“红船精神”融入课程思政教学案例分析

2023-09-17吴晓艳张叶

华章 2023年2期

吴晓艳　张叶

[摘要]本文围绕嘉兴学院“红船精神+”的思政育人目标，探讨了热力学第一定律和第二定律中蕴含的红船精神思政元素，通过案例设计及教学实践，将“首创精神”“奋斗精神”和“奉献精神”融入相应内容的教学中，实现了专业知识与红船精神的同向同行，有助于激发学生的学习热情，增强学生的专业认同感和社会责任感，并取得良好的教学效果。

[关键词]工程热力学；红船精神；热力学定律

引言

2020年5月，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确要求“将课程思政融入课堂教学建设全过程”[1]。专业课程在本科四（五）年的学习框架中占有主体地位，是课程思政建设的关键环节，因此，如何将思想政治教育与本科专业课教育有机融合，传授专业知识的同时提高学生的综合素养是目前高校教学改革与创新的核心命题[2]。

“工程热力学”是国内外工科高校一门重要的基础课程，适用于能源动力类、建筑环境类、机械工程类等多个专业。该课程主要讲述热能和机械能相互转换所涉及的基本定律、工质热物性计算、循环分析方法及工程实现途径等[3]。通过该课程的学习，学生可以正确运用能量转换基本规律进行热工过程和热力循环计算，掌握提高循环热力效率的策略，这对学生理解当今社会广泛关注的“双碳”目标、能源高效利用和可再生能源开发利用等问题具有重要的理论指导意义[4]。

目前，国内有关院校的相关专业已针对“工程热力学”课程开展了课程思政建设[5]。如李荣（滨州学院航空工程学院，讲师）提出了构建两个关系、组建一个团队、进行一创一改一优化的“工程热力学”课程思政教学改革思路和方针[6]。苏文（天津工业大学机械工程学院，讲师）提出教学中可围绕“中国自信”“家国情怀”“大国工匠”“责任意识”“创新精神”等几方面挖掘课程中的思政元素[7]。范晶（东北电力大学能动学院，教授）等人讨论了在能源与动力工程专业中开展本课程建设的必要性，并指出教师的示范教育作用、经典案例的引入和思政元素的挖掘是开展课程思政建设的具体措施[8]。史磊（中国民航大学，教师）等人以航空航天类“工程热力学”布雷顿热力循环的课程思政建设为例，提出了课程思政建设实施方案[9]。

由于不同高校的思政育人目标和不同专业的人才培养目标不尽相同。因此，同一门课程的思政元素挖掘与实施，不能一味地复制粘贴其他高校的做法，否则无法体现本校本专业的思政育人特色。嘉兴学院作为红船旁的大学，实施“红船精神+”课程思政育人提升计划，要求将红船精神融入全员全过程全方位育人的顶层设计，把“首创、奋斗、奉献”作为每个学生价值塑造和能力培养的核心元素。

热力学第一定律和第二定律是工程热力学最基本最重要的理论基础，对理解和分析热能转化和热力过程有着重要的意义。深刻挖掘两大定律中的红船思政元素，将其融入课堂教学中的各个环节，有助于学生在理解和掌握专业理论知识的同时提升价值素养，实现知识传授与价值引领同频共振，真正做到“教”“育”双赢红船精神。

一、红船精神思政元素挖掘原則

“红船精神”是中国革命精神之源，习近平同志于2005年6月21日在《光明日报》上刊发的署名文章——《弘扬“红船精神”走在时代前列》中系统阐述了“红船精神”的内涵，即：开天辟地、敢为人先的首创精神，坚定理想、百折不挠的奋斗精神，立党为公、忠诚为民的奉献精神。由于红船精神是社会主义核心价值观的思想文化源泉和重要载体，它所蕴含的“首创精神”是凝聚“富强、民主、文明、和谐”国家发展共识的思想驱动，“奋斗精神”是实现“自由、平等、公正、法治”社会价值目标的根本途径，“奉献精神”是践行“爱国、敬业、诚信、友善”公民道德准则的应有情怀[10]。因此，在挖掘两大定律中蕴含的思政元素时，将红船精神与社会主义核心价值观深度融合，将正确的价值追求和理想信念装入学生的头脑，力求使思想政治理论教育与专业教育协调同步、相得益彰。

工程热力学的教学内容中，能源传递过程中的数量守恒和品质蜕变，本质上是热力学第一定律和热力学第二定律的应用。热力学第一定律从数量上描述了热能与机械能相互转换时的守恒关系，而热力学第二定律从品质上说明热能与机械能之间的差别，指出能量转换是有条件和方向性的。深刻解读两大定律的表述和内涵，可以发现其中蕴含着大量的正能量：“奋斗”“奉献”“爱国”“敬业”等等。

二、课堂教学模式

该课程的特点是理论性较强，思维缜密，推理严谨。在课堂思政的教学设计方面，主要采用“微视角，三结合”的设计思路。这种方法通过引入典型生活实例或学科实例作为问题的切入点，并结合知识点、职业特征要求和生活等方面，对问题进行深入剖析，讲解问题实质，引导学生进行理性思考。在教学实践中，教师通过翻转课堂、小班研讨等教学方法，进行基于互动式交流和探究式讨论的教学改革。这种方法可以减少通过直接宣讲思政元素而引起的学生反感和抵触，同时，通过讨论题目巧妙地“赋能”，引发学生的积极心态、主动思考和行为改善。

在具体应用中，教师通过课前直接导入、知识点导入或知识拓展导入等方式，引入相应的素材或讨论题目，帮助学生理解思政概念和思维方法。采用翻转课堂、小班研讨等互动式教学方法以帮助学生主动探索问题，提升综合分析和解决问题的能力。通过这种教学模式，帮助学生将理论与现实生活相结合，深刻理解和掌握思政的理论，培养学生的思考能力与创造力，让其在逐步实现自我价值的同时，能够更好地为社会做出贡献。

三、思政案例设计

以下将具体的课堂教学实施过程通过案例来展现。

（一）热力学第一定律的表述与实质

热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热力学中的应用，它确定了各种能量在转换时数量上的守恒关系。它在热力学中的表述主要有以下三种：

第一种表述：热能和机械能在转移或转换时，能量的总量必定守恒。

在讲解这一部分内容时，引导学生思考生活中的大多数事情是否遵守着某种“守恒”。从社会资源、生活体验、精力时间等方面分析，任何一件事都遵循“得失守恒”，有其优越性就必然有其弊端。比如，时间对每个人都是公平的，怎么分配时间，决定了今后成为什么样的人，今天的努力决定了明天的自己。作为当代的大学生，学习就是投资，要科学分配好自己的时间和精力，依靠科技创新能力造福国家和人民。

第二种表述：第一类永动机是不可能制成的。

第一类永动机是指不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。第一类永动机听起来是荒唐的，但是在19世纪的时候，试图制造这种永动机的人非常多，当然均以失败告终。随着科技发展和人类认知水平的提高，人们再也不会相信第一类永动机，但生活中是否存在“变相的第一类永动机”呢？工作怕苦怕累，却想要高薪高职；幻想着天上掉馅饼，层出不穷的电信诈骗，等等。当有类似所谓“免费的午餐”到来的时候，还是有很多人会相信自己就是幸运的一个。这种基于人性的“不劳而获”的思想，很显然违背了能量守恒定律。“一分耕耘，一分收获”，劳动是创造价值的唯一源泉。

第三种表述：物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所做的功的總和。

热力学第一定律不仅告诫人们不劳而获是空想，它还指导人们如何才能够不断成长。要想提高个人的能力（增加内能），可以通过自身学习（吸收热量）和外围助力（外界做功）两个方面共同作用才能实现。比如，自身投入的时间、精力，别人的指导帮助、各种规章制度的制约等。通过讲解热力学第一定律的表述，引导学生在追梦的路上做到努力奔跑，奋勇前进。

（二）热力学第二定律的实质

热力学第二定律的实质是一切与热现象有关的过程都具有方向性。也就是说并非所有满足热力学第一定律的过程都能实现。其经典表述有以下两种：

第一种表述：不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化，即克劳修斯表述。

炎炎夏日，空调在耗费电能的条件下完成了把热量从低温的室内排到高温的室外。大量空调的使用，会让整个城市的整体温度升高。而如今，人民对美好生活的向往就是我奋斗目标，美好生活的体验之一就是舒适健康的室内环境，空调已经成为生活必需品，在此背景下，作为“暖通人”，消耗最少的能源创造最适宜的人工环境成为使命。通过这部分内容讲解，提升学生的专业认同感和社会责任感。

第二种表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成有用功，而不产生其他影响。因此，从单一热源取热并使之完全变为功的热机，即第二类永动机是制造不出来的。

热力学第二定律考虑了能量在不可逆过程中转化的耗散效应，由于各种耗散项的作用，能量转化为两部分，一部分是可以被利用的有用功，另一部分是变成了耗散的无用功。因此，评价一套系统是否高效时，要看投入能量后有多少转化为有用功。从热力学第二定律可以看出，无论系统多么高效节能，都会有部分能量转化为无用功，即热机的效率均小于1。热力学第一定律告诉人们，付出才有收获，不劳而获是不可能的。而热力学第二定律告诉人们，投入并不能100%转化为正向的回报。努力之后，能否取得收获、取得多少收获，取决于效率有多高。在此鼓励学生在生活中要选择做“高效族”，而不是“瞎忙族”。引导学生从热力学第二定律的角度理解“好好学习，天天向上”的深刻内涵。

（三）孤立系统熵增原理

熵增原理的内容是，孤立系统或闭口绝热系统的熵只会增大（不可逆过程），或者不变（可逆过程），不会减小。当孤立系统的熵达到最大值时，系统处于平衡状态。熵增原理指出了热力过程进行的方向性，即任何热力过程均会自动朝着熵增加的方向进行。

结合熵的具体内涵，即熵代表着无序、混乱，若没有对抗熵增的措施，系统必然自动走向混乱无序。如何对抗熵增呢？打破孤立系统熵增原理即可。首先，打破孤立系统，使系统与外界能够产生物质或能量交换。比如，通过新陈代谢、锻炼、学习等不断吸收新的有用的物质、能量和信息。其次，要远离平衡态，在生活中则意味着要远离舒适圈。这需要不断给自己设定新的目标和计划，不断创新，不断超越自己。一代伟人邓小平在十一届三中全会提出中国实行“改革开放”的基本政策。“对内改革、对外开放”打破了熵增原理，所以中国经济得到了高速发展，人民生活水平逐年提高。

四、课程思政的运行成效

这种模式激发了学生的学习热情，学生上课抬头率、作业的认真程度、课堂与教师的互动都较以往有明显改善。为了提高课程思政教学效果，及时发现教学中存在的问题，并进行针对性的改进，建立了基于模糊层次分析法的课程思政效果评价模型，通过教师对评价因素进行权重赋值，结合学生的主观评定数据实施量化计算。分析结果表明，96.8%的学生比较认可这种“润物细无声”的德育教学模式，最大的感受是惊喜于书本上的专业知识能与国家倡导的主旋律结合，能用专业知识理性引领自己的人生观、价值观，体会到了不小的成就感和责任感。而在评阅学生上交的大作业时，教师惊喜地发现，有的学生对热力学的两大定律的理解，已经拓展到两大定律对个人发展和社会发展的影响层面。这是非常可喜的。

结束语

本文结合嘉兴学院的思政育人目标，从红船精神的视角对热力学第一定律和第二定律的教学内容进行了思政案例设计。经过运行实践发现，学生能从热力学第一定律和第二定律的本质出发，分析身边遇到的问题和社会热点问题，提升了学生专业认同感和社会责任感，实现了思想政治教育与知识体系教育的有效统一，为“工程热力学”课程思政教学提供了新范例。

参考文献

[1]杜芳莉，刘剑坤，申慧渊.建筑环境与能源应用工程专业课程思政改革探析：以《工程热力学》为例[J].制冷与空调，2020，34（6）：760-764.

[2]娄钦，李凌.提升思政教育目标下“工程热力学”的教学效果[J].上海理工大学学报（社会科学版），2020，42（1）：78-81+85.

[3]刘高洁.工程热力学课程中开展思政教育的探讨[J].教育教学论坛，2019（21）：31-32.

[4]刘红梅，刘文明，刘雪东.将课程思政融入工科专业课程教学的通用性方法探究：以“工程热力学”课程为例[J].教育教学论坛，2022（15）：165-168.

[5]李荣.新工科背景下课程思政融入工程热力学课程中的研究[J].化工时刊，2020，34（10）：60-63.

[6]苏文.《工程热力学》课程实施思政教育的探索与实践[J].化工时刊，2020，34（1）：41-42.

[7]范晶，宋粉红.课程思政背景下《工程热力学》教学探索与改革实践[J].中国电力教育，2021（6）：43-44.

[8]史磊，邓甜.航空航天类“工程热力学”课程思政建设的探索与实践：以布雷顿热力循环为例[J].大学：思政教研，2022（9）：181-184.

[9]浙江省中国特色社会主义理论体系研究中心.红船精神与社会主义核心价值观[N].浙江日报，2018-02-12（01）.

作者简介：吴晓艳（1980— ），女，汉族，山东青岛人，嘉兴学院建筑工程学院，硕士，讲师。

研究方向：建筑节能。