孫志高,李翠敏
(1.蘇州科技大學(xué)天平學(xué)院,江蘇 蘇州;2.蘇州科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 蘇州)
高等教育的根本是“教書育人”[1-2]。以往的專業(yè)課程教學(xué)可能是更注重知識的傳授,在立德樹人方面有待于加強(qiáng)。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治會議上強(qiáng)調(diào)高校要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),所有課堂都有育人功能,要用好課堂教學(xué)這個主渠道[3-4]。黨的十九大報告明確提出“落實立德樹人根本任務(wù)”,這關(guān)系到我國的高等教育培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人的問題。為進(jìn)一步貫徹落實立德樹人的根本任務(wù),我國高校掀起了課程思政教學(xué)改革的熱潮。要實現(xiàn)立德樹人這一根本任務(wù),就不能僅由思政教師在思政課程中完成,要動員全體任課教師,全員參與到思政教育當(dāng)中,要在教育的各環(huán)節(jié)過程中有效融入思政內(nèi)容,讓課堂教學(xué)成為主渠道[5-7]。強(qiáng)調(diào)專業(yè)課程與思想政治理論課協(xié)同并行,形成專業(yè)課程與思政課程疊加協(xié)同效應(yīng),達(dá)到高等教育的“教書育人”的根本目的[8-9]。
“燃?xì)饪照{(diào)”是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的專業(yè)課。學(xué)生在完成基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段,這對專業(yè)學(xué)習(xí)及個人職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。學(xué)生這階段已經(jīng)完全熟悉了大學(xué)的學(xué)習(xí)和生活,在思想上容易出現(xiàn)倦怠期。在專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)融入社會主義核心價值觀,引導(dǎo)學(xué)生樹立馬克思主義的世界觀、正確的人生觀,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)、協(xié)作和包容精神,幫助同學(xué)們樹立與自然和諧共生的生態(tài)意識。
“燃?xì)饪照{(diào)”主要講述以燃?xì)鉃槟茉打?qū)動的空調(diào)系統(tǒng)。教學(xué)的目標(biāo)是要求學(xué)生理解燃?xì)獾幕靖拍钆c特征,熟悉燃?xì)饪照{(diào)的基本理論和系統(tǒng)流程,掌握吸收制冷循環(huán)的分類和制冷工質(zhì)的特性,懂得燃?xì)饪照{(diào)機(jī)組的運(yùn)行特性與能量調(diào)節(jié)方法,掌握分布式能源系統(tǒng)的形式與節(jié)能特性等。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識,進(jìn)行空調(diào)設(shè)備的熱力過程和熱量傳遞的分析和計算;培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點,以及工程中的能源利用與節(jié)能理念,為適應(yīng)即將到來的工作做好知識儲備?!叭?xì)饪照{(diào)”教學(xué)容易融入思政教育內(nèi)容,如節(jié)能思想,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能的意識;制冷劑與燃?xì)饽茉纯膳c生態(tài)文明融合。另外,工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)提出的12條畢業(yè)要求中的工程與社會、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊等方面的素質(zhì)和能力可通過專業(yè)課的課程思政實現(xiàn)。
課程思政教學(xué)體現(xiàn)在教師的具體教學(xué)過程中,最終還是教書育人。通過在教學(xué)過程中老師的潛移默化、潤物細(xì)無聲的方式達(dá)到教育的目的,充分發(fā)揮教師教書育人的功能和作用,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識和良好的職業(yè)習(xí)慣,提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。社會主義核心價值觀是課程思政的首要內(nèi)容,在尊重“燃?xì)饪照{(diào)”課程教學(xué)自身規(guī)律的前提下實施課程思政,實現(xiàn)其價值引領(lǐng)作用。
誠信、守信是社會主義核心價值觀的重要內(nèi)容,也是貫穿大學(xué)教育的一條主線,是我們做人的根本。考勤是教學(xué)的一個基本環(huán)節(jié),在實踐操作中不恰當(dāng)?shù)姆椒ㄒ矔谕瑢W(xué)們中引起不好的反映,如考勤的標(biāo)準(zhǔn)與方式。點名式的考勤會花費過多的時間,放任班長考勤,有時在同學(xué)間引起矛盾。在誠信教育的基礎(chǔ)上,利用電子簽名、定位等現(xiàn)代方式考勤可以大幅度避免上述問題。在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生凡事從誠信做起,除平時的考勤外,平時的課堂和課后作業(yè)的獨立完成也是誠信、守信教育的良好載體,期末誠信考試更是體現(xiàn)了誠信、守信教育。在教書育人過程中讓同學(xué)們知道誠信是一個人的根本,也是將來畢業(yè)后走向社會、促進(jìn)社會和諧的根本。踐行社會主義核心價值觀要從誠信開始,從我做起。
燃?xì)饪照{(diào)的本質(zhì)是以燃?xì)鉃轵?qū)動能源,主要有直燃吸收式制冷空調(diào)機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)制冷空調(diào)機(jī)組、分布式能源系統(tǒng)等。燃?xì)馐侨蟪R?guī)化石能源中最清潔的能源,燃?xì)獾耐茝V與有效利用有利于環(huán)境保護(hù)。利用燃?xì)怛?qū)動的空調(diào)系統(tǒng),大幅降低了空調(diào)使用對電網(wǎng)“峰谷差”的不利影響,有利于電網(wǎng)保護(hù)和減少電力投資。由于能源分布、人口與經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點,燃?xì)饪照{(diào)機(jī)組使用主要集中在亞洲,其中中國、日本和韓國是燃?xì)饪照{(diào)使用和技術(shù)發(fā)展的排頭兵。在燃?xì)饪照{(diào)機(jī)組制造與技術(shù)方面我國有世界知名燃?xì)饪照{(diào)企業(yè),如江蘇雙良和長沙遠(yuǎn)大,它們的技術(shù)處于世界前沿。在教學(xué)過程中,強(qiáng)調(diào)通過我們的自身努力,可以掌握世界先進(jìn)技術(shù),制造具有世界領(lǐng)先水平的產(chǎn)品,培育同學(xué)們的求真務(wù)實、實踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神,增強(qiáng)自信和踏實肯干的敬業(yè)精神,增強(qiáng)大國自信精神。
團(tuán)結(jié)、協(xié)作、包容是一個工程技術(shù)人員和科技工作者應(yīng)該具有的寶貴品質(zhì),在大學(xué)的教學(xué)過程中應(yīng)該有意識地培養(yǎng)。在“燃?xì)饪照{(diào)”課程教學(xué)過程中,我們以小組的形式安排有課后大作業(yè),從燃?xì)饪照{(diào)的發(fā)展?fàn)顩r或燃?xì)饪照{(diào)技術(shù)發(fā)展和使用中的熱點問題進(jìn)行文獻(xiàn)資料的查閱與匯報。這個過程中小組成員要協(xié)同分工,滲透團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。在實踐中,團(tuán)隊要有的分工要明確,但同時與小組的其他同學(xué)有相互合作的環(huán)節(jié),在表達(dá)自己觀念的同時,也應(yīng)采納別人合理的觀念和建議,可培養(yǎng)同學(xué)們的團(tuán)隊協(xié)作、擔(dān)當(dāng)與包容精神。
空調(diào)與環(huán)境息息相關(guān),燃?xì)饪照{(diào)與環(huán)境相關(guān)的知識點主要有兩個方面:制冷循環(huán)使用的制冷劑與環(huán)境;制冷能源消耗與環(huán)境。制冷劑對環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在對大氣臭氧層的破壞和溫室效應(yīng),所以制冷劑替代是制冷空調(diào)行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。臭氧層是防止太空中紫外線到達(dá)我們生活地球的主要手段,制冷劑中的Cl與臭氧發(fā)生反應(yīng),消耗了臭氧,臭氧層的破壞將對我們生存的環(huán)境產(chǎn)生致命的影響。另外,許多氟利昂制冷劑還會產(chǎn)生溫室效應(yīng),溫室效應(yīng)最典型的影響就是海平面的升高。制冷系統(tǒng)中使用的制冷劑主要有自然工質(zhì)和人工合成工質(zhì),自然工質(zhì)大多為環(huán)保工質(zhì),而人工合成工質(zhì)以氟利昂為代表,早期的氟利昂如R12和現(xiàn)在還在使用的R22都具有臭氧層破壞和溫室效應(yīng)。燃?xì)饪照{(diào)中使用的制冷劑主要有水和氨,它們都屬于自然工質(zhì),也是環(huán)保工質(zhì),燃?xì)饪照{(diào)的使用有利于環(huán)境保護(hù)。我們生產(chǎn)和生活所依賴的主要能源為煤炭、石油和天然氣,天然氣是最清潔的能源。因此,燃?xì)饪照{(diào)是環(huán)保型空調(diào),燃?xì)饪照{(diào)可以減少空調(diào)使用對環(huán)境的不利影響。在教學(xué)過程中,傳授這方面知識的同時,強(qiáng)調(diào)在工業(yè)應(yīng)用中的文明生態(tài)意識,引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)人與自然環(huán)境和諧共生意識,明確人類共同發(fā)展進(jìn)步的歷史擔(dān)當(dāng)。
思政元素在課程中的融入要自然,有機(jī)融合到教學(xué)過程中,不能生搬硬套。在講課過程中結(jié)合相應(yīng)的知識點,潛移默化地完成思政教育?!叭?xì)饪照{(diào)”是一門典型的技術(shù)類課程,與空調(diào)工程密切關(guān)聯(lián)。在“燃?xì)饪照{(diào)”教學(xué)內(nèi)容中,圍繞空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方案選擇、冷熱水機(jī)組選型中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較與節(jié)能等內(nèi)容,結(jié)合案例融入思政。
建筑物使用的二次能源主要有電、冷量和熱量,其中冷量和熱量是供給用戶的主要能量,用于調(diào)節(jié)用戶的溫濕度環(huán)境。在實際應(yīng)用中,冷量、熱量等能量的來源方式有多種,如制冷機(jī)組、熱泵機(jī)組、鍋爐機(jī)組、冷熱電三聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)等。在實際教學(xué)過程中,結(jié)合制冷機(jī)組的類型、二次能源供應(yīng)方式等方面分析系統(tǒng)的能源利用率和經(jīng)濟(jì)性等內(nèi)容,引導(dǎo)同學(xué)們對相關(guān)問題進(jìn)行討論,在實踐中融入思政,升華節(jié)能環(huán)保的工程理念。
案例1:某建筑物夏天空調(diào)負(fù)荷3000kW,使用時間960h/y;冬天熱負(fù)荷2000kW,使用時間720h/y。通??烧J(rèn)為發(fā)電供配電效率為35%,從節(jié)能的角度出發(fā),確定全年空調(diào)運(yùn)行哪個方案最好。
建筑物空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源機(jī)房通常的選擇方案有:冷水機(jī)組供冷+鍋爐供熱或城市熱網(wǎng)供熱;熱泵機(jī)組供應(yīng)冷量和熱量;溴化鋰機(jī)組供冷/熱水等幾種方案。本工程的比較方案如表1所示。根據(jù)表1中的三種方案,在滿足建筑物冷、熱負(fù)荷的前提下,可以利用專業(yè)所學(xué)知識,確定每種方案的一次能源利用率,從而獲得能源利用率最高的冷、熱源方案,達(dá)到設(shè)計節(jié)能的目的。
表1 機(jī)組可選擇方案
通過三種方案的比較,讓同學(xué)們了解和學(xué)會在工作中如何保證所選擇的設(shè)備在實際使用中達(dá)到節(jié)能的效果,培養(yǎng)同學(xué)們精益求精的科學(xué)精神和科技報國的使命擔(dān)當(dāng),體會能源的消耗對環(huán)境的影響與可應(yīng)對的措施。
案例2:冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)屬于新一代分布式能源系統(tǒng),是我國大力推廣的下一代能源系統(tǒng),節(jié)能潛力大,但初投資和經(jīng)濟(jì)性是實際應(yīng)用中較為重要的兩個方面,所以冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析顯得尤為重要。能源供應(yīng)方式的經(jīng)濟(jì)性與系統(tǒng)本身條件和外界條件有關(guān)。系統(tǒng)方面的因素主要有初投資、設(shè)備使用年限、系統(tǒng)維護(hù)管理費用和能源的利用效率等;外界方面的因素主要有能源的價格和用戶的負(fù)荷特性。對方案比較可考慮系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費用,而運(yùn)行費主要考慮系統(tǒng)使用的燃料費用和電力費用。
案例的比較以建筑面積為32000m2的綜合樓為例,冷熱負(fù)荷指標(biāo)分別取為100W/m2和75W/m2。全年的供熱和制冷時間分布為720h和960h,其他非供熱/冷時間為1240h。燃?xì)廨啓C(jī)為Solar公司的Saturn20機(jī)組,價格為560萬元;內(nèi)燃機(jī)為Caterpiller的G3516LE機(jī)組,價格為290萬元;溴化鋰機(jī)組以雙良公司的產(chǎn)品為基準(zhǔn),價格為230萬元。
冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的原動機(jī)主要有燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)和燃料電池等,其中燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)是最常用的兩種原動機(jī),技術(shù)相對成熟。本方案的比較就以燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)為基礎(chǔ),圖1比較了天然氣和電力價格對冷熱電聯(lián)供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性(與電網(wǎng)供電+直燃機(jī)供冷/熱分供相比較)的影響。
圖1的分析表明,冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與分供系統(tǒng)的設(shè)備投資差額的回收年限隨天然氣價格的升高和電價的降低而增大,而且隨著天然氣價格的升高,回收年限加速增加,說明能源價格是影響冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。一個先進(jìn)的系統(tǒng)在實際應(yīng)用中受到多個因素的制約,讓同學(xué)們學(xué)會思考問題要全面,從多個方面綜合考慮。本案例通過綜合樓的二次能源供應(yīng)方式的確定,從用戶的角度判斷二次能源供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性及影響因素,在此過程中強(qiáng)調(diào)誠實和誠信是工程的根本,培養(yǎng)同學(xué)們的誠信道德和使命擔(dān)當(dāng)。
圖1 天然氣和電力價格對冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響
高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)社會需要的、德才兼?zhèn)涞娜瞬?,課程思政是其實現(xiàn)的有效手段,專業(yè)課程任課老師在思政教育方面有義不容辭的責(zé)任。要結(jié)合專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)課程的內(nèi)容特色,利用好課堂教學(xué),合理設(shè)計思政教育切入點,實現(xiàn)專業(yè)教育與課程思政的有機(jī)融合。通過潤物細(xì)無聲、持之以恒的方式,提高課程思政的教學(xué)效果,達(dá)到教書育人的目的,成為大學(xué)生知識學(xué)習(xí)和思想進(jìn)步的指導(dǎo)者和引路人。