李方杰 李九霄 杨东野张 艳 刘 敏

（1.上海工程技术大学材料工程学院 上海 201602；2.上海应用技术大学材料科学与工程学院 上海 201418）

2020年6月1日，教育部颁发了《高等学校课程建设指导纲要》，旨在全面推进高校课程思政建设[1]。该《纲要》指出高校要深化教育教学改革，充分挖掘各类课程的思想政治资源，重点发挥每门课程的育人作用，全面提高人才培养质量。课堂教学是课程思政建设的主要渠道，要把课程思政建设在课堂教学中真正的落实到各方面，贯穿于人才培养各环节。“材料加工冶金传输原理”是材料工程学院材料成型及控制工程专业基础课，以高等数学、大学物理、物理化学等公共基础课程为基础，涵盖并优化了专业改革前的“流体力学”“传热学”及“传质学”课程的内容[2-4]。课程主要讲授流体流动过程、传热过程以及传质过程的基本理论和基本方程，以及三种传输现象的类比分析，并结合学科发展前沿及最新技术介绍了它们在材料加工及冶金工程实践中的主要应用，为学生架构了动量、热量及质量传输的微观机理与材料加工及冶金中宏观应用的桥梁。材料加工冶金传输原理课程与思想政治理论课应该同向同行，形成协同效应，在传输课堂专业知识的同时，也进行思想政治教育。

1 课程育人目标

“材料加工冶金传输原理”是一门重要的专业基础课[5-6]，在该课程中深挖思政元素，厚植爱国情怀具有重大意义。开展课程思政教学设计，以培养理想信念为核心，基于立德树人的根本，将传输原理中蕴含的思政教育内涵与传输原理专业知识有机融合在一起，获得传道受业与价值观引领的有机统一，强化高校为党育人、为国育才的立身之本。具体的育人目标如下：

（1）在知识传授层面上，主要讲授动量、热量和质量传输的基本概念、基本原理和规律，培养学生掌握动量、热量及质量传输的基本原理，了解材料加工及冶金过程中的各种传输现象，以及各因素对传输过程的影响规律，为今后的就业及进一步深造打下坚实的理论基础。

（2）在技能培养层面上，培养学生运用动量、热量及质量传输的基本理论和研究方法去分析、解决实际工程和科学问题的能力。如应用课程中的“非稳态导热理论”理解高强钢的生产过程、利用课程中的“分子扩散和对流传质理论”避免出现昆山中荣金属制品有限公司特别重大的铝粉尘爆炸以及钢水精炼炉内冷却水管爆裂，蒸汽导致压力容器爆炸等事故。

（3）在价值观引领层面上，培养学生善于运用马克思主义的立场、观点和方法发现问题、分析问题、解决问题，在课程的讲授过程中，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。如在管路计算及传热计算等章节涉及到的试差计算方法，可以引导学生增强自身抗挫能力，养成精益求精的科学探索精神；穿插国家航空航天重大工程中的传热问题，提高学生的爱国热情和民族自豪感；讲述钢铁工业的发展现状，使大学生充分认识到中国钢铁行业逐渐发展变强的发展趋势，激发学生立足冶金行业全面赶超世界先进水平而努力学习和奋斗。

2 知识点与对应的思政要素

2.1 理解热的本质

思政要素：历史上，人们对“热究竟是什么”一直争论不休。古希腊人认为热、火、燃烧是指同一种物质；中国古代的五行之说，也是将火作为一种物质看待。也有人从摩擦起火出发，认为“木与木相磨则燃”。这就是关于热的两种观点——物质观和运动观。后来，科学家布拉克提出了“热质说”，认为热质从高温物体流向低温物体，直至两者温度相等，并且传递过程中热质守恒。尽管这一学说可以解释冷却和热辐射等多种热现象，但仍然无法解释摩擦生热现象，尤其是两个冰块摩擦生热化成水的现象。直到“热动说”提出热是运动的表现，并且精准用实验测定了热和运动的定量关系，热的概念才确立起来。通过介绍古往今来国内外科学家们对于热本质的不懈研究，向学生传输科学家们这种不断靠近真理的探索精神，培养学生严谨的科学素养、系统的思维能力及精益求精的科学精神。

2.2 理解热量传输的重要作用

思政要素：2003年2月1日美国东部时间上午9时，“哥伦比亚”号魂断归途，在得克萨斯上空解体坠毁，7名宇航员全部遇难，在悲伤的同时我们更应该弄清事故的原因。“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会公布的调查报告称，在起飞阶段，外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机左翼前缘的名为“增强碳碳”（即增强碳-碳隔热板）的材料。当航天飞机返回时，经过大气层，产生剧烈摩擦使温度高达1400℃的空气在冲入左机翼后融化了内部结构，致使机翼和机体融化，导致了悲剧的发生。“哥伦比亚”号在太空飞行的16天中，NASA有足够的时间对发射期间击中航天飞机左侧热保护层的残骸进行研究分析。但在NASA负责人看来，这一残骸对航天飞机造成的危险“无关紧要”。通过介绍热量传输基本规律的理论知识在航天飞机上的重要应用，以及工程项目决策者在趋利心态下的错误行为造成不可挽回的重大损失，鞭策学生成为一个造福人类和持可持续发展理念的现代工程师，在面对道德困境时，能够做出正确的判断和选择。

2.3 掌握热量传输的基本规律

思政要素：在讲解热阻类比电阻的结论中，得到了单层平壁中单位面积导热热阻与平壁的厚度成正比。联想到实际生活应用中挑选锅的实例，为了获得较低的导热热阻，是否意味着我们在挑选锅的时候要越薄越好呢？实际上，基于热量传输中的热阻分析法而言，这是正确的。但是若锅的厚度过薄，锅就很容易被烧坏。所以，我们做任何事情都要综合考虑，锻炼自我整体思维能力，既把握事物的主要矛盾，又不至于超出事物“度”的范围，抓关键的同时联系实际。从多方面综合思考问题，在热量传输理论的教学过程中充分体现辩证思维。再比如提高热量传输效率的方法有很多，主动强化传热需要消耗更多的外部功耗，被动强化传热虽然没有或者可以减少这些功耗，但是对传热对象要求更高的加工制造要求。即换热过程中的高效、经济、可靠等指标既相互促进又相互制约，需要进行整体的综合评价。在讲解这部分内容时，我们要向学生传达综合全面发展，实现整体平衡的思想。

3 教学反思

通过学生的课堂表现，可以看出“热本质”的探索历程激起了学生的学习兴趣，在介绍“哥伦比亚”号航天飞机坠毁事件时，学生们感到十分悲痛和可惜，并深深认识到热量传输相关理论知识的重要应用价值和在航天等各行业中的核心地位。在讲解热量传输的基本规律时，通过提问题和联系生活实际的教学方法，学生保持了较高的学习兴趣。然而，课程教学还存在以下值得进一步提升的地方。

（1）在介绍热本质的研究历程时，应增加核心关键词的板书，如“热动说”“热质说”来深化学生的理解和记忆，在学生的心里搭建“热”的相关知识网。

（2）注意搜集有关热量传输基本规律的具体实例，注意实例与理论的紧密关联性以及与时俱进程度，及时更新实例内容。

（3）进一步完善学生对授课内容的反馈与评价体系，优化教学内容和思政导入的接入点，使得思政内容能够润物细无声的涌入学生的心房，如借助调查问卷、学生心声小贴纸及时关注学生对课程思政元素导入的反应和意见，以便更好的改善教学手段和教学方法，从而进一步提高教学水平。