一、课程和案例的基本情况

课程名称：化工系统工程

授课对象：能源化学工程、化学工程与工业生物工程

课程性质：专业必修课

课程简介：

《化工系统工程》是一门化学工程与技术学科的专业必修课。面向化学工程系100余名大三学生，本门课程注重与前修课程如化工原理、化学反应工程、化工分离工程等专业基础课的衔接，围绕“模拟-优化-综合”的知识主线，从系统整体角度出发对化工工艺流程进行性能分析及优化设计，实现化工生产过程的升级改造与节能减排。同时在教学过程中注重培养学生运用化工专业软件解决复杂工程问题的能力，为后续的课程设计与毕业设计奠定基础。

课程团队2019年始为应对化学工程系工程教育专业认证的需要，持续开展课程建设及教学创新改革，主要包括：重构《化工系统工程》课程体系；建设基于学习通平台的在线课程，运用现代工具进行课程设计和教学方法改革；推动思政教育与专业教育紧密结合，落实立德树人根本任务。

课程负责人：李伟达，教学团队成员：王帝淞。

案例简介：基于“修身、齐家、治国、平天下”的思路，从知识传授、能力培养、价值塑造三个方面进行讲授。

知识传授：①系统工程学研究方法及对象；②牛顿迭代法的原理与特点；③④我国化工系统工程领域的发展；⑤换热网络综合方法；⑥先进节能技术。

能力培养：①认识化工系统工程在生产生活中的重要应用；②掌握化工系统的能量集成方法。

价值塑造：①根据牛顿迭代法初值选取直接影响最终计算结果的特点，提醒学生认真学习专业知识、及时做好职业生涯规划；②基于钱学森先生的亲笔信，突出系统工程学在化工生产中的重要意义，唤醒学生的社会责任感；③根据换热网络综合在化工系统节能减排方面的突出贡献，培养学生的大国工匠精神。④介绍先进节能技术，引导学生培养终身学习意识。

二、案例蕴含的思政元素分析

牛顿迭代法是求解复杂非线性化工模型数值解的有效方法，根据模型方程，结合所选初值通过计算函数值及一阶导不断迭代直至问题收敛。通过设置不同的初值，最终计算求得的结果具有明显差异。根据这一事实，使学生理解人生中每一次选择的机会，都会导致不同的结果。做出合适的选择，最终才有可能得到想要的结果，提醒学生及时做好职业生涯规划。

展示钱学森先生的亲笔信，并讲述系统工程学会过程系统工程专业委员会成立与发展的故事，介绍我国系统工程领域的历史沿革。突出系统工程学在化工生产领域的关键作用，引导学生努力学习专业知识，提升自身的专业素养和业务能力，培养社会责任感。

根据换热网络综合的方法引入例题分析，培养学生亲自动手解决实际问题的能力。介绍锦西石化节能改造项目及其成果收益，提升学生对能量集成方法等系统工程知识创造社会效益的感性认识。激起学生的科技自信和大国工匠精神，将来为国家和社会做贡献。

引入多效精馏、热泵精馏等先进节能工艺流程的介绍，深刻掲示先进节能技术的运行原理。辅以本课程精心安排的案例分析团队任务，鼓励学生运用所学知识对新兴的、未知的化工生产过程进行探索研究。有效提升了学生的动手实践能力和创新能力，促进学生树立终身学习意识，助力学生打开引领全球化工科技进步的格局。

三、案例教学整体设计

（一）教学设计

在《化工系统工程》教学中，将价值塑造、能力培养、知识传授三位一体，引导学生树立节能减排意识与工匠精神，升华爱国主义情怀和社会责任感，培养具有创新精神的德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

（二）教学实践

教学过程：

（三）教学反思

《化工系统工程》课程面对正在学习专业课的化学工程系大三学生，所讲授的知识较为新颖，同时具备连接理论知识与实际应用的桥梁作用，对学生的世界观、人生观和价值观影响较大。从部分学生的反馈看思政教学取得了较好的效果。在思政教学过程中，也发现了一些问题，例如如何进一步深入挖掘课程中蕴含的思政教学案例，如何影响学习兴趣较低的部分“低头族”同学，如何量化评价思政教学成效等等。针对这些问题，本团队将在后续的教学过程中不断进行探索与尝试，深入研究，持续改进。