工科專業課程思政的教學范式研究

李志敏 陳畢勝 孔祥強 王建偉

摘要專業課程是課程思政建設的重要陣地，本文以“鍋爐原理”課程為例，圍繞“立德樹人”的原則，從“工程倫理教育、家國情懷、大國工匠精神及科學研究方法”四個角度出發，完成思政元素挖掘、教學目標制定、融入策略確定，教學效果測評及教學方案改進五個步驟，形成了“一中心四角度五環節”反饋式課程思政的教學范式，拓展了課程的廣度、深度和溫度，實現了全過程、全方位的思政育人。

關鍵詞課程思政;立德樹人;鍋爐原理

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.34.023

Research on the teaching paradigm of curriculum ideology in engineering courses

——Taking the “boiler principle”course as an example

LI Zhimin，CHEN Bisheng，KONG Xiangqiang，WANG Jianwei

（College of Mechanical and Electronic Engineering，Shandong University of Science and Technology，Qingdao，Shandong 266590）

AbstractSpecial curriculums are important position of curriculum ideology. Taking the boiler principle as a case，the teaching paradigm of “one center，four aspects and five links”which called feedback curriculum ideology has been formed. Around the principle of “foster character and civic virtue”，from the four aspects of “engineering ethics education，patriotism，craftsman spirit and scientific research methods”，the five steps such as ideological and political element mining，teaching goal formulation，teaching strategy determination，effect evaluation，scheme improvements have been completed. The breadth，depth and temperature of the course has been expanded by this teaching paradigm. At the same time，the whole process and all-round ideological and political education has been realized.

Keywordscurriculum ideology;foster character and civic virtue;boiler principle

互聯網與新媒體的飛速發展，使信息傳遞極為便宜，良莠不齊的信息對國家、社會以及個人都將產生舉足輕重的影響。青年學生正處于人生觀與價值觀的形成與穩定階段，易受網絡信息的沖擊和影響，從而喪失信仰。因此，高校欲培養德才兼備的接班人，思想政治陣地不容有失。

高校的課程體系中，思政課程開設5門課程，只占學時的一小部分，更多的育人工作需要融入各類專業課程中，由所有教師來共同承擔，使各類課程、各個環節、各位教師都能夠發揮育人功能，[1]實現與思政課程的同向同行，達到“立德樹人、德才兼育”的教育目標，這就是課程思政。[2]

在2016年的全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記指出“高校教育的根本問題在于培養什么樣的人，如何培養人以及為誰培養人這個根本問題”，思想政治教育融入各類專業課程是解決“培養什么樣的人，如何培養人以及為誰培養人”的關鍵方法，課程思政如鹽入水，是提升高校人才培養質量的重要手段，其后《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》（2017），全國教育大會（2018），《高等學校課程思政建設指導綱要》（2020）進一步明確了課程思政的作用、地位和實施策略。

專業課教師都應認識到課程思政的重要性，以“守好一段渠、種好責任田”為己任，從課程背景、專業領域、技術發展、文化歷史、環境影響、國內國際等方面深入挖掘各類課程中隱含的家國情懷、社會責任感與正義感、文化自信等價值范式，將顯性教育和隱性教育有機結合，增加課程的知識性、時代性、思想性，以潤物細無聲式的言傳身教進行全員、全程、全方位的德才教育。

工科專業例如能源、機械、電氣、土木、建筑、礦業等領域的課程具有一定的通性，普遍注重基礎理論的應用與實際操作、工程性強。[3]基于此，本文以“鍋爐原理”課程為例，探索課程思政的教學范式。

1“鍋爐原理”課程特點

“鍋爐原理”是能源與動力工程專業的專業核心課，是課程體系中的樞紐，專業課程先修后續關系如圖1所示。課程系統講述鍋爐的工作原理、結構特征、設計方法及運行調節等內容，涉及電力、冶金、制冷、供暖、石油、控制、儀表、材料及制造等多個行業。課程內容與科技發展、國家大勢、資源環境、人文社會及工程倫理等聯系密切。

2思政育人的實施策略

圍繞著思政育人的主旨，逐步完成教學目標制定、思政元素挖掘、融入策略確定，教學效果測評及教學方案改進⑷五個環節，從而形成閉環的課程思政教學范式。

2.1基于產出導向及專業認證標準，精準設定教學目標

本專業要培養具有節能減排理念、創新精神和國際視野的應用創新性人才，各門課程設置要符合專業認證標準，具體落實到本課程要綜合考慮科技發展、社會需求、地區經濟及思政育人幾方面要求，設定“知識傳遞、能力培養和價值塑造”的遞進式教學目標如下：

知識目標：掌握鍋爐設備的基本結構、性能指標、工作原理，設計思想和方法;掌握鍋爐灰渣、廢氣、廢水的產生原理;了解鍋爐合理設計、安全運行、達標排放對企業、社會及環境的意義。

能力目標：能夠靈活應用基礎理論知識分析鍋爐設計、運行中出現的問題，具備解決工程實際問題的能力;針對節能、減排、能源綠色應用、智慧電廠領域中的工程問題提出解決方案。

價值目標：逐步構建良好的職業道德體系，建立工程師的責任感與使命感，能夠理解和評價鍋爐運行對環境、社會可持續發展的影響，培養精益求精的工匠精神，增強學生的民族自豪感和堅定“四個自信”。

課程的總目標確定以后，可以采用Bloom分類法將課程目標具體到章節，使其操作性更強如表1所列。

2.2深入挖掘思政元素，增加課程的廣度和溫度

2.2.1突出案例教學，強化工程倫理教育

李伯聰教授曾指出“沒有與倫理無關的工程，所有的工程活動不但涉及人與自然的關系，而且必然涉及人與人、人與社會的關系問題，因此其內就必然存在著各種各樣的倫理問題。”[5]鍋爐運行、運輸、制造等環節與經濟、環境、人民生活息息相關，是當前節能減排的排頭兵，因此在授課過程中，可以建立包含煤電建設、智慧電廠、節能減排、尾氣處理、新能源消納并網、“碳達峰碳中和”等類型的工程案例庫，引導學生分析討論鍋爐合理設計、安全運行、達標排放對企業、社會及環境的意義，建立工程倫理的基本原則。

2.2.2結合學科發展，培養家國情懷與使命擔當

鍋爐設備是火力發電的三大主機之一，其技術創新發展一直是先進高效火電機組升級換代的關鍵推動因素。裝機容量增長、超（超）臨界鍋爐技術發展、高效清潔燃燒技術開發、二次再熱技術應用、700℃鍋爐的預研等領域取得的成績，用中國速度和先進技術向世界證明了中國制度優勢，這些能極大增強學生的“四個自信”，激發學生的使命感。

2.2.3增加課堂廣度，培養大國工匠精神

創新突破、嚴謹細致、敬業負責、精益求精……這些都是工匠精神的精髓，塑造學生的工匠精神是長期反復、親自踐行的過程，不僅僅局限于課堂。可以通過復雜習題求解、實驗動手操作、項目案例分析、科技創新競賽等形式延展課堂，讓學生進行沉浸式體驗，使工匠精神逐步內化于心。

2.2.4以問題驅動，培養學生掌握科學研究方法

采用“問題驅動”方式，對重要知識點由案例導入、讓學生在思考與實踐中發現問題、分析問題，進而自主、互助或在老師幫助下解決問題，多角度引導學生參與整個過程的思考，由此掌握科學的研究方法。[6]例如講解燃燒計算章節，通過“雙碳”目標下鍋爐機組的減排，引導學生查閱及思考“鍋爐煙氣如何進行碳減排”，進而了解“碳捕集”等技術，逐步落到“煙氣中CO₂含量如何計算”的問題，至此學生可以結合煤的元素分析，區分是否可燃，自主導出燃燒計算步驟和方法;接下來通過錯題找茬環節，讓學生重點掌握計算的易錯點，逐步培養學生的嚴謹細致，最后通過污泥摻燒、生物質摻燒等混合燃料的燃燒計算，使學生掌握燃燒計算的本質并且能夠靈活應用。

2.3恰當選擇教學策略，實現專業知識及思政元素的有機融合

鍋爐原理課程的知識點主要分為概念原理、設備結構、工作過程、基礎計算以及實驗運行等五種類型。思政育人環節以鍋爐技術的發展趨勢、先進技術、痛點瓶頸、國家政策、社會熱點、節能減排、重大項目（工程）、事故分析、典型案例及創新創業等專業知識為抓手，分析其類型特點，相應采用視頻動畫、文獻分析、交互討論、分組操作、習題作業、創新實踐等多種形式將思政育人化虛為實，使二者有機融合。

由于鍋爐設備部件繁多、流程復雜，運行操作在課堂中不易實現，因此引進“600MW”的虛擬實驗平臺，課堂形成了“虛實結合、線上線下結合”的融合式教學方法。

2.4借助信息手段，多維度評價教學效果

思政育人是長期、持續且隱性的，雖教學效果不易體現，但在學生心中撒下的種子，日后有了適宜的溫度濕度，就可能會長成參天大樹。

教學中可以通過間接手段來分析其效果，針對每個思政融入點通過問卷調查、平臺討論區、作業完成等反饋信息評測該融入點的效果。例如燃燒計算章節中，習題考查學生的嚴謹細致，易錯點為3處，2017級學生作業顯示全對的同學占比77.3%，1處錯誤的占比17.6%，2處錯誤的占比3.4%，全錯的占比1.7%，這說明還需加強類似練習，強化學生的工匠精神;緒論中介紹我國鍋爐技術的發展，課后推送智慧電廠、十四五重點工程等選讀作業，數據顯示超過80%的同學主動閱讀學習，對于培養學生的使命感和民族自豪感有一定成效;在鍋爐機組熱平衡章節，讓學生結合熱平衡方程分析論述目前國內節能項目的方法，學生的作業顯示有65%的學生至少能夠分析出3種，27%的學生能夠分析4種，大約8%的學生能夠給出5種以上的方法，除此以外，大約25%的同學能夠深入思考，提出自己的節能想法，這表明學生已經逐步建立了“節能減排”的理念。

2.5基于信息反饋，持續改進教學方案

每一次授課完成以后，根據學生課堂反應、作業情況及溝通信息，及時調整教學策略;每一輪教學完成以后，計算課程達成度，分析得失，評估本輪教學效果;其后結合學習過程數據、考試分析、研究生復試情況、畢業生信息調查、后續教學環節效果、技術發展、人才需求等反饋信息，改進新一輪教學方案，持續提升教學效果。

3結論

針對目前思政育人與知識傳遞“兩層皮”，不夠深入等問題，本文以“鍋爐原理”課程為例，建立了“一中心四角度五環節”反饋式課程思政的教學范式。采取有效措施從教學目標、思政元素、融入方法、效果評價、持續改進等五個環節進行改革，使課堂既有深度、廣度，更有溫度。本課程具有工科課程輻射面廣、工程應用性強及思政元素豐富等特點，因此該教學范式對工科課程的思政育人有一定借鑒意義。

參考文獻

[1]吳姍，王讓新.論提升“課程思政”建設有效性應遵循的基本原則. 思想教育研究，2020（9）：102-107.

[2]唐德海，李梟鷹，郭新偉.“課程思政”三問：本質、界域和實踐.現代教育管理，2020：52-58.

[3]孫秋野，高嘉文，黃雨佳.工科專業課課程思政建設方案：以《電力系統分析》課程為例.中國電機工程學報，2021，41（2）：475-484.

[4]王曉紅，徐敏，王新月，等.基于專業課程的課程思政建設探索與實踐.包裝工程，2020，41（S1）：116-118.

[5]李伯聰.工程思維的性質和認識史及其對工程教育改革的啟示——工程教育哲學筆記之三.高等工程教育研究，2018（4）：45-53.

[6]李博文.科學研究方法與科學素養課程教學模式探討.高教學刊，2021（24）：101-104.