课程思政教学案例集四｜ 化工原理
课程简介
《化工原理》是一门以“单元操作”为研究对象的专业主干课程，教学重点是使学生获得动量传递、质量传递和热量传递的基本理论与实践技能。主要研究化工生产中各单元操作的基本原理、计算方法以及所用设备的结构与选型等。
该课程是中南大学“金课”建设课程，课程教学始于1982年，目前每年为化工及相关专业的400名左右学生授课。通过多年建设，已经形成了从理论教学、课程设计到实验教学的完整的课程训练体系，体现了“以学生为中心、以产出为导向”的教育理念，同时组建了一支高素质任课教师队伍，获中南大学教学“三十佳”、省级教学能手称号的教师比例达到70%以上。
教学目标
本着“适当提升课程难度，合理拓展课程深度”以及“课程思政”的教学宗旨，课程团队认为通过本门课程学习学生将在以下方面得到提升。
知识体系
正确理解和熟练运用表征各单元操作物料衡算、能量衡算、传递速率和设备性能所涉及的理论、定律、方程、平衡关系以及推演图表，具备进行工艺设计和设备选型计算的初步能力。
科学思维
在质量、能量守恒基础上，运用数学、物理学知识研究单元操作的基本原理，从各单元操作的技术细节及操作要素等方面知悉动量传递、质量传递和热量传递的科学体系及其丰富内涵。
工程思维
树立解决化工问题的方法论意识，熟悉采用气-液平衡、液-液平衡、准数方程、经验数据、物性图表、因次分析等手段识别和分析影响单元操作主次因素关系的工程科学思想。
课程思政
引导学生理解和认识质量、能量守恒是马克思主义哲学的自然科学基础的深刻道理，树立理论联系实际、具体问题具体分析、实事求是、科学发展等人文意识，将社会主义先进文化、核心价值观、中国特色社会主义思想融入课堂教学，达成德育渗透的教学成效。
课程设计思路
“三传一反”结合辩证思维
“三传一反”的科学依据是质量守恒、能量守恒、动量守恒以及过程速率。唯物辩证法的规律是从自然界和人类社会的历史中抽引出来的，可以归结为“质量互变规律”、“对立统一规律”以及“否定之否定规律”。辩证法描绘的科学规律与“三传一反”的理论体系在本质上是一致的。
研究方法映衬理论联系实际
化工原理涉及流体流动、热量传递、分离过程、热质同时传递等众多单元操作。对各单元操作的研究走过了一条理论联系实际、从实践中来到实践中去的发展道路。与此同时，理论联系实际是中国共产党的三大作风之一，是党的唯物主义思想路线的具体体现。一个是自然科学、一个是社会科学，多么的对立统一。
学科体系反应哲学情怀
以“单元操作”为中心思想的化工原理在科学体系的建立方面为其他工程学科树立了典范。三传的相似性、雷诺实验揭示的物质运动规律，理想流体、理论板、双膜理论等反应了主要矛盾与次要矛盾；从固定床到流化床的过渡正是从量变到质变的典型实例。速度梯度、温度梯度、浓度梯度的科学定义、对数平均面积、对数平均温度差、对数平均分压、对数平均推动力等等，无不反应出“大道至简、知易行难”的哲学情怀。
发展历史体现科学精神
现有的众多教材为了理论体系的建立，打乱了科学研究中重大发现的先后顺序，损失了一部分“科学精神”教育的相关素材。对这部分工作的发掘和整理，不仅有利于传授科学理论的完整性，也可以成为实事求是、求真务实、开拓创新、百折不挠等理性精神的良好载体。
工程知识融进中国元素
管路计算的对象可以选择西气东输、南水北调等宏大工程，流体输送机械可以是中国制造的超级泵站，沉降过滤可以涉及返销世界的陶瓷过滤技术，传热可以介绍青藏铁路的高原冻土热管；等等。爱国主义、核心价值观、责任感、使命感、“四个意识”、“四个自信”跃然心中。
组织生活与课程思政有机结合
教学团队大部分老师均是中共党员，组织生活中讨论最多的是“如何上好课？”，学习最多的是“如何讲好中国故事？”，中国故事怎么讲？根本在于传播理念，以理服人，以情动人，以我为主，融通中外。中国故事最精彩的主题，是讲清楚中国共产党为什么“能”、马克思主义为什么“行”、中国特色社会主义为什么“好”。有了这个目标，课程思政就会水到渠成。
教学实施与课堂组织
个人备课+集体备课+线上研讨
云端开展教研活动
线上线下混合式化工原理金课的建设，使线上线下混合式备课成为可能。通过视频会议和QQ群讨论，集体备课工作可以在“云端”进行得如火如荼。既保证了个人备课的风格，也促进了教学目标的实现。与此同时，以案例教学为特征的线上讨论，开阔了视野，提高了认识。通过课程内容重构、问题驱动思考、案例拓展思维、思政元素发掘等线上线下活动，注重将价值塑造、能力培养与知识传授有机融合，极大地提高了备课质量。
微课+慕课+仿真
课程教学资源
引导学生理解和认识质量、能量守恒是马克思主义哲学的自然科学基础的深刻道理，树立理论联系实际、具体问题具体分析、实事求是、科学发展等人文意识，将社会主义先进文化、核心价值观、中国特色社会主义思想融入课堂教学，达成德育渗透的教学成效。
课堂组织设置一明一暗两条线索，教学内容注重“两性一度”
课堂组织一明一暗两条线索关系图
围绕课程教学目标与教学理念，每次课堂设置一明一暗两条教学线索，让思政教育无痕迹地贯穿在知识点的教学中。明线是学生必须掌握的基础知识点及其合理拓展（高阶性、创新性和挑战度）以及该知识点解决的工程问题，暗线是课本上未提及的与相关知识点关联的科学思维和课程思政元素。课程思政元素的引入，非但没有削弱学科知识的传授，反而在激发学生学习热情、求索创新、探寻真理等方面起到了至关重要的作用。
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