“工程熱力學(xué)”短時(shí)班課程思政實(shí)踐

[基金項(xiàng)目］2021年度哈爾濱工業(yè)大學(xué)〔深圳］校級(jí)課程思政項(xiàng)目“工程熱力學(xué)”（HITSZIP21005）

[作者簡(jiǎn)介]（1978—），男，四川成都人，博士，副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事工程熱力學(xué)研究；（1991—），女，山西大同人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。

[中圖分類號(hào)］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A [文章編號(hào)]1674-9324（2025）31-0185-04 [收稿日期］2022-06-15

引言

2016年12月習(xí)近平總書(shū)記在，全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上發(fā)表重要講話，強(qiáng)調(diào)“要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程”“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道”“其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，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)”[1]。目前，課程思政已經(jīng)逐步被納入全國(guó)各高校本科教學(xué)體系中，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）在機(jī)械工程專業(yè)中全面開(kāi)展融入課程思政的“工程熱力學(xué)”短學(xué)時(shí)（32學(xué)時(shí)）課程教學(xué)實(shí)踐。

“工程熱力學(xué)”是機(jī)械類、機(jī)電類、能動(dòng)類等專業(yè)的基礎(chǔ)理論課[2，本課程主要講授熱力學(xué)第一定律、第二定律等基本概念以及原理，培養(yǎng)學(xué)生分析及應(yīng)用熱力學(xué)系統(tǒng)的能力。本文介紹了融入課程思政的“工程熱力學(xué)”短時(shí)班教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合線上線下并行的教學(xué)模式[3]，在“工程熱力學(xué)”專業(yè)課的教學(xué)過(guò)程中融人思政元素，將愛(ài)國(guó)主義情懷、奮斗精神、節(jié)能環(huán)保意識(shí)、科學(xué)探索精神、理論結(jié)合實(shí)際等思政元素滲透到課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的道德品質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生形成與時(shí)俱進(jìn)的價(jià)值觀和積極向上的人生觀，希望能為其他高校開(kāi)展課程思政教育提供一定的參考。

一、“工程熱力學(xué)”短時(shí)班課程思政建設(shè)目標(biāo)

“工程熱力學(xué)”是一門(mén)與能源密切相關(guān)的專業(yè)課[4]，教師在“工程熱力學(xué)”課程內(nèi)容的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)中滲透思想政治教育核心理念，通過(guò)教學(xué)案例等形式將專業(yè)知識(shí)與道德素養(yǎng)充分融合在一起，培育兼具專業(yè)能力和人文素養(yǎng)的高素質(zhì)人才。機(jī)械工程專業(yè)的“工程熱力學(xué)”課程思政的建設(shè)將分別從專業(yè)和思政兩個(gè)方面設(shè)立教學(xué)目標(biāo)。專業(yè)方面，本課程通過(guò)線上線下并行的教學(xué)方法幫助學(xué)生掌握熱力學(xué)定律等原理以及基礎(chǔ)概念，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。思政方面，本課程旨在通過(guò)講述案例等方式剖析“工程熱力學(xué)”的課程要素，在課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透思想政治教育的重要元素，進(jìn)一步使學(xué)生受到良好的道德素質(zhì)教育的熏陶，塑造正確的人生觀和價(jià)值觀，在實(shí)現(xiàn)自身成就的同時(shí)努力回報(bào)社會(huì)。在課程進(jìn)行過(guò)程中，教師著重引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)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(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)。

二、“工程熱力學(xué)”短時(shí)班課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)

“工程熱力學(xué)”是機(jī)械工程專業(yè)的一門(mén)秋季必修課，本課程設(shè)置為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)占4學(xué)時(shí)。“工程熱力學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)多且內(nèi)容抽象，而短時(shí)班的教學(xué)時(shí)間有限，因此對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)掌握難度較大。筆者在短時(shí)班教學(xué)中優(yōu)化課程教學(xué)模式，實(shí)施融入思想政治教育理念的線上線下并行的教學(xué)模式。線上教學(xué)以學(xué)生為核心，教師在教學(xué)中分享課程資源引導(dǎo)學(xué)生在課后學(xué)習(xí)，通過(guò)布置章節(jié)練習(xí)以及大作業(yè)幫助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)并提升學(xué)生的應(yīng)用能力，同時(shí)建立學(xué)術(shù)討論群，在線上的討論交流過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。線下的教學(xué)以教師為中心，營(yíng)造開(kāi)放式的教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在課堂中通過(guò)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的反饋和思考，讓學(xué)生充分理解各個(gè)章節(jié)中的知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生在“熱力學(xué)”“傳熱學(xué)”等課程的學(xué)習(xí)中能夠充分應(yīng)用所學(xué)的熱力學(xué)知識(shí)。教學(xué)結(jié)合“工程熱力學(xué)”的課程特點(diǎn)在課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滲透思政元素，一方面提高學(xué)生的專業(yè)能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的道德素質(zhì)。短時(shí)班課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)分成修改課程教學(xué)大綱、合理安排思政教學(xué)環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和優(yōu)化課程考核方式等四個(gè)環(huán)節(jié)。

（一）修改課程教學(xué)大綱

本文針對(duì)之前的“工程熱力學(xué)”教學(xué)大綱進(jìn)行了修改優(yōu)化。原有的教學(xué)目標(biāo)從基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和實(shí)踐應(yīng)用能力兩方面人手分別制定，筆者在課程教學(xué)大綱中增添了培養(yǎng)學(xué)生正確的工程倫理觀和提高學(xué)生的道德素質(zhì)等教學(xué)目標(biāo)，形成了專業(yè)教學(xué)與課程思政并行的教學(xué)體系。筆者希望通過(guò)線上線下并行的教學(xué)模式提高學(xué)生的專業(yè)能力，讓學(xué)生充分理解各個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，為后續(xù)“熱力學(xué)”“傳熱學(xué)”等課程的深入學(xué)習(xí)做好前期的知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，筆者在并行模式教學(xué)中通過(guò)案例與視頻等多元化教學(xué)手段滲透思政元素，在線上教學(xué)過(guò)程中建立學(xué)術(shù)交流群分享課程相關(guān)知識(shí)以及工程倫理的案例，促使學(xué)生在討論交流的過(guò)程中提高工程職業(yè)素養(yǎng)以及團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)的態(tài)度，樹(shù)立正確的工程倫理觀。

（二）合理安排思政教學(xué)環(huán)節(jié)

“工程熱力學(xué)”的課程思政建設(shè)旨在將課程內(nèi)容與思政體系有機(jī)融合，并不是教條式、機(jī)械式地在教學(xué)過(guò)程中安排思政內(nèi)容，一味地灌輸思政理論，而是根據(jù)“工程熱力學(xué)”課程的特點(diǎn)，剖析各章節(jié)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政教育理念，找準(zhǔn)切人點(diǎn)提前設(shè)計(jì)好教學(xué)案例，將知識(shí)要點(diǎn)與人文素養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，在教學(xué)過(guò)程中循序漸進(jìn)地進(jìn)行思政教學(xué)。筆者從思政育人的角度出發(fā)將愛(ài)國(guó)主義情懷、奮斗精神等思政元素自然滲透到課程內(nèi)容中[5]，將科學(xué)探索精神、理論聯(lián)系實(shí)際等理念整合到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。由此，在機(jī)械工程專業(yè)中開(kāi)展的“工程熱力學(xué)”短時(shí)班課程思政實(shí)踐活動(dòng)促進(jìn)了專業(yè)指導(dǎo)與思政教育的辯證統(tǒng)一。

1.思政元素融入課程內(nèi)容。（1）愛(ài)國(guó)主義情懷：筆者強(qiáng)調(diào)在基于能量守恒定律的世界中，保護(hù)和合理利用資源的必然性和重要性，以及我們應(yīng)珍惜和熱愛(ài)祖國(guó)的大好河山的必要性。筆者通過(guò)講解結(jié)合實(shí)際的案例以及引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，例如從一棵松樹(shù)到世界上最大的人工林，塞罕壩用半個(gè)世紀(jì)鑄造了奇跡等教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解合理利用資源及環(huán)境保護(hù)的重要性等。這樣既能使學(xué)生深入理解和掌握“熱力學(xué)第一定律”的基本概念，又能培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷。（2）奮斗精神：在講述熵增原理的過(guò)程中，筆者將其與發(fā)揚(yáng)奮斗精神的思政教育理念聯(lián)系起來(lái)。熵增原理的內(nèi)容是一個(gè)孤立系統(tǒng)的總混亂度（即熵）不會(huì)降低，只會(huì)增加或者保持不變。事物的發(fā)展變化必然伴隨著熵增的過(guò)程，也就是說(shuō)事態(tài)若不干預(yù)會(huì)越來(lái)越復(fù)雜。人生也會(huì)遇到各種挫折，不可能一帆風(fēng)順。教師在講解熱力學(xué)第二定律相關(guān)內(nèi)容的時(shí)候要引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，堅(jiān)定地面對(duì)生活的不確定性，無(wú)論處于何種境遇中都要做到自立自強(qiáng)、努力奮斗，克服艱難險(xiǎn)阻，勇攀自己的人生高峰，實(shí)現(xiàn)自己的理想。教師在教學(xué)案例中要引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立社會(huì)主義核心價(jià)值觀。（3）節(jié)能環(huán)保意識(shí)：在講解卡諾循環(huán)的應(yīng)用時(shí)，筆者提前編寫(xiě)好融入思政元素的教案，希望通過(guò)結(jié)合工程中的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景加深學(xué)生對(duì)卡諾定理和卡諾循環(huán)相關(guān)知識(shí)的理解，使得抽象的專業(yè)知識(shí)更加明晰，引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)現(xiàn)循環(huán)的要素以及產(chǎn)生不同循環(huán)熱效率的原因，從而培養(yǎng)了學(xué)生自主思考、分析問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用理論的能力。筆者在該案例的教學(xué)中通過(guò)兩熱源的熱量交換來(lái)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。當(dāng)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(zhuǎn)換率低并且對(duì)環(huán)境造成了不可逆的污染。因此，筆者在教學(xué)中通過(guò)結(jié)合工程中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí)，了解到開(kāi)發(fā)可再生能源的重要性，致力于促進(jìn)個(gè)人和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.思政元素融人實(shí)驗(yàn)過(guò)程。（1）理論聯(lián)系實(shí)際：如在二氧化碳P-V-T關(guān)系測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)“臨界乳光”現(xiàn)象的觀察，學(xué)生可以具象地感受“絕熱膨脹”時(shí)二氧化碳瞬間氣化的現(xiàn)象；同時(shí)在臨界狀態(tài)下，氣液相變是以突變的形式轉(zhuǎn)化的，“此時(shí)的汽化潛熱等于零”理解起來(lái)就沒(méi)有那么難了。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能幫助他們更好地理解一些抽象的熱力學(xué)概念，有助于提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和分析問(wèn)題的能力，在學(xué)習(xí)和生活中貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的思想。（②科學(xué)探索精神：例如在空氣定壓比熱測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)對(duì)熱量、流量等基本物理量的測(cè)量以及對(duì)定壓比熱的分析計(jì)算，培養(yǎng)自身的鉆研精神。另外，在計(jì)算房間內(nèi)干空氣和水蒸氣質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)探究在計(jì)算中引入天氣預(yù)報(bào)中空氣濕度的必要性，培養(yǎng)自身的思維能力。如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段測(cè)量這些基本的熱工參量，如何結(jié)合工程實(shí)例理解空氣濕度、比熱容等物理量，均是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神的過(guò)程，教師通過(guò)結(jié)合生活實(shí)際能有效提升教學(xué)效率。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，綜合分析得出誤差的來(lái)源并探討降低誤差的可能途徑，學(xué)生能夠在大膽質(zhì)疑和反復(fù)驗(yàn)證的過(guò)程中提升鉆研意識(shí)。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

“工程熱力學(xué)”著重于研究熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換規(guī)律。從教學(xué)層面來(lái)說(shuō)，它具有概念多而散、內(nèi)容抽象導(dǎo)致學(xué)習(xí)難度大的特點(diǎn)。教師合理利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生理解熱工概念，通過(guò)具象的現(xiàn)象幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)。在少學(xué)時(shí)課程中，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)。筆者選擇二氧化碳P-V-T關(guān)系測(cè)量實(shí)驗(yàn)、空氣定壓比熱測(cè)量實(shí)驗(yàn)作為授課實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)4年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出學(xué)生通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，顯著增強(qiáng)了對(duì)“工程熱力學(xué)”相關(guān)概念的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生能在實(shí)際工程問(wèn)題中理論聯(lián)系實(shí)際，主動(dòng)思考并且應(yīng)用掌握的基礎(chǔ)知識(shí)分析問(wèn)題。課程思政是一種教學(xué)方法而不是加法，它是將知識(shí)傳授與人文精神、科學(xué)精神培養(yǎng)有機(jī)融合，將隱性育人與顯性育人相結(jié)合，將課內(nèi)育人與課外育人相結(jié)合。對(duì)于少學(xué)時(shí)的“工程熱力學(xué)”課程，課程思政有助于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用熱力學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題。教師通過(guò)多元的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立大膽質(zhì)疑、反復(fù)求證的科學(xué)精神，以及理論聯(lián)系實(shí)際的思想，從而有效提升了“工程熱力學(xué)”課程的教學(xué)效果。

（四）優(yōu)化課程考核方式

筆者對(duì)“工程熱力學(xué)”課程的考核方式進(jìn)行了修訂優(yōu)化，從而達(dá)到對(duì)學(xué)生的專業(yè)能力和思政素養(yǎng)兩個(gè)層面進(jìn)行考核的目的，并在一定程度上反映了課程思政的教學(xué)效果。筆者通過(guò)量化學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)和期末成績(jī)的方式進(jìn)行綜合成績(jī)的評(píng)定，制定各環(huán)節(jié)的考核細(xì)則。平時(shí)考核由課堂出勤、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)表現(xiàn)等三部分構(gòu)成。課堂出勤是社會(huì)主義核心價(jià)值觀中敬業(yè)的直接體現(xiàn)，課后作業(yè)成績(jī)是衡量學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度，學(xué)習(xí)過(guò)程表現(xiàn)主要考查學(xué)生的課堂參與度以及線上學(xué)術(shù)交流等部分的表現(xiàn)情況。平時(shí)考核還可以激勵(lì)學(xué)生提高團(tuán)隊(duì)合作能力并養(yǎng)成主動(dòng)思考的習(xí)慣。期末考核中，為同時(shí)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)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(shè)計(jì)滲透思政元素的實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行考核。

結(jié)語(yǔ)

本文提出了在機(jī)械工程學(xué)科中實(shí)行融入課程思政的“工程熱力學(xué)”短時(shí)班教學(xué)的可能性。筆者通過(guò)修改課程教學(xué)大綱、合理安排思政教學(xué)環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、優(yōu)化課程考核方式等四方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，將核心思政教育理念有機(jī)融人教學(xué)體系中，在提高學(xué)生專業(yè)能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生正確的工程倫理觀和道德觀，對(duì)于其他工程類專業(yè)課程的思政教育具有一定的借鑒意義。

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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