工科專業基礎課課程思政改革實踐

［摘 要］ 在“雙碳”背景下，“傳熱學”作為能源與動力工程專業的核心主干課程，在本科生培養過程中發揮著關鍵作用，是進行思政教育的重要渠道。中國石油大學（北京）結合一流專業的人才培養目標，針對學生特點，在“傳熱學”教學中建立了較完整的課程思政體系。從學科核心理論形成的過程中發掘素材，緊密結合課程知識體系，使思政內容“無痕”融入教學全過程。將教師科研的最新成果引入課堂，同時將學生送至企業一線學習交流，實現產—教—研協同思政育人。

［關鍵詞］ 傳熱學；課程思政；協同育人；“雙碳”背景

［基金項目］ 2022年度教育部產學合作協同育人項目“適應‘雙碳’目標的能源動力類人才培養改革探索與實踐——以‘節能與能源系統優化’方向為例”（22107008054827）；2021年度中國石油大學（北京）教育教學改革項目“能源與動力專業基礎課‘傳熱學’課程思政探索與實踐”（XM10720210079）

［作者簡介］ 張宇寧（1986—），女，甘肅天水人，博士，中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院副教授，主要從事流體機械和流動傳熱研究；郭 煜（1969—），女，遼寧鞍山人，碩士，中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院副教授，主要從事熱工教學改革和思政教育研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）07-0061-04 ［收稿日期］ 2024-03-02

引言

黨的十八大以來，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議、全國教育大會、學校思想政治理論課教師座談會等重要會議中做出一系列重要指示，強調要加強高校思想政治教育。課程思政是貫徹黨的教育方針、落實立德樹人根本任務的重要舉措。

課程是人才培養的核心要素，專業是人才培養的基本單元。因此，專業課教學是思政教育的主戰場，專業課教師則是教育的主力軍，一流的專業課程必然需要課程思政鑄魂育人。在當前國家提出碳達峰碳中和目標的背景下，能源與動力工程專業肩負著培養能源領域專業人才的重大使命，在其專業課中全面開展課程思政建設是十分必要且迫切的［1］。

“傳熱學”作為能動專業的“三大基礎課”之一（與“流體力學”“工程熱力學”并稱），上承“高等數學”與“大學物理”等通識基礎課，下啟“鍋爐原理”“系統節能原理”等專業主干課，主要講授熱量傳遞的理論知識和對工程實際傳熱問題的基本分析方法［2-4］。學生從這門課開始學習能動領域的基本原理并接觸具體工程問題。無論在知識傳授還是能力培養方面，“傳熱學”在能動專業本科生培養過程中都發揮著至關重要的核心作用。因此，在這門專業基礎課中，必須寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中。本文介紹了能動專業“傳熱學”課程的課程思政設計和教學實踐情況。

一、學情分析

第一，學生使命感不足，對專業課的重要性認識不足。學生在高中階段學習的目標幾乎是唯一的，就是“高考考高分”。然而，到了大學，由于畢業后的出路是多元的，多會經歷一段迷茫期，心中多有對“今后做什么工作？”“學專業課有什么用？”的疑問。盡管目前的“傳熱學”教學中也有一些與生產生活相關的案例，但偏科普化，學校與專業特色不夠突出、與當前的“卡脖子”工程問題聯系不夠緊密、對價值觀的塑造作用不強。

第二，“傳熱學”的課程理論性強、內容量大、學習難度較大，導致學生專注度不足。課程包含大量的數學公式及推導，學生如果在高數學習或前序專業基礎課中曾受挫，很容易形成“看到公式就畏難”的習慣性思維，降低學習的主動性。一方面，需要通過工程案例使學生深入理解傳熱過程的物理本質，另一方面，需要讓學生從根本上認識到數學及邏輯思維在工科學習中的重要性。

第三，不少學生尚未形成批判性思維和獨立思考的能力，不理解科學精神。這不僅阻礙了他們對基本理論的靈活運用，形成“背解題套路應付作業考試”的學習習慣，還容易導致沒有獨立思考能力的學生盲從，缺少創新能力，不利于他們形成正確的價值觀，真正理解中國特色社會主義道路的必然性、理解社會主義核心價值觀。

針對上述問題，亟須課程思政發揮鑄魂育人的作用，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。“傳熱學”作為能動專業的必修基礎課，是進行思政教育的重要渠道。此外，通過對這門課的課程思政建設，可進一步探索在能動類專業課程中開展課程思政的基本方法，為今后在能動專業中全面推進課程思政建設提供基礎。

二、課程思政教學設計

（一）總體思路

課程思政不是簡單地在原有教學內容上做加法，而應該是方法［5］。應從課程和學科本身的發展歷程中發掘思政素材，將思政與教學“深度”“無痕”融合。傳熱學是物理學的分支，其內容是人類科學探索過程中的結晶。然而，作為工科的專業課，其知識將被直接運用于工程實踐——本課程融合了理科和工科課程的特點。基于以上特點，根據《高等學校課程思政建設指導綱要》的要求，結合一流專業的人才培養目標，本課程的課程思政建設目標定位為：增強學生對我國能源事業發展的使命感與責任感，培養學生的科學精神與工程意識，引導學生追求真理、探究創新、學以致用，能夠在未來工作中愛崗敬業，為我國的能源轉型做出貢獻。

在將本課程知識分為三大模塊的基礎上，從這三個方向的奠基科學家切入，引入科學家故事、科學研究方法論，培養批判性思維、探索精神，并穿插相關中國科學家為國貢獻、解決工程難題的事跡進行呼應和對比；同時，每個模塊對應一個我國的前沿或重大工程問題，以增強學生的工程意識；此外，引入企業資源，為學生提供課外實踐平臺，拓寬視野。綜上，本課程形成了課程思政案例庫，實現了產—教—研協同育人，將價值塑造、知識傳授和能力培養緊密融合。

（二）思政資源發掘及深度利用

1.科學家故事。傳熱學經歷了200多年的發展，在這過程中有多位中外科學家做出了重要貢獻，他們的個人成長、科學精神、科研方法論，都可以作為思政素材。本課程在講授過程中，將教學內容按傳熱的基本類型分為導熱、對流傳熱、熱輻射三大模塊。這三個模塊也分別體現了科學研究中的兩大關鍵范式，即以微分方程求解為手段的理論分析方法、以模型實驗為手段的實驗研究方法，以及一個劃時代的物理學發現，即量子力學的誕生。這三部分分別對應的代表性科學家為傅里葉、普朗特、普朗克。因此，選取他們對傳熱學關鍵定律發現過程中所體現出來的科研方法論、探索精神、求知精神，同時穿插相關中國科學家為國貢獻、解決工程難題的事跡呼應和對比，作為價值觀教育和創新精神培養的主線。

2.工程案例。傳熱學是研究由溫度差引起的熱量傳遞規律的工程技術科學，其知識廣泛應用在能源動力、油氣儲運、石油化工、航空航天等領域。在我國以及全球能源結構和能源戰略中，傳熱學的基本理論和應用與節能降耗、合理用能、減少排放、可持續發展的能源戰略緊密結合，是助力“‘雙碳’目標”實現的重要學科之一。因此，在課程講授過程中，始終以“優化傳熱過程，節約能源”為主要線索，圍繞此開展教學，進行例題設置、作業布置等。其中，重點分析的三大案例如下：（1）導熱模塊，分析原油長輸管道的保溫問題，包括計算方法、影響因素分析、新型保溫材料介紹等，同時融入“八三”管道建設故事和“八三”精神，體現學校的石油特色。（2）對流換熱模塊，介紹本系教師的最新科研成果——高通量熱管的研發過程及其在工程中的廣泛應用，并要求學生運用所學的相似原理設計其測試試驗和數據整理方法。（3）熱輻射模塊，介紹“天宮”空間站的開發歷程、時代意義，分析其在太空中的輻射散熱問題。

將上述科學家故事、工程案例和科研成果整理成了“課程思政素材庫”，并將其與課程內容對應，具體如表1所示。

（三）產教協同育人

引入企業資源，學生赴企業實地參觀，將企業的工程案例作為課程研討的素材。例如，赴北京熱力集團旗下公司參觀，立足北京市城市綠色發展視角，學習研討智慧供熱和低碳供熱的前沿問題及技術改造案例，與校友交流分享工作心得。參觀后，可根據興趣選取案例，將對其傳熱過程的分析、優化的建議寫入課程小論文（占總評成績的5%）。通過活動，學生對熱力領域的工程實踐、創新技術和發展趨勢有了更深刻的認識，直觀體會到了專業知識與社會責任的緊密聯系，提高了社會責任感和對專業的認同感。

三、課程成效評價

結課后，對學生對課程思政的態度進行了問卷調查。結果顯示，普朗克的墓志銘、陸士嘉院士的求學故事、“‘雙碳’目標”的論述是給學生觸動最大的三個思政要素。一半以上的學生都認為，思政元素不僅能從精神上激勵他們，還使他們從中學習到科學的方法論，了解定律的來龍去脈，對課程有更深刻的認識。絕大多數學生都希望在其他的專業課中也開展類似的課程思政。

四、結論與展望

本課程形成了一套適用于工科專業基礎課（兼具理科和工科課程特點）的課程思政素材發掘和深度利用方法：即從學科核心理論形成的過程中發掘素材，緊密結合課程知識體系，使思政內容無痕融入教學全過程。將教師科研的最新成果引入課堂，同時將學生送至企業一線學習交流，實現產—教—研協同思政育人。

未來還將針對如下問題進行改進。（1）工程案例的應用深度有待加強。目前，三大工程案例以教師課堂分析、學生討論為主，未來計劃將其作為作業題目，讓學生對其中的傳熱過程進行書面計算分析，并作為過程考核的環節。（2）課程思政建設與數字化建設亟須結合。建立數字化平臺，通過知識圖譜等方法，將課程的知識點數字化，并將其與課程思政素材鏈接，知識圖譜可實時更新，作為學生自主學習、個性化學習的重要輔助工具。（3）與企業的合作有待深入開展。計劃請企業專家更多參與課程教學研討，共同持續改進課程思政素材庫，并為學生后續的科創活動提供指導。

參考文獻

［1］楊昆，羅小兵，馮曉東，等.能源動力專業基礎課程教學中開展“課程思政”的探索［J］.高等工程教育研究，2019（S1）：116-118.

［2］劉鶴，劉勇，王燕令，等.“傳熱學”課程思政建設探索與實踐［J］.教育教學論壇，2023（41）：89-92.

［3］劉曉燕，陳夢鴿，徐穎，等.大慶精神融入傳熱學課程思政路徑探析［J］.高等工程教育研究，2023（S1）：209-212.

［4］劉洪芝，呂靜，曲明璐，等.傳熱學教學過程中融入課程思政的初步探索［J］.科教導刊-電子版（上旬），2020（10）：122-123.

［5］楊祥，王強，高建.課程思政是方法不是“加法”：金課、一流課程及課程教材的認識和實踐［J］.中國高等教育，2020（8）：4-5.

Practice of Curriculum Ideology and Politics Reform in Foundation Courses of Engineering Majors： Taking Heat Transfer Course as an Example

ZHANG Yu-ning， GUO Yu

（College of Mechanical and Transportation Engineering， China University of Petroleum（Beijing）， Beijing 102249， China）

Abstract： Under the carbon peaking and carbon neutrality goals， the course Heat Transfer plays a crucial role in the Energy and Power Engineering major， serving as an important channel for ideological and political education. China University of Petroleum-Beijing has established a comprehensive curriculum ideology and politics system within the teaching of Heat Transfer， tailored to the characteristics of the students and aligned with the goals of cultivating top-notch professionals in the field. It is ensured that ideological and political content integrates into the entire teaching process， utilizing materials derived from the formation of core theoretical principles in the discipline and closely aligning with the knowledge system of the course. Moreover， the latest research achievements are introduced， and students are given opportunities to learn and exchange experiences directly in the front lines of relevant industries， achieving a collaborative education mode among industry， academia， and research.

Key words： heat transfer; curriculum ideology and politics; collaborative education mode; the carbon peaking and carbon neutrality goals