工科專業(yè)課程思政要素挖掘研究
——以能源與動力工程為例

趙海波 ，王金枝， 吳 坤

(1.煙臺大學(xué)海洋學(xué)院，山東煙臺，264005；2.煙臺職業(yè)學(xué)院汽車與船舶系，山東煙臺，264000)

一、研究背景

課程思政是思政課程教育功能的拓展和補充，通過合理的教學(xué)設(shè)計把思想政治元素滲入專業(yè)課程課堂教學(xué)，讓思想政治教育貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)全過程，達到全程育人、全方位育人的目的。[1]課程思政將思政寓于課程，借課程承載思政，實現(xiàn)人文知識與自然學(xué)科的整合，知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一。[2]

價值觀是學(xué)生教育的靈魂。課程思政教學(xué)過程是正確價值觀滲透和形成的過程。擁有正確的價值觀，才能成為一個對社會有用的人，成為一個自我感覺幸福的人。課程思政教學(xué)改革是包括工科、人文學(xué)科在內(nèi)所有學(xué)科課程共同面臨的新課題，但是學(xué)科屬性的差異也讓課程思政工作的開展難度不一。人文思政課程基于馬克思主義立場、觀點和方法，教學(xué)過程突出“道”的掌握及應(yīng)用，思想政治導(dǎo)向顯著[3]，課程思政開展相對容易。工科則側(cè)重于自然科學(xué)知識的傳授， 教學(xué)過程突出“術(shù)”的掌握及應(yīng)用[4]，課程思政元素具有隱性特征，教師教學(xué)只關(guān)注知識傳授，存在思政內(nèi)容缺失或嵌入不自然、內(nèi)容空洞等問題[5]，無法與所講授內(nèi)容同頻共振，教學(xué)效果不理想。

為此，工科專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)技能、提升創(chuàng)新能力的同時，需要結(jié)合自己的專業(yè)特點深入開展課程思政教學(xué)改革，加強思想政治教育，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀和社會觀，更好地完成立德樹人任務(wù)。課程思政教學(xué)改革的順利開展，需要在系統(tǒng)頂層設(shè)計、思政人才隊伍建設(shè)、明確課程思政目標、挖掘課程思政元素、創(chuàng)新課程思政教學(xué)手段等方面綜合發(fā)力。[6]其中，挖掘課程思政元素是課程思政教學(xué)改革的先決條件。[6]本文將以能源與動力工程專業(yè)(制冷空調(diào)方向)為例，研究專業(yè)課程中課程思政元素系統(tǒng)挖掘問題。

二、研究綜述

“守好一段渠、種好責任田”，形象地指出了課程思政教學(xué)改革中各門課程應(yīng)發(fā)揮的作用。其中，思政課程處于首要位置，發(fā)揮核心作用，其他課程為思政課程起協(xié)同作用。這就要求這些課程除了完成知識傳授任務(wù)外，也應(yīng)大力開展思政教育。思想政治教育的“落腳點”在于課程思政要素的挖掘，找準知識講授與思政教育的結(jié)合點[4]，凝練出課程所蘊含的情感、態(tài)度、價值觀，將課程的知識目標、能力目標與育人目標相互交融。

當前，很多工科教育工作者開展了課程思政教學(xué)改革與實踐，積攢了豐富的經(jīng)驗，取得了較好的效果。在工科課程思政的實施思路方面，高德毅等人提出思想政治理論課重在加強核心價值觀教育引領(lǐng)作用，綜合素養(yǎng)課程改革重在通識教育中根植理想信念，而專業(yè)課程改革重在知識傳授中強調(diào)價值觀的同頻共振。[7]王學(xué)儉等人認為開展新時代課程思政要從保障機制、教師隊伍、思想政治教育體系、大課程思政等方面保障育人效果。[8]成桂英提出要立足學(xué)科的特殊視野、理論和方法，實現(xiàn)“思政”與專業(yè)的“基因式”融合。[9]張杰等人將“誠實正直、敬業(yè)、理解他人、工程倫理”等新工科核心素養(yǎng)與“誠信、敬業(yè)、友善、愛國”社會主義核心價值觀有機統(tǒng)一，實現(xiàn)了新工科核心素養(yǎng)培養(yǎng)與社會主義核心價值觀協(xié)同育人。[10]匡江紅等人提出從堅持以身作則、加強課堂管理、完善思政元素、做好教育預(yù)案四個方面采取措施開展理工類專業(yè)課程思政教育的探索與實踐。[11]

在具體工科課程方面，不同研究人員提出適合各自課程的課程思政要素挖掘方法。段芮等人提出在制冷原理與設(shè)備課程教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和知識點，從制冷空調(diào)領(lǐng)域發(fā)展歷史以及制冷空調(diào)技術(shù)在國防工業(yè)、航天技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品藥品、科學(xué)研究、農(nóng)牧業(yè)等不同行業(yè)的應(yīng)用案例挖掘思想政治教育內(nèi)容。[12]夏嵩等人將工程倫理這種思政資源納入橋梁工程設(shè)計課程，開展工程倫理教育。[13]錢浩然等人在礦井通風與安全課程中加入與課程相關(guān)的法治意識、責任意識等思政要素，將以人為本的價值引領(lǐng)融入采礦工程專業(yè)核心課程教學(xué)。[14]劉宇利針對水利工程類專業(yè)基礎(chǔ)課程工程地質(zhì)與土力學(xué)，從職業(yè)素養(yǎng)教育、愛國主義教育、法律法規(guī)教育及良好習(xí)慣培養(yǎng)方面設(shè)計課程思政教育素材。[15]文良起在材料力學(xué)課程教學(xué)中增加哲學(xué)教育， 培養(yǎng)科學(xué)思維與科學(xué)精神，加強專業(yè)知識與社會責任感的聯(lián)系。[16]繆宏超從依托產(chǎn)業(yè)發(fā)展加強專業(yè)自信心、以生態(tài)文明建設(shè)為背景樹立社會責任感、以課程特點為契機培養(yǎng)誠信精神、以潛移默化方法培養(yǎng)敬業(yè)精神等方面，將思政內(nèi)容自然融入紡織工藝設(shè)計課程教學(xué)過程， 使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時接受到正能量。[17]姚繼平將人文素養(yǎng)的培養(yǎng)、具體問題具體分析、普遍性和特殊性等基本哲學(xué)思維和環(huán)保理念融入分析化學(xué)教學(xué)，雙管齊下地對學(xué)生進行知識和世界觀、人生觀教育。[18]

上述實踐為課程思政資源挖掘提供了很好的啟示。第一，工科課程思政資源挖掘是一個系統(tǒng)性工程，需要結(jié)合課程體系、考慮課程性質(zhì)分類進行。第二，工科課程思政資源與課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)維度多樣，成功的思政要素挖掘需要任課教師及教學(xué)團隊的主動性、創(chuàng)造性工作。第三，工科課程思政資源必須與工程實踐結(jié)合，從專業(yè)實踐中尋找思政要素。第四，課程思政資源挖掘必須結(jié)合各自的課程內(nèi)容和特點，尋找課程思政切入點，潤物細無聲，避免牽強附會。分析現(xiàn)有研究也可以看出，工科課程思政改革大多是針對理論課程，對實習(xí)實踐類課程的探索較少，另外針對特定專業(yè)研究宏觀層面課程思政資源挖掘工作較少。為了實現(xiàn)思政教育與高水平應(yīng)用型人才培養(yǎng)全過程的真正融合，本文以能源與動力工程專業(yè)(制冷空調(diào)方向)為例，按照立德樹人根本任務(wù)要求，更新教育教學(xué)理念，面向?qū)I(yè)課程體系中不同課程，探索挖掘課程思想政治教育資源，建立專業(yè)層面的知識傳授和價值引領(lǐng)的聯(lián)系，為“新工科”專業(yè)課程思政教學(xué)資源庫構(gòu)建打基礎(chǔ)，也為其他專業(yè)的課程思政資源建設(shè)提供借鑒。

三、課程思政資源挖掘

我校能源與動力工程專業(yè)主要培養(yǎng)在能源轉(zhuǎn)換與利用、熱力環(huán)境保護領(lǐng)域具有扎實的理論基礎(chǔ)，較強的實踐、適應(yīng)和創(chuàng)新能力，較高的道德素質(zhì)和文化素質(zhì)的高級人才，以滿足社會對能源動力學(xué)科領(lǐng)域的人才需求。該專業(yè)課程包括公共基礎(chǔ)平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)課程平臺、綜合素質(zhì)平臺四部分。公共基礎(chǔ)平臺和綜合素質(zhì)平臺屬于文化素質(zhì)教育課程，其余則屬于學(xué)科專業(yè)課程體系。文化素質(zhì)教育課程的思政資源屬于顯性的，思政資源蘊含量顯然高于自然科學(xué)課程。而專業(yè)課程體系則是對學(xué)生傳授專業(yè)基本理論知識和技能，思政資源不是顯而易見的，相關(guān)資源的挖掘需要結(jié)合具體專業(yè)課程屬性，科學(xué)規(guī)劃，重點考慮。根據(jù)課程內(nèi)容與課程目標，專業(yè)課程平臺體系可分為專業(yè)概論、能源模塊、空調(diào)工程模塊、制冷技術(shù)模塊和實踐課程模塊。針對不同模塊的課程，探索不同的思政資源挖掘路徑與方法。

(一)專業(yè)概論

專業(yè)概論模塊主要包括專業(yè)導(dǎo)論、專業(yè)共同修讀課程，如工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、學(xué)科前沿、科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等課程，通過這些課程學(xué)習(xí)，掌握本專業(yè)內(nèi)涵特點、專業(yè)課程體系、人才培養(yǎng)目標及要求、專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本技能等。針對此類課程，可從行業(yè)發(fā)展及優(yōu)秀科學(xué)家事跡中挖掘課程思政資源。

1.從能源動力行業(yè)發(fā)展挖掘思政資源

從業(yè)人員的艱苦探索與實踐推動了行業(yè)發(fā)展，在漫長的社會發(fā)展歷史中留下不可磨滅的印記。學(xué)生學(xué)習(xí)課程發(fā)展史，可以掌握專業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，探究未來突破方向，能夠激勵學(xué)生開展研究式學(xué)習(xí)，實現(xiàn)課程與思政的水乳交融。在專業(yè)課程緒論部分都會講到課程的概況及發(fā)展歷史。博大精深的中華文化、浩若煙海的古文典籍為我們提供了最優(yōu)質(zhì)的課程思政資源。例如，在制冷導(dǎo)論中可引入2000多年前的曾侯乙銅鑒缶介紹，讓學(xué)生了解我國悠久制冷史的同時，深刻感受古代匠人制作的精巧，自豪于華夏先民的創(chuàng)意智慧。我國經(jīng)典古籍與制冷相關(guān)的知識也可融入課程教學(xué)中，如《詩經(jīng)》有“二之日鑿冰沖沖，三之日納于凌陰。四之日其蚤，獻羔祭韭”的詩句；《周禮》記載，“凌人掌冰正，歲十有二月，令斬冰，三其凌。春始治鑒。凡外內(nèi)饔之膳羞，鑒焉。凡酒漿之酒醴，亦如之。祭祀，共冰鑒。賓客，共冰”；《楚辭》云，“挫糟凍飲，酎清涼些”。學(xué)生從這些優(yōu)美的文字記載中，體會到古人蓄冰勞動的艱辛、夏天食用冷飲的愜意，感受到制冷技術(shù)給人們生活帶來的舒適。這些思政元素增強了學(xué)生的民族自豪感，對工匠精神、勤奮、不屈奮斗與巧妙創(chuàng)新精神等也有更深入的體會。

學(xué)生了解行業(yè)現(xiàn)狀也是非常有必要的，這有助于清楚認識專業(yè)存在的問題，明確努力的方向。我國是當今世界上最大的制冷設(shè)備生產(chǎn)、消費和出口國，知名制冷企業(yè)眾多，但在某些關(guān)鍵技術(shù)上仍有短板，存在的突出問題是行業(yè)能源消耗巨大。據(jù)統(tǒng)計，我國制冷用電量占全社會總用電量比重超過15%，且仍在快速增加，年平均增速接近20%；炎熱季節(jié)，大中城市空調(diào)用電負荷約占夏季高峰負荷的60%。國際能源署發(fā)布報告更是指出：“供熱和制冷約占全球能源消耗的一半，而這些能源大多來自化石燃料或生物質(zhì)能的低效利用，其碳排量占全球能源碳排放量的40%以上?！盵19]通過引入上述行業(yè)現(xiàn)狀介紹，學(xué)生能夠更深刻地體會到發(fā)展高效供熱和制冷技術(shù)的重要性，激勵學(xué)生重視專業(yè)中強化傳熱、優(yōu)化設(shè)計等知識和技能的學(xué)習(xí)，以適應(yīng)高效制冷空調(diào)產(chǎn)品研發(fā)的需求。

2.從知名能源動力科學(xué)家事跡中挖掘思政資源

任何一門學(xué)科的發(fā)展過程，都有許許多多科學(xué)家做出了突出的貢獻?？茖W(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和攻克工程技術(shù)問題的過程中，所體現(xiàn)出來的縝密邏輯思維，敢于突破前人的創(chuàng)新精神，就是最直接的思政教育資源。例如在講授自動控制原理和傳熱學(xué)課程時，以傅里葉變換、傅里葉定律為切入點，結(jié)合法國著名科學(xué)家傅里葉的生平事跡，鼓勵學(xué)生堅持科學(xué)真理。傅里葉一生坎坷，幼年父母雙亡，被教會收養(yǎng)，在法國大革命期間曾被捕入獄，還被選派跟隨拿破侖遠征埃及，但是在這個過程中，傅里葉一直沒有放棄過科學(xué)研究，發(fā)表了熱學(xué)領(lǐng)域經(jīng)典著作——《熱的傳播》，還提出了“傅里葉變換”。傅里葉的故事及其所展現(xiàn)的精神，能夠感動青年學(xué)生，讓他們自覺接受科學(xué)家的精神和品格滋養(yǎng)。

(二)能源模塊

能源模塊涉及課程包括能源工程概論、太陽能、燃燒學(xué)等。能源是國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，國家能源行業(yè)戰(zhàn)略部署和能源與動力工程專業(yè)密切相關(guān)，可直接作為課程思政資源嵌入專業(yè)教學(xué)。2020年9月22日，習(xí)近平主席在聯(lián)合國大會上宣布，中國力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。[20]這個重大戰(zhàn)略決策是通過確立“雙碳”目標，形成倒逼機制，發(fā)起綠色工業(yè)革命，提高非化石能源占一次能源消費比重，推動能源技術(shù)革命。中國能源動力行業(yè)碳排放量占全社會碳排放量的87%[21]，是碳減排的主要陣地。碳減排背景及關(guān)鍵技術(shù)如碳捕集與封存、煤氣化聯(lián)合循環(huán)、光儲直柔、能源利用效率提升等與本專業(yè)能源模塊核心課程密切相關(guān)，是具有強烈時代特色的課程思政資源，可納入包括能源模塊的課程。借助這些思政內(nèi)容，結(jié)合本專業(yè)知識傳授， 引導(dǎo)學(xué)生思考和探究國計民生中的熱點問題，增強時代責任感，做到思政與專業(yè)知識的無縫銜接，達到事半功倍的育人效果。

(三)空調(diào)工程模塊

空調(diào)工程模塊課程包括空氣調(diào)節(jié)、工業(yè)通風等?？諝庹{(diào)節(jié)普遍應(yīng)用于人們生活工作中，在醫(yī)院中更是發(fā)揮著重要作用。2019年12月，新型冠狀病毒暴發(fā)后，我國政府迅速行動，集中人力物力，十天建成火神山醫(yī)院。該醫(yī)院設(shè)計建造中解決的一系列技術(shù)難題與我專業(yè)空調(diào)模塊課程密切相關(guān)，為空調(diào)方向課程提供了鮮活的案例。該醫(yī)院負壓病房通風量的計算與選取、病房送排風口設(shè)置、醫(yī)護走廊通風排風量、病房排風過濾器、防排煙設(shè)計等關(guān)鍵設(shè)計，可以融入工業(yè)通風課程知識點教學(xué)。負壓病房采用的潔凈衛(wèi)生型醫(yī)用空調(diào)機組、滿足防疫要求的大型公共建筑防疫結(jié)合設(shè)計可以融入空氣調(diào)節(jié)課程中空調(diào)機組選型、系統(tǒng)設(shè)計等知識點。

(四)制冷技術(shù)模塊

制冷技術(shù)模塊課程包括制冷原理與設(shè)備、制冷裝置設(shè)計等課程。制冷在體育場館中應(yīng)用比較普遍。青年學(xué)生普遍關(guān)注當前熱點時事，尤其是大型體育賽事，從中挖掘與專業(yè)相關(guān)的思政元素，融入專業(yè)教學(xué)，作為應(yīng)用實例，因勢利導(dǎo)，幫助闡釋專業(yè)知識，加深對抽象專業(yè)知識和原理理解，同時也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)思想政治教育功能。例如， 在講解制冷原理與設(shè)備課程的制冷劑、制冷循環(huán)等知識點時，切入介紹2022年北京冬奧會場館使用了R449A、氨和CO2環(huán)保制冷劑，大型冰上場館使用CO2跨臨界直接制冷系統(tǒng)和余熱回收技術(shù)，這些新型制冷技術(shù)的采用，讓北京冬奧會成為冬奧會歷史上冰上場館制冷劑GWP值最低的一屆冬奧會，為世界做出了環(huán)保和可持續(xù)性的示范。這些實例不僅實現(xiàn)了知識傳授和思政元素的完美嵌入，加深了學(xué)生對專業(yè)應(yīng)用的認識，還大大激發(fā)了學(xué)生的愛國情感。

(五)實踐課程

實踐課程包括實習(xí)課程和實驗課程。

1.實習(xí)課程

實習(xí)實踐是工科專業(yè)學(xué)習(xí)的重要組成部分，占總學(xué)分30%以上。對本專業(yè)方向而言，實習(xí)實踐的目標是讓學(xué)生將所學(xué)理論知識與實踐相結(jié)合，熟悉制冷空調(diào)設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)流程，熟悉冷庫、空調(diào)系統(tǒng)各種設(shè)備及其運行管理方式，培訓(xùn)其工程實踐能力。

教師在專業(yè)實習(xí)中不僅要傳授專業(yè)知識，而且要將思政教育融入實習(xí)全過程。以冷庫制冷認識實習(xí)為例，針對冷庫安全操作，結(jié)合國內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生的重大氨冷庫爆炸案例，對學(xué)生進行安全教育，讓學(xué)生明白嚴格按照規(guī)范要求進行設(shè)計和操作的重要性，培養(yǎng)學(xué)生認真的工作態(tài)度，增強工作責任心，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德，為將來工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

在實習(xí)過程中，尤其是頂崗實習(xí)期間，學(xué)生走上工作崗位，在企業(yè)實習(xí)指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，學(xué)習(xí)了解企業(yè)文化，進一步深入掌握制冷空調(diào)設(shè)備運行和設(shè)計知識，學(xué)習(xí)精益求精、追求卓越的工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生樂于奉獻和不斷進取的工作態(tài)度，認真體會創(chuàng)新、團隊合作等職業(yè)素養(yǎng)。

2.實驗課程

實驗是驗證或拓展理論知識的重要手段，旨在鍛煉學(xué)生動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。梳理挖掘?qū)嶒炚n程的德育內(nèi)涵和元素，是實驗課程改革需要解決的問題之一。

實驗課程的思政內(nèi)容可從實驗前、實驗中和實驗后三個方面分別提煉。實驗前，將社會責任植入實驗室安全及實驗操作安全教育中。實驗中，可結(jié)合實驗內(nèi)容提煉思政元素，比如專業(yè)基礎(chǔ)實驗“導(dǎo)熱系數(shù)測試”“噴管特性測試”等測定類實驗，通過深入學(xué)習(xí)測定原理及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、精益求精的科學(xué)態(tài)度。又如在專業(yè)綜合實驗的制冷循環(huán)測試、食品氣調(diào)儲藏等實驗內(nèi)容中引入環(huán)境保護理念，幫助學(xué)生樹立綠色發(fā)展的環(huán)保理念。再如制冷空調(diào)控制系統(tǒng)探究設(shè)計性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實踐，通過對新型控制方法的介紹，激發(fā)學(xué)生關(guān)注專業(yè)熱點、崇尚科學(xué)、不斷探索的精神。實驗操作采用分組形式培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神，使學(xué)生學(xué)會如何與他人共處與合作，為將來的團隊合作奠定基礎(chǔ)。實驗后，指導(dǎo)學(xué)生秉承實事求是的科學(xué)態(tài)度，鍥而不舍的科學(xué)精神分析實驗結(jié)果，同時強調(diào)職業(yè)道德和學(xué)術(shù)道德標準，避免抄襲實驗成果、篡改實驗結(jié)果等現(xiàn)象。

四、結(jié)論

本文針對我校能源與動力工程專業(yè)(制冷空調(diào)方向)，從專業(yè)概論、能源模塊、空調(diào)工程模塊、制冷技術(shù)模塊和實踐課程模塊等方面舉例介紹了隱性課程思政元素的挖掘路徑和方法，探索系統(tǒng)性挖掘課程思想政治教育資源，為“新工科”專業(yè)課程思政教學(xué)資源庫構(gòu)建打基礎(chǔ)，切實實現(xiàn)專業(yè)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機融合，發(fā)揮課程思政在高水平應(yīng)用型人才培育中的作用，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情、社會責任感、文化自信，培養(yǎng)學(xué)生的人文精神，服務(wù)全面思想政治教育課程體系的構(gòu)建。