《化工基礎(chǔ)》課程思政課堂教學(xué)設(shè)計(jì)(一等獎(jiǎng))

《化工基礎(chǔ)》課程思政課堂教學(xué)設(shè)計(jì)（一等獎(jiǎng)）一、教學(xué)目標(biāo)

1知識(shí)目標(biāo)掌握精餾的原理，理解精餾的工業(yè)實(shí)施過(guò)程，建立設(shè)備初步認(rèn)識(shí)。2能力目標(biāo)能分析精餾塔內(nèi)濃度、溫度等參數(shù)的變化方向。3情感目標(biāo)培養(yǎng)對(duì)精餾單元操作的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)工程觀念和樹(shù)立工匠精神。二、課程思政（一）融入知識(shí)點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)精餾的氣液平衡關(guān)系和相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算，穩(wěn)態(tài)連續(xù)精餾過(guò)程中的操作線方程。2.教學(xué)難點(diǎn)精餾理論塔板數(shù)的計(jì)算。（二）融入方式在整個(gè)教學(xué)的過(guò)程中，采用“課前導(dǎo)學(xué)-課中教學(xué)-課后個(gè)性化輔導(dǎo)”三個(gè)階段組織開(kāi)展教學(xué)。(三）思政元素解決問(wèn)題能力、科學(xué)探索、愛(ài)國(guó)情懷、分析問(wèn)題能力、中國(guó)傳統(tǒng)文化、工程觀、科學(xué)精神、工匠精神、愛(ài)國(guó)主義教育

三、教學(xué)引入（一）課前準(zhǔn)備：（1）學(xué)生通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)本章節(jié)主要內(nèi)容。（2）教師通過(guò)平臺(tái)查看并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，整體把握學(xué)情。導(dǎo)入：明確指出普通蒸餾分離效果十分有限，如何根據(jù)組分揮發(fā)性的差異開(kāi)發(fā)一個(gè)過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)高純度分離是蒸餾方法能否廣泛應(yīng)用的核心問(wèn)題，從而引出精餾操作的必然性和實(shí)踐意義，提出為什么要做精餾，怎么做精餾，用什么設(shè)備來(lái)完成等幾個(gè)問(wèn)題來(lái)引入新課。四、教學(xué)展開(kāi)

（一）課程分析《化工基礎(chǔ)》是是研究和探討化工生產(chǎn)中普遍的和一般的規(guī)律，并應(yīng)用這些規(guī)律解決化工生產(chǎn)過(guò)程中的工程問(wèn)題的技術(shù)基礎(chǔ)課——是一門(mén)工科性質(zhì)的課程。它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工類(lèi)型生產(chǎn)中各種物理過(guò)程的工程學(xué)科。通過(guò)本課程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。因此，該課程是基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)理論與實(shí)際工程之間的橋梁。在專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中承擔(dān)著工程科學(xué)與工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)。本課程內(nèi)容包括化工傳遞過(guò)程的動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞，和化學(xué)反應(yīng)工程典型均相反應(yīng)器、非理想流動(dòng)和非均相反應(yīng)過(guò)程的基本概念、基本理論和計(jì)算方法。通過(guò)教學(xué)，使學(xué)生掌握實(shí)際化工生產(chǎn)中化工傳遞工程與化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)知識(shí)，具有分析基礎(chǔ)、解決化工生產(chǎn)基本問(wèn)題的知識(shí)和初步能力，了解從化學(xué)理論知識(shí)到化工生產(chǎn)所面臨的問(wèn)題和解決問(wèn)題的途徑，及從實(shí)際觀點(diǎn)綜合處理問(wèn)題的方法，培養(yǎng)綜合分析和解決問(wèn)題的能力，這就要求專(zhuān)業(yè)課教師在“授業(yè)、解惑”的同時(shí)，要加強(qiáng)“傳道”，堅(jiān)持教書(shū)和育人相統(tǒng)一，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在育人中的主渠道作用，努力將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合，把專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育同學(xué)生的價(jià)值觀教育、綜合素質(zhì)教育結(jié)合起來(lái)以更好地為中國(guó)特色社會(huì)主義培養(yǎng)大批可靠的接班人。

（二）教學(xué)理念1.采取翻轉(zhuǎn)課堂理念，線下為主，輔以線上。線上主要是通過(guò)超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行SPOC教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)線上課程，完成測(cè)試，課后完成思考題；線下課堂開(kāi)展有效師生互動(dòng)，構(gòu)建智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境。2.采取體驗(yàn)式與研究型教學(xué)模式，運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)法、案例式教學(xué)法與討論法等，一方面，通過(guò)提問(wèn)式與啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)或信息完成知識(shí)構(gòu)建。另一方面，體現(xiàn)從實(shí)例到一般規(guī)律、進(jìn)而提煉本質(zhì)特征的教學(xué)理念。3.利用智慧教學(xué)的數(shù)據(jù)化功能實(shí)現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)決策的有據(jù)可依，通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)的功能模塊實(shí)現(xiàn)交流互動(dòng)的立體化、評(píng)價(jià)反饋的及時(shí)化、資源共享的便捷化。

（三）課堂學(xué)習(xí)（1）檢查線上學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行簡(jiǎn)要討論，復(fù)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)。（2）理清脈絡(luò)，系統(tǒng)講解知識(shí)、開(kāi)展研討。（3）緊扣教學(xué)主題，設(shè)計(jì)作業(yè)和思考任務(wù)。精餾原理運(yùn)用t-x-y相圖講解，充分利用MicrosoftOfficePowerPoint的繪圖和動(dòng)畫(huà)設(shè)置功能，課件設(shè)計(jì)如圖1所示，用基本線條繪制每一次部分汽化和部分冷凝過(guò)程并逐條展示，將理論過(guò)程按簡(jiǎn)單蒸餾的方式繪制成精餾過(guò)程模型，引導(dǎo)學(xué)生思考理論上可行和工業(yè)實(shí)施的矛盾，即能耗大、設(shè)備多等問(wèn)題，重點(diǎn)引出精餾過(guò)程連續(xù)進(jìn)行的必要條件“回流”的概念，最后給出結(jié)論，精餾原理是利用組分揮發(fā)度不同，將物料經(jīng)過(guò)多次部分汽化和多次部分冷凝使其分離的過(guò)程，強(qiáng)調(diào)三個(gè)關(guān)鍵詞“揮發(fā)度”、“多次”、“部分”的理解，“揮發(fā)度”不同為精餾分離提供可能性，“部分”才能實(shí)現(xiàn)氣相、液相中組分濃度的差異，“多次”才能實(shí)現(xiàn)高純度分離。精餾工業(yè)實(shí)施理論上可以根據(jù)組分揮發(fā)性的差異實(shí)現(xiàn)高純度分離，但在工業(yè)上具體怎樣實(shí)施呢？根據(jù)原理可知精餾過(guò)程工業(yè)實(shí)施的基本條件，即過(guò)程對(duì)設(shè)備的要求是：(1)必須在兩相區(qū)操作；(2)必須有回流；(3)必須提供多次汽化與冷凝的條件和場(chǎng)所。教學(xué)中先展示工業(yè)塔設(shè)備照片，再利用塔設(shè)備模型Flash動(dòng)畫(huà)展示板式塔和填料塔的基本結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生理解氣、液兩相如何在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)接觸并完成多次部分汽化和部分冷凝過(guò)程，將相圖中的每一次氣液平衡與塔設(shè)備中的塔板相聯(lián)系，認(rèn)識(shí)精餾過(guò)程的工業(yè)實(shí)施。將教材塔設(shè)備中精餾塔設(shè)備基本結(jié)構(gòu)提前到此介紹，給予學(xué)生精餾塔設(shè)備的感官認(rèn)識(shí)，更有利于學(xué)生對(duì)精餾原理的理解。精餾實(shí)驗(yàn)操作初探在學(xué)生對(duì)設(shè)備有了初步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)室精餾裝置照片，提出“怎樣實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的精餾塔操作？”的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，進(jìn)而總結(jié)出加料、加熱、建立回流、穩(wěn)定生產(chǎn)等幾個(gè)步驟。向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)室板式塔塔板上形成氣液接觸的錄像，操作過(guò)程塔板上氣液接觸的從無(wú)到有，幾秒鐘之內(nèi)氣體穿過(guò)液層形成氣液接觸層，在視覺(jué)上產(chǎn)生較大的沖擊，學(xué)生們這時(shí)有種恍然大悟的感覺(jué)，進(jìn)一步深刻理解精餾過(guò)程的實(shí)施。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的講授采取問(wèn)答互動(dòng)教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生思考，既是學(xué)習(xí)也是檢驗(yàn)，只有理解了精餾原理才能想像出實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答老師的提問(wèn)，互動(dòng)檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)前面精餾原理的理解程度。（四）教學(xué)總結(jié)最后采用圖片記憶和問(wèn)答互動(dòng)的方式對(duì)塔板上氣液兩相的濃度關(guān)系進(jìn)行總結(jié)梳理，分析全塔溫度、壓力、濃度等參數(shù)的變化關(guān)系，給出精餾段、提餾段的定義和作用，明確回流的意義，強(qiáng)調(diào)回流是精餾和普通蒸餾的本質(zhì)區(qū)別。目標(biāo)達(dá)成檢測(cè)在本次課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)和物理化學(xué)等課程，初步掌握了相平衡關(guān)系，具有相圖分析能力，但工程觀念比較缺乏，缺乏設(shè)備認(rèn)識(shí)，從學(xué)習(xí)習(xí)慣來(lái)看，學(xué)生對(duì)直觀的素材易于理解。教學(xué)反思本課程充分挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，將思想政治教育柔性恰當(dāng)?shù)刎灤┯谡麄€(gè)授課體系中，實(shí)現(xiàn)教書(shū)與育人的“無(wú)縫對(duì)接”。比如：（1）介紹精餾原理時(shí)候，點(diǎn)出著名科學(xué)家拉烏爾及其提出的拉烏爾定律，對(duì)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)精神教育和價(jià)值觀教育。（2）簡(jiǎn)單蒸餾課程思政：中國(guó)古老傳統(tǒng)釀酒工藝中蘊(yùn)含的蒸餾原理及精餾原理，由此向?qū)W生開(kāi)展傳統(tǒng)文化和愛(ài)國(guó)情懷教育。（3）連續(xù)精餾課程思政：根據(jù)精餾原理及特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生由一塊塔板的特征逐步總結(jié)歸納出全塔操作特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)上的歸納、探索及總結(jié)能力。（4）連續(xù)精餾理論塔板數(shù)的計(jì)算課程思政：利用精餾塔理論塔板數(shù)的解決途徑不唯一的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生多維度解決問(wèn)題的能力。（5）板式塔課程思政：主要開(kāi)展對(duì)精餾塔塔板結(jié)構(gòu)及其作用的學(xué)習(xí)，通過(guò)塔板結(jié)構(gòu)的變化可解決實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，進(jìn)一步利用課后實(shí)踐作業(yè)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在講解回流比原則(操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)之和最低)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的成本意識(shí)。化工基礎(chǔ)課程中蘊(yùn)含著豐富的