新工科背景下工程熱力學(xué)課程思政建設(shè)探索

劉紅姣 王小雨 晉梅

摘? 要：工程熱力學(xué)是國內(nèi)外多個(gè)理工科專業(yè)本科生的核心課程之一。結(jié)合新工科背景下工程熱力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)和主要內(nèi)容，從提高理工類大學(xué)生思想政治教育水平出發(fā)，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(yīng)的思政元素，改革教學(xué)方式和評價(jià)方式，對工程熱力學(xué)課程思政進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐改革，將課程思政教育貫穿于課程教學(xué)全過程，提升教學(xué)質(zhì)量，有效實(shí)現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)，對其他專業(yè)課程思政改革具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：課程思政；工程熱力學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；以人為本；課程建設(shè)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)間以來，高校在專業(yè)課教學(xué)方面存在一些誤區(qū)和短板，忽略了對學(xué)生思想的引導(dǎo)。導(dǎo)致一部分大學(xué)生缺少精神寄托，缺少對社會和國家基本的責(zé)任感和道義感，學(xué)習(xí)自覺性、主動性和積極性不高，有的甚至出現(xiàn)極端行為[2]。2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道……使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[3]。課程思政是各類課程落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要舉措。不同課程在人才培養(yǎng)方案中具有不同的作用，但所有的課程知識都蘊(yùn)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(yè)課程的思政元素，在專業(yè)知識傳授的同時(shí)融入育人教育，以觸發(fā)大學(xué)生對課程知識在社會情境映射中的遵從與認(rèn)同，從而達(dá)到對大學(xué)生的知識傳授與“思想的塑造”[4]。

工程熱力學(xué)是一門研究熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換及熱能有效利用的科學(xué)，新工科背景下要求其培養(yǎng)的人才在能源高效利用、節(jié)能減排和新能源開發(fā)等方面有較好的適應(yīng)性和創(chuàng)新性。工程熱力學(xué)涉及的熱能利用和熱機(jī)效率等知識覆蓋熱能動力、機(jī)械、化工、環(huán)境、電子和航天航空等各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代工程技術(shù)人才必學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程[5]，對于全面開展課程思政教育擁有天然優(yōu)勢，具有重要意義。本文圍繞熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換和國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合工程熱力學(xué)新工科背景下課程教學(xué)目標(biāo)和課程基本內(nèi)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(diǎn)建立在國家發(fā)展的背景下，對工程熱力學(xué)課程思政進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

一? 立足課程知識，凝練課程思政建設(shè)目標(biāo)

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(gòu)與統(tǒng)整的結(jié)果，每一門課程在學(xué)生培養(yǎng)方案中發(fā)揮著其特有的作用。實(shí)施課程思政教育教學(xué)改革，必須立足課程知識結(jié)構(gòu)體系，尊重課程自身建設(shè)規(guī)律和要求，關(guān)注課程知識背后更深層次的意義價(jià)值以及其在新時(shí)代所遵循的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)及社會發(fā)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(shè)目標(biāo)。惟其如此，才能將課程思政融入日常教育常規(guī)和課堂組織中，才能真正實(shí)現(xiàn)“潤物無聲”的立德樹人目標(biāo)。

工程熱力學(xué)主要研究能量的轉(zhuǎn)換和有效利用，課程概念多、公式多，抽象難懂。本文根據(jù)新工科背景下課程教學(xué)目標(biāo)，圍繞熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換規(guī)律、方法和途徑，梳理課程教學(xué)內(nèi)容，把課程知識點(diǎn)建立在國家發(fā)展的背景下，提煉課程思政建設(shè)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的知識傳授和價(jià)值引領(lǐng)。如圖1所示，工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要分為三個(gè)模塊，每個(gè)模塊重點(diǎn)關(guān)注不同的思政教學(xué)目標(biāo)。其中模塊一為緒論部分，主要介紹熱力學(xué)研究對象、研究內(nèi)容和研究方法。側(cè)重我國和世界能源分布、利用與國家安全等問題，熱力學(xué)與行業(yè)發(fā)展的關(guān)系[6]，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)能減排的使命感，激發(fā)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識和對課程的學(xué)習(xí)興趣。模塊二為熱力學(xué)基礎(chǔ)理論，包括基本概念、熱力學(xué)第一和第二定律、工質(zhì)的熱性質(zhì)以及熱力過程分析等。這部分內(nèi)容概念多、公式多，抽象難琢磨，且知識點(diǎn)之間的關(guān)系復(fù)雜，表現(xiàn)出高度理論化。側(cè)重?zé)崃W(xué)理論充滿了悖論的發(fā)展歷程和各國科學(xué)家的事跡，培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐、求真務(wù)實(shí)、鍥而不舍和甘于奉獻(xiàn)的科研精神。模塊三為工程應(yīng)用，包括各種熱力循環(huán)分析，熱機(jī)工作原理等。側(cè)重國防軍事、清潔能源利用、中國重大工程建設(shè)成就和最新的研究成果、國家能源政策與發(fā)展戰(zhàn)略等。培養(yǎng)學(xué)生家國情懷和職業(yè)自豪感，激發(fā)學(xué)生的求知熱情和職業(yè)自信。

二? 挖掘思政元素，發(fā)揮課程思政育德功能

從原始社會到現(xiàn)代社會，從木柴到石油天然氣，從蒸汽機(jī)到內(nèi)燃機(jī)，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(xué)艱難而充滿悖論的發(fā)展歷程承載了知識、意識、思維和能力等多方面的要求，蘊(yùn)含著豐富的思政元素。對應(yīng)課程知識模塊和思政建設(shè)目標(biāo)，挖掘相應(yīng)的課程思政元素，設(shè)計(jì)課程思政建設(shè)的融入點(diǎn)，將思政教育融入課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。表1為課程知識模塊、思政元素與思政融入點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系。

三? 改革教學(xué)方式和手段，加強(qiáng)課程思政有效滲透

專業(yè)教師要充分利用各種教學(xué)資源和多種教學(xué)形式，將課程思政貫穿課程教學(xué)全過程，引導(dǎo)學(xué)生用隱含在專業(yè)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(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、潛心研究精神；引導(dǎo)學(xué)生對科技與人類社會和國家福祉的價(jià)值追求。實(shí)現(xiàn)思政教育與課程知識的有機(jī)融合，落實(shí)立德樹人的任務(wù)。

（一）? 改革教學(xué)手段

在“互聯(lián)網(wǎng)＋”環(huán)境下，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源和現(xiàn)代教學(xué)手段，通過理論知識的延展、深化和遷移，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，實(shí)施全方位、多層次、立體化的育人過程[8]。首先，運(yùn)用微課、慕課、網(wǎng)絡(luò)視頻等線上教育教學(xué)資源和超星、QQ課堂、騰訊會議等網(wǎng)絡(luò)手段，適時(shí)推送與動力工程發(fā)展動態(tài)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題、時(shí)政要聞、國家政策，科技進(jìn)步；推送科學(xué)家的生平事跡或者行業(yè)名人采訪或者講座視頻資料；推送行業(yè)發(fā)展歷程如火電機(jī)組由小發(fā)展到大，由高污染、高能耗發(fā)展到清潔高效生產(chǎn)的過程以及我國目前新能源發(fā)展動態(tài)等。以多種先進(jìn)教輔工具強(qiáng)化學(xué)生對于課程知識的理解，全方位讓學(xué)生感受專業(yè)知識背后更深層次的意義價(jià)值、其所遵循的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、社會發(fā)展邏輯，激發(fā)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)課程的社會價(jià)值、職業(yè)前景等方面的認(rèn)可和熱愛。其次，借助智慧教學(xué)平臺開展個(gè)性化教學(xué)。目前隨著大學(xué)生自我意識的增強(qiáng)，其對自己的生活和學(xué)習(xí)特別有主見，期待被關(guān)注并大多以自我為中心思考問題。專業(yè)教師可利用教學(xué)平臺進(jìn)行簽到、測驗(yàn)、討論、選人等，靈活組合，差異側(cè)重，針對不同學(xué)生給予不同方式的關(guān)注和不同的問題，增強(qiáng)學(xué)生自信，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性。

（二）? 改革教學(xué)方式

在教學(xué)方式上，可以采用開放式、啟發(fā)式和案例式等多種教學(xué)方式，并有意識地回應(yīng)學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活、社會交往和實(shí)踐中所遇到的真實(shí)問題和困惑，實(shí)現(xiàn)“立足課程，以人為本”的教育理念。例如，開放式的教學(xué)可以增加學(xué)生闡述見解的機(jī)會，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識服務(wù)國家和社會的信心，提高作為一名工科學(xué)生的責(zé)任感和使命感。如討論熱泵與電爐取暖節(jié)能對比；新、舊空調(diào)出風(fēng)口位置對制冷和供暖效果的影響；夏季空調(diào)制冷效果冬天供暖效果對比；中國汽油價(jià)格的波動問題；中國能源政策與大國博弈、俄烏沖突的關(guān)系，以此消除社會上的一些不良言論等。其次，熱力學(xué)理論知識中蘊(yùn)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(guān)系等。采用啟發(fā)式教學(xué)，將符合公共價(jià)值的課程知識與社會情境中的道德追求相聯(lián)系，將教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)代學(xué)生的人生遭際和心靈困惑相聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生積極參與與反饋，以觸發(fā)受教育者對課程知識在社會情境映射中的遵從與認(rèn)同，從而達(dá)到課程對知識傳授與“人的塑造”的意圖與預(yù)期。

四? 改革評價(jià)方式，落實(shí)課程思政建設(shè)成效

教學(xué)評價(jià)是檢驗(yàn)課程教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，課程思政建設(shè)的成效在學(xué)生。本文基于學(xué)生的獲得感改革課程思政的評價(jià)方式，落實(shí)課程思政建設(shè)成效。

首先，設(shè)計(jì)課前和課后對比調(diào)查問卷。調(diào)查問卷主要涉及學(xué)生對所學(xué)課程的社會價(jià)值、學(xué)科發(fā)展前景的認(rèn)可與接納判斷；對學(xué)科發(fā)展與祖國發(fā)展、人類社會福祉的價(jià)值判斷；對所學(xué)課程的學(xué)習(xí)意愿、投入程度和努力程度；對自己掌握課程知識、運(yùn)用專業(yè)技能的自我評價(jià)；對科學(xué)“求真”的價(jià)值判斷；對課程思政與課程教學(xué)內(nèi)容融合方式的認(rèn)可度和建議、課程思政對自己價(jià)值觀綜合影響的評判等。通過對課前課后調(diào)查問卷答案對比，評估課程思政對學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)精神的影響。

其次，跟蹤學(xué)生課堂和智慧平臺參與的積極性、準(zhǔn)確性和合理性，如根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和進(jìn)度，適時(shí)在課堂和智慧平臺發(fā)布相關(guān)問題，組織學(xué)生開展互動式討論，或者應(yīng)用“雨課堂”等智慧教學(xué)軟件進(jìn)行測驗(yàn)等。一方面可以及時(shí)有效地加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的理解；一方面也可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和思想狀況。

再次，設(shè)計(jì)項(xiàng)目化作業(yè)，如描繪1度電所產(chǎn)生的碳足跡，了解學(xué)生對節(jié)約用電的認(rèn)識；采用Fluent軟件模擬優(yōu)化空調(diào)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)和位置對教室節(jié)約用電的影響；闡述自己身邊的節(jié)能小故事以及開發(fā)的節(jié)能小裝置；討論中美簽訂石油采購計(jì)劃的背景與意義等。通過對各類項(xiàng)目化作業(yè)的完成，提升學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力，同時(shí)也能使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)有所用的快樂，強(qiáng)化其為社會服務(wù)的榮譽(yù)感，有助于在學(xué)生內(nèi)心植入專業(yè)的認(rèn)可度和職業(yè)自豪感，也能從學(xué)生對于現(xiàn)實(shí)問題多層面的解讀中掌握其思想狀況。

最后，設(shè)置適當(dāng)形式的試題，如選擇、判斷、簡述等，把工程觀念、工程責(zé)任、節(jié)能意識和創(chuàng)新精神等植入其中。比如，判斷題 “朗肯循環(huán)中蒸汽溫度越高，熱機(jī)效率越高，設(shè)計(jì)時(shí)蒸汽的溫度越高越好”“為了減少碳排放，我們要全力開發(fā)和使用清潔能源，杜絕煤炭的開采”等，占比10%～15%。從學(xué)生對此類試題的回答中，了解學(xué)生相關(guān)專業(yè)素養(yǎng)。

五? 結(jié)束語

工程熱力學(xué)作為國內(nèi)外多個(gè)理工科專業(yè)本科生的核心課程之一，開展課程思政教學(xué)改革對于提高理工類大學(xué)生思想政治教育水平具有重要意義。本文結(jié)合新工科背景下工程熱力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)課程和基本內(nèi)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(shè)目標(biāo)，挖掘課程中相應(yīng)的思政元素，改革教學(xué)方式和評價(jià)方式，將課程思政教育貫穿于課程教學(xué)全過程，向?qū)W生傳授課程知識的同時(shí)幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀，對其他專業(yè)課程思政改革也將有一定的借鑒意義。

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