工程專業課程思政元素探討
——以制冷技術課程為例

李 釗* 陳劍波 呂 靜 李奕霖

（上海理工大學環境與建筑學院 上海 200093）

1 背景

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的重要講話指出：“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，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”。教育是強國的根本，要實現三全育人、立德樹人，就不能把思想政治教育僅僅歸于思想政治類課程，而要求將思想政治教育貫穿于整個教育過程，包括各類專業課程中。因此，當前在通識課、專業課等課程中實施“課程思政”，“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。這就為不同專業的專業課程教師提出了新的挑戰。

2 工程專業課程思政的難點

傳統的教學思想認為，思想政治工作是思想政治類課程的專有職責，與其他專業課程沒有太大關系。而“課程思政”作為立德樹人的根本舉措的提出，從實踐維度看，他是高校課堂教學改革的目標和載體，是對包括思政政治課程在內的所有課程發揮育人功能的新要求和對所有課程教學價值的新的回歸。因此工程專業課程思政的第一個難點就是作為教學活動主體之一的教師需要更新觀念，在進行教學改革之前就需充分意識到專業課程所背負的全方位育人職責，從而在進行教學改革過程中進行正對性的設計。

其次，在進行課程思政改革過程中，不光需要深入挖掘專業課程中的思政教育元素，更重要的是要對專業課程“課程思政”改革進行全局設計，要求對專業課程從課程性質、課程作用、教學目標、教學環節設置、考核方法、教學反饋、持續改進全過程進行重構，針對課程思政要求進行特定的設計，使課程教學活動圍繞課程思政的要求。

最后，也是課程思政開展中最大的難點：課程思政元素的挖掘與融入。總的來說，關于工程專業課程的課程思政通常有以下錯誤或片面觀點：理工科核心課的教學內容太多，沒有時間展開課程思政；科技類核心課難以開展課程思政；課程內容與思政內容“兩張皮”；在課堂上講授人生感悟就是課程思政；等等。要突破課程思政元素挖掘和融入的難點，需要教師從主觀上擺脫對課程思政工作與內容的傳統片面、甚至錯誤的看法，在工程專業課程中開展價值塑造。工程專業課程思政應該是一個潛移默化的過程，而非單純的說教。通常，教師對待課程的態度會直接影響學生的課程感受，學生上某門課最大的收獲往往不是其中的知識，而是他們心中的學術楷模是如何看待上課這件事，這也是所謂的直接課程思政。針對專業課程進行課程思政元素挖掘，再通過直接課程思政將內容融入課程，則可以使工程專業課程思政得以順利進行。

3 制冷技術課程思政要點挖掘

3.1 制冷技術課程性質、作用及教學目的

空調用制冷技術在建筑環境與能源應用工程專業屬于主干專業必修課程，在本專業教育中的重要作用體現在：通過對制冷技術的熱力學基本原理的探討，讓學生掌握空調用蒸汽壓縮式制冷循環的熱力學原理，掌握用于空調的制冷系統的主要設備原理與相關設計計算，樹立制冷系統的概念，為從事專業工作和進行科學研究打下基礎。課程教學目的將從知識、能力和價值引領三個方面培養建筑環境與能源工程專業工程師。在整個教學過程中，將制冷技術原理在空調專業領域的重要性進行強調和貫徹，通過實際工程案例、行業發展動態、國家相關政策的聯系，提升學生對專業的認同感，以及踐行節能減排的專業責任感。因此制冷技術課程的核心內容與國家節能減排政策相一致，雖然上述工程專業課程在課程思政要點挖掘和進行方面具有一定難度，但是制冷技術課程在課程思政的進行方面具有一定的優勢。總的來說，制冷技術課程思政要點主要可以從以下三個方面進行總結：政策指引類；環境保護類；人文關懷類。

3.2 政策指引類

工程教育的終極目的是要為國家培養合格工程師，而工程師的角色與功用則是在我國現代化建設進程中來體現的。國家建設則需依照基本的國家政策指引的方向進行。在建筑與能源行業，節能減排是近年來的主要政策指引，因此可以圍繞節能減排進行制冷技術課程思政要點的挖掘。

首先是制冷循環效率知識點的講解。制冷技術的熱力學基本原理源自逆卡諾循環。根據逆卡諾循環的基本內容可知，理想制冷循環的效率只與高低溫熱源的溫度相關，而與其他因素無關。因此，逆卡諾循環為制冷循環效率的提高指出了根本方向。在進行此知識點的講解時，通過強調理想制冷循環制冷效率的特點，并通過引入實例“將空調溫度調高一度”、“將空調設置在26℃為什么更節能”等內容，強化學生對理想制冷循環效率與節能減排中的提高能源利用效率之間關系的理解，從而達到讓學生從工程專業角度出發對基本國家政策的理解的效果，實現此知識點的思政效果。

關于熱泵原理、熱泵效率知識點。制冷技術的另一主要應用為熱泵應用。通過熱泵循環，可以實現制熱系數大于1，制熱的效率高于直接電加熱和化石燃料燃燒制熱。此外，中國北方傳統的燃煤鍋爐采暖方式也在一定程度上造成了環境污染，也有專家認為近年來空氣中PM2.5濃度較大與北方傳統采暖模式有一定聯系。因此，國家推行“煤改電”政策，既將傳統的燃煤鍋爐采暖逐步用電力驅動的熱泵制熱取代，實現節能減排的效果。在實際課堂中，教學經驗顯示，很多學生對“煤改電”的概念是略有耳聞，但是絕大多數學生并不真正理解“煤改電”的含義。因此，在課堂講解熱泵系統和熱泵效率相關知識點時，要與“煤改電”政策相結合，通過對熱泵效率的基本概念的講解，引導學生理解國家推行“煤改電”政策的原因，而“煤改電”進程中實際空氣源熱泵的應用實例，也可以反作用于學生對熱泵系統及熱泵效率的理解。由此可見，在專業課程進行課程思政，不單純是對學生的價值引領，也可以促進學生對相關知識點的理解與掌握，因此課程思政與教學活動也可以使相輔相成的。

3.3 環境保護類

制冷技術的應用與環境保護之間的關系體現在多個方面。首先，在本專業中，制冷技術是為空調系統服務，而空調系統能耗在整個建筑能耗中占主要部分，建筑節能的主要方式之一就是制冷機房制冷系統的節能，而能源利用效率的提高，則可以間接降低用能對環境的破壞。

另一方面，制冷技術中所使用的制冷劑在其發展歷程中也對環境造成過破壞。傳統的制冷劑為含有氯原子的氟利昂，其中的氯原子會消耗大氣中的臭氧，破壞臭氧層從而造成臭氧空洞；并且大部分制冷劑都具有溫室效應，其使用會加劇全球變暖。因此評價制冷劑的環境友好性能有兩個重要指標：ODP（臭氧消耗潛值）和GWP（全球變暖潛值）。在進行制冷劑相關性質的知識點相關講解時，可以充分和臭氧層空洞及全球變暖相關實際案例相結合，引導學生對工業技術給環境帶來的沖擊與影響進行深度思考，從而對技術進行反思。就制冷劑發展歷程而言，隨著《蒙特利爾議定書》、《京都議定書》等的簽訂，傳統制冷劑開始被要求逐步退出歷史的舞臺，而新型替代制冷劑要求在熱力學性能、環境友好性能和毒性之間做好平衡，因此對于新型替代制冷劑的研究成為有責任當擔的制冷工程師的重要任務。

此外，不論是空調的使用還是熱泵的使用，其原理都是能量的搬運。夏季空調的使用，是將室內熱量搬運到溫度更高的室外，而冬天的熱泵使用則是將較低溫度室外的熱量搬運到溫度較高的室內。夏季空調的大量使用，在一定程度上會造成城市局部熱點，局部溫度升高，加劇城市熱島效應，使城市大環境惡化；而土壤源、地下水源、地表水源熱泵的使用，由于夏季和冬季冷、熱負荷的不對稱性，如不對系統做特殊化處理會造成土壤溫度、水體溫度的變化，甚至影響生態環境，而對地下水的抽取等操作也會對地質結構造成一定影響。

可見，制冷技術的應用與多項環境影響因素有關，不恰當的使用會造成環境破壞，因此在進行相關知識點的教學時，可以充分將相關知識點和相應的環境破壞風險相聯系，從環境保護的角度，引導學生思考作為工程師所應該背負的責任，在培養學生解決問題能力的同時，進行情感價值引領，實現課程思政的目的。

3.4 人文關懷類

制冷技術課程中的人文關懷主要是激發學生的愛國熱情，引領學生樹立為中國工程技術奮斗的決心，以及引導學生辯證思考技術、工程倫理等內容。在壓縮機的種類和工作原理知識點講解中，渦旋式壓縮機在被發明之后70余年才實現量產，機械加工精度成為了制約壓縮機技術發展的瓶頸，而高精度加工也正是我國制造業亟需發展的要點。而我國的空調技術發展，大多品牌空調的核心部件壓縮機還依舊采用國外的壓縮機。因此通過渦旋壓縮機的實例，鼓勵學生樹立為中國工程技術奮斗的決心。

另一方面，從制冷劑氟利昂的發明者托馬斯米基利的生平介紹，引導學生進行討論，辯證分析米基利所進行的技術創新的利弊，從而鍛煉學生的思辨能力，并使學生樹立正確的工程技術價值觀。

4 總結

制冷技術作為建筑環境與能源工程專業的主干專業必修課，在專業課程思政教育中有重要意義。通過本文的論述，與制冷技術類似的工程類專業課程可以從：政策指引、環境保護、人文關懷三個方面進行課程思政要素的挖掘。通過對課程知識點與此三方面的聯系，可以實現對學生知識、能力、價值引領的全面培養，也真正做到將課程思政要點融入到知識點，帶領學生自行通過知識點與實例進行思政元素的內化，從而可以有效避免在工程類專業中進行課程思政時的生搬硬套和說教，讓思政元素真正入心入腦。