淺析融入思政元素的化工原理課程教學設計*

李 敏，徐冬梅，張治山,馬 準

(山東科技大學化學與生物工程學院，山東 青島 266590)

自2016年習總書記在全國高校思想政治工作會議上提出“堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程”后，“課程思政”的教育理念逐漸被高校教師所推崇，它是以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把“立德樹人”作為教育的根本任務的一種綜合教育理念[1-2]。教學實施過程中，要抓住課程改革核心環節，充分發揮課堂教學在育人中主渠道作用，將思想政治教育元素多角度、全方位、立體化地融入課堂，最終實現全程育人、多方位育人的目的[3-4]。

化工原理，作為化工類及相關專業的一門重要的專業基礎課，開設專業面非常廣，在我校化學工程與工藝、應用化學、生物工程、環境工程、過程裝備與控制工程、高分子材料、無機非金屬材料、材料化學等專業開設，是化工類專業考研的必考課之一，它是第一門具有工程特色的專業基礎課，在基礎課和專業課之間起著承前啟后、由理及工的橋梁作用，也是學生建立工程概念的接觸到的第一門化學工程啟蒙課。該課程蘊含著大量的思政元素，是相關專業課協同育人的主陣地。若將思政元素滲透到化工原理授課的全過程，將有助于學生對專業知識的認識和理解，提高他們對本專業的歸屬感與認同度，提高學生學習的能動性，幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀。

為了使授課內容在知識目標和思政目標上統一，達到教書與育人同步的目的，任課教師在進行課程的教學設計時，必須深挖課程中的德育元素，根據教學內容系統規劃與設計，要力爭將課程內容與思政元素融為一體，達到水乳交融的狀態，真正實現教書育人、立德樹人的浸潤無聲。對于化工原理這門課程，筆者在授課前先進行教學內容的剖析及學情分析，然后搜集大量思政元素并從中精選與課程內容相匹配的思政內容，找準切入點，理清授課思路，設計授課內容。下面筆者將以“對流傳熱”一節的內容為例闡述融入思政元素的化工原理課程的教學樣例設計過程。

1 “對流傳熱”一節教學內容剖析

對流傳熱是我們生產生活中非常常見的傳熱方式，是傳熱三種方式之一，內容蘊含多個與生產生活相結合的思政元素，這部分內容是工科《化工原理》的教學內容，大多數工科專業均學習這部分內容，適用面廣，該部分內容不僅僅有定義還有基本定律的介紹、計算和應用，內容全面豐富，深入淺出，獨立完整、且在生活生產中應用和實例較多，深入學習這部分內容可以解釋和解決很多生產生活的實際問題。同時“對流傳熱”這部分內容，看似淺顯易懂，而實際上里面的牛頓冷卻定律和對流傳熱系數蘊含著深刻的物理意義，是一個教學難點，要想把該知識點講通講透，必須要充分運用各種教學手段，結合生活案例及典型換熱設備來完美展現該部分教學內容，提升教學效果。

如何能讓同學有興趣，并且帶著渴求的心情來學習這部分內容，這是需要教師認真思考的問題。圍繞課程知識點及授課目標，在授課過程中，結合生產和生活實例，逐步引導引出基本定義、分類和基本定律，淺顯易懂，讓同學們一方面了解對流傳熱的定義和分類，一方面掌握對流傳熱的基本計算公式牛頓冷卻定律，然后趁熱打鐵，通過典型事例分析讓同學學會如何運用對流傳熱的基本知識來分析和解決生產生活乃至自然界中的對流傳熱問題，同時舉例說明對流傳熱在生產生活中的應用，最后通過介紹典型的間壁式換熱器，進一步讓同學們深入理解對流換熱，激起同學們對傳熱這一章的學習興趣，對于后續內容的學習起到重要的鋪墊作用。

2 “對流傳熱”一節課程思政教學設計思路

在進行課程的教學設計時，要有計劃地融入思政要素，將思政元素與生產生活案例相結合，使知識目標與思政目標達到統一，努力實現“鹽溶于湯”、“潤物細無聲”的教學效果。在剖析教學內容的基礎上，進行課程思政教學設計時要先進行學情分析，設定好教學目標，然后根據目標進行教學內容設計，最后開展課堂實施。

2.1 學情分析

學生一般在大二的第一學期或在大三第一學期開始開設這門課程，要分兩學期講授。在此之前，學生已經學習了《高等數學》、《物理化學》等課，為《化工原理》課程開設準備了良好的知識儲備和知識結構，在充分考慮聽課學生的接受能力、知識結構和心理特點的基礎上，在講授時要特別注意由淺入深，充分結合生產生活中的實例來進行分析，以培養學生的學習興趣。

2.2 課堂教學目標的設定

依據我校化學工程與工藝專業人才培養目標及化工原理課程目標，結合對流傳熱部分教學內容，從知識目標、能力目標及思政目標三個維度設定了對流傳熱的教學目標。

(1)知識目標

了解對流傳熱的定義和分類；掌握對流傳熱量的基本計算公式-牛頓冷卻定律、并通過典型事例分析讓同學學會如何運用對流傳熱的基本知識來分析和解決生產生活乃至自然界中的對流傳熱問題，同時舉例說明對流傳熱在生產生活中的應用，最后通過介紹典型的換熱設備，使同學進一步深入理解對流換熱。

(2)能力目標

學以致用，通過學習對流換熱概述，使同學們能夠分析和解決生產生活以及自然界中的對流傳熱問題，并能靈活應用。引導學生開展探究性和個性化學習，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。

(3)思政目標

引入思政元素，通過介紹偉大科學家生平、傳奇故事和科學前沿來培養學生不斷追求、勇于探索的科學精神，在潛移默化中培養學生的抗挫折能力以及嚴謹認真的工匠精神；同時引導學生貫徹綠色發展觀、強化學生的安全意識和環保意識，樹立理想信念，弘揚愛國主義和奉獻精神，實現思政教育和專業教育的自然融合和無縫對接。

2.3 融合思政元素的教學內容設計

對于對流傳熱這節內容，主要的知識點有對流傳熱機理、牛頓冷卻定律、對流傳熱系數、影響對流傳熱系數的因素及準數關聯式，本著知識目標和思政目標上相統一的原則，筆者確定了5個與思政元素相結合的知識點，具體如表1所示。

表1 “對流傳熱”部分思政元素一覽表

續表1

2.4 課堂實施

結合生產生活中的傳熱應用實例和對流傳熱公式的產生背景，在授課過程中潛移默化地融入思政內容，通過逐步引導和設問的方式，介紹對流傳熱定義、 分類和基本定律(對于牛頓冷卻定律，將結合科學家牛頓曲折和傳奇的人生經歷，講述牛頓在科學路上忘我和不斷求索的奮斗故事以及牛頓冷卻定律推導的場景，引導同學在科學的道路上不畏艱險、勇于探索。)，同時趁熱打鐵，通過生活生產中的典型實例(如燒水過程、暖氣片的傳熱過程以及泰坦尼克號)，進一步說明對流傳熱的基本應用，并介紹典型換熱設備和新型換熱器(如套管式、列管式換熱器和熱管)，從而深化同學們對對流傳熱基本概念和定律的理解，使同學們在了解基本定義和定理的基礎上，更加深刻、透徹地掌握該知識點并能運用自如(講解暖水瓶如何保溫、電腦CPU如何散熱以及家里的空調和冰箱如何散熱等問題)，解釋和解決生產生活中的實際問題。接著分析影響對流傳熱的各個影響因素，引出因次分析法分析對流傳熱系數準數關聯式，并推導出無相變情況下流體在管內作強制湍流時的準數關聯式，引導學生運用此關聯式解釋一些典型實例(孔子的電影片段，龍卷風)，最后以思維導圖結尾。

在教學上突出以學生為主體的教學理念，在學生線上學習的基礎上重構了線下教學內容：增加了石油輸送過程中的傳熱問題這一應用案例的分析和新型換熱器-熱管的介紹。方法上：利用豐富的圖片、動畫展示，以問題為引領，以學生觀察思考、小組討論等形式，對重點難點進行了深入學習，并且結合實際案例讓學生以小論文的撰寫的方式將探究式、研究式的教學模式加以拓展，以期達到更好的激發學生學習興趣，變被動為主動探究的過程。

3 結 語

目前，不管是高校單位還是教師已經認識到課程思政的必要性和重要性，但還有幾個問題需要重視：(1)高校教師在課程思政過程中不能忽視個人政治素質、業務能力、育人水平的提高，要堅持教育者先受教育，只有高素質的教師才能擔當起學生健康成長指導者和引路人的責任。高校教師應以嚴謹的態度對待科研，以誠懇的態度對待教育，引領學生踏實治學，勤勉奮進，吃苦耐勞，勇于擔當，以國家發展為己任，培養當代大學生的社會責任感和青年責任心[5]；(2)工科專業課可以適當融入思政元素，但切忌貪多，生搬硬套，任課教師應精選思政素材，最好在生產生活案例基礎上深挖德育點，使思政元素與課程內容自然融合，使思政元素的融入有利于學生對專業知識的消化理解和觸類旁通；(3)作為高校教師我們不能為了課程思政而課程思政，應切實提高教學效果。因此專業課教師除了課前搜集思政素材以外還要認真梳理授課內容，找準專業知識與思政元素的結合點，積極開展教學方法改革，充分利用現代信息技術，努力做到“曉之以理、動之以情、導之以行”，在“傳道受業解惑”過程中開展德育工作，傳遞正能量，引領主流價值觀[6]。

課程思政任重道遠，每一位高校教師都應該充分認識到課程思政的重要性，以學生為中心，加強教學設計，巧妙展現專業知識中所承載的思想內涵和價值理念，切實將“立德樹人”貫穿教育教學全過程。