原理。

1.5 教法、學(xué)法

在教學(xué)中,為了講清重點(diǎn)、難點(diǎn),使學(xué)生能達(dá)到本節(jié)設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),著重采用講授、提問(wèn)、故事、案例、啟發(fā)、討論等多種教學(xué)的方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,有針對(duì)性地將思政觀點(diǎn)融入專業(yè)知識(shí)教學(xué)。特別重視引導(dǎo)學(xué)生用對(duì)比學(xué)習(xí)法、懸念法、討論法、自主探究法等不同方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

2.1 課程導(dǎo)入

采用提問(wèn)法,以“如何破解化工企業(yè)退城搬遷入園'后遺癥'?”為切入點(diǎn),引發(fā)學(xué)生思考:有何“后遺癥”?又如何破解?講述中國(guó)化工行業(yè)要想不依賴進(jìn)口,被“卡脖子”,就必須創(chuàng)新,把技術(shù)掌握在自己手上,但在落實(shí)國(guó)家的化工企業(yè)退城入園升級(jí)改造政策的同時(shí),留下了“后遺癥”,即化工企業(yè)的廢水排放處理問(wèn)題,要想發(fā)展投產(chǎn)新項(xiàng)目,該問(wèn)題就必須解決。播放視頻“常州:建應(yīng)急廢水處置中心,解決化工企業(yè)搬遷后遺癥”給出了解決方案的參考。通過(guò)提問(wèn)——分析——視頻給出解決方案,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到本門課程的重要性。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生:關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì)的生態(tài)文明建設(shè),一個(gè)企業(yè)、行業(yè)單打獨(dú)斗是有天花板的。需要建立高水平多學(xué)科交叉的研發(fā)平臺(tái),促進(jìn)化學(xué)、化工等傳統(tǒng)行業(yè)的交叉融合,牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念,不斷創(chuàng)新發(fā)展,切實(shí)擔(dān)負(fù)起生態(tài)文明建設(shè)政治責(zé)任,才能最終治愈化工行業(yè)企業(yè)退城搬遷入園的“后遺癥”。激發(fā)學(xué)生自覺(jué)擔(dān)當(dāng)起民族復(fù)興的重任,立志科技報(bào)國(guó)。

2.2 國(guó)內(nèi)外主要的廢水處理技術(shù)

在講授深度氧化法、Fenton氧化法、電化學(xué)氧化法、光化學(xué)氧化法、光化學(xué)催化氧化法、光電協(xié)同催化氧化技術(shù)時(shí)。采用對(duì)比法,突出不同方法的使用條件、適用范圍和主要優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)挖掘教材中的思政元素融入教學(xué)過(guò)程。

2.2.1提煉總結(jié)不同方法中蘊(yùn)含的哲理

例如,在介紹每種技術(shù)方法的優(yōu)點(diǎn)后,提出問(wèn)題讓學(xué)生思考這種技術(shù)是否完美,缺點(diǎn)有什么?在這個(gè)過(guò)程中融入事物的兩面性,對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系。

在介紹本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)——光化學(xué)催化氧化法時(shí),不僅要使學(xué)生“知其然”而且要使學(xué)生“知其所以然”。作為重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容要進(jìn)一步講清方法背后的原理。均相法:從UV/H2O2聯(lián)合法到UV/Fenton試劑聯(lián)合法,產(chǎn)生·OH的能力和UV單獨(dú)使用或以前方法相比,都在不斷優(yōu)化加強(qiáng),體現(xiàn)了否定之否定的辯證關(guān)系。通過(guò)聯(lián)系方法技術(shù)的不斷改進(jìn)優(yōu)化,啟發(fā)學(xué)生勇于探索、精益求精的工匠精神。

在講授光化學(xué)催化氧化法中非均相法的原理時(shí),介紹以TiO2為例的光催化反應(yīng)模型,其禁帶寬度為3.2 eV,當(dāng)光的能量超過(guò)一定值λ<400 nm,便激發(fā)價(jià)帶電子躍遷,產(chǎn)生空穴-電子對(duì)與吸附在表面的H2O和O2反應(yīng)產(chǎn)生高氧化性活性物種,這些活性物種進(jìn)一步與有機(jī)污染物反應(yīng)。體現(xiàn)了質(zhì)量互變的辯證關(guān)系。拓展類比到每一個(gè)人,每個(gè)人都像TiO2,學(xué)生學(xué)習(xí)就像接受光照,只有接受了足夠能量的知識(shí)(光)的沐浴,才能最終從普通→不凡→有所作為。從而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力、腳踏實(shí)地學(xué)好專業(yè)知識(shí)。

2.2.2從技術(shù)發(fā)展史中挖掘思政元素

在介紹Fenton氧化法時(shí),可以延伸到Fenton氧化法由來(lái)與發(fā)展的故事?？茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)不一定馬上能看到實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,但隨著人們認(rèn)識(shí)的提高,多年后可能發(fā)現(xiàn)其在本領(lǐng)域或其他行業(yè)領(lǐng)域具有重要意義,科學(xué)歷史上也不乏類似的例子。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識(shí)切勿急功近利,要建立多學(xué)科交叉意識(shí),樹立科學(xué)理論——技術(shù)方法——工程實(shí)踐相統(tǒng)一的創(chuàng)新思想,提高將科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化的能力,最終提高生產(chǎn)力的科學(xué)精神。在講授光電協(xié)同催化氧化技術(shù)部分時(shí),介紹其發(fā)展進(jìn)程,這個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的衍變,在此過(guò)程中以科學(xué)家先后的科學(xué)發(fā)現(xiàn)為三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分幾個(gè)階段。每個(gè)發(fā)現(xiàn)都經(jīng)過(guò)了思考、實(shí)驗(yàn)論證、結(jié)論提出、再發(fā)現(xiàn)再思考的過(guò)程,該過(guò)程深刻反映了辯證唯物主義理論中的否定之否定規(guī)律。

中國(guó)也不乏存在該領(lǐng)域的專家學(xué)者,涌現(xiàn)出一大批飽含家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)?shù)目茖W(xué)家。除此之外,還有眾多從國(guó)外學(xué)成再回祖國(guó)報(bào)效的中國(guó)學(xué)者專家的身影,趙進(jìn)才、付賢智、鄒志剛等。通過(guò)詳細(xì)講述趙進(jìn)才院士承擔(dān)中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)牧區(qū)飲用水凈化工程項(xiàng)目,改善了巴林右旗境內(nèi)6萬(wàn)多農(nóng)牧民飲用水健康問(wèn)題,大力推進(jìn)脫貧致富工程的故事。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)將專業(yè)知識(shí)和科學(xué)技術(shù)研究與國(guó)家民族需要緊密聯(lián)系起來(lái)。

2.3 各種單元技術(shù)的優(yōu)化組合

一個(gè)成功的工程建設(shè)是系統(tǒng)性的,絕不是單一技術(shù)可以完成。這部分知識(shí)的講授主要建立學(xué)生的系統(tǒng)工程觀和科學(xué)思維?？偨Y(jié)出該發(fā)展趨勢(shì)的特點(diǎn):強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏。然后進(jìn)一步升華到個(gè)人也應(yīng)該秉承這種觀念,加強(qiáng)合作,共謀發(fā)展,并啟發(fā)學(xué)生把理論知識(shí)學(xué)習(xí)融入到實(shí)際工程實(shí)踐中去,立志科技報(bào)國(guó)。

2.4 課堂和課后討論

PPT展示一些學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”等大賽設(shè)計(jì)制作的水處理工藝設(shè)備的作品,引導(dǎo)學(xué)生思考“完成這樣一個(gè)技術(shù)作品需要具備哪些專業(yè)知識(shí)和個(gè)人品質(zhì)能力?”。并開(kāi)啟雨課堂彈幕和發(fā)布討論任務(wù),學(xué)生同時(shí)在線上線下、課內(nèi)課后表達(dá)看法,討論情況綜合反映到平時(shí)成績(jī)考核中。鼓勵(lì)學(xué)生組建團(tuán)隊(duì),積極參與到科研項(xiàng)目中,開(kāi)展項(xiàng)目創(chuàng)新參加各類競(jìng)賽或?yàn)楫厴I(yè)論文/設(shè)計(jì)的課題做準(zhǔn)備。幫助學(xué)生埋下以后自主設(shè)計(jì)并研發(fā)水處理技術(shù)的種子,引導(dǎo)學(xué)生勇攀科技高峰。

2.5 作業(yè)布置

查閱最新的國(guó)內(nèi)外廢水處理技術(shù)英文文獻(xiàn),在看到中國(guó)廢水處理技術(shù)快速發(fā)展和取得重大成就的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生必須清醒認(rèn)識(shí)到存在的短板,部分關(guān)鍵核心技術(shù)依然是實(shí)現(xiàn)我國(guó)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的卡脖子工程,還要大膽承認(rèn)自己的差距,努力學(xué)習(xí)。布置作業(yè):搜索1篇最新的國(guó)內(nèi)外廢水處理技術(shù)英文文獻(xiàn),在課程后期開(kāi)展討論,作業(yè)情況和討論課情況也綜合反映到平時(shí)成績(jī)考核中。

3 教學(xué)效果及反思

本門課程面向2015、2016、2017級(jí)化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)開(kāi)設(shè)了三年,開(kāi)設(shè)以來(lái)一直注重課程思政元素的融入和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),并且融入到課前、課上、課后和期末考試全方位的教學(xué)過(guò)程中,每一輪教學(xué)都有新的收獲和改進(jìn),同時(shí)結(jié)課后也得到了學(xué)生的普遍認(rèn)可,并給予很好的評(píng)價(jià)。

在化學(xué)化工專業(yè)選修課程教學(xué)中,對(duì)課程思政和專創(chuàng)融合的探索還處在起步階段,如何挖掘更加豐富的思政元素,如何在實(shí)踐教學(xué)中融入思政元素,以課程思政指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),同時(shí)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程思政,關(guān)系到能否使高校思想政治工作“立德樹人”和“培養(yǎng)什么人”開(kāi)展到一個(gè)新高度。作為專業(yè)課教師,應(yīng)當(dāng)要銘記教書育人的職責(zé),拓寬專業(yè)方面宏觀視野、豐富自身辯證唯物主義哲學(xué)基礎(chǔ)、關(guān)注國(guó)家時(shí)事與時(shí)俱進(jìn),以高度負(fù)責(zé)的態(tài)度,言傳身教,幫助學(xué)生將社會(huì)主義價(jià)值觀和理念化作自身的行動(dòng)指南,使專業(yè)文化素養(yǎng)與思想道德素養(yǎng)同向同行全面提升。