地方高校《化工过程设计》课程思政改革研究

地方高校《化工过程设计》课程思政改革研究摘要：课程思政已成为高校建设的重要内容，在目前的《化工过程设计》课程中引入课程思政的理念，通过结合地方特色完善现有教学方案，将“赛教结合”融入课程思政和对现有考核方式改革来提高学生的积极性和创造性，提高学生正确认识复杂化工工程问题、分析复杂化工工程问题、解决复杂化工工程问题的能力；其次，注重学生科学思维方法的训练，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任和使命感；最后，强化学生化工工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科学报国的家国情怀和使命当担。关键词:化工过程设计；课程思政；教学改革“课程思政”建设是新时代下党和国家对我国高等院校育人工作提出的新要求。在教育部颁布《高等学校课程思政建设指导纲要》后，全国高等院校都加快了“课程思政”建设的步伐，不断完善和优化思想政治教育课程体系，以期实现中国高等院校思想政治工作在新时代的创新与发展[1-3]。但长期以来，我国部分高等院校将育人工作更多地交给思想政治理论课程及其相关教师，理解“课程思政”即“思政课程”[4-5]，这与国家有关教育方针政策是有出入的。“课程思政”的普及应该让更多专业课教师参与进来，即以马克思主义基本立场、观点及方法为基石，以课程为载体，以其他各门各类学科所蕴含的思想政治教育元素为融入点，以课程育人为主要形式，潜移默化地将价值观引导寓于知识传授与能力培养之中，旨在实现立德树人的根本任务[4,6]。因此，对于一门专业课程，如何在教学过程中有效融入“课程思政”理念，帮助学生更好地掌握知识与提升能力，是目前“课程思政”改革的重点与难点[7-8]。《化工过程设计》是化学工程与工艺专业学生在完成《物理化学》、《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工分离工程》等专业基础课程的学习并进入深入学习阶段后的一门重要专业课程，该课程解决从原料进厂到产品出厂中间一系列单元过程的工艺、设备、布置、管道等工程计算和工程设计问题，培养学生具有工程设计的能力。作为一门核心专业课，过去很长时间内被理解为只需要负责教授化工过程设计专业知识，没有思想政治教育的责任与义务，这就导致《化工过程设计》与高校思想政治教育脱节，不能很好地帮助大学生们塑造正确的世界观、人生观和价值观。而如今在新时代环境背景下，国内外形势较过去发生了翻天覆地的变化，任课教师更需着眼于全球意识、经济伦理、生态伦理等知识，将全球化、信息化、市场化等内容渗透到教学过程中，力求与时代同步[9]。因此笔者针对现存问题深入研究，采取一系列改革措施，将课程思政融入《化工过程设计》的教学中，实现传授知识和价值引领齐头并进。一、结合地方特色，改革现有教学方案以地方特色工程设备为切入点由于《化工过程设计》课程实际上承担着将本科阶段各门课程零散的、各成体系的知识点串接起来，为学生进行“总复习”的纽带作用，而且除了理论知识，该课程还需要大量工程经验积累，这是在校学生最为缺乏的，因此，一个好的切入点是极为重要的，在很大程度上决定了学生对该门课程的掌握程度。本校坐落于被称为水电之都的湖北宜昌，教师可以在课程之初引入三峡工程，通过对三峡大坝的介绍，增强学生的民族自豪感，激发学生的学习兴趣；另外，三峡大坝作为一项水利工程设备，其建造过程也运用到丰富的化工设备知识，如流体力学原理和离心泵的使用，学生可以轻松地将课程与早已掌握的《化工原理》知识点结合起来，降低学习难度。结合地方产业特色工科学习的最终目的是实现产学研结合。可以说，化工设计课程就是理论联系实际的重要通道，是课堂通往工程实际的桥梁，也是即将走出校门的本科生向化学工程师转变的彩排室，因此学生们不仅要掌握知识，还要理解掌握这些知识有什么实际应用。本市位于长江上游和中游的分界点，依托丰富的矿产资源优势和水运交通便利大力发展化工行业，早在2016年化工企业工业生产总值就达到1906.3亿元，分别占到全市工业和全省化工行业的近1/3[10]。另外，由于城市地理特点，宜昌的化工产业带基本围江而建，长江宜昌段200多公里的江岸线上有134家化工企业，最近的距离长江仅50余米，随着经济的发展，如此大的生产规模带来的环境污染隐患逐渐凸显，并严重制约城市发展[11]。为此，宜昌市政府投入大量精力实施长江大保护，终于在2020年完成长江沿岸化工企业基本“清零”。《化工过程设计》的一个重要知识点是绿色化工，宜昌市政府在解决“化工围江”问题的过程中所展现出来的绿色化工理念就是一个生动而形象的例子，教师将这种反应地方产业特色的内容引入教学环节，可以引导学生更加深刻地理解在化工生产过程中如何做“减法”和“加法”，起到引领学生价值观的目的。服务地方发展高等教育是为国家培养人才，或服务于科研，或服务于地方经济发展。新一轮的发展规划中，地方高校在没有那么多一线资源支撑下想要谋求自身发展就必须转型，积极开展校企合作。此背景下，教师在《化工过程设计》课程教学过程中，可以以当地企业为实例，在介绍管道及仪表流程图、工艺物料流程图、设备装配图及零部件图、设备布置图、全厂总平面布置图的绘制方法时，将企业践行绿色化工、节能高效的理念做一个推广，不仅能够丰富教学内容，还能激发学生对该企业的兴趣，对促进当地就业也有一定的作用。二、将“赛教结合”融入课程思政改革作为大学生课堂学习专业知识的补充，学科竞赛要求学生针对某个具体的工程问题，将理论知识运用于实践，开发出解决该问题的完整方案并获得应用效果，是学生实践能力的集中体现。近年来，各大高校都将学科竞赛作为学院亮点业绩的窗口性指标，投入大量的师资力量和经费支持[12-13]，这也为专业课“赛教结合”纳入课程思政改革提供契机。激发学习兴趣虽然学生在校期间通过学习掌握了各种形式的理论知识，但如何将其串联起来获得实际应用对于缺少实践经验的学生来说是很困难的，而学科竞赛正好可以弥补这方面的不足。教师在授课时，可以向学生大力推广学科竞赛，让学生对赛事内容和奖励政策有一定的了解，激发学生的参赛兴趣。对于课程中能与竞赛相结合的内容、相关技能等作更专业详尽的介绍，增强学生参赛的信心。在参赛过程中，学生选择了合适的研究课题后，需要克服种种困难，完成调研、文献参考、工艺路线设计、物料衡算、能量衡算、设备工艺尺寸计算，利用CAD、AspenPlus等专业软件计算、设计、绘图和模拟等工作，最终出具设计图纸和报告书。在此过程中，很多零散的知识能被整合利用，学生设立了目标再去学习，转“被动学习”为“主动学习”，积极性有了很大的提高。锻炼学生能力除了掌握知识，学生的个人能力提升也是学习的重要目的。由于学科竞赛是一个历时长、内容多、任务重的工作，对学生各方面的能力都是一项考验。首先，学科竞赛要求团队合作，项目组的各个成员必须充分发挥个人的优势和特长，积极主动承担项目任务，并能与成员之间良好有效的沟通，这对于个人领导力和团队合作提出了较高的要求；其次，在化工设计类学科竞赛中，除了要针对复杂的问题设计出满足特定需求的方案外，还需要综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，并理解项目要为了可持续发展而做出牺牲的局限性，这对学生的全局观树立有很重要的作用；最后，在设计过程中，很有可能现有的工具、设备和方法不能满足目前的需求，学生需要通过查阅资料来优化和升级，这对学生的创新能力和学习态度也是一个不小的挑战。建立课程改革的良性循环“赛教结合”只是本次课程思政改革的一项措施，但通过“赛教结合”学生的学习兴趣和能力有了很大的提高后，可以反过来促进教师进一步调整教学方案，深化改革，形成良性循环。本次“赛教结合”课程思政改革已成功应用于该门课程的教学中，在2020-2021年，笔者作为主要指导教师带领学生连续参加了第十四届、十五届全国大学生化工设计大赛，获得了国家级二等奖、三等奖，帮助学校在该赛事中取得了前所未有的好成绩，也获得了兄弟院校和企业的认可。三、改革现有考核方式，实现价值引领在教育部出台《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》后，我国高等教育依托各种多媒体技术和在线资源平台推出了一系列教改方案，也获得了不少成果[14-16]，但很多时候即使在教学中引入了课程思政内容，关于如何量化和评价课程思政教学效果的研究却鲜少。1.课程达成度评价为了便于教学环节的落实，笔者将该课程与2021版人才培养方案中毕业要求指标点挂钩，用课程达成度来评价学习效果。根据本课程内容的特点分解为培养方案中3.1（目标1）、11.1（目标2）、11.2（目标3）和3.3（目标4）四类毕业要求，重新优化了各项指标的考核比例（表1）。将平时成绩细化为课前、课堂和课后三部分，在每一章节的学习前、中、后期由教师通过超星学习通平台发布任务，及时导出成绩并分析总结，掌握学生学习动态和接受程度。期末考核则根据培养目标设置考题，确保难度适中且有一定的区分度。结果表明，目标1、2、3、4的课程达成度（见图1）均超过预期（Rmin=0.65），学生成绩（见图2）在基准范围内上下浮动且分布均匀，达到该课程的教学目的。表1课程成绩构成表考核内容毕业要求指标点总计/%（目标1）（目标2）（目标3）（目标4）3.111.111.23.3平时考核/50%课前学习/20%自学表现55自学报告102315课堂学习/10%课堂测验3710课后学习/20%课后作业325总结报告103215期末考核/50%期末考核/50%化工设计基本流程与阶段12.512.5化工设计施工图成品文件55设计成本与经济管理55工艺评价55工艺与非工艺数据交换7.57.5PID图设计内容与案例分析1515成绩比例/%63.51412.510100图1课程目标平均达成度图2目标达成度散点图2.人为评价为了丰富考核方式，在课程达成度评价外还采用人为评价，包括教学督导、教学教师、企业专家和学生评教。首先，在课程教学时邀请教学督导听课，及时对课程思政的改革效果进行反馈，调整教学方式；其次，请学院其他教师审查教学内容，组织教评会交流意见；再者，邀请企业专家从实际应用的角度和一名合格的化工工程师应具备的品质等方面完善课程思政内容；最后，邀请学生参加调研，从学生的需求出发丰富课程思政内容，并在课程结束后进行满意度调查。基于我校《化工过程设计》课程存在的问题，经过这一系列的课程思政改革，教学模式有了很大的改善，教学效果有了较大的提升，今后我们也将不断改善教育教学方法，为全面提高学生的综合素质继续努力。参考文献：[1]邓杨.新时代高校课程思政建设的价值内涵与优化路径.河西学院学报[J].2022,38(01):84-87.[2]王伟宾，闫岩.课程思政、专业思政与学科思政的基本关系及融合建设路径研究.黑龙江教育（理论与实践）[J].2022,(02):13-15.[3]方彩虹.立德树人背景下高校课程思政体系构建研究.佳木斯大学社会科学学报[J].2022,40(01):223-235+239.[4]王晶晶，刘云章，杨云凤.高等医药院校“思政课程”与“课程思政”协同育人对策研究.产业与科技论坛[J].2022,21(06):133-134.[5]王喜英，高原，高顺起.“思政课程”与“课程思政”教学同向同行的实践路径探索.中国职业技术教育[J].2022,(08):72-76.[6]赵继伟.课程思政建设的原则、目标与方法.中南民族大学学报（人文社会科学版）[J].2022,42(03):175-180+188.[7]陈中，王蕊.专业课教师课程思政育人实效生成的四重维度.教育理论与实践[J].2022,42(12):28-31.[8]任彦华.专业课课程思政建设模式探索.科教文汇[J].2022,(08):92-96.[9]张瑞芳，徐鹏杰.新时代高校思政课程引领课程思政建设的逻辑理路.教育理论与实践[J].2022,42(06):44-47.[10]罗仁仲，邓瀚，高鑫.湖北宜昌“化工围江”困局的“破”与“立”.中国国情国力[J].2021,(06):58-60.[11]成敏，唐梅，梁高亮.长江大保护背景下一场沿江地区一公里产业空间转型研究.当代经济[J].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