过程装备与控制工程专业实验的课程思政教学探索与实践

王丽飞，赵东亚，仉志华，王新伟

（中国石油大学（华东）新能源学院，山东  青岛  266580）

摘  要：从过程装备与控制工程专业实验课的特点出发,从课程思政教学体系、教学案例、教学方法和考核评价等方面探索实验课程教学。将思政元素和专业实验有机融合，采取多元化的实验教学模式，线上线下相结合，提升实验教学质量，发挥课程的育人作用，全面提高人才培养质量。

关键词：  过程装备与控制工程；课程思政；实验教学 

中图分类号：TP 273       文献标识码： A     

基金项目：中国石油大学（华东）校级教学改革重点项目，项目号：CZ2022021。

作者简介：王丽飞（1978-），女，辽宁省葫芦岛人，高级实验师，工学硕士。研究方向：从事化工过程装备控制的科研与实验教学工作。

Exploration and Practice of Ideological and Political Teaching in the Experimental Course of Process Equipment and Control Engineering

WANG Li-fei，ZHAO Dong-ya，ZHANG Zhi-hua，WANG Xin-wei

（College of  New Energy, China University of Petroleum, Shandong Qingdao 266580，China）

Abstract: Starting from the characteristics of process equipment and control engineering experimental courses , this paper explores the experimental teaching  from the aspects of ideological and political education system, teaching cases, teaching methods, and assessment evaluation. Integrate ideological and political elements with professional experiments, adopt a diversified experimental teaching model, combine online and offline, improve the quality of experimental teaching, leverage the educational role of the curriculum, and comprehensively improve the quality of talent cultivation.

Keywords：Process Equipment and Control Engineering，curriculum for ideology and politics，experimental teaching

教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》指出培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题，立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观[1]。实验教学是高等学校思政教育的坚强阵地和重要舞台，将思政教育潜移默化地融入到实验教学过程中，将立德树人融入知识传授中，对于培养肩负中华民族伟大复兴重任的优秀人才具有重要意义[2-4]。

过程装备与控制工程专业实验是我校装控专业的必修课程，实验内容丰富，覆盖面广，过程环节多，学习时间跨度长，教师面对面指导学生的机会多，时间长，利于和思政教育高度融合[5-6]。我校过程装备与控制工程专业实验教学团队紧扣“坚定学生理想信念，教育学生爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体”主线，突出价值引领，结合专业育人要求和实验课程的特点，深入挖掘蕴含在实验教学中的思政元素，优化完善教学内容，构建多层次、模块化实验课程思政教学体系，采用线上和线下混合教学模式，结合翻转课堂和启发式、讨论式、案例式等教学方式，采用过程性考核评价，将思政元素“润物细无声”地融入到实验教学中，实现知识传授、能力培养和价值引领有机融合，增强实验课程的育人成效，从而达到为党育才、为国育才的目标。

1 实施方案和方法

1.1 构建多层次、模块化、有机融合的实验课程思政教育体系

围绕本课程思政目标，摒弃求大求全、散而不聚的课程思政做法，建立模块化的思政设计思路，将思政元素与知识板块相结合，深入挖掘蕴含在教学内容中的思政元素，提取思政映射点，为课程思政找到落脚处，解决课程与思政“两张皮”的困境。

过程装备与控制工程专业实验教学体系包含基础性实验、综合性实验、探究设计性实验板块，每个实验板块均融入思政元素，并在思政教学上各有侧重、相互贯通。专业实验课程思政教育体系如图1所示。

图1 专业实验课程思政教学体系

（1）基础性实验

这类实验以夯实基础、操作规范、分析精准为抓手，培养学生理论与实践紧密结合，注重实践、知行统一。验证性实验要求学生严谨治学，在数据获取和处理阶段实事求是、不能弄虚作假，当测试结果与理论不相符时要敢于质疑、反复查证。使学生形成良好的科研素养、实事求是的工作态度、严谨的工作作风，尊重科学，坚决抵制学术不端行为，为学生树立正确的人生观和世界观奠定基础。

（2）综合性实验

这类实验突出工程性、先进性、实践性和综合性，涵盖动静设备、动设备、过程控制等多方面知识，培养学生合理运用知识进行综合设计能力，实验教学设备突出工程特色和工程实际应用。这个版块着重培养学生勇于挑战、勇于解决复杂工程问题、崇尚科学的精神和勇于探索、追求卓越的创新精神。

（3）探究设计性实验

探究设计性实验以选做实验为主，突出探究性、设计性和创新性，在这类实验教学中引入与当前社会热点相关联的科学技术和具有划时代意义的标志性成果，如神舟、嫦娥系列飞船的发射、“蛟龙号”载人潜水器的入水成功等，这些成果都标志着“中国制造2025”背景下，我国正在由制造大国向制造强国转变。激发学生的民族自豪感和爱国主义情怀，将“卡脖子”技术作为探索性项目，培养学生勇于探索、追求真理的科学家精神，树立报效祖国的远大理想。

2.2 教学案例设计

深入挖掘每个实验项目中蕴含的思政元素，将思政元素和专业实验教学有机融合。每个教学案例需设计实验内容、教学目标、重点难点、毕业支撑、思政元素、实施途径等。部分实验项目的思政案例如表2所示。

专业实验内容主要分为三大部分，第一部分包含流体机械相关实验，第二部分包含压力容器相关实验，第三部分包含测控仪表实验和过程控制相关实验；支撑的理论课程分别是《化工过程流体机械》、《化工设备设计基础》和《化工装备测控技术》，均是装控专业的核心专业课。在实验项目中主要融入的思政元素如下：

（1）遵守安全规范，敬畏生命安全，践行职责担当

学生进入实验室之前必须进行安全教育，遵守实验室的规章制度和实验操作规程是保障教学实验安全、有序进行的首要条件。“没有规矩，不成方圆”，明确规范、纪律在工作、生活中的重要作用。例如在压力容器高压爆破和外压失稳等实验中引入因不遵守安全规程引发的安全事故案例，为学生敲响警钟，告诫学生敬畏生命安全，守好安全底线，践行职责担当。

（2）发扬工匠精神，弘扬精益求精的敬业风气

在压力容器应力测定实验和压力表、热电偶特性实验中，要求学生态度严谨、操作精细，来不得半点马虎，引入我国先进的神州九号航天工程，在航天工程中，仅对接器就需要进行100多个具体的动作、位置、温度的传感器的具体性的测量，有近300个传递力的齿轮，1万多个紧固件，数以万计的导线、接插件、密封圈和吸收撞击能量的材料等。这是一个系统工作，必须在设计、制造、试验、测试等各环节把工作深入化、细致化、透彻化，使所具有的风险能够得到百分百的控制。每一个细节都无比重要，都需要做到精益求精，这正是工匠精神的体现。通过这些案例，激励新时代大学生继承和弘扬爱岗敬业、精益求精、持续专注、守正创新的工匠精神。

（3）发挥榜样力量，传承科学家精神

挖掘与实验内容息息相关的事迹作为榜样，榜样的力量是无穷的，能够充分激发学生的情感共鸣，起到强大的示范和激励作用。例如，在离心泵汽蚀和性能实验中，用到能量转换定理和相似换算定理等基础知识时，融入标志性科学人物事件，介绍科学家的代表性科研贡献，介绍荷兰科学家伯努利，分析其创新性贡献的背后智慧和创新思维，激发学生主动学习、追求真理的探索精神和科研热情。在做过程控制系统实验前，引导学生学习自动控制方向的名人事迹。课前教师让同学们观看钱学森事迹的视频，课上介绍发表了《工程控制论》的钱学森先生在自动化领域做出的杰出贡献，以及在中美工作条件、工作待遇巨大落差之下，仍然坚持“学成必归，报效祖国”的情怀。引导学生学习科学家的家国情怀和责任担当，激发学生刻苦钻研、勇于战胜困难的精神。

（4）融入辩证唯物主义观点，提高正确分析、解决问题的能力

在做单回路控制系统PID参数整定实验中，判断系统控制性能的三个指标是稳定性、快速性和准确性。经过分析发现，三者是相互矛盾的，是辩证统一的关系。引导学生正确处理矛盾之间的关系，在保证稳定的情况下兼顾快速性和准确性，不可只顾一种性能要求而忽略另一种性能诉求，而要顾全大局，合作共赢。联系到新能源优化调度方面，整体考虑供电的安全性、经济性、环保性，不能只为清洁、环保，不顾电网的安全性和经济性。 

（5）聚焦国家战略，厚植爱国主义情怀，激发学生责任感

在泵性能实验中以三峡工程、长征五号氢氧涡轮泵研制、战略潜艇的泵喷设备研制等为切入点，介绍关键核心技术和卡脖子问题，引导学生更好的理解专业技术与国家发展、民族振兴的紧密关联，激发学生专业的认同感和求知欲望，同时，培养学生的家国情怀和责任担当。

在做复杂控制与先进控制系统实验中，引入新时代中国的科技热点事件，探月工程、国产大型水陆两栖飞机应用 、世界上最长的跨海大桥港珠澳大桥通车、实际运算性能为业界同类最强的中国电科 38 所的“魂芯二号 A”芯片发布等。引导学生增强四个自信，厚植爱国主义情怀， 激励学生把国家的前途命运与个人的成长紧密联系在一起，主动思考、大胆创新，承担起实现中华民族伟大复兴的历史责任。

2.3  教学方法改革

2.3.1线上和线下混合教学模式

根据改进后的课程体系，采用线上线下混合教学模式，并将实验教学分为“实验前-实验中-实验后”三个阶段，精心安排线上及线下教学内容。

积极构建线上教学资源，丰富实验育人载体，将线上教学资源与现代化信息技术辅助教学相结合，以达到最佳的学习效果。线上教学资源主要包含课堂学习资料和课外延伸资料，学生可通过微课、慕课、微信公众号、学习 APP及师生交流平台等进行线上学习和交流。线上教学将课前预习及课后总结有效结合，调动学生作为学习主体的积极性，激发学生自主学习、主动思考，使学生在探究与互动讨论中实现真学、真想、真领会。

线下教学是实验课程动手实践的重要环节，为了增强学生在探究设计性实验中的参与度与创造力，采用以学生团队为基础的教学方式，实施学生团队主导与教师辅导相结合的教学法，学生可以通过自学及小组讨论的方式展开学习。教师除了在实验各个环节对学生的专业知识与实验技能进行指导外，还应将团队协作、方案优化、数据分析等各项能力培养与科研精神作为思政教育点贯穿于实验教学始终。线上线下混合式实验教学模式结构如图 2 所示。

图2  线上线下混合式实验教学模式

2.3.2 灵活多样的教学手段

改革传统的教师为主导的模式，以学生为中心，营造课程思政的教育环境与学习氛围，采用翻转课堂和启发式讨论式、案例式等多种教学手段，并结合智慧树、雨课堂等平台，给学生提供更多的自主学习空间，激发学生的学习兴趣，启发学生进行深入思考，提高同学们的参与感和获得感，提升课程思政的教育效果。

2.4教学评价改革

采用“实验前期线上学习—实验过程学习—实验后期总结”的形成性评价，在对学生专业知识与实验技能的考核的基础上，增设思政内容的考核，更加全面地评价学生的实验技能水平及思政觉悟的高低。结合课程思政的改革，在实验教学的各个环节对学生的思政能力进行指标细化，学生每个实验项目的最终成绩由实验成绩（占最终成绩的80%）与思政能力成绩（占最终成绩的20%）两个部分按一定比例组成。

结语  

通过课程思政建设，学生学习的积极性和热情能够得到有效激发，团队协作意识明显增强，能够积极参与课堂话题讨论和展示环节，并能给出有价值的见解；学生实验过程更加投入，实验操作规范认真，主动探究意识增强；数据记录和处理实事求是，实验报告书写规范，并能总结自己的实验心得和提出合理建议；师生之间的交流互动更加顺畅，提升实验教学效果。

参考文献

[1] 教育部. 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知：教高〔2020〕3号[Z].2020.

[2] 朱丽丽，杨振兴，曹静. “无机及分析化学”教学中“课程思政”的探索[J]. 云南化工，2019, 46(3): 193–196.

[3] 肖新生，唐珊珊. 基于课程中心平台的“仪器分析”课程思政研究与实践[J]. 广州化工，2020(6): 184–185.

[4] 郭丽，周志强，韩福芹，等. 无机化学“课程思政”教学改革实践[J]. 教育进展，2019(5): 602–607.

[5] 强根荣，施仁信，王海滨，等.有机化学实验教学中融入思政教育的研究与实践[J].实验技术与管理，2021，38(11):243-246.

[6] 王春燕，房 芳.课程思政改革在高校化学实验教学中的探索[J].实验室研究与探索，2021，40(4):217-221.