“工程熱力學”短時班課程思政實踐

[基金項目］2021年度哈爾濱工業大學〔深圳］校級課程思政項目“工程熱力學”（HITSZIP21005）

[作者簡介]（1978—），男，四川成都人，博士，副教授，博士生導師，主要從事工程熱力學研究；（1991—），女，山西大同人，碩士，助理實驗師，主要從事工程熱力學實驗研究。

[中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A [文章編號]1674-9324（2025）31-0185-04 [收稿日期］2022-06-15

引言

2016年12月習近平總書記在，全國高校思想政治工作會議上發表重要講話，強調“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程”“要用好課堂教學這個主渠道”“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[1]。目前，課程思政已經逐步被納入全國各高校本科教學體系中，哈爾濱工業大學（深圳）在機械工程專業中全面開展融入課程思政的“工程熱力學”短學時（32學時）課程教學實踐。

“工程熱力學”是機械類、機電類、能動類等專業的基礎理論課[2，本課程主要講授熱力學第一定律、第二定律等基本概念以及原理，培養學生分析及應用熱力學系統的能力。本文介紹了融入課程思政的“工程熱力學”短時班教學實踐，結合線上線下并行的教學模式[3]，在“工程熱力學”專業課的教學過程中融人思政元素，將愛國主義情懷、奮斗精神、節能環保意識、科學探索精神、理論結合實際等思政元素滲透到課程教學和實驗過程中，培養學生優良的道德品質，引導學生形成與時俱進的價值觀和積極向上的人生觀，希望能為其他高校開展課程思政教育提供一定的參考。

一、“工程熱力學”短時班課程思政建設目標

“工程熱力學”是一門與能源密切相關的專業課[4]，教師在“工程熱力學”課程內容的教學和實驗教學指導中滲透思想政治教育核心理念，通過教學案例等形式將專業知識與道德素養充分融合在一起，培育兼具專業能力和人文素養的高素質人才。機械工程專業的“工程熱力學”課程思政的建設將分別從專業和思政兩個方面設立教學目標。專業方面，本課程通過線上線下并行的教學方法幫助學生掌握熱力學定律等原理以及基礎概念，在實驗教學中培養學生的應用能力。思政方面，本課程旨在通過講述案例等方式剖析“工程熱力學”的課程要素，在課程內容和實驗教學中滲透思想政治教育的重要元素，進一步使學生受到良好的道德素質教育的熏陶，塑造正確的人生觀和價值觀，在實現自身成就的同時努力回報社會。在課程進行過程中，教師著重引導學生樹立正確的工程倫理觀和道德觀，確保本課程的思政育人目標能夠實現。

二、“工程熱力學”短時班課程思政的教學設計

“工程熱力學”是機械工程專業的一門秋季必修課，本課程設置為32學時，實驗占4學時。“工程熱力學”課程知識點多且內容抽象，而短時班的教學時間有限，因此對于學生來說掌握難度較大。筆者在短時班教學中優化課程教學模式，實施融入思想政治教育理念的線上線下并行的教學模式。線上教學以學生為核心，教師在教學中分享課程資源引導學生在課后學習，通過布置章節練習以及大作業幫助學生掌握知識點并提升學生的應用能力，同時建立學術討論群，在線上的討論交流過程中培養學生的主動思考能力和團隊合作能力。線下的教學以教師為中心，營造開放式的教學氛圍，激發學生的主觀能動性，在課堂中通過學生對問題的反饋和思考，讓學生充分理解各個章節中的知識點，使學生在“熱力學”“傳熱學”等課程的學習中能夠充分應用所學的熱力學知識。教學結合“工程熱力學”的課程特點在課程內容和實驗過程中滲透思政元素，一方面提高學生的專業能力，另一方面培養學生的道德素質。短時班課程思政的教學設計分成修改課程教學大綱、合理安排思政教學環節、設計實驗項目和優化課程考核方式等四個環節。

（一）修改課程教學大綱

本文針對之前的“工程熱力學”教學大綱進行了修改優化。原有的教學目標從基礎知識的掌握和實踐應用能力兩方面人手分別制定，筆者在課程教學大綱中增添了培養學生正確的工程倫理觀和提高學生的道德素質等教學目標，形成了專業教學與課程思政并行的教學體系。筆者希望通過線上線下并行的教學模式提高學生的專業能力，讓學生充分理解各個章節的知識點，為后續“熱力學”“傳熱學”等課程的深入學習做好前期的知識儲備。同時，筆者在并行模式教學中通過案例與視頻等多元化教學手段滲透思政元素，在線上教學過程中建立學術交流群分享課程相關知識以及工程倫理的案例，促使學生在討論交流的過程中提高工程職業素養以及團隊合作能力，培養學生積極自主學習的態度，樹立正確的工程倫理觀。

（二）合理安排思政教學環節

“工程熱力學”的課程思政建設旨在將課程內容與思政體系有機融合，并不是教條式、機械式地在教學過程中安排思政內容，一味地灌輸思政理論，而是根據“工程熱力學”課程的特點，剖析各章節內容中蘊含的思政教育理念，找準切人點提前設計好教學案例，將知識要點與人文素養結合起來，在教學過程中循序漸進地進行思政教學。筆者從思政育人的角度出發將愛國主義情懷、奮斗精神等思政元素自然滲透到課程內容中[5]，將科學探索精神、理論聯系實際等理念整合到實驗過程中。由此，在機械工程專業中開展的“工程熱力學”短時班課程思政實踐活動促進了專業指導與思政教育的辯證統一。

1.思政元素融入課程內容。（1）愛國主義情懷：筆者強調在基于能量守恒定律的世界中，保護和合理利用資源的必然性和重要性，以及我們應珍惜和熱愛祖國的大好河山的必要性。筆者通過講解結合實際的案例以及引導學生自主學習，例如從一棵松樹到世界上最大的人工林，塞罕壩用半個世紀鑄造了奇跡等教學案例，引導學生深刻理解合理利用資源及環境保護的重要性等。這樣既能使學生深入理解和掌握“熱力學第一定律”的基本概念，又能培養學生的家國情懷。（2）奮斗精神：在講述熵增原理的過程中，筆者將其與發揚奮斗精神的思政教育理念聯系起來。熵增原理的內容是一個孤立系統的總混亂度（即熵）不會降低，只會增加或者保持不變。事物的發展變化必然伴隨著熵增的過程，也就是說事態若不干預會越來越復雜。人生也會遇到各種挫折，不可能一帆風順。教師在講解熱力學第二定律相關內容的時候要引導學生充分發揮主觀能動性，堅定地面對生活的不確定性，無論處于何種境遇中都要做到自立自強、努力奮斗，克服艱難險阻，勇攀自己的人生高峰，實現自己的理想。教師在教學案例中要引導學生樹立社會主義核心價值觀。（3）節能環保意識：在講解卡諾循環的應用時，筆者提前編寫好融入思政元素的教案，希望通過結合工程中的實際應用場景加深學生對卡諾定理和卡諾循環相關知識的理解，使得抽象的專業知識更加明晰，引導學生探究實現循環的要素以及產生不同循環熱效率的原因，從而培養了學生自主思考、分析問題的能力，提高了學生實踐應用理論的能力。筆者在該案例的教學中通過兩熱源的熱量交換來引導學生關注能源轉換的問題。當前化石燃料燃燒依然是主要獲取能量的方式，但是這種方式能量轉換率低并且對環境造成了不可逆的污染。因此，筆者在教學中通過結合工程中的現實問題引導學生樹立節能環保意識，了解到開發可再生能源的重要性，致力于促進個人和社會的可持續發展。

2.思政元素融人實驗過程。（1）理論聯系實際：如在二氧化碳P-V-T關系測量實驗中，通過對“臨界乳光”現象的觀察，學生可以具象地感受“絕熱膨脹”時二氧化碳瞬間氣化的現象；同時在臨界狀態下，氣液相變是以突變的形式轉化的，“此時的汽化潛熱等于零”理解起來就沒有那么難了。在實驗教學過程中，教師通過引導學生觀察實驗現象能幫助他們更好地理解一些抽象的熱力學概念，有助于提高學生的實踐應用能力和分析問題的能力，在學習和生活中貫徹理論聯系實際的思想。（②科學探索精神：例如在空氣定壓比熱測量實驗中，學生通過對熱量、流量等基本物理量的測量以及對定壓比熱的分析計算，培養自身的鉆研精神。另外，在計算房間內干空氣和水蒸氣質量的實驗中，學生通過探究在計算中引入天氣預報中空氣濕度的必要性，培養自身的思維能力。如何通過實驗的手段測量這些基本的熱工參量，如何結合工程實例理解空氣濕度、比熱容等物理量，均是培養學生科學探索精神的過程，教師通過結合生活實際能有效提升教學效率。通過數據處理，綜合分析得出誤差的來源并探討降低誤差的可能途徑，學生能夠在大膽質疑和反復驗證的過程中提升鉆研意識。

（三）設計實驗項目

“工程熱力學”著重于研究熱能與機械能的轉換規律。從教學層面來說，它具有概念多而散、內容抽象導致學習難度大的特點。教師合理利用實驗教學可以幫助學生理解熱工概念，通過具象的現象幫助學生理解抽象的理論知識。在少學時課程中，實驗學時4學時。筆者選擇二氧化碳P-V-T關系測量實驗、空氣定壓比熱測量實驗作為授課實驗項目，經過4年的教學實踐，總結出學生通過這兩個實驗項目的學習，顯著增強了對“工程熱力學”相關概念的感性認識。學生能在實際工程問題中理論聯系實際，主動思考并且應用掌握的基礎知識分析問題。課程思政是一種教學方法而不是加法，它是將知識傳授與人文精神、科學精神培養有機融合，將隱性育人與顯性育人相結合，將課內育人與課外育人相結合。對于少學時的“工程熱力學”課程，課程思政有助于引導學生運用熱力學原理解決實際問題。教師通過多元的教學方法，引導學生樹立大膽質疑、反復求證的科學精神，以及理論聯系實際的思想，從而有效提升了“工程熱力學”課程的教學效果。

（四）優化課程考核方式

筆者對“工程熱力學”課程的考核方式進行了修訂優化，從而達到對學生的專業能力和思政素養兩個層面進行考核的目的，并在一定程度上反映了課程思政的教學效果。筆者通過量化學生的平時表現和期末成績的方式進行綜合成績的評定，制定各環節的考核細則。平時考核由課堂出勤、課后作業、學習表現等三部分構成。課堂出勤是社會主義核心價值觀中敬業的直接體現，課后作業成績是衡量學生對專業知識的掌握程度，學習過程表現主要考查學生的課堂參與度以及線上學術交流等部分的表現情況。平時考核還可以激勵學生提高團隊合作能力并養成主動思考的習慣。期末考核中，為同時考查學生對知識概念的掌握程度以及工程倫理觀和道德觀，筆者在考試中將設計滲透思政元素的實際工程問題進行考核。

結語

本文提出了在機械工程學科中實行融入課程思政的“工程熱力學”短時班教學的可能性。筆者通過修改課程教學大綱、合理安排思政教學環節、設計實驗項目、優化課程考核方式等四方面進行教學設計，將核心思政教育理念有機融人教學體系中，在提高學生專業能力的同時培養學生正確的工程倫理觀和道德觀，對于其他工程類專業課程的思政教育具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1]高德毅，宗愛東.從思政課程到課程思政：從戰略高度構建高校思想政治教育課程體系［J].中國高等教育，2017（1）：43-46.

[2]胡曉花，穆麗娟，張連山《工程熱力學》課程思政的研究與探索[J].制冷與空調（四川），2021，35（6）：937-940.

[3]柏金，王謙.工程熱力學線上線下混合式教學模式的構建與優化[J].高等工程教育研究，2019（S1）：283-285.

[4]李榮.新工科背景下課程思政融入工程熱力學課程中的研究[J].化工時刊，2020，34（10）：60-62.

[5]范晶，張鵬，洪文鵬，等.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.

Ideological and Political Practice of Short-term Engineering Thermodynamics Course： Taking Mechanical Engineering in Harbin Institute of Technology， Shenzhen as an example ZHOULei，JIWeib

（a. School of Mechanical Engineering and Automation，b.Education Center of Experiments and Innovations，HarbinInstituteof Technology，Shenzhen，Shenzhen，Guangdong 518o55，China）

Abstract： Engineering thermodynamics is the study of the relationship between energy and material properties，as wellas the laws of energy transfer and conversion.Theideological and politicalpracticeof shorttermEngineering Thermodynamicscourse is carried out in Mechanical Engineering in Harbin Instituteof Technology，Shenzhen.Thispaper introduces constructiongoalsof theideologicalandpolitical practiceof shortterm Engineering Thermodynamics course and proposes a constructive teaching scheme. Combined with the characteristics of the Engineering Thermodynamic course，the course content and the experimental process are infltrated with patriotic feelings，the spirit of struggle，awareness of energy saving and environment protection， the integration of theory with practice，scientific exploration spirit and other ideological and political elements to fulfilthe teaching goal of professional education with ideological and political education， implementing the educational policy of the ideology and politicsof the curriculum.

Key words： EngineeringThermodynamics;ideological andpolitical education; Mechanical Engineering