“紅船精神”融入課程思政教學案例分析

吳曉艷　張葉

[摘 要]本文圍繞嘉興學院“紅船精神+”的思政育人目標，探討了熱力學第一定律和第二定律中蘊含的紅船精神思政元素，通過案例設計及教學實踐，將“首創精神”“奮斗精神”和“奉獻精神”融入相應內容的教學中，實現了專業知識與紅船精神的同向同行，有助于激發學生的學習熱情，增強學生的專業認同感和社會責任感，并取得良好的教學效果。

[關鍵詞]工程熱力學；紅船精神；熱力學定律

引? 言

2020年5月，教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》明確要求“將課程思政融入課堂教學建設全過程”[1]。專業課程在本科四（五）年的學習框架中占有主體地位，是課程思政建設的關鍵環節，因此，如何將思想政治教育與本科專業課教育有機融合，傳授專業知識的同時提高學生的綜合素養是目前高校教學改革與創新的核心命題[2]。

“工程熱力學”是國內外工科高校一門重要的基礎課程，適用于能源動力類、建筑環境類、機械工程類等多個專業。該課程主要講述熱能和機械能相互轉換所涉及的基本定律、工質熱物性計算、循環分析方法及工程實現途徑等[3]。通過該課程的學習，學生可以正確運用能量轉換基本規律進行熱工過程和熱力循環計算，掌握提高循環熱力效率的策略，這對學生理解當今社會廣泛關注的“雙碳”目標、能源高效利用和可再生能源開發利用等問題具有重要的理論指導意義[4]。

目前，國內有關院校的相關專業已針對“工程熱力學”課程開展了課程思政建設[5]。如李榮（濱州學院航空工程學院，講師）提出了構建兩個關系、組建一個團隊、進行一創一改一優化的“工程熱力學”課程思政教學改革思路和方針[6]。蘇文（天津工業大學機械工程學院，講師）提出教學中可圍繞“中國自信”“家國情懷”“大國工匠”“責任意識”“創新精神”等幾方面挖掘課程中的思政元素[7]。范晶（東北電力大學能動學院，教授）等人討論了在能源與動力工程專業中開展本課程建設的必要性，并指出教師的示范教育作用、經典案例的引入和思政元素的挖掘是開展課程思政建設的具體措施[8]。史磊（中國民航大學，教師）等人以航空航天類“工程熱力學”布雷頓熱力循環的課程思政建設為例，提出了課程思政建設實施方案[9]。

由于不同高校的思政育人目標和不同專業的人才培養目標不盡相同。因此，同一門課程的思政元素挖掘與實施，不能一味地復制粘貼其他高校的做法，否則無法體現本校本專業的思政育人特色。嘉興學院作為紅船旁的大學，實施“紅船精神+”課程思政育人提升計劃，要求將紅船精神融入全員全過程全方位育人的頂層設計，把“首創、奮斗、奉獻”作為每個學生價值塑造和能力培養的核心元素。

熱力學第一定律和第二定律是工程熱力學最基本最重要的理論基礎，對理解和分析熱能轉化和熱力過程有著重要的意義。深刻挖掘兩大定律中的紅船思政元素，將其融入課堂教學中的各個環節，有助于學生在理解和掌握專業理論知識的同時提升價值素養，實現知識傳授與價值引領同頻共振，真正做到“教”“育”雙贏紅船精神。

一、紅船精神思政元素挖掘原則

“紅船精神”是中國革命精神之源，習近平同志于2005年6月21日在《光明日報》上刊發的署名文章——《弘揚“紅船精神”走在時代前列》中系統闡述了“紅船精神”的內涵，即：開天辟地、敢為人先的首創精神，堅定理想、百折不撓的奮斗精神，立黨為公、忠誠為民的奉獻精神。由于紅船精神是社會主義核心價值觀的思想文化源泉和重要載體，它所蘊含的“首創精神”是凝聚“富強、民主、文明、和諧”國家發展共識的思想驅動，“奮斗精神”是實現“自由、平等、公正、法治”社會價值目標的根本途徑，“奉獻精神”是踐行“愛國、敬業、誠信、友善”公民道德準則的應有情懷[10]。因此，在挖掘兩大定律中蘊含的思政元素時，將紅船精神與社會主義核心價值觀深度融合，將正確的價值追求和理想信念裝入學生的頭腦，力求使思想政治理論教育與專業教育協調同步、相得益彰。

工程熱力學的教學內容中，能源傳遞過程中的數量守恒和品質蛻變，本質上是熱力學第一定律和熱力學第二定律的應用。熱力學第一定律從數量上描述了熱能與機械能相互轉換時的守恒關系，而熱力學第二定律從品質上說明熱能與機械能之間的差別，指出能量轉換是有條件和方向性的。深刻解讀兩大定律的表述和內涵，可以發現其中蘊含著大量的正能量：“奮斗”“奉獻”“愛國”“敬業”等等。

二、課堂教學模式

該課程的特點是理論性較強，思維縝密，推理嚴謹。在課堂思政的教學設計方面，主要采用“微視角，三結合”的設計思路。這種方法通過引入典型生活實例或學科實例作為問題的切入點，并結合知識點、職業特征要求和生活等方面，對問題進行深入剖析，講解問題實質，引導學生進行理性思考。在教學實踐中，教師通過翻轉課堂、小班研討等教學方法，進行基于互動式交流和探究式討論的教學改革。這種方法可以減少通過直接宣講思政元素而引起的學生反感和抵觸，同時，通過討論題目巧妙地“賦能”，引發學生的積極心態、主動思考和行為改善。

在具體應用中，教師通過課前直接導入、知識點導入或知識拓展導入等方式，引入相應的素材或討論題目，幫助學生理解思政概念和思維方法。采用翻轉課堂、小班研討等互動式教學方法以幫助學生主動探索問題，提升綜合分析和解決問題的能力。通過這種教學模式，幫助學生將理論與現實生活相結合，深刻理解和掌握思政的理論，培養學生的思考能力與創造力，讓其在逐步實現自我價值的同時，能夠更好地為社會做出貢獻。

三、思政案例設計

以下將具體的課堂教學實施過程通過案例來展現。

（一）熱力學第一定律的表述與實質

熱力學第一定律的實質是能量守恒與轉換定律在熱力學中的應用，它確定了各種能量在轉換時數量上的守恒關系。它在熱力學中的表述主要有以下三種：

第一種表述：熱能和機械能在轉移或轉換時，能量的總量必定守恒。

在講解這一部分內容時，引導學生思考生活中的大多數事情是否遵守著某種“守恒”。從社會資源、生活體驗、精力時間等方面分析，任何一件事都遵循“得失守恒”，有其優越性就必然有其弊端。比如，時間對每個人都是公平的，怎么分配時間，決定了今后成為什么樣的人，今天的努力決定了明天的自己。作為當代的大學生，學習就是投資，要科學分配好自己的時間和精力，依靠科技創新能力造福國家和人民。

第二種表述：第一類永動機是不可能制成的。

第一類永動機是指不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機器。第一類永動機聽起來是荒唐的，但是在19世紀的時候，試圖制造這種永動機的人非常多，當然均以失敗告終。隨著科技發展和人類認知水平的提高，人們再也不會相信第一類永動機，但生活中是否存在“變相的第一類永動機”呢？工作怕苦怕累，卻想要高薪高職；幻想著天上掉餡餅，層出不窮的電信詐騙，等等。當有類似所謂“免費的午餐”到來的時候，還是有很多人會相信自己就是幸運的一個。這種基于人性的“不勞而獲”的思想，很顯然違背了能量守恒定律?！耙环指?，一分收獲”，勞動是創造價值的唯一源泉。

第三種表述：物體內能的增加等于物體吸收的熱量和對物體所做的功的總和。

熱力學第一定律不僅告誡人們不勞而獲是空想，它還指導人們如何才能夠不斷成長。要想提高個人的能力（增加內能），可以通過自身學習（吸收熱量）和外圍助力（外界做功）兩個方面共同作用才能實現。比如，自身投入的時間、精力，別人的指導幫助、各種規章制度的制約等。通過講解熱力學第一定律的表述，引導學生在追夢的路上做到努力奔跑，奮勇前進。

（二）熱力學第二定律的實質

熱力學第二定律的實質是一切與熱現象有關的過程都具有方向性。也就是說并非所有滿足熱力學第一定律的過程都能實現。其經典表述有以下兩種：

第一種表述：不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化，即克勞修斯表述。

炎炎夏日，空調在耗費電能的條件下完成了把熱量從低溫的室內排到高溫的室外。大量空調的使用，會讓整個城市的整體溫度升高。而如今，人民對美好生活的向往就是我奮斗目標，美好生活的體驗之一就是舒適健康的室內環境，空調已經成為生活必需品，在此背景下，作為“暖通人”，消耗最少的能源創造最適宜的人工環境成為使命。通過這部分內容講解，提升學生的專業認同感和社會責任感。

第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成有用功，而不產生其他影響。因此，從單一熱源取熱并使之完全變為功的熱機，即第二類永動機是制造不出來的。

熱力學第二定律考慮了能量在不可逆過程中轉化的耗散效應，由于各種耗散項的作用，能量轉化為兩部分，一部分是可以被利用的有用功，另一部分是變成了耗散的無用功。因此，評價一套系統是否高效時，要看投入能量后有多少轉化為有用功。從熱力學第二定律可以看出，無論系統多么高效節能，都會有部分能量轉化為無用功，即熱機的效率均小于1。熱力學第一定律告訴人們，付出才有收獲，不勞而獲是不可能的。而熱力學第二定律告訴人們，投入并不能100%轉化為正向的回報。努力之后，能否取得收獲、取得多少收獲，取決于效率有多高。在此鼓勵學生在生活中要選擇做“高效族”，而不是“瞎忙族”。引導學生從熱力學第二定律的角度理解“好好學習，天天向上”的深刻內涵。

（三）孤立系統熵增原理

熵增原理的內容是，孤立系統或閉口絕熱系統的熵只會增大（不可逆過程），或者不變（可逆過程），不會減小。當孤立系統的熵達到最大值時，系統處于平衡狀態。熵增原理指出了熱力過程進行的方向性，即任何熱力過程均會自動朝著熵增加的方向進行。

結合熵的具體內涵，即熵代表著無序、混亂，若沒有對抗熵增的措施，系統必然自動走向混亂無序。如何對抗熵增呢？打破孤立系統熵增原理即可。首先，打破孤立系統，使系統與外界能夠產生物質或能量交換。比如，通過新陳代謝、鍛煉、學習等不斷吸收新的有用的物質、能量和信息。其次，要遠離平衡態，在生活中則意味著要遠離舒適圈。這需要不斷給自己設定新的目標和計劃，不斷創新，不斷超越自己。一代偉人鄧小平在十一屆三中全會提出中國實行“改革開放”的基本政策。“對內改革、對外開放”打破了熵增原理，所以中國經濟得到了高速發展，人民生活水平逐年提高。

四、課程思政的運行成效

這種模式激發了學生的學習熱情，學生上課抬頭率、作業的認真程度、課堂與教師的互動都較以往有明顯改善。為了提高課程思政教學效果，及時發現教學中存在的問題，并進行針對性的改進，建立了基于模糊層次分析法的課程思政效果評價模型，通過教師對評價因素進行權重賦值，結合學生的主觀評定數據實施量化計算。分析結果表明，96.8%的學生比較認可這種“潤物細無聲”的德育教學模式，最大的感受是驚喜于書本上的專業知識能與國家倡導的主旋律結合，能用專業知識理性引領自己的人生觀、價值觀，體會到了不小的成就感和責任感。而在評閱學生上交的大作業時，教師驚喜地發現，有的學生對熱力學的兩大定律的理解，已經拓展到兩大定律對個人發展和社會發展的影響層面。這是非?？上驳?。

結束語

本文結合嘉興學院的思政育人目標，從紅船精神的視角對熱力學第一定律和第二定律的教學內容進行了思政案例設計。經過運行實踐發現，學生能從熱力學第一定律和第二定律的本質出發，分析身邊遇到的問題和社會熱點問題，提升了學生專業認同感和社會責任感，實現了思想政治教育與知識體系教育的有效統一，為“工程熱力學”課程思政教學提供了新范例。

參考文獻

[1]杜芳莉，劉劍坤，申慧淵.建筑環境與能源應用工程專業課程思政改革探析：以《工程熱力學》為例[J].制冷與空調，2020，34（6）：760-764.

[2]婁欽，李凌.提升思政教育目標下“工程熱力學”的教學效果[J].上海理工大學學報（社會科學版），2020，42（1）：78-81+85.

[3]劉高潔.工程熱力學課程中開展思政教育的探討[J].教育教學論壇，2019（21）：31-32.

[4]劉紅梅，劉文明，劉雪東.將課程思政融入工科專業課程教學的通用性方法探究：以“工程熱力學”課程為例[J].教育教學論壇，2022（15）：165-168.

[5]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）：60-63.

[6]蘇文.《工程熱力學》課程實施思政教育的探索與實踐[J].化工時刊，2020，34（1）：41-42.

[7]范晶，宋粉紅.課程思政背景下《工程熱力學》教學探索與改革實踐[J].中國電力教育，2021（6）：43-44.

[8]史磊，鄧甜.航空航天類“工程熱力學”課程思政建設的探索與實踐：以布雷頓熱力循環為例[J].大學：思政教研，2022（9）：181-184.

[9]浙江省中國特色社會主義理論體系研究中心.紅船精神與社會主義核心價值觀[N].浙江日報，2018-02-12（01）.

作者簡介：吳曉艷（1980— ），女，漢族，山東青島人，嘉興學院建筑工程學院，碩士，講師。

研究方向：建筑節能。

張葉（1982— ），女，漢族，山東菏澤人，嘉興學院建筑工程學院，博士，副教授。

研究方向：建筑設備節能技術及可再生能源的應用。

基金項目：本文系嘉興學院“紅船精神+”課程思政教學研究項目（851521038）；嘉興學院一流本科課程《工程熱力學》（108542242）；教育部產學合作協同育人項目（220601960134422）；浙江省高等教育學會2021年度高等教育研究課題（KT2021105）。