新工科背景下工程熱力學課程思政建設探索

劉紅姣 王小雨 晉梅

摘? 要：工程熱力學是國內外多個理工科專業本科生的核心課程之一。結合新工科背景下工程熱力學課程教學目標和主要內容，從提高理工類大學生思想政治教育水平出發，提出“立足課程，以人為本”的課程思政教育理念，通過挖掘相應的思政元素，改革教學方式和評價方式，對工程熱力學課程思政進行教學實踐改革，將課程思政教育貫穿于課程教學全過程，提升教學質量，有效實現知識傳授、能力培養和價值引領，對其他專業課程思政改革具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：課程思政；工程熱力學；教學設計；以人為本；課程建設

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）21-0153-04

Abstract： Engineering Thermodynamics is one of the core courses for undergraduates majoring in science and engineering at home and abroad. Combined with the teaching objectives under the background of new engineering and the basic contents of engineering thermodynamics， puts forward the ideological and political educationconcept of "based on the course and people-centered"for improving the ideological and political education level of science and engineering college students. By excavating the corresponding ideological and political elements， reforming the teaching methods and evaluation methods， the teaching practice of ideological and political education in engineering thermodynamics was carried out. We improve teaching quality， effectively realize knowledge transfer， ability training and value guidance， which will also be of reference significance to the ideological and political reform of other professional courses.

Keywords： ideological and political education; Engineering Thermodynamics; instructional design; people centered; curriculum construction

高校的根本是立德樹人[1]。一段時間以來，高校在專業課教學方面存在一些誤區和短板，忽略了對學生思想的引導。導致一部分大學生缺少精神寄托，缺少對社會和國家基本的責任感和道義感，學習自覺性、主動性和積極性不高，有的甚至出現極端行為[2]。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，“要用好課堂教學這個主渠道……使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[3]。課程思政是各類課程落實立德樹人根本任務的重要舉措。不同課程在人才培養方案中具有不同的作用，但所有的課程知識都蘊含社會情境中的道德追求，所有課程都有育人功能[4]。每一位專任教師都要合理挖掘各自專業課程的思政元素，在專業知識傳授的同時融入育人教育，以觸發大學生對課程知識在社會情境映射中的遵從與認同，從而達到對大學生的知識傳授與“思想的塑造”[4]。

工程熱力學是一門研究熱能和機械能相互轉換及熱能有效利用的科學，新工科背景下要求其培養的人才在能源高效利用、節能減排和新能源開發等方面有較好的適應性和創新性。工程熱力學涉及的熱能利用和熱機效率等知識覆蓋熱能動力、機械、化工、環境、電子和航天航空等各個領域，是現代工程技術人才必學的專業基礎課程[5]，對于全面開展課程思政教育擁有天然優勢，具有重要意義。本文圍繞熱能與機械能相互轉換和國家能源發展戰略，結合工程熱力學新工科背景下課程教學目標和課程基本內容，提出了“立足課程，以人為本”的課程思政教育理念，把課程知識點建立在國家發展的背景下，對工程熱力學課程思政進行了教學設計與實踐，取得了較好的教學效果。

一? 立足課程知識，凝練課程思政建設目標

課程知識是人們在特定的社會文化背景下對公共知識重構與統整的結果，每一門課程在學生培養方案中發揮著其特有的作用。實施課程思政教育教學改革，必須立足課程知識結構體系，尊重課程自身建設規律和要求，關注課程知識背后更深層次的意義價值以及其在新時代所遵循的價值標準及社會發展邏輯[3]，明晰課程知識的道德使命，以此確立課程思政的建設目標。惟其如此，才能將課程思政融入日常教育常規和課堂組織中，才能真正實現“潤物無聲”的立德樹人目標。

工程熱力學主要研究能量的轉換和有效利用，課程概念多、公式多，抽象難懂。本文根據新工科背景下課程教學目標，圍繞熱能與機械能轉換規律、方法和途徑，梳理課程教學內容，把課程知識點建立在國家發展的背景下，提煉課程思政建設的目標，實現對學生的知識傳授和價值引領。如圖1所示，工程熱力學教學內容主要分為三個模塊，每個模塊重點關注不同的思政教學目標。其中模塊一為緒論部分，主要介紹熱力學研究對象、研究內容和研究方法。側重我國和世界能源分布、利用與國家安全等問題，熱力學與行業發展的關系[6]，增強學生節能減排的使命感，激發學生環境保護意識和對課程的學習興趣。模塊二為熱力學基礎理論，包括基本概念、熱力學第一和第二定律、工質的熱性質以及熱力過程分析等。這部分內容概念多、公式多，抽象難琢磨，且知識點之間的關系復雜，表現出高度理論化。側重熱力學理論充滿了悖論的發展歷程和各國科學家的事跡，培養學生勇于實踐、求真務實、鍥而不舍和甘于奉獻的科研精神。模塊三為工程應用，包括各種熱力循環分析，熱機工作原理等。側重國防軍事、清潔能源利用、中國重大工程建設成就和最新的研究成果、國家能源政策與發展戰略等。培養學生家國情懷和職業自豪感，激發學生的求知熱情和職業自信。

二? 挖掘思政元素，發揮課程思政育德功能

從原始社會到現代社會，從木柴到石油天然氣，從蒸汽機到內燃機，人類一直渴望從大自然中獲取更多的能量，獲取更高的效率。熱力學艱難而充滿悖論的發展歷程承載了知識、意識、思維和能力等多方面的要求，蘊含著豐富的思政元素。對應課程知識模塊和思政建設目標，挖掘相應的課程思政元素，設計課程思政建設的融入點，將思政教育融入課程教學的各個環節中。表1為課程知識模塊、思政元素與思政融入點對應關系。

三? 改革教學方式和手段，加強課程思政有效滲透

專業教師要充分利用各種教學資源和多種教學形式，將課程思政貫穿課程教學全過程，引導學生用隱含在專業知識背后的人物精神和理性思辨思維看待身邊的人和事；引導學生學習科學家嚴謹治學、潛心研究精神；引導學生對科技與人類社會和國家福祉的價值追求。實現思政教育與課程知識的有機融合，落實立德樹人的任務。

（一）? 改革教學手段

在“互聯網＋”環境下，充分發揮網絡資源和現代教學手段，通過理論知識的延展、深化和遷移，拓展學生學習的時間和空間，實施全方位、多層次、立體化的育人過程[8]。首先，運用微課、慕課、網絡視頻等線上教育教學資源和超星、QQ課堂、騰訊會議等網絡手段，適時推送與動力工程發展動態有關的社會熱點問題、時政要聞、國家政策，科技進步；推送科學家的生平事跡或者行業名人采訪或者講座視頻資料；推送行業發展歷程如火電機組由小發展到大，由高污染、高能耗發展到清潔高效生產的過程以及我國目前新能源發展動態等。以多種先進教輔工具強化學生對于課程知識的理解，全方位讓學生感受專業知識背后更深層次的意義價值、其所遵循的價值標準、社會發展邏輯，激發學生對所學專業課程的社會價值、職業前景等方面的認可和熱愛。其次，借助智慧教學平臺開展個性化教學。目前隨著大學生自我意識的增強，其對自己的生活和學習特別有主見，期待被關注并大多以自我為中心思考問題。專業教師可利用教學平臺進行簽到、測驗、討論、選人等，靈活組合，差異側重，針對不同學生給予不同方式的關注和不同的問題，增強學生自信，調動學生的學習興趣和學習的積極性。

（二）? 改革教學方式

在教學方式上，可以采用開放式、啟發式和案例式等多種教學方式，并有意識地回應學生在學習、生活、社會交往和實踐中所遇到的真實問題和困惑，實現“立足課程，以人為本”的教育理念。例如，開放式的教學可以增加學生闡述見解的機會，增強學生運用所學知識服務國家和社會的信心，提高作為一名工科學生的責任感和使命感。如討論熱泵與電爐取暖節能對比；新、舊空調出風口位置對制冷和供暖效果的影響；夏季空調制冷效果冬天供暖效果對比；中國汽油價格的波動問題；中國能源政策與大國博弈、俄烏沖突的關系，以此消除社會上的一些不良言論等。其次，熱力學理論知識中蘊含著非常深刻的人生哲理，如努力與收獲、付出與選擇的辯證關系等。采用啟發式教學，將符合公共價值的課程知識與社會情境中的道德追求相聯系，將教學內容與當代學生的人生遭際和心靈困惑相聯系，促進學生積極參與與反饋，以觸發受教育者對課程知識在社會情境映射中的遵從與認同，從而達到課程對知識傳授與“人的塑造”的意圖與預期。

四? 改革評價方式，落實課程思政建設成效

教學評價是檢驗課程教學目標是否達成的關鍵環節，課程思政建設的成效在學生。本文基于學生的獲得感改革課程思政的評價方式，落實課程思政建設成效。

首先，設計課前和課后對比調查問卷。調查問卷主要涉及學生對所學課程的社會價值、學科發展前景的認可與接納判斷；對學科發展與祖國發展、人類社會福祉的價值判斷；對所學課程的學習意愿、投入程度和努力程度；對自己掌握課程知識、運用專業技能的自我評價；對科學“求真”的價值判斷；對課程思政與課程教學內容融合方式的認可度和建議、課程思政對自己價值觀綜合影響的評判等。通過對課前課后調查問卷答案對比，評估課程思政對學生的專業素養和專業精神的影響。

其次，跟蹤學生課堂和智慧平臺參與的積極性、準確性和合理性，如根據課程教學目標和進度，適時在課堂和智慧平臺發布相關問題，組織學生開展互動式討論，或者應用“雨課堂”等智慧教學軟件進行測驗等。一方面可以及時有效地加強學生對相關知識點的理解；一方面也可以了解學生的學習狀況和思想狀況。

再次，設計項目化作業，如描繪1度電所產生的碳足跡，了解學生對節約用電的認識；采用Fluent軟件模擬優化空調出風口結構和位置對教室節約用電的影響；闡述自己身邊的節能小故事以及開發的節能小裝置；討論中美簽訂石油采購計劃的背景與意義等。通過對各類項目化作業的完成，提升學生對知識點的理解和應用能力，同時也能使學生體驗到學有所用的快樂，強化其為社會服務的榮譽感，有助于在學生內心植入專業的認可度和職業自豪感，也能從學生對于現實問題多層面的解讀中掌握其思想狀況。

最后，設置適當形式的試題，如選擇、判斷、簡述等，把工程觀念、工程責任、節能意識和創新精神等植入其中。比如，判斷題 “朗肯循環中蒸汽溫度越高，熱機效率越高，設計時蒸汽的溫度越高越好”“為了減少碳排放，我們要全力開發和使用清潔能源，杜絕煤炭的開采”等，占比10%～15%。從學生對此類試題的回答中，了解學生相關專業素養。

五? 結束語

工程熱力學作為國內外多個理工科專業本科生的核心課程之一，開展課程思政教學改革對于提高理工類大學生思想政治教育水平具有重要意義。本文結合新工科背景下工程熱力學課程教學目標課程和基本內容，提出了“立足課程，以人為本”的課程思政教育理念，立足課程知識，凝練課程思政建設目標，挖掘課程中相應的思政元素，改革教學方式和評價方式，將課程思政教育貫穿于課程教學全過程，向學生傳授課程知識的同時幫助學生樹立正確的價值觀，對其他專業課程思政改革也將有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1] 范晶，張鵬，洪文鵬.工程熱力學課程思政教學設計及實踐——以東北電力大學為例[J].黑龍江科學，2021，12（15）：86-87.

[2] 婁欽，李凌.提升思政教育目標下“工程熱力學”的教學效果[J].上海理工大學學報（社會科學版），2020，42（1）：78-81，85.

[3] 李國娟.課程思政建設必須牢牢把握五個關鍵環節[J].中國高等教育，2017（Z3）：28-29.

[4] 李洪修，陳櫟旭.知識社會學視域下課程思政的內在邏輯與實現路徑[J].大學教育科學，2022，2（1）：28-84.

[5] 蘇文.《工程熱力學》課程實施思政教育的探索與實踐[J].化工時刊，2020，34（1）：40-41.

[6] 宋福元，張國磊，孫寶芝.多元融合的工程熱力學課程教學模式研究[J].教育于職業，2015（7）：89-91.

[7] 李逍霄，李期斌，劉朝，等.工程熱力學課程思政教學方法探討[J].黑龍江科學，2021，12（15）：84-85.

[8] 黃曉明，許國良，王曉墨，等.工程熱力學課程改革如何適應“新工科”建設[J].高等工程教育研究，2019（S1）：99-101，107.