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专业认证背景下化工原理课程思政建设的探索*

2022-06-17张丽娟贾冬梅刘元伟

云南化工 2022年5期
关键词:化工原理思政

张丽娟,贾冬梅,刘元伟,刘 平,张 云

(滨州学院化工与安全学院,山东 滨州 256600)

为提高高校人才培养质量,我国已全面启动了工程教育专业认证工作。“以学生为中心、成果导向、持续改进”的教育理念逐渐融入到高等教育过程中[1]。化工原理作为高校化工类专业的一门专业核心课程,主要学习化工生产中典型单元操作的原理、设备结构、工艺设计及选型等知识,具有较强的工业实践性。随着行业的发展和时代的要求,应用型本科地方院校面临着新的机遇和挑战。工程专业认证对毕业生在人文、社会及科学素养、社会责任感等方面提出了明确的通用要求。化工专业培养的人才不仅要有扎实的学科专业知识,还要树立正确的人生观、世界观和价值观,并具备良好的工程素养、人文素养,以及活跃的创新性思维,而课程思政融入专业课程建设成为课程建设发展的一个重要举措和契机。在此背景下,针对化工原理课程的改革和实践,对化工类专业学生的专业素养和工程素养的塑造具有深远的意义。通过借鉴国内高校思政教学的经验,结合工程教育专业认证的要求,笔者对化工原理课程开展了课程思政建设的探索和实践。

1 专业认证背景下课程思政建设的现状和必要性

工程教育专业认证是实现工程教育国际互认和工程师国际资格互认的重要基础,核心是确认工科专业毕业生能达到行业认可的既定质量标准[2-3]。2016年,中国成为《华盛顿协议》正式会员,工程教育专业认证对提高我国高校工程教育质量发挥着越来越大的推动作用。2016年,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议明确指出:“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[4]2019年初,习总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上进一步提及并论述了这一话题[5]。2020年5月,教育部发布指导纲要,全面推进高校课程思政建设,提出结合专业特点分类推进,使各个专业教学院系、各位专业课教师都能在课程思政建设工作中找到自己的“角色”、干出自己的“特色”。高校作为培养中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人的主要阵地,有责任将思想政治教育贯穿学校教育教学全过程,深入挖掘高校各类课程中包含的思政教育资源,促进课程思政教育和专业教育深度有机融合、同向同行,落实立德树人根本任务。

在理工类专业课程中如何实现教书和育人的全面融合,培养德才兼备的工程技术人才是目前高校专业教师需要攻克的一个重要难题。化工原理作为化工及相关专业的一门专业核心课程,覆盖学生人数多,教学时间长,教学内容多,但是课程的传统教学中更偏重于专业知识的讲授和专业能力的培养,对于学生树立正确的人生观和价值观等思政方面的引导相对来说较少,人文素养显得比较形式化、理论化、单一化。传统填鸭式的教学方式和单一的期末考核方式,已越来越不适应人才培养的要求,学生的学习积极性不高,课堂参与度较低。国家对高校提出了“立德树人”的基本教学任务,将“立德”这一理念推向了专业教育的前沿。开展专业课程的思政教育,教师需要在教学内容的设计和授课过程中有意识地将课程思政元素融入教学过程中,在专业教育过程中不仅要传播知识、传播思想更要塑造灵魂。因此,针对化工原理课程的课程思政改革和建设对于践行“立德树人”理念有重要的实践意义[6]。

2 化工原理课程思政教学的实践

对于化工这类实施工程教育专业认证的专业,在教学实施中需要从教师为主导变换为学生为主导,关注学生的学习产出,并将学生的各类产出作为教学评价内容,重视过程化考核,开展不同层面的持续改进活动,形成持续改进机制。在化工原理的课程设计中融入“课程思政”的教学元素,将知识传授与价值引领、能力培养与信念坚定统一到课程中,可以使专业课程具有思想性、时代性、实践性与创新性,实现思想教育的隐式影响与信息传递,表现出外现到内化的过程。

2.1 确定课程目标,融入思政元素

根据工程教育专业认证标准,12条毕业要求反映的课程思政成果主要体现在责任与担当、个人品格以及正确的科学观等方面,这与思政教育的目标不谋而合[7]。根据认证通用标准要求,结合化工专业的毕业要求,确定化工原理课程的课程目标(如表1所示),分别支撑毕业要求指标点中的1-3、2-2和3-2。

表1 化工原理课程目标及其与毕业要求的对应关系

2.2 结合思政元素,优化课程教学内容

根据课程目标,我们对化工原理课程的思政元素进行了挖掘,将爱国情怀、社会责任、法律意识、人文情怀、工程伦理、工匠精神等与专业知识融合,主要包括通过科学家的故事,启发学生的人生观和价值观、培养学生的家国情怀、培养科学严谨的职业素养、掌握科学前沿知识、形成绿色发展的环保理念等几个方面。通过将这些思政教育内容自然而然渗透到专业课程教学体系当中,实现教书与育人的有机融合。

在化工原理课程中有许多采用科学家命名的定律和方程[8],如流体流动中的柏努利方程、牛顿黏性定律、雷诺准数,传热操作中的傅里叶定律、牛顿冷却定律、普朗克定律,吸收操作中的亨利定律、费克定律等等,学生可能对公式熟记在心,但对于公式的时代背景以及科学家背后的故事了解得却很少。比如,讲解传热过程中的热传导的基本定律——傅里叶定律时,讲解法国著名数学家、物理学家傅里叶曲折的一生,以及所著的《热的解析理论》的故事,可以引导学生学习科学家不畏艰险、百折不挠的精神和严谨的治学态度,树立正确的人生观和价值观。又比如,在学习摩擦系数与相对粗糙度和雷诺数的经验方程中,讲解著名的以中国人命名的顾毓珍公式,激发学生的爱国主义情怀和坚持不懈的科学精神,对学生进行隐性渗透式的理想信念和使命感的思政教育。

化工原理课程中存在较多的物理模型,以及较为繁琐的定律公式,这就需要教师在教学过程中简化工程问题,引导学生进行分析思考,培养学生的工程思维,学会举一反三。比如,类比思维是根据两个或两类对象之间的某些方面的相同或相似,进而找到它们相同或相似的特征或本质属性,在探索科学前沿、交叉学科等方面有广泛应用。传递过程是本课程统一的研究对象,也是联系各个单元操作的一条主线,而类比法是化工原理阐释动量传递、热量传递和质量传递三大传递过程的非常重要的方法[9]。三传中的一些基本概念、公式定律以及问题的分析方法等,都渗透着类比的方法。许多分析问题中,如精馏过程中回流比和吸收过程中吸收剂用量的确定,都存在类似的经济效益优化分析问题。典型的气液传质设备——精馏塔和吸收塔计算问题定性和定量分析的思路和方法也有很多共性。通过在课堂教学中讲解类比法在三种传递过程学习中的应用,在学生头脑中构筑清晰的框架,学生能从形式和内容能更好地理解和掌握原本繁琐的公式和定律,这种突出学生为中心的教学理念,可以有效提高教学效果,把专业知识与价值观教育、能力培养有机结合起来,在潜移默化中培养学生用工程思维思考问题。

2.3 丰富教学资源,创新教学方式

在当今多媒体迅速发展的时代,传统的课堂授课模式已不能完全满足学生的学习需求。在专业课的课程思政实施理念上,需要抛弃生硬说教,尽量提高课程思政的亲和力。针对化工原理课程内容,我们创新教学手段方法,防止“不愿学”和“不爱学”现象,在课堂中增加了一些工程案例短视频、设备动画等。这样既能激发学生的学习热情,又能引发学生积极思考,抓住问题的本质,用科学的理论和方法分析问题,培养学生的安全意识和化工职业素养及强烈的社会责任感,使学生在潜移默化中受到思政教育。

合理利用网上课程资源的优势,引导学生进行创新性学习。比如,在线上学习平台中上传与典型单元操作相关的最新科技期刊论文作为课外阅读材料,并设置讨论环节,充分调动学生积极性和能动性,使他们喜欢学、学得进。丰富的科研素材,可满足不同层次学生的个性化学习需求,拓展学生的视野,使学生从云端了解典型化工单元操作的相关知识和最新科研动态。此外,将化工原理课程相关的科学家追求真理的历程、爱国实业家的爱国事迹以及伟大的发明和发现等故事资料或视频动画作为课外资源融入到网络教学资源库,这些都可以作为爱国主义教育的良好素材,同时也有助于学生进一步理解知识点及相关技术未来的发展趋势,让学生逐步树立科研意识,激发学生挑战学科前沿的勇气,培养学生的使命感。

在课程思政实施途径上,除课堂教学外,积极开拓第二课堂,包括邀请专家、工程师、校友代表等为学生开设专题讲座,并结合实习、课程设计、创新创业项目等实践环节,给学生提供训练的机会,让学生能在解决问题的实践中不断学习,充分发挥学生的主观能动性,由被动学习变为主动学习,真正实现“以学生为中心”和“成果导向”,在共鸣互动中实现学生对思政教育的认同。引导学生关注与化工相关的公众号或行业网站,使课程思政与专业教育融合得更接地气、更有活力,让学生认识到本课程在化工专业中的重要地位,增强学生对化工行业的职业认同感,增强课程思政建设的指导性和针对性。

2.4 改进考核评价机制,强化过程考核

工程专业认证的成果导向(Outcome Based Education, OBE)理念是以教育产出为导向,要求工科学生要具备分析和解决复杂工程问题的能力。合理的成绩评定方法应能客观、全面、公正地体现学生的学生过程和学习效果[10]。为减少学生“平时放松,期末突击”的不良习惯,将过程考核的比例由原来的30%提高到40%,考核方式更加多元化,包括平时作业、随堂测试、大作业、线上讨论等等多种形式,实时掌握学生对知识点的内化程度,并据此及时调整教学方式方法,提高教学效果。考查学生学习效果的维度也从单一的专业知识的维度向学生的工程意识、职业素养、社会责任感和人文素养等多个维度延伸。

在部分章节的教学中,由教师给出讨论话题,学生分组学习讨论,以提交报告或课堂汇报的方式来进行学习。比如,在吸收章节的学习中,由学生查阅文献资料了解最新的吸收剂以及吸收工艺的发展和应用,并形成报告上传在线课程平台,供不同小组之间讨论和学习,由教师给出评价,并将成绩作为过程考核的一部分。这种方式可充分发挥学生自主学习的热情,提升学生的教学参与度,引导学生独立思考,实现以学生为中心的教学,同时也可培养学生良好的团队合作意识,锻炼学生的交流和表达能力。

在平时学习中,会从每章选取部分工程案例结合专业知识作为线上预习作业、课外学习资料和讨论话题,让学生从过程研究方法出发,结合解决实际工程问题的过程和步骤,进行思考分析,抓住解决问题的逻辑关系,达到教学要求的逻辑思辨能力的培养目标。对于线上学习,教师会设置一定的比例作为平时成绩的一部分,同时也可实时督导学生的学习情况,加强对学生的管理,教师还能根据线上学习情况及时调整课堂教学的教学内容,实现课程的持续改进。

3 结束语

化工原理课程是化工类专业的基础课程与专业课程的桥梁,是“教书”和“育人”的重要阵地。基于工程教育专业认证的背景,本课程以学生为中心,切实坚持立德树人理念,从教学内容的设计上将专业知识和课程思政有机融合,从考核方式上实现有效监督和课程的持续改进,结合多样化的教学模式和方法,激发了学生的主动性,取得了良好的教学效果,但有些地方仍需要改进,要全面深入探究专业知识与思政教育的契合点,以实现全程育人、全方位育人,加快课程的建设,提高教学效果,促进学生综合素质的全面发展。

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