周嚇星，楊文斌，饒久平，曾欽志

（福建農(nóng)林大學(xué) 材料工程學(xué)院，福建 福州 350002）

熱工理論基礎(chǔ)是研究熱能在工程上有效利用的一門綜合性技術(shù)科學(xué)，是21世紀(jì)林業(yè)工程類、能源動(dòng)力類、機(jī)械類、交通運(yùn)輸類、土建類、材料類、化工與制藥類、輕工紡織食品類、環(huán)境與安全類專業(yè)人才工程素質(zhì)的重要組成部分[1]。熱工理論基礎(chǔ)這門課面向木材科學(xué)與工程專業(yè)大二學(xué)生，是專業(yè)必修課，其課程目標(biāo)是掌握熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換和熱量傳遞的規(guī)律性，了解熱工設(shè)備是如何按照熱工理論研究的規(guī)律進(jìn)行工作，了解提高能量轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)措施，為學(xué)生今后從事木材工業(yè)的科研工作和解決實(shí)際工程問題的初步能力奠定必要的熱工理論基礎(chǔ)。近兩年的教學(xué)工作中，課程團(tuán)隊(duì)教師積極貫徹“三全”育人的教育方針，探索如何在課程教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)同頻共振、協(xié)同育人，獲批學(xué)校課程思政教改項(xiàng)目，課程思政教學(xué)育人效果良好。

1 熱工理論基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)

熱工理論基礎(chǔ)主要包含工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩部分，工程熱力學(xué)主要研究熱能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律及提高能量轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)措施；傳熱學(xué)主要研究熱量傳遞的規(guī)律。熱工理論基礎(chǔ)課程理論性強(qiáng)，涉及較多的公式和定律，比較枯燥難懂，而且需要學(xué)生有較強(qiáng)的實(shí)踐性，掌握提高能源轉(zhuǎn)換效率、合理利用能源的辦法和途徑。

2 熱工理論基礎(chǔ)課程思政的具體措施

發(fā)揮專業(yè)課程的隱性教育功能，以育人和專業(yè)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)為目標(biāo)，探求恰當(dāng)?shù)恼n程思政融入路徑，培養(yǎng)德才兼?zhèn)淙姘l(fā)展的人才具有重要的意義[2]。將“立德樹人”作為教學(xué)工作的中心環(huán)節(jié)，切實(shí)增強(qiáng)教師的“育德意識(shí)”和思政素養(yǎng)，做好課程的整體規(guī)劃，在理論知識(shí)的講述和實(shí)驗(yàn)課程的操練基礎(chǔ)上，無痕地融入思政元素，以學(xué)生的獲得感為“課程思政”改革效果的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到“春風(fēng)化雨，潤物無聲”的效果，實(shí)現(xiàn)全程育人。

2.1 凝練課程思政目標(biāo)

在課程教學(xué)中把馬克思主義立場觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)相結(jié)合，注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約利用能源和資源意識(shí)，提升學(xué)生的生態(tài)文明意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生節(jié)能減排觀念；弘揚(yáng)精益求精的大國工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的科學(xué)思維能力；引導(dǎo)學(xué)生熱愛知識(shí)、熱愛科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于實(shí)踐的能力；倡導(dǎo)并踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，增強(qiáng)學(xué)生科技強(qiáng)國意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具有一顆感恩的心和科技報(bào)國的家國情懷，樹立“強(qiáng)國志，報(bào)國行”的遠(yuǎn)大志向。

2.2 挖掘與融入思政元素

2.2.1 融入節(jié)能減排意識(shí)和生態(tài)文明教育

“節(jié)約資源是我國的基本國策”，節(jié)能減排是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇，是維護(hù)中華民族長遠(yuǎn)利益的必然要求。十九大報(bào)告中，習(xí)總書記指出堅(jiān)持人與自然和諧共生，必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)。

2.2.2 融入科學(xué)發(fā)展觀教育

通過講解工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)的發(fā)展史，詮釋其所蘊(yùn)含的以人為本、全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)的發(fā)展觀，引導(dǎo)學(xué)生珍惜大學(xué)四年時(shí)光，制定目標(biāo)，規(guī)劃人生。

2.2.3 融入求真務(wù)實(shí)的態(tài)度和工匠精神

熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律揭示了第一類和第二類永動(dòng)機(jī)的想法都是徒勞的，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的理解，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)的科研態(tài)度。工匠精神是一種嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精、追求完美、勇于創(chuàng)新的精神。引導(dǎo)學(xué)生不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，更要勇于創(chuàng)新。

2.2.4 融入科技強(qiáng)國、科技報(bào)國理念

闡述熱力學(xué)發(fā)展史，弘揚(yáng)老一輩科學(xué)家為祖國科研事業(yè)奮斗終身的精神，結(jié)合當(dāng)前科研熱點(diǎn)以及科研改變生活的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生樹立科教興國的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科技報(bào)國的情懷。強(qiáng)化工程倫理教育，深化工程師職業(yè)倫理和社會(huì)責(zé)任的價(jià)值培育，明確指出工程實(shí)踐對(duì)人類生存與發(fā)展的重要意義。

2.2.5 融入中華民族傳統(tǒng)高尚品格

“善上若水”“向上向善”“德厚者流光”“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”，在課程講解時(shí)挖掘古人處世的人生哲理，號(hào)召學(xué)生以正確的榮辱觀為指導(dǎo)，堅(jiān)定正確的行為導(dǎo)向。

2.3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法

2.3.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新教學(xué)方法

創(chuàng)新教學(xué)模式、改革教學(xué)手段、優(yōu)化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)“顯性課堂”與“隱性課堂”相結(jié)合[3]。采用普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社李長友主編的《熱工基礎(chǔ)》作為授課教材，采用高等教育出版社張學(xué)學(xué)的《熱工基礎(chǔ)》作為參考教材。在緒論講解能量與能源時(shí)[4]，通過數(shù)據(jù)、圖片、視頻等形式展示當(dāng)前我國能源利用現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合全球氣溫變暖，我國能源資源匱乏、環(huán)境污染嚴(yán)重等實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生思考解決當(dāng)前能源現(xiàn)狀的方法，引導(dǎo)學(xué)生思考自己當(dāng)前是否存在哪些不良習(xí)慣，由學(xué)生回答如何改變?nèi)粘２涣剂?xí)慣。采用教師講授、設(shè)問釋疑、延伸思考、小結(jié)歸納等方法，鼓勵(lì)學(xué)生思考除了節(jié)約資源還有哪些方法可以改變當(dāng)前我國能源現(xiàn)狀，有機(jī)結(jié)合節(jié)能減排理念宣傳[5]，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)能減排的意識(shí)。啟發(fā)學(xué)生思考如何提高木材利用率及功能化改良木材，增加木材附加值，解決森林資源的稀缺性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)木材剛性需求的矛盾。再圍繞科技是第一生產(chǎn)力、創(chuàng)新發(fā)展理念等思政元素，從發(fā)展生物質(zhì)材料、生物質(zhì)能源角度，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生對(duì)自己所學(xué)專業(yè)的思考，引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)角度出發(fā)，為節(jié)能減排貢獻(xiàn)一份力量,增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和成就感。結(jié)合當(dāng)前能源利用率低的問題，引出熱工基礎(chǔ)是研究熱能利用的基本原理和規(guī)律，以提高熱能利用經(jīng)濟(jì)性為主要目的的一門學(xué)科，自然而然讓學(xué)生感受到課程學(xué)習(xí)意義，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

第一章基本概念，提到“孤立系統(tǒng)”只是一個(gè)理想化的假想系統(tǒng)，在自然界并不存在真正的孤立系統(tǒng)，小到家庭、校園、社會(huì)、大到國家、全球，我們的行為都會(huì)對(duì)別人和社會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此我們參與公共生活時(shí)，必須舉止文明，尊重他人的需要和公共利益。將抗擊疫情的感人故事融入課程思政教學(xué)中，讓同學(xué)們學(xué)習(xí)抗疫英雄們勇于擔(dān)當(dāng)?shù)木?。我國在疫情期間始終對(duì)全國人民生命安全和身體健康負(fù)責(zé)，體現(xiàn)了社會(huì)主義制度的優(yōu)勢，同時(shí)我國始終秉持構(gòu)建人類命運(yùn)共同體理念，對(duì)全球公共衛(wèi)生事業(yè)盡責(zé)，踐行世界大同、天下為公，培養(yǎng)學(xué)生全球格局和胸懷天下的思維。講到“壓力”時(shí)，分享蘇東坡的一首詩歌“題西林壁”，告訴學(xué)生要辯證地看待問題，辯證地看到壓力，化壓力為動(dòng)力。講解“可逆過程”時(shí)，提到“耗散效應(yīng)”，向?qū)W生提問一天24 h，你覺得哪些是沒必要做的，而這些事情卻耗散你很多的時(shí)間和精力，引導(dǎo)學(xué)生自我反思，珍惜時(shí)間，做好規(guī)劃，減少不必要的精力消耗。

第二章熱力學(xué)第一定律，講述熱力學(xué)第一定律發(fā)展過程中涌現(xiàn)的一批批科學(xué)家的典型故事，強(qiáng)調(diào)榜樣力量，強(qiáng)化民族團(tuán)結(jié)意識(shí)和愛國情懷。第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，我們“心存高遠(yuǎn)”但要“腳踏實(shí)地”，以李大釗先生語錄與學(xué)生共勉“凡事都要腳踏實(shí)地去作，不馳于空想，不鶩于虛聲，而惟以求真的態(tài)度作踏實(shí)的工夫。以此態(tài)度求學(xué)，則真理可明，以此態(tài)度作事，則功業(yè)可就。”

第三章熱力學(xué)第二定律，講到氣體動(dòng)力論和熱力學(xué)的主要奠基人之一德國物理學(xué)家克勞修斯從小致力于研究熱力理論的故事，引發(fā)學(xué)生對(duì)夢想這個(gè)話題的討論，鼓勵(lì)學(xué)生要有夢想，要規(guī)劃好大學(xué)四年時(shí)光，朝著夢想前進(jìn)。

第四章水蒸氣和濕空氣，水蒸氣來源于水的定壓汽化過程，是熱工技術(shù)上應(yīng)用最廣泛的工質(zhì)。采用啟發(fā)式講解、設(shè)問共情、結(jié)尾點(diǎn)睛的方法，循序漸進(jìn)、自然融入節(jié)約用水，保護(hù)水資源。舉例關(guān)于“水”的古詩詞、成語和哲理，引發(fā)學(xué)生討論，出自《道德經(jīng)》的“上善若水”，《太極拳》的“水靜則柔，動(dòng)則剛”，荀子的“水能載舟，亦能覆舟”等，希望與學(xué)生共勉，為人處世猶如水一般，善于便利萬物，不與人紛爭不休，有能容天下的胸襟和胸懷天下的氣度。在講到“干度”“過熱度”時(shí)，自然談到“凡事講究一個(gè)度”。

第五章制冷裝置循環(huán)，從制冷劑的發(fā)展概況，談到制冷劑的使用要考慮減少對(duì)臭氧層的破壞，告誡學(xué)生以后從事在選購和使用制冷劑時(shí)，要注意燃燒性、爆炸性和毒性等安全性事項(xiàng)，深化工程倫理教育。

第六章熱量傳遞基本方式，注重理論知識(shí)與日常生活的聯(lián)系，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。提到純銅的導(dǎo)熱系數(shù)為398 W/(m·K)，而黃銅（70%Cu,30%Zn）的導(dǎo)熱系數(shù)為109 W/(m·K)，純鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為236 W/(m·K)，而鋁合金（87%Al，13%Si）的導(dǎo)熱系數(shù)為162 W/(m·K)[6]，純金屬的導(dǎo)熱系數(shù)較大，我們可以通過這個(gè)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的真?zhèn)?。中國建筑能耗約占全國總能耗的33%以上，且建筑能耗占社會(huì)總能耗的比例在逐年增長[7]，因此，國家提倡建筑節(jié)能，從2001年10月1日起，國家規(guī)定新規(guī)劃的樓盤必須制作外墻保溫層。木材作為多孔材料，導(dǎo)熱系數(shù)很低，有望作為保溫材料。當(dāng)前，學(xué)院福建省“百人計(jì)劃”專家特聘教授英國布魯內(nèi)爾范毜仔教授做了大量的真空絕熱板研究，木材科學(xué)系新來教師張雪霞去年剛獲得國家青年基金項(xiàng)目，研究竹纖維保溫材料，同學(xué)們?nèi)绻信d趣可以去圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)，也可以加入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，到實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行科學(xué)研究。

2.3.2 豐富教學(xué)活動(dòng)

通過討論會(huì)、分享會(huì)、主題活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)等，激發(fā)并持續(xù)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如：鼓勵(lì)學(xué)生思考解決節(jié)約資源的方法，學(xué)生自己制定蛻變計(jì)劃、通過朋友圈打卡、雨課堂發(fā)布照片等形式記錄踐行過程，待課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生總結(jié)自己這一個(gè)學(xué)期是否已經(jīng)改掉原有的壞習(xí)慣，并由其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)該同學(xué)的蛻變，有哪些還需持續(xù)改進(jìn)，通過教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生反饋、他人點(diǎn)評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生反思、分享所思所得、教師總結(jié)等辦法，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約用電、用水、用紙、環(huán)保出行的好習(xí)慣。期中設(shè)計(jì)“時(shí)政，我來說”環(huán)節(jié)，學(xué)生以與本課程相關(guān)的時(shí)事政治、新聞事件等為內(nèi)容，在課堂上陳述觀點(diǎn)，然后師生點(diǎn)評(píng)。

啟發(fā)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐及日常生活的觀察及思考，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用傳熱學(xué)知識(shí)解釋生活中出現(xiàn)的現(xiàn)象及問題。講到傅立葉定律時(shí)，提出問題“傅里葉定律在木材干燥傳熱過程中的指導(dǎo)意義”鞏固學(xué)生理論知識(shí)的理解和應(yīng)用；布置傳熱學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)“從今天開始，注意觀察你們洗好晾曬的衣服晾干情況，觀察哪部分干的快，哪部分干的慢，并從傳熱學(xué)角度思考是什么原因”，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用和融會(huì)貫通。

強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，本課程除了36學(xué)時(shí)理論課，還有8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課，包含導(dǎo)熱系數(shù)測定和固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定2個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)課程表現(xiàn)情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況，采用小組自評(píng)、小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)等打分方式，調(diào)動(dòng)每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。要求學(xué)生要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確使用符號(hào)、單位，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)誠信的重要性。通過學(xué)生的實(shí)際操作，讓他們真切感受到如果操作不當(dāng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出錯(cuò)，由學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的態(tài)度和解決問題的能力。

2.3.3 合理利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

課堂上，讓手機(jī)從“低頭的工具”變成“抬頭的利器”[8]。根據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些判斷題、選擇題和開放性簡答題，利用雨課堂，讓學(xué)生進(jìn)行線上回答，及時(shí)收集學(xué)生的答案。下課前留出一點(diǎn)時(shí)間，打開“彈幕”功能，讓學(xué)生表達(dá)自己對(duì)本節(jié)課堂授課情況的想法，實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解情況[9]。老師在學(xué)生完成作業(yè)后，將作業(yè)答案及各章節(jié)歸納的重難點(diǎn)知識(shí)上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)供學(xué)生學(xué)習(xí)。課后，學(xué)生有不懂的問題可通過QQ、微信等通信工具隨時(shí)與老師保持聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)在線答疑，引導(dǎo)學(xué)生參與中國大學(xué)慕課精品課程的學(xué)習(xí)，開拓學(xué)生的視野，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。

2.3.4 優(yōu)化考核方式

積極推行學(xué)生成績量化考核管理，細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)，增加考核方式。平時(shí)考核占60%，其中：課堂出勤占總評(píng)5%，嚴(yán)格執(zhí)行課堂考勤，每缺席1次直接扣3分，遲到或者早退1次扣1分，無故曠課3次、遲到或者早退5次以上不能參加本課程的期末考試；出勤是體現(xiàn)社會(huì)主義核心價(jià)值觀敬業(yè)的直觀表現(xiàn)；課堂提問、討論和互動(dòng)占總評(píng)10%；課后作業(yè)占總評(píng)25%，共有4次作業(yè)，每次作業(yè)為計(jì)算題5題，要求認(rèn)真完成，不抄襲其他同學(xué)作業(yè)，體現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、誠信；實(shí)驗(yàn)成績占總評(píng)20%；期末考試占40%，期末考核采用閉卷考試，考試題型靈活多樣，考試題目合理融入思政元素。

2.3.5 切實(shí)加強(qiáng)教師思想政治工作

課程思政建設(shè)要取得成效，教師是關(guān)鍵[10]。這兩年，學(xué)校和學(xué)院開展一系列思政教學(xué)培訓(xùn)、課程思政競賽，開展《習(xí)近平總書記教育重要論述講義》的學(xué)習(xí)，目前材料工程學(xué)院木材科學(xué)系已有4門課程獲批學(xué)校課程思政項(xiàng)目，課程團(tuán)隊(duì)教師多次交流、研討課程思政元素的挖掘和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)，教師也不斷以“四有”好老師的標(biāo)準(zhǔn)鞭策自己，以德立身、以德立學(xué)、以德施教。

3 熱工理論基礎(chǔ)課程思政的成效

通過能源和資源現(xiàn)狀分析，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，養(yǎng)成學(xué)生節(jié)約資源的好習(xí)慣，以往學(xué)生下課后都不關(guān)電燈、不關(guān)空調(diào)，現(xiàn)在學(xué)生下課后能主動(dòng)關(guān)掉電源；學(xué)生課后自主查閱文獻(xiàn)、參與科研項(xiàng)目，提高學(xué)生科研創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生的專業(yè)認(rèn)識(shí)更加深刻，專業(yè)認(rèn)同感提升，專業(yè)思想更加牢固；通過榜樣力量的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科技強(qiáng)國意識(shí)和愛國主義情懷；通過作業(yè)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和解決問題的能力，學(xué)生對(duì)熱工理論知識(shí)的理解和把握更為積極、主動(dòng)，學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果也得到了提高。