谷德銀,李寧,張杰,劉學(xué)成,許惠,葉梅
(重慶工商大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院,重慶 400060)
新時代經(jīng)濟的飛速發(fā)展對傳統(tǒng)工科專業(yè)人才的培育提出了新的挑戰(zhàn)。2018年,教育部全面啟動、系統(tǒng)部署新工科建設(shè)。在新工科建設(shè)中,更加注重價值理念引領(lǐng),堅持以立德樹人為根本任務(wù),強化學(xué)生工程倫理意識、生態(tài)環(huán)保意識、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、工匠精神等。因此,需要將顯性教育和隱性教育進行有效融合,保持專業(yè)理論知識教學(xué)與政治思想教育同行,充分挖掘?qū)I(yè)課程內(nèi)容中的思政元素,進而推進立德樹人的根本任務(wù)[1]。
化工原理是化工制藥類、環(huán)境類、材料類以及食品類等專業(yè)的一門非常重要的核心專業(yè)課程,是大學(xué)物理、物理化學(xué)等基礎(chǔ)課程過渡到反應(yīng)工程、傳遞工程等專業(yè)課程的紐帶,旨在幫助學(xué)生掌握單元設(shè)備實際工作原理及操作技能、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力。化工原理課程具有較強的工程實際應(yīng)用特性,承擔(dān)起由理論知識過渡到工程實際應(yīng)用的紐帶作用,是理論聯(lián)系實際比較緊密的一門專業(yè)課程,對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、工程倫理意識、工匠精神和創(chuàng)新能力具有重要的作用。因此,需要充分挖掘化工原理課程中的思政元素,保持化工原理課程教學(xué)與思政教育并列同行,明確立德樹人的教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式,實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機融合。
化工原理課程涉及的內(nèi)容包括化工生產(chǎn)企業(yè)中典型的操作單元、設(shè)備結(jié)構(gòu)及其操作原理、復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算、化工設(shè)計準(zhǔn)則等等。課程重點難點較多,教學(xué)難度較大,學(xué)時也較為緊張,教師與學(xué)生都把大部分精力和時間投入到化工原理理論知識的學(xué)習(xí)上,沒有將充足的時間分配到化工原理課程思政的學(xué)習(xí)上。課程思政沒有引起一些教師的足夠重視,課程思政元素與課程理論知識在整個教學(xué)過程中結(jié)合較少,缺少對思政教育內(nèi)容的整體規(guī)劃,導(dǎo)致思政教育在教學(xué)中沒有得到充分的發(fā)揮和應(yīng)用,課程思政教育的效果不理想;常規(guī)化的專業(yè)課程思政培訓(xùn)較少,專業(yè)課程教師的思政教育技巧和方法完全需要教師自行琢磨,缺乏培訓(xùn)引導(dǎo)。同時,部分學(xué)生僅重視學(xué)好專業(yè)理論知識,忽略課程思政學(xué)習(xí),導(dǎo)致出現(xiàn)知行脫節(jié)問題。
在挖掘化工原理課程內(nèi)容中的思政元素時,需要充分考慮課程理論知識與思政教育之間的相關(guān)性,以及思政教育在專業(yè)理論知識講授過程中的切入點。通過將課程內(nèi)容與國家情懷、社會責(zé)任、倫理規(guī)范、法治意識、生態(tài)意識和科學(xué)精神等思政元素有效融合,并將這些思政元素在理論課堂中有效呈現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養(yǎng)專業(yè)知識與實踐技能過硬,具有社會責(zé)任感和職業(yè)素養(yǎng)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型化工專業(yè)人才[2]。
在化工原理課程思政教學(xué)中,需將專業(yè)理論知識傳授和思想政治教育進行有機融合,確保育人育才相統(tǒng)一。例如,在講授化工原理課程中的具體章節(jié)內(nèi)容時,除了講授化工單元操作過程的基本原理、操作方法及應(yīng)用案例,還需強化學(xué)生的家國情懷、工程倫理意識、生態(tài)意識等課程思政元素;在運用數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)理論分析化工單元操作及其裝備的計算、設(shè)計、優(yōu)化等過程中,除了講授分析其設(shè)計優(yōu)化原理及計算過程,還需強化學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神等課程思政元素;在講授量綱分析法、數(shù)學(xué)模型法、分解與綜合法等科學(xué)研究方法時,除了強化學(xué)生的歸納、推理演繹等能力,還需融入創(chuàng)新精神、邏輯思辨等課程思政元素[3]。
(1)提升教師課程思政意識
教師作為理論知識、先進思想的傳授者,教師自身的思想政治素質(zhì)對學(xué)生具有重要的引導(dǎo)作用?;I(yè)課程教師應(yīng)積極參加思想政治素養(yǎng)培訓(xùn)班以及教學(xué)技能提升培訓(xùn)班,努力提高教師自身的思政素養(yǎng)和教學(xué)技巧,認(rèn)真將課本知識吃透,充分挖掘與課程內(nèi)容相關(guān)的思政元素。并定期開展教學(xué)研討會,制定合適的人才培養(yǎng)方案,研討如何在教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法中融入思政教育,用心設(shè)計思政教育在專業(yè)理論知識講授中的切入點,使課堂教學(xué)不僅是專業(yè)理論知識傳授的地方,也成為學(xué)生們思想政治教育的陣地。在教學(xué)研討會中,專業(yè)課程教師可以提出在課程教學(xué)中遇到的思政教育難題,進行交流討論、取長補短、相互學(xué)習(xí),提升自身的思政教育水平和教學(xué)技能。同時,專業(yè)課程教師需要避免僅重視傳授專業(yè)理論知識而不重視學(xué)生思政教育的思想,要將把學(xué)生培養(yǎng)成為德才兼?zhèn)涞膶I(yè)人才作為己任。
(2)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
化工原理課程承擔(dān)著由基礎(chǔ)課程知識過渡到工程實際應(yīng)用的紐帶作用,課程不僅要讓學(xué)生掌握操作單元的工作原理及操作技能,更要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力以及工程倫理意識。因此,需要修正課程教學(xué)大綱,明確課程教學(xué)目標(biāo),根據(jù)課程內(nèi)容搭建合理的課程思政教育教學(xué)架構(gòu)體系。結(jié)合化工原理課程內(nèi)容的特點,充分挖掘化工原理課程中每個章節(jié)知識點的相關(guān)思政元素,將正面的人、事、案例融合到相應(yīng)章節(jié)的課程內(nèi)容中,在理論知識教學(xué)中重視價值引領(lǐng)、文化傳承、能力鍛煉與培養(yǎng),落實立德樹人的根本任務(wù)。例如,在講授流體流動章節(jié)中的簡單管路與復(fù)雜管路時,可以介紹都江堰水利工程,讓學(xué)生了解所學(xué)的理論知識與實踐應(yīng)用聯(lián)系如此緊密,贊嘆中國人民卓越的智慧和工匠精神,這有助于培養(yǎng)學(xué)生不懈奮斗的進取精神;在講授沉降與過濾章節(jié)中的沉降室時,可以介紹工業(yè)粉塵PM2.5,讓學(xué)生們了解“三廢”污染所帶來的環(huán)境危害,這有助于培養(yǎng)學(xué)生踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,增強環(huán)保意識;在講授傳熱章節(jié)中的傅里葉定律時,可以介紹法國科學(xué)家傅里葉不屈不撓的勵志人生,讓學(xué)生了解化工原理課程內(nèi)容中任何定律都是經(jīng)過科學(xué)家們反復(fù)推算、不斷驗證才得到的,這有助于培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、勇于探索的精神;在講授吸收章節(jié)中的吸收設(shè)備時,可以介紹工業(yè)廢氣的凈化技術(shù),讓學(xué)生了解在化工生產(chǎn)過程中需要注重化工環(huán)保,這有助于增強學(xué)生的綠色環(huán)保意識,踐行綠色化學(xué)化工發(fā)展的理念;在講授干燥章節(jié)中的干燥設(shè)備時,可以介紹干燥設(shè)備中干燥廢氣的循環(huán)利用技術(shù),讓學(xué)生了解在化工生產(chǎn)過程中需要注重能量的合理利用,進而實現(xiàn)化工過程的節(jié)能減排,這有助于增強學(xué)生的環(huán)保意識和生態(tài)意識,踐行綠色化工、可持續(xù)發(fā)展的理念。
此外,還需在原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上不斷提高課程的高階性,以操作單元為主線,將課程的專業(yè)理論知識與家國情懷、社會責(zé)任、倫理規(guī)范、生態(tài)環(huán)保意識、科學(xué)精神等思政元素進行有機融合,做到課程教學(xué)與思政教育有效融合[4]。例如,教學(xué)內(nèi)容為緒論(單元操作及分類、研究方法、課程性質(zhì)及課程要求)時,可以挖掘的思政元素包括家國情懷、工匠精神、哲學(xué)思維、理論聯(lián)系實際的應(yīng)用實例、化工職業(yè)素養(yǎng)教育、工程倫理等,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計包括化工學(xué)科的發(fā)展歷程、化工原理的研究方法、化工行業(yè)現(xiàn)有的工藝流程、中國化工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢等;教學(xué)內(nèi)容為動量傳遞單元操作(流體流動、過濾、沉降等過程)時,可以挖掘的思政元素包括理論聯(lián)系實際的生產(chǎn)裝備、化工職業(yè)素養(yǎng)、刻苦奮斗精神、鑄就家國情懷等,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計包括流體輸送泵的發(fā)展歷程、流體輸送的分析計算、典型流體輸送的案例分析、科學(xué)家傳記等;教學(xué)內(nèi)容為熱量傳遞單元操作(對流傳熱、熱傳導(dǎo)及熱輻射等過程)時,可以挖掘的思政元素包括節(jié)能綠色環(huán)保理念、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力、樹立社會主義核心價值觀等,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計包括換熱器的發(fā)展歷程、科學(xué)家傳記、節(jié)能降排等;教學(xué)內(nèi)容為質(zhì)量傳遞單元操作(精餾、吸收、干燥等過程)時,可以挖掘的思政元素包括“解決問題抓主要矛盾”的哲學(xué)觀點、團隊協(xié)作意識、綠色化工和“雙碳”目標(biāo)等,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計包括典型的精餾和吸收案例分析、傳質(zhì)分離原理、新型能源和資源利用等。
(3)創(chuàng)新教學(xué)模式
通過“工程作業(yè)”和“案例教學(xué)”加強學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng),并鼓勵學(xué)生使用現(xiàn)代化工設(shè)計軟件對“工程作業(yè)”進行設(shè)計計算,構(gòu)建課堂教學(xué)—課堂討論—案例教學(xué)—工程作業(yè)—應(yīng)用軟件自學(xué)相結(jié)合的研究性教學(xué)模式,強化學(xué)生“工藝設(shè)計能力”以及“分析、解決化工工程問題的能力”。注重“解決工程問題的共性方法”的凝練和傳授,一方面,講授化工單元操作的成熟內(nèi)容、單元設(shè)備的設(shè)計計算與分析方法;另一方面,建立特色的立體化課程體系,引領(lǐng)學(xué)生探究學(xué)科先驅(qū)構(gòu)建“單元操作理論”的研究和發(fā)展歷程,凝練和學(xué)習(xí)解決化工工程問題的方法論。此外,將教學(xué)資源與信息技術(shù)相融合,建立課堂與課后、課內(nèi)與課外、實作與仿真等立體化、多維互動的教學(xué)資源庫。以化工設(shè)計大賽、化工實驗大賽等學(xué)科競賽作為課程實踐的載體,強化理論與實踐之間的聯(lián)系,采用“以賽促教,課賽結(jié)合”的教學(xué)模式。借助MOOC課程、雨課堂、啟發(fā)式、多媒體式等多種教學(xué)方法相融合的教學(xué)模式,拓展課程思政教育的教學(xué)范圍,確保課程教學(xué)與思政教育同向共行[5]。
同時,教學(xué)中融入科研、運用科研支撐教學(xué)。在化工原理理論課程教學(xué)過程中,任課教師需要將科研的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識、實事求是的態(tài)度以及勇于探索和刻苦鉆研的科學(xué)精神傳授給學(xué)生。例如,在進行攪拌章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,任課教師可以結(jié)合攪拌反應(yīng)器混合強化技術(shù)講解攪拌槳結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化、偏心攪拌、射流攪拌、變速攪拌、同心雙軸式攪拌、對心雙軸式攪拌、側(cè)插式攪拌以及攪拌反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作參數(shù)之間的匹配等內(nèi)容;在進行傳熱章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,任課教師可以結(jié)合傳熱強化技術(shù)講解換熱器結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化、管程和殼程的設(shè)置、折流擋板的設(shè)計、翅片的設(shè)計以及流體流速的選擇等內(nèi)容;在進行吸收章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,任課教師可以結(jié)合工業(yè)廢氣處理技術(shù)講解吸收塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化、填料的類型、吸收劑的種類以及吸收塔結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作參數(shù)之間的匹配等內(nèi)容;在進行精餾章節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,任課教師可以結(jié)合工業(yè)精餾分離技術(shù)講解精餾塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化、塔板的設(shè)計、回流比的設(shè)定、進料板的位置以及冷凝器和再沸器的設(shè)計與選型等內(nèi)容。在化工原理理論教學(xué)過程中,任課教師需要將相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的最新發(fā)展技術(shù)傳授給學(xué)生,讓學(xué)生了解化工原理理論知識的相關(guān)應(yīng)用技術(shù),拓寬視野。同時,可以將科學(xué)研究領(lǐng)域中的相關(guān)思政元素與理論教學(xué)相結(jié)合,做到科研與教學(xué)相融合,幫助學(xué)生樹立正確的價值觀。
(4)構(gòu)建多元教學(xué)評價體系
搭建以專業(yè)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的思政教育考核模式,在化工原理課程期末考試的基礎(chǔ)上,引入課堂討論、隨堂練習(xí)、實驗操作、課程設(shè)計項目匯報、課后作業(yè)等過程性評價,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力、分析解決問題能力、自主設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。優(yōu)化原有的單一期末考核方式,融入多元素綜合考量的考核方式,以理論課堂和實驗操作現(xiàn)場為載體,以工程實際問題討論、實驗團隊協(xié)作、實驗流程設(shè)計與優(yōu)化等為考核內(nèi)容,考核學(xué)生運用理論知識分析解決問題的能力。例如,在化工原理實驗課程中,引入項目化實驗教學(xué),讓學(xué)生組隊完成一個實際或者虛擬的項目化實驗,以學(xué)生團隊為主體,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗流程,搭建實驗設(shè)備及管道。通過獨立思考、通力合作、互相幫助、發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題以及實驗總結(jié)來完成實驗項目,讓學(xué)生自主設(shè)計項目步驟,增強學(xué)生的實踐能力和分析解決工程問題的能力,進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。同時,讓學(xué)生參與過程性考評,對學(xué)生的價值觀、工程倫理意識、生態(tài)環(huán)保意識、職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神等進行考核,以培養(yǎng)學(xué)生成為專業(yè)知識與實踐技能過硬且具有職業(yè)素養(yǎng)的專業(yè)人才。
(5)實施教學(xué)反思
在化工原理課堂教學(xué)過程中,將相關(guān)章節(jié)的思政元素以文字、視頻等方式展現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生在課堂上積極討論,引導(dǎo)學(xué)生思考,并在課后撰寫有關(guān)于思政案例的感想,拓展化工原理課程思政教育的深度。同時,針對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況和課后作業(yè)情況,任課教師需要從多維度去記錄描述學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并與課堂討論缺乏積極性和主動性的同學(xué)進行交流,提高這部分學(xué)生參與課堂討論的積極性和主觀能動性,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)動機得到升華,學(xué)習(xí)動力得到增強。任課教師需要及時了解掌握學(xué)生的反饋意見,以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計,調(diào)整教學(xué)方法和考核方式,持續(xù)改進教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和方法,提高課程思政育人的效果,確保理論教學(xué)和思政教育并肩同行,實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機融合,提高化工原理課程的育人質(zhì)量。
化工原理是化工類專業(yè)最重要的專業(yè)課程之一,是培育新時代德才兼?zhèn)涞男鹿た苹I(yè)人才的主要課程,其中課程思政教育尤為關(guān)鍵。因此,要充分挖掘化工原理課程中的思政元素,保持化工原理課程教學(xué)與思政教育并列同行,明確立德樹人的教學(xué)目標(biāo),提升教師課程思政意識,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式,實施教學(xué)反思,做到知識傳授與價值引領(lǐng)的有機融合,進而實現(xiàn)“三全育人”。