郁桂云,倉 輝,戴 勇,吳 靜
(鹽城工學院 化學化工學院,江蘇 鹽城 221004)
應用型本科高校與生俱來的使命就是回應經濟社會需求,服務區域經濟社會發展。鹽城工學院作為典型的地方型高校,為了培養“下得去、留得住、肯吃苦、能作為”的應用型本科人才,必須在專業能力培養過程中同步建設既具有蘇北老區紅色文化基因,又具黃色安全思維和綠色環保元素的“紅-黃-綠”三色融合課程思政體系[1]。
化學反應工程一門理論性和綜合性非常強的核心專業課,是工科高等院校化學工程與工藝專業教學計劃中必修課程。本課程通過研究不同相態動力學的共同規律,以及不同裝置型式的傳遞規律,內容涉及化學反應動力學、反應器中傳遞特性、反應器類型結構、數學建模方法、操作分析及反應器設計。為激發和提升學生潛心學習專業能力的興趣和動力,我們于 2018 年開始嘗試化學反應工程課程思政和知識傳授的融合,圍繞“思想引領、知識傳授、能力提升”的課程建設目標,把思政教育有機融入反應工程專業課程教學。2020 年申請了學校課程思政教學改革示范課程建設項目。本文主要總結了教學團隊這幾年化學反應工程課程思政教育的探索和實踐。
基于“新工科”專業建設理念,把馬克思主義立場觀點方法教育與化學反應工程解決復雜問題的科學精神培養結合起來設計完善課程教學大綱、優化課程教學設計,改進課堂教學模式,來提升教學實效。努力把化學反應工程課程建設培養江蘇沿海化工及相關產業轉型升級,地方行業科技創新的一流應用型本科化工人才的核心課程。
第一要強化學生工程倫理教育,提升工程職業素質,把思政之‘鹽’溶入專業教育之‘湯’[1],真正將思政教育與專業教育高效融合,融入地方特色的“鐵軍精神”、“海鹽文化”培養學生精益求精的大國工匠精神;
第二要幫助學生樹立綠色化工、安全風險防控意識,了解我國化工行業發展的優勢與不足,增強學生專業自豪感和時代使命感,將化工工業占據國民經濟中的戰略地位和作用、行業轉型升級中的機遇和困境、應用型專業人才的素質和能力要求貫穿于教學全過程,培養具有熱愛化工、從事化工、振興化工的職業榮譽感和使命感的一流應用型化工人才。
緒論課上要讓同學既知道“為什么學”和“學什么”,又要明白“怎么學”和“有什么用”。授課時利用視頻或PPT把煉丹、造紙、陶瓷制作以及釀酒過程進行介紹并建立與反應工程的聯系,同時重點介紹鹽城的海鹽文化,讓學生了解海鹽文化的歷史文化沉淀和辛勞堅韌區域文化性格,幫助學生樹立民族自豪感和文化自信心。同時要求學生搜集課外閱讀資料,并思考:“我國雖然早已有了高度發達的經驗化學,但近代反應工程的發展,中國確缺少一席之地?”激發學生警醒,近現代我國科學技術的發展緩慢,作為新時代學生,我們更應該刻苦鉆研,奮發向上,努力趕超世界一流技術。
同時進一步分析周邊沿海地區化工產業形勢和布局的變化,給同學們分析鹽城響水“3.21”特大爆炸事故影響,江蘇省整治化工園區和促進化工產業轉型升級的舉措,得出只有技術、規模、安全和環保優勢突出的企業才能在以后的行業發展內長期收益。從而堅定他們學好化學反應工程的信念,江蘇化工是廣闊天地,大有可為。
在課堂教學中,穿插對課程發展做出重大貢獻的化學家背后的故事,鼓勵學生立強國志,踐報國行。如講授催化劑與催化劑動力學時,把我國催化領域科學家緊密結合國家的重大戰略需求,探索石油煉制催化制造領域前沿,保障我國能源安全的案例引入其中。如介紹榮獲 “國家最高科學技術獎”,被譽為“中國催化劑之父”的閔恩澤先生。閔先生參加并指導的移動床催化裂化小球硅鋁催化劑,流化床催化裂化微球硅鋁催化劑等一系列催化劑,滿足了中國煉油催化劑工業跨越式發展和油品升級換代的需要。
同時適度引入反面案列,讓同學們明白化工行業從業人員需要擔負更多的社會責任。如:化學反應工程課程的發展壯大離不開合成氨工藝的發展和完善,德國化學天才哈伯成功研發了高活性、高穩定性和長壽命的合成氨催化劑并實現了合成氨的工業化生產,他的發明解決了世界糧食危機并因此榮獲1918年諾貝爾化學獎。但他作為一個狂熱的民族主義者,在一戰期間把所有的才華投入到研制化學武器、指揮化學戰中,造成了近百萬人傷亡[2]。 通過故事引發學生思考:知識是把雙刃劍,利弊決定權在使用它的人手中。教師要引導學生認識到科學研究應遵守科技倫理的要求并具備職業素養。
通過課堂教學,給學生建立綠色化學、綠色環保理念,反應工程工藝設計中盡量減少或消除危險化學品使用和產生過程的設計。如我們教師在講授反應器的設計過程中,首先結合周邊沿海地區“重化圍江”的環境污染的問題,比如化工園區的違法排污、防護距離不夠等問題,給學生灌輸化工過程中的原料的綠色環保以及相應的安全生產、環保措施。在講授聚合反應工程時,引入我國塑料的環境污染問題,增強綠色發展的理念。在“化工單元實習仿真”虛擬仿真教學環節中穿插安全、環保、健康等方面的教育。給學生建立一個理念:用所學化學化工相關知識降低污染、治理污染,改善人類生活環境是我們化工人的首要任務。
首先在教師教學過程中,適時灌輸給學生鹽城地區人民蘊含的“鐵軍”艱苦奮斗的精神和“煮鹽人”辛勞堅韌的吃苦精神。并通過自身的言行舉止、做事風格潛移默化地影響學生,潛心研化學反應工程教材和參考書,以“匠心精神”組織好每次課,從課堂的導入、重點難點學習目標的建立、參與式學習過程的設計到課堂小結和知識鞏固,精準策畫每個環節,形成學習閉環,授課語言和板書專業規范,潛移默化的培養具有大國匠心的化工人。
其次學生學習過程中注意學生專注力、踏實勁和精益求精“工匠”素養的培養。從課前知識點預習、認真聽講、積極回答問題、認真做好學習筆記、課后及時復習鞏固以及獨立自主完成作業和討論,從點滴小事做起,培養學生“工匠精神”。
通過對反應器停留時間測定等一系列實驗,以及后續工業反應器的設計進一步學習和鞏固理論知識,培養實事求是的科學態度,逐步樹立工程設計觀念。在實驗過程中,要求學生細致觀察實驗現象,認真、客觀且規范的記錄數據,學會對數據進行正確歸納、取舍等分析處理,并根據結果進行準確的工藝評價,整個實驗過程充分體現精益求精、嚴謹細致、耐心專注“工匠精神”。在工業反應器的設計過程中,既可以把課程所學知識融會貫通,切實培養學生的工程意識、實踐能力和團隊精神。同時通過文獻檢索過程中對新型反應器及我國著名反應工程領域專家的調研,了解最新學術進展以及科學家們的報國和治學情懷,在實踐中樹立治學和報國理念[4]。
在經過數輪教學嘗試后,專業教師都積極提高了自己的思政修養,充分把握了課程思政教育立德樹人、潤物無聲的內涵,把專業課程中的“思政元素”巧妙的銜接到了課程教學的各個環節中,學生普遍反映良好。我們將在后續工作中繼續深入發掘思政元素,嘗試通過學科前沿更新、反應工程新技術跟蹤、新生代科學家勵志故事分享等形式,引領學生提高價值判斷能力、價值選擇能力[5]。