專業認證背景下化工原理課程思政建設的探索*

張麗娟，賈冬梅，劉元偉，劉 平，張 云

(濱州學院化工與安全學院，山東 濱州 256600)

為提高高校人才培養質量，我國已全面啟動了工程教育專業認證工作。“以學生為中心、成果導向、持續改進”的教育理念逐漸融入到高等教育過程中[1]。化工原理作為高校化工類專業的一門專業核心課程，主要學習化工生產中典型單元操作的原理、設備結構、工藝設計及選型等知識，具有較強的工業實踐性。隨著行業的發展和時代的要求，應用型本科地方院校面臨著新的機遇和挑戰。工程專業認證對畢業生在人文、社會及科學素養、社會責任感等方面提出了明確的通用要求。化工專業培養的人才不僅要有扎實的學科專業知識，還要樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，并具備良好的工程素養、人文素養，以及活躍的創新性思維，而課程思政融入專業課程建設成為課程建設發展的一個重要舉措和契機。在此背景下，針對化工原理課程的改革和實踐，對化工類專業學生的專業素養和工程素養的塑造具有深遠的意義。通過借鑒國內高校思政教學的經驗，結合工程教育專業認證的要求，筆者對化工原理課程開展了課程思政建設的探索和實踐。

1 專業認證背景下課程思政建設的現狀和必要性

工程教育專業認證是實現工程教育國際互認和工程師國際資格互認的重要基礎，核心是確認工科專業畢業生能達到行業認可的既定質量標準[2-3]。2016年，中國成為《華盛頓協議》正式會員，工程教育專業認證對提高我國高校工程教育質量發揮著越來越大的推動作用。2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議明確指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。”[4]2019年初，習總書記在學校思想政治理論課教師座談會上進一步提及并論述了這一話題[5]。2020年5月，教育部發布指導綱要，全面推進高校課程思政建設，提出結合專業特點分類推進，使各個專業教學院系、各位專業課教師都能在課程思政建設工作中找到自己的“角色”、干出自己的“特色”。高校作為培養中國特色社會主義合格建設者和可靠接班人的主要陣地，有責任將思想政治教育貫穿學校教育教學全過程，深入挖掘高校各類課程中包含的思政教育資源，促進課程思政教育和專業教育深度有機融合、同向同行，落實立德樹人根本任務。

在理工類專業課程中如何實現教書和育人的全面融合，培養德才兼備的工程技術人才是目前高校專業教師需要攻克的一個重要難題。化工原理作為化工及相關專業的一門專業核心課程，覆蓋學生人數多，教學時間長，教學內容多，但是課程的傳統教學中更偏重于專業知識的講授和專業能力的培養，對于學生樹立正確的人生觀和價值觀等思政方面的引導相對來說較少，人文素養顯得比較形式化、理論化、單一化。傳統填鴨式的教學方式和單一的期末考核方式，已越來越不適應人才培養的要求，學生的學習積極性不高，課堂參與度較低。國家對高校提出了“立德樹人”的基本教學任務，將“立德”這一理念推向了專業教育的前沿。開展專業課程的思政教育，教師需要在教學內容的設計和授課過程中有意識地將課程思政元素融入教學過程中，在專業教育過程中不僅要傳播知識、傳播思想更要塑造靈魂。因此，針對化工原理課程的課程思政改革和建設對于踐行“立德樹人”理念有重要的實踐意義[6]。

2 化工原理課程思政教學的實踐

對于化工這類實施工程教育專業認證的專業，在教學實施中需要從教師為主導變換為學生為主導，關注學生的學習產出，并將學生的各類產出作為教學評價內容，重視過程化考核，開展不同層面的持續改進活動，形成持續改進機制。在化工原理的課程設計中融入“課程思政”的教學元素，將知識傳授與價值引領、能力培養與信念堅定統一到課程中，可以使專業課程具有思想性、時代性、實踐性與創新性，實現思想教育的隱式影響與信息傳遞，表現出外現到內化的過程。

2.1 確定課程目標，融入思政元素

根據工程教育專業認證標準，12條畢業要求反映的課程思政成果主要體現在責任與擔當、個人品格以及正確的科學觀等方面，這與思政教育的目標不謀而合[7]。根據認證通用標準要求，結合化工專業的畢業要求，確定化工原理課程的課程目標(如表1所示)，分別支撐畢業要求指標點中的1-3、2-2和3-2。

表1 化工原理課程目標及其與畢業要求的對應關系

2.2 結合思政元素，優化課程教學內容

根據課程目標，我們對化工原理課程的思政元素進行了挖掘，將愛國情懷、社會責任、法律意識、人文情懷、工程倫理、工匠精神等與專業知識融合，主要包括通過科學家的故事，啟發學生的人生觀和價值觀、培養學生的家國情懷、培養科學嚴謹的職業素養、掌握科學前沿知識、形成綠色發展的環保理念等幾個方面。通過將這些思政教育內容自然而然滲透到專業課程教學體系當中，實現教書與育人的有機融合。

在化工原理課程中有許多采用科學家命名的定律和方程[8]，如流體流動中的柏努利方程、牛頓黏性定律、雷諾準數，傳熱操作中的傅里葉定律、牛頓冷卻定律、普朗克定律，吸收操作中的亨利定律、費克定律等等，學生可能對公式熟記在心，但對于公式的時代背景以及科學家背后的故事了解得卻很少。比如，講解傳熱過程中的熱傳導的基本定律——傅里葉定律時，講解法國著名數學家、物理學家傅里葉曲折的一生，以及所著的《熱的解析理論》的故事，可以引導學生學習科學家不畏艱險、百折不撓的精神和嚴謹的治學態度，樹立正確的人生觀和價值觀。又比如，在學習摩擦系數與相對粗糙度和雷諾數的經驗方程中，講解著名的以中國人命名的顧毓珍公式，激發學生的愛國主義情懷和堅持不懈的科學精神，對學生進行隱性滲透式的理想信念和使命感的思政教育。

化工原理課程中存在較多的物理模型，以及較為繁瑣的定律公式，這就需要教師在教學過程中簡化工程問題，引導學生進行分析思考，培養學生的工程思維，學會舉一反三。比如，類比思維是根據兩個或兩類對象之間的某些方面的相同或相似，進而找到它們相同或相似的特征或本質屬性，在探索科學前沿、交叉學科等方面有廣泛應用。傳遞過程是本課程統一的研究對象，也是聯系各個單元操作的一條主線，而類比法是化工原理闡釋動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞三大傳遞過程的非常重要的方法[9]。三傳中的一些基本概念、公式定律以及問題的分析方法等，都滲透著類比的方法。許多分析問題中，如精餾過程中回流比和吸收過程中吸收劑用量的確定，都存在類似的經濟效益優化分析問題。典型的氣液傳質設備——精餾塔和吸收塔計算問題定性和定量分析的思路和方法也有很多共性。通過在課堂教學中講解類比法在三種傳遞過程學習中的應用，在學生頭腦中構筑清晰的框架，學生能從形式和內容能更好地理解和掌握原本繁瑣的公式和定律，這種突出學生為中心的教學理念，可以有效提高教學效果，把專業知識與價值觀教育、能力培養有機結合起來，在潛移默化中培養學生用工程思維思考問題。

2.3 豐富教學資源，創新教學方式

在當今多媒體迅速發展的時代，傳統的課堂授課模式已不能完全滿足學生的學習需求。在專業課的課程思政實施理念上，需要拋棄生硬說教，盡量提高課程思政的親和力。針對化工原理課程內容，我們創新教學手段方法，防止“不愿學”和“不愛學”現象，在課堂中增加了一些工程案例短視頻、設備動畫等。這樣既能激發學生的學習熱情，又能引發學生積極思考，抓住問題的本質，用科學的理論和方法分析問題，培養學生的安全意識和化工職業素養及強烈的社會責任感，使學生在潛移默化中受到思政教育。

合理利用網上課程資源的優勢，引導學生進行創新性學習。比如，在線上學習平臺中上傳與典型單元操作相關的最新科技期刊論文作為課外閱讀材料，并設置討論環節，充分調動學生積極性和能動性，使他們喜歡學、學得進。豐富的科研素材，可滿足不同層次學生的個性化學習需求，拓展學生的視野，使學生從云端了解典型化工單元操作的相關知識和最新科研動態。此外，將化工原理課程相關的科學家追求真理的歷程、愛國實業家的愛國事跡以及偉大的發明和發現等故事資料或視頻動畫作為課外資源融入到網絡教學資源庫，這些都可以作為愛國主義教育的良好素材，同時也有助于學生進一步理解知識點及相關技術未來的發展趨勢，讓學生逐步樹立科研意識，激發學生挑戰學科前沿的勇氣，培養學生的使命感。

在課程思政實施途徑上，除課堂教學外，積極開拓第二課堂，包括邀請專家、工程師、校友代表等為學生開設專題講座，并結合實習、課程設計、創新創業項目等實踐環節，給學生提供訓練的機會，讓學生能在解決問題的實踐中不斷學習，充分發揮學生的主觀能動性，由被動學習變為主動學習，真正實現“以學生為中心”和“成果導向”，在共鳴互動中實現學生對思政教育的認同。引導學生關注與化工相關的公眾號或行業網站，使課程思政與專業教育融合得更接地氣、更有活力，讓學生認識到本課程在化工專業中的重要地位，增強學生對化工行業的職業認同感，增強課程思政建設的指導性和針對性。

2.4 改進考核評價機制，強化過程考核

工程專業認證的成果導向(Outcome Based Education, OBE)理念是以教育產出為導向，要求工科學生要具備分析和解決復雜工程問題的能力。合理的成績評定方法應能客觀、全面、公正地體現學生的學生過程和學習效果[10]。為減少學生“平時放松，期末突擊”的不良習慣，將過程考核的比例由原來的30%提高到40%，考核方式更加多元化，包括平時作業、隨堂測試、大作業、線上討論等等多種形式，實時掌握學生對知識點的內化程度，并據此及時調整教學方式方法，提高教學效果。考查學生學習效果的維度也從單一的專業知識的維度向學生的工程意識、職業素養、社會責任感和人文素養等多個維度延伸。

在部分章節的教學中，由教師給出討論話題，學生分組學習討論，以提交報告或課堂匯報的方式來進行學習。比如，在吸收章節的學習中，由學生查閱文獻資料了解最新的吸收劑以及吸收工藝的發展和應用，并形成報告上傳在線課程平臺，供不同小組之間討論和學習，由教師給出評價，并將成績作為過程考核的一部分。這種方式可充分發揮學生自主學習的熱情，提升學生的教學參與度，引導學生獨立思考，實現以學生為中心的教學，同時也可培養學生良好的團隊合作意識，鍛煉學生的交流和表達能力。

在平時學習中，會從每章選取部分工程案例結合專業知識作為線上預習作業、課外學習資料和討論話題，讓學生從過程研究方法出發，結合解決實際工程問題的過程和步驟，進行思考分析，抓住解決問題的邏輯關系，達到教學要求的邏輯思辨能力的培養目標。對于線上學習，教師會設置一定的比例作為平時成績的一部分，同時也可實時督導學生的學習情況，加強對學生的管理，教師還能根據線上學習情況及時調整課堂教學的教學內容，實現課程的持續改進。

3 結束語

化工原理課程是化工類專業的基礎課程與專業課程的橋梁，是“教書”和“育人”的重要陣地。基于工程教育專業認證的背景，本課程以學生為中心，切實堅持立德樹人理念，從教學內容的設計上將專業知識和課程思政有機融合，從考核方式上實現有效監督和課程的持續改進，結合多樣化的教學模式和方法，激發了學生的主動性，取得了良好的教學效果，但有些地方仍需要改進，要全面深入探究專業知識與思政教育的契合點，以實現全程育人、全方位育人，加快課程的建設，提高教學效果，促進學生綜合素質的全面發展。