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(guó)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(guò)挖掘相應(yīng)的思政元素，改革教學(xué)方式和評(píng)價(jià)方式，對(duì)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(guò)程，提升教學(xué)質(zhì)量，有效實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)，對(duì)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(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(shù)人[1]。一段時(shí)間以來(lái)，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(duì)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(duì)社會(huì)和國(guó)家基本的責(zé)任感和道義感，學(xué)習(xí)自覺(jué)性、主動(dòng)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(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)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(shù)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(shí)都蘊(yùn)含社會(huì)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(shí)傳授的同時(shí)融入育人教育，以觸發(fā)大學(xué)生對(duì)課程知識(shí)在社會(huì)情境映射中的遵從與認(rèn)同，從而達(dá)到對(duì)大學(xué)生的知識(shí)傳授與“思想的塑造”[4]。

工程熱力學(xué)是一門(mén)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(kāi)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(shí)覆蓋熱能動(dòng)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(duì)于全面開(kāi)展課程思政教育擁有天然優(yōu)勢(shì)，具有重要意義。本文圍繞熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換和國(guó)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(shí)點(diǎn)建立在國(guó)家發(fā)展的背景下，對(duì)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(shí)，凝練課程思政建設(shè)目標(biāo)

課程知識(shí)是人們?cè)谔囟ǖ纳鐣?huì)文化背景下對(duì)公共知識(shí)重構(gòu)與統(tǒng)整的結(jié)果，每一門(mén)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(shí)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(shí)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(huì)發(fā)展邏輯[3]，明晰課程知識(shí)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(rùn)物無(wú)聲”的立德樹(shù)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(shí)點(diǎn)建立在國(guó)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(duì)學(xué)生的知識(shí)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(duì)象、研究?jī)?nèi)容和研究方法。側(cè)重我國(guó)和世界能源分布、利用與國(guó)家安全等問(wèn)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(shí)和對(duì)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(guò)程分析等。這部分內(nèi)容概念多、公式多，抽象難琢磨，且知識(shí)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(guó)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(guó)防軍事、清潔能源利用、中國(guó)重大工程建設(shè)成就和最新的研究成果、國(guó)家能源政策與發(fā)展戰(zhàn)略等。培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)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(huì)到現(xiàn)代社會(huì)，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(shí)、意識(shí)、思維和能力等多方面的要求，蘊(yùn)含著豐富的思政元素。對(duì)應(yīng)課程知識(shí)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(shí)模塊、思政元素與思政融入點(diǎn)對(duì)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(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生用隱含在專業(yè)知識(shí)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(duì)科技與人類社會(huì)和國(guó)家福祉的價(jià)值追求。實(shí)現(xiàn)思政教育與課程知識(shí)的有機(jī)融合，落實(shí)立德樹(shù)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(guò)理論知識(shí)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(guò)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(huì)議等網(wǎng)絡(luò)手段，適時(shí)推送與動(dòng)力工程發(fā)展動(dòng)態(tài)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題、時(shí)政要聞、國(guó)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(guò)程以及我國(guó)目前新能源發(fā)展動(dòng)態(tài)等。以多種先進(jìn)教輔工具強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)的理解，全方位讓學(xué)生感受專業(yè)知識(shí)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(huì)發(fā)展邏輯，激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)課程的社會(huì)價(jià)值、職業(yè)前景等方面的認(rèn)可和熱愛(ài)。其次，借助智慧教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)。目前隨著大學(xué)生自我意識(shí)的增強(qiáng)，其對(duì)自己的生活和學(xué)習(xí)特別有主見(jiàn)，期待被關(guān)注并大多以自我為中心思考問(wèn)題。專業(yè)教師可利用教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行簽到、測(cè)驗(yàn)、討論、選人等，靈活組合，差異側(cè)重，針對(duì)不同學(xué)生給予不同方式的關(guān)注和不同的問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生自信，調(diào)動(dòng)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(kāi)放式、啟發(fā)式和案例式等多種教學(xué)方式，并有意識(shí)地回應(yīng)學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活、社會(huì)交往和實(shí)踐中所遇到的真實(shí)問(wèn)題和困惑，實(shí)現(xiàn)“立足課程，以人為本”的教育理念。例如，開(kāi)放式的教學(xué)可以增加學(xué)生闡述見(jiàn)解的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)服務(wù)國(guó)家和社會(huì)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(duì)比；新、舊空調(diào)出風(fēng)口位置對(duì)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(duì)比；中國(guó)汽油價(jià)格的波動(dòng)問(wèn)題；中國(guó)能源政策與大國(guó)博弈、俄烏沖突的關(guān)系，以此消除社會(huì)上的一些不良言論等。其次，熱力學(xué)理論知識(shí)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(shí)與社會(huì)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(duì)課程知識(shí)在社會(huì)情境映射中的遵從與認(rèn)同，從而達(dá)到課程對(duì)知識(shí)傳授與“人的塑造”的意圖與預(yù)期。

四? 改革評(píng)價(jià)方式，落實(shí)課程思政建設(shè)成效

教學(xué)評(píng)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(píng)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(duì)比調(diào)查問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷主要涉及學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的社會(huì)價(jià)值、學(xué)科發(fā)展前景的認(rèn)可與接納判斷；對(duì)學(xué)科發(fā)展與祖國(guó)發(fā)展、人類社會(huì)福祉的價(jià)值判斷；對(duì)所學(xué)課程的學(xué)習(xí)意愿、投入程度和努力程度；對(duì)自己掌握課程知識(shí)、運(yùn)用專業(yè)技能的自我評(píng)價(jià)；對(duì)科學(xué)“求真”的價(jià)值判斷；對(duì)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(duì)自己價(jià)值觀綜合影響的評(píng)判等。通過(guò)對(duì)課前課后調(diào)查問(wèn)卷答案對(duì)比，評(píng)估課程思政對(duì)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(tái)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(tái)發(fā)布相關(guān)問(wèn)題，組織學(xué)生開(kāi)展互動(dòng)式討論，或者應(yīng)用“雨課堂”等智慧教學(xué)軟件進(jìn)行測(cè)驗(yàn)等。一方面可以及時(shí)有效地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)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(duì)節(jié)約用電的認(rèn)識(shí)；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(duì)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(kāi)發(fā)的節(jié)能小裝置；討論中美簽訂石油采購(gòu)計(jì)劃的背景與意義等。通過(guò)對(duì)各類項(xiàng)目化作業(yè)的完成，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)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(lè)，強(qiáng)化其為社會(huì)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(duì)于現(xiàn)實(shí)問(wèn)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(jiǎn)述等，把工程觀念、工程責(zé)任、節(jié)能意識(shí)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(kāi)發(fā)和使用清潔能源，杜絕煤炭的開(kāi)采”等，占比10%～15%。從學(xué)生對(duì)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(yǔ)

工程熱力學(xué)作為國(guó)內(nèi)外多個(gè)理工科專業(yè)本科生的核心課程之一，開(kāi)展課程思政教學(xué)改革對(duì)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(shí)，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(píng)價(jià)方式，將課程思政教育貫穿于課程教學(xué)全過(guò)程，向?qū)W生傳授課程知識(shí)的同時(shí)幫助學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀，對(duì)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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