专业课程思政案例分享：（十六）化工机械与设备
化工机械与设备
《化工机械与设备》是我校化学工程与工艺专业的一门核心课程，主要包括材料力学、化工设备相关的规范标准以及典型设备的结构设计等知识。本课程在2019年获得校级重点课程建设产教融合示范课项目，在该课程的课程建设过程中，课题组注重挖掘课程思政元素，以培养学生遵守标准规范的职业素养，创新、绿色、安全化工的理念，树立化工生产“安全至上，生态和谐”意识为目的，深刻践行我校“教会学成，守正有为”的校训。
苗雪佩
苗雪佩，化工与材料学院教师，讲师，江苏省科技副总（2019），近年来承担了江苏省高度学校自然科学基金，校基金和校企合作项目各一项，发表学术论文10余篇，授权专利2项。
化工设备材料的性能——社会主义核心价值观教育
一、教学目标
（1）设计思路，通过引入生活实例，达到即传达课本知识的同时，又能自然地达到思政育人的效果；
（2）思政育人目标：培养学生工程应用的能力，培养学生理论联系实际分析问题的能力。
（3）育人主题：环保意识，科学精神，工匠精神，价值主题
二、 教学实施过程
1．引出课堂知识——案例分析
首先通过几张化工厂的真实图片，带领大家认识本门课程，介绍完本门课程主要内容后，通过图片内容，分析如何降低化工厂带来的环境污染，建设绿色家园。
问题: 试分析如何降低污染？
图1 化工厂污染
从原材料方面分析：随着科学技术的发展，材料越来越趋向于绿色可回收。引导培养低碳环保的意识，低碳生活价值观的确立是推进生态文明建设的必然要求,构建和谐社会的本质要求,促进人的全面发展的现实需要。另外，引导学生树立创新意识，积极探索培育新知识。
从化工设备方面分析：化工设备越来越精细，越来越功能化，越来越高效率都离不开当代大学生的进一步探索和创新，作为新时代的大学生，要敢于担当，有要有位建设祖国出一份力的情怀。若想实现创新，必须先对其基础知识有所了解，基础打好了，才可以更好的创新，万丈高楼平地起，当代大学生要从现在做起，从自己做起，使社会主义核心价值观成为自己的基本遵循，并身体力行将其推广到社会中去，引出本章学习的必要性。
2．材料性能
通过实验视频引出材料性能的概念。以古代铸剑的例子，引入化工设备材料加工工艺性能的概念，并向学生讲述目前国家高超的加工工艺性能的处理手段，激发学生爱国主义情怀和民族自豪感。
评价一个材料有诸多性能指标，评价一个人也是一样，通过图片实例引导学生注重个人能力的培养。
化工设备的腐蚀与防护——弘扬爱国主义，培养家国情怀
一、教学目标
1．课程教学目标：掌握腐蚀的定义，腐蚀的类型，以及防腐的措施
2．思政育人目标：
（1）设计思路：通过引入化工厂管道腐蚀引起的事故案例，自然地达到思政育人的效果。
（2）思政育人目标：激发学生的民族自豪感，培养学生科学精神和创新意识，培养学生工程应用能力。
（3）育人主题：科学精神，工匠精神，价值主题。
二、 教学实施过程
1． 引出课堂知识——问题分析
问题：举例说明你见过的生活中腐蚀现象？
通过问题的分析引入腐蚀的概念，培养学生理论结合实际分析问题的能力。
2．腐蚀的分类及防腐
腐蚀其实有两种分类方法，第一种按照机理分，分为电化学腐蚀和化学腐蚀。生活中常见的腐蚀为电化学腐蚀。比如铁器和铜器的腐蚀。那么什么是化学腐蚀呢？引入实例：
生活中的打铁铁渣掉落现象就属于化学腐蚀的一种。引入实际案例，进一步加深知识的理解程度，培养学生理论联系实际分析问题的能力。
按照腐蚀破坏特征分：腐蚀分为晶间腐蚀，应力腐蚀，均匀腐蚀和缝隙腐蚀。其中晶间腐蚀和应力腐蚀危害性较大，通过引入实际案例，引入晶间腐蚀和应力腐蚀的概念。
一、教学目标
1．课程教学目标：掌握弹性失效准则；掌握圆筒壳和球壳的强度设计方法。
2．思政育人目标：
（1）设计思路，通过引入四川省某化肥厂氨合成塔发生爆炸事故，自然地达到思政育人的效果；
（2）思政育人目标：培养学生养成安全意识，培养学生的科学精神和创新意识。
（3）育人主题：科学精神，工匠精神，价值主题
二、 教学实施过程
1．引出课堂知识——案例分析
首先通过引入四川省某化肥厂氨合成塔发生爆炸的案例，让学生分析发生该事故的根本原因，让学生自主讨论。结合去年江苏发生的化工厂爆炸事故，分析该事故对社会，对公司以及对个人带来的影响，和该事故对于我们人类的一个启示。通过提问的方式，吸引学生的注意力，培养学生分析问题的能力，培养学生爱岗敬业，遵守规章制度，严格按照技术规范进行操作，严禁超过工艺规程允许范围运行的意识。如何进行强度设计，引出本章学习的必要性。
2．弹性失效准则
如何进行强度设计？依据什么进行强度设计，这个时候就需要强度设计准则。失效准则有弹性失效准则和塑性失效准则。目前国内外用的最多的设计准则就是弹性失效准则。为了让同学们理解弹性失效准则和塑性失效准则的区别。以生活中实例给同学们做解释。
外压容器的强度设计——创新精神教育
一、教学目标
1．课程教学目标：掌握外压容器的设计准则，掌握外压容器的计算方法。
2．思政育人目标：
（1）设计思路，通过外压容器设计师的年轻化案例，引入对青年学生责任与使命的教育，自然地达到思政育人的效果；
（2）思政育人目标：培养学生养成责任意识，培养学生的科学精神。
（3）育人主题：科学精神，工匠精神，价值主题
二、 教学实施过程
1． 引出课堂知识——案例分析
通过引入外压容器的失稳案例，进一步强调外压容器设计安全的重要性，培养学生的安全意识，引入压力容器设计准则的概念。
图5 压力容器失稳
由于几何性质和尺寸的偏差、材料性能不均匀和加工制造带来的误差等因素，势必会降低外压圆筒的承载能力，因此工程上的处理方法是类似于强度计算时引入安全系数的做法，引入一个稳定系数m。随着科学技术的发展，m的值会越来越小。这要靠学化学工程与工艺的学生来进行研究，创新和探索，培养学生的创新意识。
问题：什么是创新？
教师总结创新：有人说基础研究是创新，有人说人才是创新，有人说实践是创新，创新应该就是突破常规。现在同学们都在学校学习基础知识，只有实现了基础知识的储备，才有可能实现创新。由于人们对化学工业的需求越来越高，对于其产品纯度等都提出了更高的要求，而这些要求都离不开化工设备的强度设计，因此，需要人们对化工设备设计等方方面面都进行了创新，未来还需要进行更多的创新，才能满足日益增长的需求。因此，作为社会主义的接班人，要在常规知识的基础上，进行深度思考问题，解决问题，力求实现创新突破。
2．设计准则和强度设计
外压容器设计具有两种方法：一种是理论计算法，另一种是图算法。通过此部分的讲解，让学生熟知学习知识并不仅仅是为了毕业，是为了真正掌握知识，任何一个人在任何一个场所下都是具有初心和使命的。我们学习的初心就是学有所用，学有所思，学有所值。希望每位同学都能不忘初心，牢记使命。在掌握基础知识的基础上，力求实现突破常规，寻求创新。
塔设备的机械设计——职业素养之工匠精神教育
一、教学目标
（1）设计思路，通过塔设备机械设计知识的讲解，告诫学生要全面的分析问题，自然地达到思政育人的效果；
（2）思政育人目标：培养学生辩证思维。
（3）育人主题：科学精神，工匠精神，价值主题
二、 教学实施过程
1．引出课堂知识——案例分析
2007年9月13日，由张家港市化工机械有限公司为大唐国际年产46万吨煤基烯烃项目制造的“亚洲第一塔”——C3分离塔在内蒙古锡林格勒建设现场成功吊装。该C3分离塔以其塔身主体板厚（68毫米），直径（8米）、高度（100.115米）、重量（总重2460吨），不仅创造了多项国内第一，在亚洲同行业内也属首创，被誉为“亚洲第一塔”。这是我国具有完全自主知识产权的、大规模塔设备的应用，在塔制造领域，我们可以自豪地说 “中国制造”。这是塔设备设计人员和机械设计人员设计出来的。通过该案例的引入，激发学生的民族自豪感。另外也启示学生，要培养工匠精神。
图6 亚洲第一塔
2． 塔设备的机械设计
通过引入电影《我和我的祖国》，展现国家成就以及大国工匠精神，作为新时代的大学生更应该注重培养这样的精神。塔设备，其工作条件差，在运行和使用中损坏的可能性比较大。因此对它的设计一定要合理，并且要定期维护，作为学习化学工程与工艺的学生，设计符合工艺要求的化工容器更需要这种精神。以此激发注重学生培养敬业精神。
塔设备的设计包含塔体和裙座的设计，要设计的内容包含厚度计算，压力计算，质量载荷计算，应力校核等多个方面，是前面学过所有的知识的总结。因此，需要一定的知识储备才可以设计出符合要求的塔设备。知识的储备不是一天两天就能储备的，而是日积月累的过程。如果没有丰富的知识，坚实的基础，也只能是竹篮打水一场空，更别谈为建设国家出力。另外知识也代表着财富，对于未来，谁掌握知识，谁就能立足社会。以此告诫学生注重学习的积累，才能为建设祖国贡献力量，才能实现自己的初心和使命。另外从塔设计本身出发，需要多个零部件的配合，才能实现塔的成功设计。这也给我们一个启示，就是个体在团队中的重要性。
来源：常州工学院教务处
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