化學反應工程課程思政教學改革探索與實踐*

唐 克，孫瀟鏑,王聚財，洪 新，趙永華，李東娟

(遼寧工業大學化學與環境工程學院，遼寧 錦州 121001)

引 言

習近平總書記強調辦好思想政治理論課，最重要的是要全面貫徹黨的教育方針，解決好培養什么人、怎樣培養、為誰培養這個根本問題[1]。還強調了教育事業需時刻牢記為黨育人、為國育才使命，落實立德樹人根本任務[2]。中共中央辦公廳、國務院辦公廳發布文件要求大中小學都要統籌推進思政課內容建設，積極引導學生立志成才、立德成人，樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀[3]。此前，我國高等教育中學生的思想教育幾乎完全集中在大一、大二階段，雖然這種教育方式能夠使學生緊湊系統、主題明確的學習各種思想教育課程。但在大學后期學習專業課的過程中，各高校的教育重心逐步轉向專業知識和實踐技能方面，這就往往造成學生的專業技能與思想教育的不均衡。一般來說，高等教育階段專業課主要講的是“學什么”和“怎么學”，而課程思政則要使學生明白“為什么學”和“有什么用”。所以高等教育需通過加強專業課的課程思政建設培養學生良好的職業素養和社會責任感，提升學生的專業認知，塑造學生良好的價值觀、人生觀及愛國精神，為學生的成長和發展做出積極導向[4]。

1 化學反應工程課程思政的必要性

從法國革命時期呂布蘭法制堿標志著化學工業的誕生，到1957年化學反應工程學科確立的這段漫長過程中，由于很多理工科核心課程建立的時間正是西方科技飛速發展時期，因此化學反應工程中的大部分知識點主要來自于西方，這就使得化學反應工程課程思政的探索與實踐更加關鍵[5]，更需要在課堂上通過課程思政的方式提升學生的專業認知和民族自豪感。根據本課程的教學特點，課程教學組發掘和提煉了化學反應工程教育教學中的思政元素，并科學設計課程思政教學體系，同時通過完善課程教學大綱、優化課程教學設計和教學課件，改進課堂教學模式來提升教學實效，最終初步建立了《化學反應工程》教學的思政教學體系與模式。

2 化學反應工程課程思政的探索與實踐

2.1 課程組教師自身綜合素養的提升

教師是課程教學過程的核心和主導，也是課程思政教育理念的第一學習人和踐行者。在課程思政的探索和實踐過程中，教師不僅要對課程思政有正確的認識，對其持有認同感，更要創造性地在教學過程中融入思政教育的知識點、價值理念，潛移默化地培養學生; 同時要突破傳統教學方法、強化模式創新、靈活運用現代教學技術及資源，積極挖掘課程的各方面思政元素。一方面，專業知識本身具有明顯的價值傾向、家國情懷等；另一方面，教師可以通過深度挖掘，在已有思政元素的基礎上實現進一步拓展和開發。

2.2 化學反應工程課程思政元素的挖掘與設計

與其他多數大學專業課一樣，化學反應工程課程的教學內容更新較少，而教學對象和時代需求一直在不斷的變化。任課教師需要積極提高自身的思想政治修養，并把握課程思政教育的內涵，發掘化學反應工程課程中的“思政元素”，達到立德樹人，潤物無聲的教學效果。表1為學?；瘜W反應工程在授課過程中主要章節課程思政點及其融入方式：

表1 化學反應工程主要章節課程思政點及其融入方式與教學方法

2.3 積極引導學生進行課后實踐活動

引導學生參加學科競賽，如每年一屆的全國“互聯網+ 化學反應工程” 課模設計大賽和 “全國大學生化工設計大賽”等，鼓勵學生參與相關教師的科學研究項目，通過參加各種與課程相關的競賽和科研項目，不僅極大夯實了課堂上所學的知識，還通過獨立自主參與制定競賽方案、實驗方案、實驗步驟以及實驗數據分析等活動，提升學生的實踐創新和團隊協作能力。同時，將課程中相關的各種思政點融入到實踐活動中，使學生在實踐活動中潛移默化地受到德育教育，“潤物細無聲”地提升其思想水平。下面以學生參加第四屆全國“ 互聯網+ 化學反應工程” 課模設計大賽過程說明課后實踐活動對提升學生各方面能力的作用。

2021年由學校四名本科生組成“三生”團隊參加了第四屆全國“ 互聯網+ 化學反應工程” 課模設計大賽，參賽作品題目為“半間歇釜式反應器”。作品主要講解一種半間歇釜式反應器，該種反應器為一種反應物加入其它反應物的釜式反應器中，反應器內各物料在攪拌良好的情況下混合均勻，且各處的濃度和溫度及反應速率相同，僅隨時間而改變。這種半間歇釜式反應器通常用于強放熱反應或因某反應物濃度高發生非理想副反應的情況，實際工業應用包括氨解、氯化和水解反應等。作品以甲基溴在半間歇釜式反應器中的生產為例，首先對半間歇操作及半間歇釜式反應器進行了介紹，其次是設計方程的推導，采用MATLAB軟件結合具體案例來求解設計方程，并且利用COMSOL模型仿真來模擬該案例反應器內物質的濃度情況，最后對所有作品進行了整體總結。

作品的整體設計思路如圖1所示，在作品的設計過程中利用了多種電腦軟件(見表2)。主體上使用PowerPoint中的文字效果、動畫效果來進行半間歇釜式反應器的介紹、設計方程、推導案例分析，采用Flash制作半間歇釜式反應器的動畫效果對主體內容進行輔助理解。采用MATLAB編程進行數值分析計算，并迅速準確的得到目標曲線，便于進一步分析案例中反應器中各物料濃度及其反應速率與時間的關系。使用COMSOL進行模型仿真，只需要輸入反應的初始參數，就可以直接得到各組分的濃度隨時間的變化曲線，其結果可與MATLAB計算結果進行對照，使課程內容與學生之間具有更高的交互性，增加學生對化學反應工程及其他相關專業課程的學習興趣。在參賽過程中通過使用Flash動畫使原來枯燥的概念變得更為鮮活，使學生樂于接受。通過結合案例使用MATLAB將復雜的數學公式轉化為形象的一條條曲線，加深學生的印象。通過COMSOL創立仿真模型，使學生得以與“半間歇釜式反應器”互動，不僅加深了學生對半間歇反應器的理解，而且還可作為一個仿真案例來提高學生的仿真及電腦軟件學習分析能力。

圖1 參賽作品整體設計思路

表2 參賽作品使用軟件列表

參加大賽使學生深入理解和領會了化學工程的精髓——“三傳一反”，實現了數學、物理化學、化工原理、傳遞過程等課程內容融會貫通，培養了學生工程思維方法和工程分析能力，對專業畢業目標的達成有重要的支撐作用。同時也激發了大學生學習化學反應工程課程的主動性和積極性，加深對基本概念、原理與方法的理解，極大的提升了大學生的科學精神和創新意識。

3 結語

以上是我學化學反應工程課程思政的探索與實踐總結。在化學反應工程的課程思政教學過程中潛移默化地將主流意識形態、核心價值觀等傳遞給大學生，最終提升學生的專業認知，塑造正確的世界觀、價值觀和人生觀。大學生是祖國和民族的未來，高等學校需時刻牢記為黨育人、為國育才使命，落實立德樹人根本任務，為國家培養有思想、有文化、有能力的新時代大學生。