云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 郭智群 馬彥花 和 婷

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》提出，實(shí)施專(zhuān)業(yè)課課程思政，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，為落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)提供思想政治保障。傳熱學(xué)是能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，能夠?yàn)楹罄m(xù)鍋爐原理和制冷原理等課程的學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。課程內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)深刻、邏輯性強(qiáng)，根據(jù)課程體系在課程中添加思政教育環(huán)節(jié)，提煉出精益求精的工匠精神、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的治學(xué)態(tài)度、高尚的愛(ài)國(guó)情操、人類(lèi)命運(yùn)共同體意識(shí)等方面思政元素，不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)能力，而且有益于對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想引導(dǎo)和價(jià)值塑造，潛移默化地達(dá)到育人目標(biāo)。本文根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，對(duì)傳熱學(xué)課程思政元素深入發(fā)掘，充分融入課程教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐對(duì)傳熱學(xué)課程思政實(shí)施過(guò)程及育人成效進(jìn)行分析和總結(jié)。

一、教學(xué)目標(biāo)與課程思政

傳熱學(xué)課程需要具備高等數(shù)學(xué)、流體力學(xué)和工程熱力學(xué)等課程作為先修課程，課程具有理論與工程實(shí)踐結(jié)合緊密、公式圖表較多、計(jì)算難等特點(diǎn)。課程教學(xué)目標(biāo)為，知識(shí)目標(biāo)：掌握熱能傳遞三種方式的基本理論；能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)分析理論和傳熱學(xué)基本原理，對(duì)傳熱過(guò)程進(jìn)行分析、建模和表達(dá)，并能對(duì)溫度場(chǎng)和傳熱熱流量進(jìn)行計(jì)算求解，以獲得合理有效的結(jié)論。能力目標(biāo)：具備綜合運(yùn)用傳熱學(xué)基本原理對(duì)工程實(shí)際傳熱問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的能力。具備自主學(xué)習(xí)的理念，有持續(xù)學(xué)習(xí)和調(diào)適發(fā)展的能力。素質(zhì)目標(biāo)：能夠在人類(lèi)命運(yùn)共同體框架下就傳熱問(wèn)題的解決方案對(duì)社會(huì)、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展和安全等方面的影響進(jìn)行分析理解和溝通交流，具有良好的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。

基于課程目標(biāo)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞政治認(rèn)同、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化素養(yǎng)、家國(guó)情懷和責(zé)任感、使命感等優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，逐步建立對(duì)傳熱學(xué)課程育人的認(rèn)知和理解，堅(jiān)持知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一，將課程思政教育元素與時(shí)俱進(jìn)融入課程教學(xué)大綱，并在課程教學(xué)中進(jìn)行全面實(shí)踐和持續(xù)改進(jìn)。做好學(xué)生的思想引領(lǐng)、價(jià)值塑造，讓學(xué)生成為全面發(fā)展的能源人才。2020年傳熱學(xué)課程被列入校課程思政示范課培育項(xiàng)目，2021年傳熱學(xué)課程被列為學(xué)校一流本科課程。

二、課程思政元素挖掘與融入

深入挖掘適宜的思政元素有機(jī)融入課程內(nèi)容對(duì)于課程思政教學(xué)改革至關(guān)重要。如果所挖掘的思政案例生搬硬套無(wú)法滲透“傳熱學(xué)”知識(shí)體系，將會(huì)使課程思政教學(xué)效果大打折扣。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)深入考慮傳熱學(xué)課程思維方式和思政內(nèi)涵，正確充分挖掘教材與課程中所蘊(yùn)含的隱性思政元素。

（一）堅(jiān)定科學(xué)精神與家國(guó)情懷

傳熱學(xué)課程涉及導(dǎo)熱、對(duì)流及輻射三種熱能傳遞方式，基本定律和圖表多，理論性較強(qiáng)，推導(dǎo)計(jì)算抽象復(fù)雜，學(xué)生存在畏難和厭學(xué)心理。在教學(xué)中通過(guò)講述傳熱學(xué)曲折前進(jìn)的發(fā)展歷史，傅里葉、普朗特和基爾霍夫等科學(xué)家不斷探索百折不撓的科學(xué)研究精神，培養(yǎng)學(xué)生見(jiàn)賢思齊、學(xué)習(xí)科學(xué)家潛心學(xué)術(shù)求實(shí)進(jìn)取的精神。課程教材選用“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、陶文銓編著的《傳熱學(xué)（第五版）》。陶文銓院士是交通大學(xué)西遷后首批奔赴祖國(guó)西部報(bào)到的本科生，課上為學(xué)生播放陶文銓院士的采訪視頻，使學(xué)生深刻感受陶院士弘揚(yáng)傳統(tǒng)、艱苦創(chuàng)業(yè)的西遷精神和胸懷大局、無(wú)私奉獻(xiàn)的愛(ài)國(guó)情操。

導(dǎo)熱部分教學(xué)中講解“保溫材料”的界定與發(fā)展，一般將導(dǎo)熱系數(shù)小的材料稱為保溫材料，其界定值與各國(guó)保溫材料生產(chǎn)與節(jié)能技術(shù)水平有關(guān)。20世紀(jì)50年代，我國(guó)取值為0.23W／（m·K），80年代取值降低為0.14W／（m·K），2008年的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中界定值減小到0.08W／（m·K）。近年來(lái)隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米多孔材料的有效導(dǎo)熱系數(shù)低至0.02W／（m·K）以下。這些數(shù)據(jù)背后是一代又一代能源人繼往開(kāi)來(lái)的杰出貢獻(xiàn)，也是我國(guó)節(jié)能減排事業(yè)蒸蒸日上的有力佐證。通過(guò)這樣的思政案例，不僅可以使學(xué)生體會(huì)到中國(guó)的高速發(fā)展與守正創(chuàng)新，提升民族自豪感，還能促使將個(gè)人發(fā)展與祖國(guó)命運(yùn)緊緊聯(lián)系的使命感和責(zé)任感，克服畏難情緒，從而提升對(duì)傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)驅(qū)力。

（二）滲透唯物辯證法

唯物辯證法是思政教育的核心內(nèi)容之一，傳熱學(xué)課程中熱能傳遞規(guī)律與唯物辯證法相互印證。發(fā)掘傳熱學(xué)課程所隱含的唯物辯證法理論，推進(jìn)傳熱學(xué)課程與思想政治課程同向同行，能夠幫助學(xué)生鞏固唯物辯證法邏輯思維體系，深刻認(rèn)識(shí)并尊重自然發(fā)展規(guī)律。

歷史上外掠平板湍流對(duì)流傳熱關(guān)聯(lián)式曾利用“比擬理論”，通過(guò)比較容易測(cè)定的湍流阻力來(lái)推導(dǎo)得到。比擬理論充分詮釋了唯物辯證法“世界是普遍聯(lián)系的”這一重要內(nèi)容。故在對(duì)流換熱教學(xué)中，講述流體外掠平板傳熱時(shí)強(qiáng)調(diào)比擬理論的定義及應(yīng)用，使學(xué)生加深對(duì)動(dòng)量方程和能量方程內(nèi)涵的理解與掌握，還能夠進(jìn)一步內(nèi)化馬克思主義“聯(lián)系的普遍性”理論。讓學(xué)生懂得面對(duì)復(fù)雜情況時(shí)，要運(yùn)用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)看待問(wèn)題，善于總結(jié)規(guī)律進(jìn)而舉一反三。

唯物辯證法指出，矛盾普遍存在，任何事物都由對(duì)立統(tǒng)一的矛盾構(gòu)成。要善于一分為二利用矛盾分析法來(lái)處理矛盾。傳熱過(guò)程的分析和計(jì)算這一章節(jié)中，啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生思考：圓管外敷設(shè)保溫層和圓管外增加肋片都使外表面積增加，即增加了導(dǎo)熱熱阻而降低了表面對(duì)流傳熱熱阻，為什么一般情況下增加肋片可以強(qiáng)化換熱，但敷設(shè)保溫層卻削弱換熱？其原因是增加表面積后所引起的對(duì)流熱阻減小量與導(dǎo)熱熱阻增加量的相對(duì)大小，改變程度較大的熱阻就是矛盾的主要方面，而改變程度較小的則屬于次要方面。保溫層多由導(dǎo)熱系數(shù)較低的保溫材料組成，外徑的增加使得換熱面積增大，因此對(duì)流換熱熱阻減小程度遠(yuǎn)小于導(dǎo)熱熱阻增大程度，于是總熱阻增加達(dá)到削弱傳熱的目的。相反，肋片多由導(dǎo)熱系數(shù)較高的金屬制成，總的熱阻顯著低于光滑管。講述過(guò)程中要循循善誘，使學(xué)生明白在處理某個(gè)矛盾時(shí)，要清楚辨識(shí)矛盾的主次兩個(gè)方面，不能均衡用力，而要有的放矢、兩點(diǎn)兼顧。

（三）弘揚(yáng)中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化自信

中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化要走入當(dāng)下，走向未來(lái)，要使優(yōu)秀傳統(tǒng)文化浸潤(rùn)人心，豐富人們的內(nèi)涵，增強(qiáng)學(xué)生文化自信，就要做創(chuàng)造性的轉(zhuǎn)換。古詩(shī)詞是我國(guó)和民族勞動(dòng)、生活的精神產(chǎn)物，是人們?yōu)橹湴恋木窳α浚瑐鳠釋W(xué)課程中創(chuàng)新地引入中國(guó)古詩(shī)詞是一種嶄新的探索。在講授凝結(jié)換熱時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生一起賞析古詩(shī)《夏日南亭懷辛大》。這首詩(shī)抒發(fā)了詩(shī)人對(duì)老友的懷念之情，其中的情境描寫(xiě)“竹露滴清響”意為竹葉輕輕滴下露珠發(fā)出清響。這句詩(shī)將水蒸氣與低于飽和溫度的竹葉壁面接觸時(shí)形成凝結(jié)傳熱現(xiàn)象，以及凝結(jié)液匯聚滴落的情形描述得詩(shī)意靈動(dòng)，形象逼真，與前文“山光落”和“池月上”刻畫(huà)出來(lái)夏日傍晚太陽(yáng)輻射降低，溫度下降相呼應(yīng)，真實(shí)而唯美地勾勒出夏夜的美好景致。引導(dǎo)學(xué)生以強(qiáng)大的文化自信作為個(gè)人奮斗的基礎(chǔ)動(dòng)力，從生活中、詩(shī)詞中體會(huì)凝結(jié)傳熱的現(xiàn)象，在古詩(shī)詞的熏陶下逐步形成傳熱學(xué)獨(dú)有的美學(xué)欣賞。

（四）樹(shù)立“節(jié)約減排”的工程倫理

近年來(lái)全球能源供需矛盾突出，我國(guó)也一度出現(xiàn)能源區(qū)域性、時(shí)段性供應(yīng)緊張情況。提高能源利用效率是維護(hù)我國(guó)現(xiàn)階段能源供需平衡的重要手段。習(xí)近平總書(shū)記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上提出了“雙碳”目標(biāo)，即CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。因此通過(guò)傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)要培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)從業(yè)過(guò)程中具備“節(jié)能減排”的工程倫理。通過(guò)典型一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的講授，應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程應(yīng)用中減少熱損失的重要性，合理增厚保溫層能夠削弱傳熱，減少不可逆損失，節(jié)約能源，使學(xué)生在進(jìn)行熱能開(kāi)發(fā)利用和設(shè)計(jì)過(guò)程中篤行愛(ài)國(guó)敬業(yè)精神，樹(shù)立“節(jié)能”的思想理念。學(xué)習(xí)輻射換熱后，課堂討論導(dǎo)致全球變暖的原因。引導(dǎo)學(xué)生明確，當(dāng)工業(yè)發(fā)展所排放的大量CO2和CFCs等對(duì)紅外波段輻射具有一定吸收率的氣體聚集在地球外圍時(shí)，這些“溫室氣體”不會(huì)阻擋太陽(yáng)對(duì)地球發(fā)出的短波輻射，但會(huì)使地球發(fā)出的長(zhǎng)波輻射無(wú)法散發(fā)到宇宙空間，從而致使地球表面的溫度隨之升高形成“溫室效應(yīng)”，嚴(yán)重威脅動(dòng)植物和人類(lèi)的生存發(fā)展。告誡學(xué)生應(yīng)當(dāng)在人類(lèi)命運(yùn)共同體的框架下掌握溫室效應(yīng)概念及防治措施，牢固樹(shù)立“減排”的環(huán)保意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成節(jié)能減排、低碳出行、綠色生活的良好習(xí)慣，提升能源學(xué)子的責(zé)任感與使命感。

三、課程思政育人成效

要達(dá)到課程思政教育效果，依賴于學(xué)生對(duì)課程思政案例的認(rèn)知和理解，因此傳熱學(xué)課程注重學(xué)生參與教學(xué)管理，包括課程思政內(nèi)容挖掘與融入形式探討，選取大學(xué)生接受度較高且符合課程思政教育目標(biāo)的案例和內(nèi)容作為課程思政元素，最后由學(xué)生參與課程思政成效的觀察、測(cè)評(píng)與調(diào)查反饋等。

通過(guò)對(duì)傳熱學(xué)授課對(duì)象進(jìn)行課程思政滿意度問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果表明在課程思政作用上，43%的學(xué)生認(rèn)為課程思政能加深自身對(duì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的理解及對(duì)傳熱學(xué)工程應(yīng)用的思考有很好的促進(jìn)作用，45%的學(xué)生認(rèn)為有部分促進(jìn)作用，只有2%的學(xué)生認(rèn)為課程思政可有可無(wú)，沒(méi)有明顯促進(jìn)作用。通過(guò)課程思政潛移默化的影響，32%的學(xué)生意識(shí)到需要理論聯(lián)系實(shí)際，解決熱量傳遞問(wèn)題；35.71%的學(xué)生意識(shí)到“節(jié)能減排”的工程倫理，能夠理解國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略，樹(shù)立節(jié)能環(huán)保的理念；15.48%的學(xué)生認(rèn)為強(qiáng)化鞏固了唯物主義辯證法基本理論；13.1%的學(xué)生意識(shí)到抓住主要矛盾的方法論可以幫助解決很多工程及實(shí)際問(wèn)題；只有3.57%的學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到課程思政傳遞的價(jià)值理念。在學(xué)習(xí)收獲和感悟上，100%的學(xué)生對(duì)課程中穿插思政元素感覺(jué)到有收獲，其中，8%的學(xué)生認(rèn)為課程思政可以更好地理解傳熱學(xué)內(nèi)容；23%的學(xué)生表示能夠激發(fā)自己學(xué)習(xí)的興趣；15%的學(xué)生認(rèn)為課程思政能夠在生活中指導(dǎo)自己的行為；8%的學(xué)生認(rèn)為課程思政增強(qiáng)了民族榮譽(yù)感和歸屬感；46%的學(xué)生覺(jué)得課程思政的融入能夠了解時(shí)事并與傳熱學(xué)聯(lián)系。從問(wèn)卷調(diào)查和走訪調(diào)研可以看出，融入課程思政進(jìn)行課程實(shí)踐后，不僅學(xué)生學(xué)習(xí)興趣顯著提升，而且增強(qiáng)了民族自豪感和自信心，有效樹(shù)立了“節(jié)能減排”的發(fā)展理念，較好推進(jìn)了協(xié)同育人的實(shí)質(zhì)效果，傳熱學(xué)課程思政逐步構(gòu)建出知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一的課程體系。

四、結(jié)語(yǔ)

課程思政的宗旨是將專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授、個(gè)人能力培養(yǎng)、價(jià)值取向引導(dǎo)和思想道德引領(lǐng)自然結(jié)合起來(lái)，形成較為系統(tǒng)化的育人機(jī)制，從而解決好立德樹(shù)人的根本問(wèn)題。通過(guò)傳熱學(xué)課程思政建設(shè)實(shí)踐得到以下經(jīng)驗(yàn)：第一，學(xué)生的認(rèn)知水平與接受規(guī)律是呈現(xiàn)課程思政成效的基礎(chǔ)。貼近學(xué)生、貼近實(shí)際生活的思政元素，以及呼應(yīng)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的思政課程內(nèi)容更容易被學(xué)生接受和吸收。牽強(qiáng)附會(huì)或超出學(xué)生認(rèn)知，容易使學(xué)生一知半解、不得要領(lǐng)，喪失對(duì)課程思政內(nèi)容的興趣，達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)。第二，深入挖掘?qū)I(yè)知識(shí)思政內(nèi)涵是提升思政效果的關(guān)鍵。從調(diào)查問(wèn)卷和走訪調(diào)研情況來(lái)看，所挖掘的課程思政案例不僅利于加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容的理解，而且有助于學(xué)生從挖掘出的思政內(nèi)涵獲益，得到正能量的價(jià)值和理念，獲得奮發(fā)向上積極進(jìn)取的內(nèi)驅(qū)力，收獲“節(jié)能減排”的職業(yè)準(zhǔn)則和工程倫理，感受優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的熏陶。第三，專(zhuān)業(yè)課教師的思政敏感程度是進(jìn)行課程思政建設(shè)的保障。教師自身對(duì)思政要素的透徹領(lǐng)悟，能夠巧妙熟練駕馭思政案例并靈活穿插在課程內(nèi)容中，對(duì)于課程思政的課堂組織和實(shí)施來(lái)說(shuō)非常重要。否則即使課程蘊(yùn)含數(shù)量可觀的思政案例，囿于教師思政理解力和教育方法的限制，課程思政也難以取得預(yù)期效果。激活教師思政思路，加強(qiáng)課程思政建設(shè)，才能更好促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)成才。