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课程思政优秀案例展示—化工原理

资料来源:鄂尔多斯应用技术学院教务处    时间:2025-10-14 09:14:38   浏览次数:


化学工程学:康敏燕、李宇、刘治平、詹择炜




一、案例概述

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《化工原理》作为一门工程实践性强、由理到工的桥梁课程,在培养学生工程能力、塑造工程素养的同时,承载丰富的思政元素。课程通过思政教育与专业知识的深度融合,致力于提升学生的知识应用与创新能力,培养严谨求实的科学态度、安全环保意识、责任担当精神及家国情怀,实现思政教育与专业知识同向同行,协同育人。

化工原理教学内容中,伯努利方程是解决流体输送问题重要的工程工具,其理论知识特点和工程应用案例具有开展思政教育的独特优势。

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图1 伯努利方程开展思政教育优势

当前课程思政普遍存在三大问题:一是思政与专业知识“两张皮”,生硬刻板;二是工程伦理教育空泛,未能与具体知识有效衔接;三是案例与区域产业脱节,学生认同感低。

案例核心做法:

本案例以伯努利方程为载体,突出其能量守恒原理与工程安全的紧密联系,将方程的计算应用与化工安全生产的底线守护相对应,创新思政教学方法,精心设计专业知识与思政元素层层递进的教学环节,开展思政融入实践,实现知识传授、能力培养和价值塑造三位一体育人目标。

案例亮点:

(1)“双主线”贯穿教学,专业知识主线(方程—参数—应用)与思政主线(科学精神—责任担当—安全规范)并行递进,实现知识传授与价值引领深度耦合;

(2)工程案例紧密结合区域产业实际,课堂教学融入鄂尔多斯煤化工安全生产案例,将参数计算与安全生产责任具象化关联,强调“精准数据是安全底线”的工程责任;

(3)创新采用“事故回溯”与“规范寻源”双轨教学方法,通过真实情境和责任体验,强化“公式偏差即生命风险”的底线思维,引导学生树立严谨规范、安全第一的工程思维。





二、课程目标

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1.化工原理课程目标

(1)掌握化工三种传递过程及化工单元操作概念;掌握流体流动、流体输送、非均相物系分离传热、蒸馏等常见化工单元操作的基本概念、原理及过程计算方法;掌握设备选型和校核的基本知识。

(2)学生具备常见化工单元操作典型设备选型及基本设计能力;具备探索强化过程途径和提高设备效能的基本能力;具备初步运用基础理论和工程技术观点分析、解决化工单元操作一般问题的能力。

(3)学生建立解决工程问题思维方式和工程观念,为后续专业课程和将来从事工程技术工作打好基础;学生养成科学严谨、思辨创新的思维习惯和具体问题具体分析的方法论;学生理解大国工匠精神内涵,社会责任感增强,个人价值感和职业自豪感得以提升。

         
       

2.本案例思政育人目标

(1)培养严谨求真、实事求是的科学精神

(2)强化大学生社会责任担当,提升工程师职业价值感

(3)牢固树立安全生产意识和规范意识,强化工程素





三、思政元素

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1.思政元素的挖掘建设情况

本案例教学内容中蕴含科学精神、职业价值感、社会责任担当、安全生产和规范意识方面的思政元素,上述思政元素与专业知识点的映射关系如下表所示:

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2.思政元素的设计实施情况

开展思政教育过程中,紧密结合伯努利方程本身特点及应用场景,从不同维度挖掘上述思政元素:

(1)从专业知识角度,方程揭示了能量守恒规律,通过方程分析流体流动具体问题,培养尊重客观事实、严谨求真的科学精神;

(2)从工程应用角度,方程中每一项参数均对应不同的安全风险点,任何计算偏差都可能导致生产事故的发生,以此强调扎实掌握方程应用、精确计算的重要性,提升作为化工工程师的职业价值感,强化社会责任担当,牢固树立安全生产意识;

(3)从实践规范角度,运用方程解决工程问题时,还必须遵循相应的国家标准,树立守护安全底线的规范意识。

为了实现伯努利方程专业知识传授与思政教育地自然、有机融合,避免生硬、空洞,润物细无声地实现对学生正确价值观念的培养和引领,本案例采取以下融合策略:

(1)确定了专业知识和思政教育两条主线,将逐层递进的思政元素价值观链条贯穿于方程知识传授和应用能力锻炼的各教学环节,实现二者的深度耦合;

(2)为了强化思政教育效果,通过引入与时事热点结合紧密的伯努利方程相关生活生产实例,有效激发学生探索学习积极性,采用启发式教学引导学生运用方程、合理分析解释现象,培养科学精神;

(3)创新性的采用事故回溯式情境教学,以发生于鄂尔多斯化工企业的安全生产事故为背景,引出化工生产中安全液封设计的工程案例,营造真实情境体验,发挥警示作用,唤起学生对安全生产的重视,并引导学生逆向推导造成事故的关键因素——伯努利方程的错误计算应用,最终将思政元素落点于“公式偏差=安全风险”的底线认知,强化工程师社会责任,牢固树立安全生产意识的重要性;

(4)创新性的采用“规范条款寻源”探究法,将伯努利方程中抽象的物理参数与具体的安全责任载体直观地一一对应,通过分析安全事故工程案例,引导学生应用伯努利方程进行流体流动管路设计和设备选型过程中,形成查阅国标规范的工程思维,基于规范严格匹配方程参数,强化规范意识。





四、教学实施过程

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1.思政元素融入过程

通过实例引入、工程案例分析、雨课堂在线互动、小组讨论等方式,采用结合时事热点激发学习兴趣、事故回溯式情境教学和“规范条款寻源”探究法,开展伯努利方程应用各教学环节设计并深度融入思政元素,达成知识、能力和思政教育目标。

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图3 教学环节与思政教育递进设计思路

各教学环节融入思政元素具体实施过程:

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2.思政元素融入案例

工程案例教学环节,采用事故回溯法,再现鄂尔多斯某企业发生高压气体异常喷出造成生命财产损失的严重化工事故,从伯努利方程的角度分析造成事故的可能原因,引导学生逆向推导事故关键点,用真实场景的惨痛教训唤醒对安全生产的高度重视,生动、深刻的让学生体会化工工程师应用伯努利方程进行管路和流体流动参数设计时技术严谨性与安全生产之间的缜密联系,感受工程师职业价值感和社会责任感,树立牢固的安全生产意识。

在此基础上,继续引入化工厂压力容器安全液封设计的工程案例,应用伯努利方程结合实际工况进行液封高度的计算。通过该案例将应用伯努利方程定性推断事故隐患递进至精准计算安全守护底线,进一步将方程中参数的物理意义具象化为生产中的安全责任,使抽象伦理转化为可量化技术指标,筑牢安全防线,提升工程问题解决能力。学生通过解决工程问题,再次体会化工生产中安全无小事及工程师扎实的专业能力和严谨负责的工作态度对安全生产的重要性,进一步提升工程师职业价值感,增强社会责任担当。

通过以上工程案例问题及事故场景回溯,能够使思政教育与专业知识应用深度有效结合,使学生将伯努利方程的各项参数内化为安全责任的量化刻度,实现学好公式应用、守护安全生产的育人效果。





五、成效与创新

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1.教学成效

本案例教学中,紧扣专业知识和思政教育两条主线,围绕知识-能力-价值三维教学目标,通过开展结合时事、难易递进、与鄂尔多斯煤化工企业紧密贴合的工程案例式互动教学,创新性的采用事故案例、国标规范与理论公式深度结合的教学方法,实现了思政元素与专业知识的有效融合,有效激发了学生探索学习的积极性,据雨课堂实时数据统计发现,课堂互动的数量和质量均显著提升。根据作业及课堂互动反馈,学生不仅掌握了理论知识,充分理解了伯努利方程的应用场景,锻炼了工程问题解决能力,更形成了实事求是、严谨认真的科学精神,生动理解了工程师职责的重要性,增强了社会责任感,对安全生产、国标规范建立了深刻的认识,教学效果较显著。

         
       

2.特色与创新

本案例将丰富的思政元素融入伯努利方程应用教学中,明确了知识传授与价值引领相结合的教学目标,并充分体现在各个教学环节的设计中。思政教育实施过程能够从方程及其应用特点出发,从知识点本身、社会热点的讨论、生产事故等警示性反面教材等方面发掘和融入思政元素,切入点自然,融入性较好。

创新性的采用事故回溯和规范寻源探究法,营造真实情境体验,引导学生深入剖析事故成因,以事故反推替代说教式警示,体现工程师职业价值,强化社会责任担当和安全生产意识;以方程参数与规范条款绑定,追溯国标规范源头,具象化规范意识。

工程案例精心设计,实现与伯努利方程理论知识的有效结合,学生在解决实际问题时能灵活运用方程,提升了工程实践能力。在工程案例中实现了思政元素的合理挖掘和自然融入,解决了思政教育与专业知识割裂、工程伦理教育空泛化、学生安全生产和规范意识薄弱、社会责任担当缺失、学校教育与区域产业需求脱节等问题。





六、教学反思

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本次思政教育案例反思主要聚焦以下方面:

(1)工程案例呈现方式较为单一,主要依赖文字与示意图,现场感和视觉冲击力不足。需加强信息化教学手段的应用,通过虚拟动画等形式增强案例的直观性与警示效果;

(2)思政教育以教师单向输出为主,学生参与深度不足,情感互动较少,影响力有限。同时,缺乏对思政成效的量化统计与数据支撑。今后应推动双向互动教学,并建立成效反馈机制;

(3)过程考核机制有待完善。分组研讨中因缺乏个人参与度评价与激励措施,导致部分学生积极性不足、团队合作效果不显著。后续应引入小组成员互评机制,量化记录每位学生的表现;

(4)应系统整合雨课堂数据、访谈和作业完成情况,进行细致的教学达成度分析,以形成更具说服力的成效总结,持续提升育人实效。




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