課程思政培養煤化工專業本科生科創精神的教學探索*

楊春梅，張火利

(河南理工大學，河南 焦作 454000)

新工科背景下，要突出以學生為中心，重視立德樹人。習近平總書記在2016年全國高校思想政治的工作會議上指出，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[1]。2018年教育部《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》中要求每一位專業課老師制定開展“課程思政”教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人。在國家實施“雙碳戰略”的背景下，煤化工發展逐步走向多元化、低碳化、高端化，尤其是現代煤化工是我國未來能源自主化主要路線之一，然而，專業化的煤化工人才比較缺乏，主要還是在煤化工人才的培養體系中，學生缺乏熱情，職業認同感較差，學習積極性不高，對現代煤化工認識不夠深入，事實上，在很多領域我國自主創新已取得了很大的進步，在教學中充分把創新實例展現給學生，將科創精神與家國情懷、社會責任和社會主義核心價值觀的相結合作為思政案例融入教學，激發學生的從業熱情，提升學習效率，要不斷的從“教得好” 向“學得好”轉變，提升人才培養的質量。

1 煤化工專業本科生課程思政的教學設計

課程思政是全面完成立德樹人根本任務、貫徹新時期黨的教育方針的重要途徑[3]。課程思政契合點可以以人物為核心開展教學設計，例如選取當代具有代表性的煤化工創新實例，以核心人物劉中民院士為主線，研發過程為背景，在碳一化工課程教學中以煤制低碳烯烴、煤制乙醇等我國的科技進步為主體內容，什么是科學家的科創精神？攻堅克難、不斷創新、服務國家能源戰略需求。劉中民院士用行動給出了我們答案是勇于擔當，大膽創新。乙烯、丙烯等低碳烯烴是現代化學工業的基礎，傳統的生產方法是輕烴和石腦油熱裂解法，消耗大量石油資源。因此，甲醇制低碳烯烴符合國家能源戰略需求。劉中民院士說：“甲醇制烯烴是實現煤制烯烴的關鍵核心技術，必須解決與反應原理、催化劑、反應工藝相關的一系列科學和技術難題，才能取得技術突破。”科研難度非常大，劉中民院士回憶，他第一次接觸這個項目時，還是剛進入中科院大連化學物理研究所的研究生，老師將甲醇制低碳烯烴項目交給他，經歷了項目研發與試驗推廣等一系列道路上的曲折跌宕，才取得成功。提到甲醇制低碳烯烴項目過程中遇到的困難，劉中民院士笑著說：“困難沒有最大，只有最多。”劉中民院士帶領的科研團隊建成了神華包頭煤制烯烴項目，該項目是世界首套、國家級煤制烯烴示范工程。2015年1月9日，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平向獲得國家技術發明一等獎的劉中民院士頒發獎勵證書，并同他親切握手，表示祝賀。通過科研人員三十年磨一劍攻堅克難，書寫煤化工領域新精彩，讓學生從科研人員身上學習勇于擔當，大膽創新和報效祖國的科創精神。還可以結合重大工程創新實例，進行教學思政案例的設計。重點針對化工熱力學課程的學習難度較大，展開思政點設計，化工熱力學作為化工專業必修課，其在化工過程分析和化工過程的研究開發中極為重要。事實上，從化工流程設計、化學反應器設計、分離裝置、過程控制的設計、乃至經濟指標的預算和核定都離不開流體熱力學性質的測定、研究和計算[2]。然而，由于本門課程概念多、公式多且內容過于抽象，對于學生來講普遍不易理解，學習難度較大，學習熱情不夠，易產生畏難情緒。基于此，希望利用創新實例作為化工熱力學課程思政案例，以創新實例來展現科創精神，通過案例把科技工作者的家國情懷、工匠精神、勇于擔當、敢為人先和敢于突破的精神價值融入課堂教學環節，以此激勵學生加強學習的信心和責任，實現思想政治教育與知識體系教育的有機統一。其目的是激發學生學習興趣和潛能，激勵學生愛國、勵志、求真、力行，增強學生的社會責任感、創新精神和實踐能力。通過教學內容的更新以及教學方法的改進，把專業知識與思政教育以及能力培養融為一體。

2 代表性創新實例與課程思政的結合與實踐

2.1 代表性創新實例與教學有機融合

例如還以化工熱力學課程思政教學為例，首先創新實例的引入應當與教學有機的融合，厘清化工熱力學各章節所涉及的內容有哪些，選取我國當下代表性創新實例作為思政切入點，將思政元素設計到課堂教學中，在課堂知識學習中充分利用不同的教學手段，使學生如春風化雨、潤物無聲的感受到科技創新的力量和自我人生價值的實現。思政案例有機融入才能事半功倍，關鍵是要找準契合點才能充分實現學生能力培養與德育培養的雙重效果。以學生的視角進行尋找契合點，比如以化學工業出版社出版的朱自強、吳有庭編著的第三版《化工熱力學》教材為例，在第五章有熱力循環學習，其中知識點是熱力學第二定律及其應用，學習過程中學習水蒸氣動力循環和制冷循環，選取我國具有代表性的創新實例如選取《大國重器》紀錄片中燃煤發電廠的核心裝備汽輪機研發過程，還有長期被美、日、德壟斷的百萬噸級乙烯壓縮機研發過程等，首先，利用紀錄片視頻資源作為思政切入點，進一步展現科研人員的家國情懷、工匠精神、勇于擔當、敢為人先和敢于突破的精神價值，再利用這些創新實例，激發學生主動性與學習熱情，增強職業認同感，可進一步激發學生克服畏難情緒、以報效祖國的責任感進行主動學習。目前，在國家“碳達峰、碳中和”目標任務中，煤炭作為我國最重要的能源，只有持續推動煤炭高效清潔利用，方可助力“雙碳”目標實現。通過學習汽輪機的能量轉換效率相關知識，激發學生學習主動性，思考如何推進煤炭清潔利用。汽輪機是利用蒸汽動力驅動裝有葉片的轉子高速旋轉的裝置，高溫高壓蒸汽驅動轉子高速旋轉，對外輸出機械能，其具有單機功率大、效率高、壽命長等優點，是燃煤電廠的核心裝備。其中，汽輪機轉子和葉片的研發經過了非常艱辛的過程，科技人員憑借勇于擔當、敢于突破的精神打破了國外的技術封鎖，推動了煤炭更加高效清潔利用，目前煤炭發電能耗已成為世界燃煤發電的新標桿。對于制冷和壓縮機的專業知識的學習中，以我國百萬噸乙烯壓縮機研發為案例，其研發過程也是異常艱辛，國外廠商技術封鎖，不僅漫天要價，交貨期和售后服務也沒有保證。百萬噸乙烯壓縮機成為了我國乙烯產業發展的“卡脖子”問題。有著光榮傳統的沈陽鼓風機集團股份有限公司承擔了這一百萬噸級“國之重器”的研發。研發人員在副總工程師姜妍帶領下，為了搜集數據，從遼寧到福建，再從廣東到黑龍江，穿梭在國內各大煉化廠中，將同類型乙烯壓縮機產品的外觀結構和運行情況幾乎摸索了個遍，經過3年多努力，功夫不負有心人，在經歷了多次失敗后，我國首臺百萬噸級乙烯壓縮機在沈鼓集團研發成功，這標志著我國成為繼美國、日本和德國之后，世界上第四個掌握百萬噸級乙烯壓縮機自主設計制造能力的國家，同時也徹底解決了我國大型乙烯裝置長期被“卡脖子”的問題。這些創新實例能讓學生充分地感受創新成果的來之不易，讓他們為我國科技人員點贊，樹立起學習的榜樣，變被動學習為主動學習，增強學生自我職業認同感。

例如以碳一化工課程思政教學設計為例，二氧化碳是全球最豐富的碳資源，當前化石能源過度消耗，二氧化碳在大氣中濃度顯著升高，二氧化碳減排、捕集、儲存與轉化技術正在加快研發，我國也明確表示中國碳排放力爭2030年前達到峰值，爭取2060年前實現碳中和。謝和平院士帶領科研團隊攻堅克難，以國家重大需求為己任，不斷開拓創新二氧化碳的能源化利用新技術。謝和平院士在國際上首先提出了二氧化碳礦化燃料電池新方法和技術，攻克了將二氧化碳作為潛在低位能源來直接發電的世界性難題。其研究過程困難重重，為了研究二氧化碳礦化燃料電池是否能夠直接適用于含氫氧化鈣的工業固廢，課題組研究人員還直接利用工廠排放的廢棄電石渣和窯灰作為原料，進行大量實驗。結果表明，兩種廢渣都能直接用于二氧化碳礦化發電，電石渣的反應活性與分析純的氫氧化鈣非常接近。為了取得更多成果，研究人員不斷的克服所遇到的種種困難，目前已經成功實現了電石渣、有機廢堿、水泥粉塵以及鋼渣等工業堿性廢物作為二氧化碳礦化發電的原料，并能穩定輸出電能，在利用二氧化碳礦化發電的同時還聯產高附加值的化工產品碳酸氫鈉，同時又處理了危害環境的工業廢物，形成了一條環境友好的，可持續循環發展的二氧化碳減排利用新途徑。謝和平院士說：“目前我們僅在小試規模下證實了二氧化碳礦化發電的可行性，為了進一步實現該技術的工業化應用，我們還需要作更多的基礎研究探索以及技術攻關研究。”在技術攻關方面，仍需要不斷創新，做到進無止境，課題組研究人員還將優化實施二氧化碳礦化發電技術與裝置的各項參數及其制造工藝和精度，盡快實施二氧化碳礦化發電的中試研究。科研人員這種擔當使命，開拓創新的精神追求可以激發當代大學生的科創精神和學習熱情，更能培養學生正確的社會責任感和家國情懷。

2.2 創新考核方式，與教學互為一體

現有的考核評價體系中加入對學生思政能力的評價[4]。就課程思政評價的本身而言，需要將學生的認知、情感、價值觀等內容納入其中，體現評價的人文性、多元性。為此，應逐步將客觀量化評價與主觀效度檢驗結合起來，綜合采用結果評價、過程評價、動態評價等方式，制定出更為精細和系統的評價指標，充分及時反映學生成長成才情況，反映課程中知識傳授與價值引領的結合程度，以科學評價提升教學效果[5]。因此，教學內容、教學形式、教學手段以及考核方式所做的全面計劃和具體安排，要互為一體，都應該包含思政元素，考核作為關鍵環節進行改革實踐，例如設計論述題考評學生對具體問題的認知和判斷力，結合學生的意見觀點、理解深度和思考過程進行考評，傳統考核方式為單一式考核，即只關注學生對專業知識的掌握，只注重對學生專業能力的培養。因此，考核方式的單一化不符合教育教學過程中立德樹人的要求。應當采取綜合考核的機制，并且要突出思政育人和符合立德樹人的評價方式。盡量減少傳統考試分數所占比重，增加過程考核分數和平時考核分數的比重，在過程考核中更加注重學生的思考問題的出發點，以及學生對問題的全面分析、對國家與社會貢獻的思考，在平時考核中考核學生責任心、集體觀念、以及迎難而上和克服困難的態度，對學生的考核評價要有新關注、新變化。

3 結 語

在國家富強，民族復興的過程中，數以萬計的科技工作者與勞動者為國家默默貢獻智慧和力量，不畏艱險，甘于奉獻，使我們國家綜合國力和科技實力逐步增強，創新能力不斷提升，其中有很多創新是基于專業知識和經驗的積累，同時，懷有一顆報效祖國，為國奉獻的愛國心，打破國外技術封鎖，敢于突破，敢于創新，才取得了科技實力對西方國家的趕超。因此，充分發掘和利用國家的重大創新實例，并將其有機融入煤化工專業相關課程，實現教書和育人的有機統一，并增強專業知識的時代感和吸引力，使學生在學習過程中增強自我職業認同感、提升道德品質，具備科創精神，實現自我人生價值。