傳熱學教學過程中融入課程思政的初步探索

劉洪芝 呂 靜 曲明璐 雷明鏡

（[1]上海理工大學環境與建筑學院 上海 200093；[2]上海理工大學能源動力國家級實驗教學示范中心 上海 200093）

中共中央、國務院在『關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見』中明確提出了堅持全員育人、全過程育人、全方位育人（簡稱“三全育人”）的要求。在高校的“三全育人”工作中，思政教育是每一位高校教師的責任。因此，高校專業課教師需要用好課堂教學這個重要的渠道，深入挖據每一門專業課的思政元素，實現專業課的理論教授與思政教育同行，形成高校思政課的協同效應，從而達到三全育人的目標。然而，理工科的專業基礎課一般理論性很強，且規定學時內的教學任務繁重，如何在理論性較強的專業基礎課中自然融入課程思政是一個需要不斷探索并完善的問題。

傳熱學是熱能與動力工程、建筑環境與能源應用工程等專業的三大主干專業基礎課之一，是研究有溫差存在的情況下，物體內部或物體之間熱量傳遞過程和熱量傳遞速率的科學，被學生普遍認為“枯燥、難學”。傳熱學的教學一般包括理論教學和特定的實驗教學兩部分，通常占3-4個學分。以我校建筑環境與能源應用工程專業的傳熱學課為例，于大學三年級上學期開設，理論教學48個學時，實驗教學14個學時（7個實驗）。傳熱學教學內容主要包括三種熱量傳遞方式、復合傳熱過程、傳質，知識點多，理論性較強，需要高等數學和流體力學方面的知識，如何在有限的課時條件下，在繁重的理論教學過程中融入思政教育對傳熱學教師來講是一個頗具挑戰的任務。

1 目前傳熱學教學中存在的主要問題

作為核心的專業基礎課之一，傳熱學的重要性毋庸置疑，其理論性很強，內容量較大，學生學習的難度大，且通常以教師單向傳授知識點為主，師生互動性較差，導致學生興趣缺缺。

1.1 學生專注度不高

以本校傳熱學課程為例，建筑環境與能源應用工程專業的教材為中國建筑工業出版社傳熱學第六版，相比于熱能與動力工程專業普遍采用的高等教育出版社的傳熱學教材來講，深度有所降低，更側重于建筑環境與能源應用工程專業的背景應用。但是建筑環境與能源應用工程專業更側重于工程應用，學生普遍對專業所涉及的理論有較強的抵觸情緒。此外，本校建筑環境與能源應用工程專業的傳熱學理論教學為3個學分，通常設置為每周一次，每次三個學時，單次教學時間長，導致學生的專注度在課程后半段降低。同時，每次教學時間間隔為一周，時間間隔長，學生預習、復習的主動性較差，導致教學效果不佳。另一方面，現在的大學生一直接受多媒體教學方式，本身已經產生了輕視課堂教學的情緒，且學生對理論性強的課程一直具有畏難情緒，課堂中會出現低頭族。

1.2 案例教學效果不佳

由于課程本身的性質，傳熱學教學過程中會引入案例教學，通常采用身邊常見的生活實例，比如：講到氣體和液體的對流換熱系數大小問題時，引入的泰坦尼克號中男女主角的案例。但是傳熱學是熱能與動力工程、建筑環境與能源應用工程專業的基礎課，若較多使用和專業無關的案例可能會導致課程科普化，學生對課程理論的重視程度會下降。反而言之，若過多的引用專業相關的工程技術，由于學生尚未涉及到專業課的學習，對專業缺乏一定的了解，導致案例教學達不到效果。

1.3 課程思政引入較少

由于對課程思政了解較少，部分教師只關注傳熱學的理論知識講授，舊的教學大綱尚未更新，教學大綱中大部分內容缺乏課程思政的目標點。因此，很難培養學生的學習興趣，缺乏與思政教育的有效結合，價值引領的效果甚微，導致很難培養學生正確的人生價值觀、職業觀。

2 探索與實踐——以上海理工大學建筑環境與能源應用工程專業的傳熱學教學為例

本次實踐對象為我校環境與建筑學院2017級建筑環境與能源應用工程專業共90名學生2019-2020-2學期的本科傳熱學課程，共48學時。本次課程首次嘗試從以下幾個方面融入課程思政，思政設計思路見圖1。

圖1：傳熱學課程思政設計思路

2.1 榜樣的力量

傳熱學中的很多理論都是源自前人的智慧，講授原理或重要發現時可以引入某些具有代表性的人物，簡述人物經歷，樹立榜樣，增強學生的社會責任感、民族自豪感，專業榮譽感。比如傳熱學中著名的導熱理論奠基人：傅里葉，9歲時父母雙亡淪為孤兒，30歲時數學才華顯露，但由于行政能力突出，進入官場十余年，50歲時才開始全心投入學術研究，終于在1822年出版了專著《熱的解析理論》，熱傳導理論極大的推動了傳熱學發展。其跌宕起伏的人生經歷激勵了學生不畏困難實現個人理想的信念。此外，現任MIT首位華人系主任、目前國際傳熱學領軍人物陳剛院士研究量子結構中的熱傳導，淡薄名利，潛心科研。中國傳熱學的前輩楊世銘教授作為傳熱學科的創始人之一，發揚西遷精神，不畏艱難，編著了中國第一本傳熱學教材，至今仍是業界權威教科書。

2.2 國家戰略的力量

在國家重大戰略、國家重大工程中存在許多傳熱問題：“節能減排”、“霧霾的成因與控制”、“西氣東輸工程中的管道保溫”、“青藏鐵路”等等的設計研發中涉及了大量傳熱學的理論知識。通過將傳熱學理論與國之重器的結合，可以使學生了解國情和時事，使學生深刻認識到專業知識對國家建設、科技發展所產生的重要作用，進而可以使學生在學習過程中逐漸樹立專業榮譽感與社會責任感，使個人價值和社會價值相結合，努力學習專業知識為社會做貢獻。

2.3 節能環保的力量

當今世界開發與環保、發展與節能的矛盾日益突出，因此在教學中還要始終圍繞節能減排這條主線，大力提倡高碳能源高效利用、低碳排放，為未來打造一個低碳節能的環保型社會。通過本次課程使學生認識目前節能和環保的一些政策，從理論層面解釋降低能源消耗和二氧化碳排放的原因和方法，提高學生節能和環保的相關意識及對專業知識的渴求，培養學生用科學的思想方法觀察、思考、分析問題的能力，勇于實踐、不斷創新、進取，為我國節能減排的發展注入新的活力。

除了節能環保政策以外，與本專業關聯很強的節能建筑涉及很多傳熱學知識。例如：利用屋頂的太陽能熱水器和太陽能pv板吸收太陽輻射能；圍護機構涉及大平板的非穩態導熱、對流換熱、輻射換熱的綜合傳熱計算。因此，從這一應用出發可以使學生認識到專業知識的重要性，并樹立正確的節能意識，從我做起，節約能源，保護生態環境義不容辭。

2.4 職業敬畏感的力量

案例教學中引入了一些與傳熱學相關的工程事故，加深學生對于專業知識理解的同時，還可以介紹職業嚴謹性、重要性以及職業道德規范的必要性。例如：2011年日本關東大地震導致的福島核泄漏事故，就是由于應急冷卻設計疏忽，發生故障，造成反應堆內堆芯裸露，發生鋯-水反應，從而引發核泄漏。以這些學生感興趣的熟悉的案例來教育學生重視工作的嚴謹性，遵守職業道德，提高職業素養，培養合格的建環人。

3 結論

結合上海理工大學建筑環境與能源應用工程專業的傳熱學教學中融入課程思政的探索為例，從四個方面介紹了本次課程初步引入課程思政的四個方面：傳熱學中典型榜樣的介紹、國家重大重點戰略的結合、節能環保的主線、以及職業敬畏感的培養。通過這四個方面使思政教育自然的理論教學融合起來，最終實現三全育人的目標。