工程热力学课程思政教学设计及实践
——以东北电力大学为例
2021-01-15洪文鹏姜铁骝
范 晶,张 鹏,洪文鹏,姜铁骝
(东北电力大学 能源与动力工程学院,吉林 吉林 132012)
课程思政是落实立德树人根本任务的重要举措,也是完善“三全育人”的重要抓手。工程热力学课程是东北电力大学能动、建环、核电、新能源等专业的重要基础课,也是机械、材料等专业的核心支撑课,其主要内容与能源高效利用、节能减排和新能源开发等国计民生问题密切相关,对于全面开展课程思政拥有天然优势。
1 教学背景
一直以来,高等教育中“德”“能”分离现象严重,大学生思想道德教育主要由思政课来承担,而专业课程则侧重于专业知识的传授以及专业技能的培养,二者之间缺乏必要的沟通与联系。高校的根本是立德树人,要将其融入思想政治教育、专业知识教育、实习实践教育等各个环节,坚持全员全过程全方位育人(以下简称“三全育人”)[1]。 课程思政是指在高等教育中要加强德育教育,各专业课教师在课程授课中不仅要讲授专业知识,还要深挖课程的德育元素对学生进行思想引导和价值观塑造,使专业课与思政课同向同行,形成协同效应[2-4]。
工程热力学是能源动力类专业非常重要的专业基础课,是后续专业课程锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂、燃烧学的理论基础。工程热力学研究内容与能源高效利用、节能减排、新能源开发等国计民生密切相关,学生对工程热力学理论的学习及掌握程度直接影响其专业水平,对将来从事科学研究、工程应用以及管理工作都十分重要[5]。
2 教学目标
在深刻把握成果导向、学生为本、持续改进三大工程教育理念的基础上及在充分认识课程思政协同育人重要意义的前提下,结合本校能动专业培养方案对学生具有解决能源动力工程复杂工程问题能力的要求,从知识、能力、素养等三个维度重新确立课程教学目标。知识目标上,希望通过课程教学让学生能够准确概括描述热力学基本概念的定义,可以准确计算各种工质的热力性质,总结并归纳热能与机械能转换的规律并熟练运用这些规律来分析和计算实际热工过程和热力循环。能力目标上,希望学生通过课程学习,在理论联系实际、逻辑思维能力、抽象分析能力、总结归纳能力、分析计算能力、自主学习能力、语言表达能力等各个方面有所提高和锻炼。素养目标上,希望通过课程思政,培养学生具有科学发展观的眼光、具有严谨求实的科学家精神、具有担当意识,热爱祖国并践行社会主义核心价值观。
3 教学内容
3.1 课程内容
工程热力学内涵丰富、概念抽象、公式繁多、理论联系工程实际广,结合课程定位和课程教学目标设计工程热力学的主要教学内容,包括能源及其应用、热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律、工质热力性质及流动过程、蒸汽动力循环等。其中热力学第一定律、热力学第二定律共同构成了工程热力学的理论基础,是本课程的教学重点。
3.2 教学难点
工程热力学教学过程中具有挑战性的有两点,即:(1)个别基本概念难以理解,如焓和熵,学生都戏称“学焓寒心、学熵伤心”。在这方面,教学中将热力学定律与人生哲理、生活常态进行了结合与隐喻,使概念更形象更易懂。(2)热力学思维的构建及应用。在这方面,教学中将科研前沿引入教学,引导学生运用工程热力学理论来分析复杂工程问题,既激发了学生的学习兴趣又夯实了理论的基础。
3.3 教学要点
立德树人是高等教育德的根本任务,要将其贯穿教育教学全过程,实现三全育人。全面推进课程思政是落实立德树人根本任务的重要举措,也是完善“三全育人”的重要抓手。因此在工程热力学课程教学中贯彻执行课程思政的基本要求是本课程的教学要点。工程热力学开展课程思政拥有天然优势,其诸多内容都非常适合展开思政教育,比如能源现状、节能减排、热力学定律等。
4 教学设计
结合课程教学目标、结合专业人才培养方案、按照立德树人根本任务要求,从显性育人及隐性育人两方面进行了课程思政建设与实践。
4.1 显性育人方面
从为人师表、遵守时间(一般授课提前 20 min到教室)、 精益求精、关心学生等方面做到言传身教,感染学生。将胖5、华龙一号、高铁、5G、嫦娥5号等我国先进的科学技术以及“抗疫” “人类命运共同体”“碳中和碳达峰目标”等可持续发展政策与理念引入课堂讨论并思考,增强学生民族自豪感,加强学生对“制度自信”的理解,培养学生开放包容的心态以及可持续发展的理念。课程采用了化零为整的教学方式,充分利用课前课间时间给学生播放时政要闻、科技进步、军事信息、先进事迹等让学生观看并讨论,引导学生关心国家大事,关注国家发展,早做职业规划,树立职业发展目标。
4.2 隐性育人方面
深度挖掘本课程的思政元素,并对授课内容进行合理的教学设计及德育融入。如:(1) 在绪论能源应用部分讲述中加入能源现状的分析以及节能减排的意义,培养学生节能减排意识、忧患意识以及生态文明发展;(2)在课程相应内容的讲述中,穿插讲述学科内国内外科学家的故事及事迹,培养学生科学家精神及追求真理的坚定决心;(3)在热力学定律讲述中,教导学生“实践是检验真理的唯一标准”,引导学生从能量守恒和能量品质高低的角度看待当下的努力与未来的收获。
5 结语
高校教师不仅要在课堂传授专业知识,还应该结合课程特点充分挖掘思政元素,利用隐性的育人课堂在“立德树人”中“细”做文章,“精”下功夫。工程热力学是能源动力、机械化工等专业的基础课,以东北电力大学为例,有大约1/3/的在校大学生要学习工程热力学这门课程,因此是非常重要的育人阵地。基于课程思政的育人理念,在工程热力学课程讲授中进行探索与实践,巧妙地将社会主义核心价值观、可持续发展观、家国情怀等德育元素与课程内容有机结合在一起,有力实现了三全育人的目标。