张丹慧，宋圆美，梁儒全

（临沂大学机械与车辆工程学院，山东 临沂 276000）

2016 年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上重点强调：“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”近年来，课程思政已成为课程建设、教学改革的重要方面，工程热力学课程也不例外。很长时间以来，高校专业课程教学运用灌输的传统教学模式，对学生思想的引导以及学习目标的设定没有起到积极的作用，导致部分学生思想迷茫、目标模糊，从而形成学生学习的积极性、主动性不足等局面。为将思想政治教育贯穿大学生学习的整个过程，本文以临沂大学机械与车辆工程学院机械设计制造及其自动化专业、车辆工程专业、机械电子专业中所涉及的工程热力学这一专业核心课为例，探讨将课程思政融入工程热力学课程的教学模式中[1-2]，从而激发学生学习的主动性，培养学生的家国情怀、爱国主义精神，增强学生的节能环保意识。

一、工程热力学课程特点

工程热力学是一门应用性非常强的学科，在工程中的重要领域发挥着不可估量的作用。工程热力学将理论知识联系工程实际，主要研究实际工程中工质的热力学性质、能量相互转换的关系以及探讨如何将热能直接转换利用等问题，是设计、分析、计算内燃机、蒸汽机、供暖装备、制冷机、发电机、压缩机等理论基础。工程热力学是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为依据探讨如何提高能源的利用率及相互转换规律的一门核心课程，也是机械类、航空航天类、车辆工程类等专业重要的专业基础课程[3-4]。

工程热力学是一门理论与实际联系非常紧密的学科。（1）工程热力学主要探讨能够为人类提供能量的物质资源，简称能源。如大家所熟悉的化石能源、可再生能源、原子能、生物质能等。学生首先要了解什么是不可再生能源、可再生能源、一次能源、二次能源、常规能源、新能源等，人类是如何使用这些能源以及这些能源产生的原理。学生通过学习要明白能源通过怎样的途径转化为我们日常生活中的电能、热能、机械能等。（2）工程热力学与工业生产、日常生活紧密相关。如核电站涉及核能转化为电能，熟食的产生来自天然气的燃烧，汽车的动力来源于化石能源石油的燃烧产生的热能。（3）工程热力学与环境休戚相关。全球环境恶化问题主要为因二氧化碳浓度过高导致的温室效应、大气层中臭氧层短缺不能有效阻止紫外线的辐射以及具有腐蚀性的酸雨等。众所周知，化石能源的主要成分是碳元素。而温室效应则是由于化石能源的燃烧产生的大量的二氧化碳排放所导致的热污染，主要体现在工业锅炉、工业窑炉、工业上使用的各种冷却设备等，这些热污染从原则上讲是一切能量转换和能源消费过程中不可避免的损失。臭氧层能够吸收太阳光中对人类和动植物有害的紫外光，它能够减少地球表面所有生物因紫外辐射产生的一系列严重后果。然而，自18 世纪工业革命以来，随着科学技术的不断发展，人们对能源及氟氯烃类物质的消费数量呈现指数倍的增长，而产生的废弃物使臭氧层中臭氧的含量急剧减少，最终形成臭氧层空洞，对人类的健康以及地球上动植物的生存造成严重的危害，导致生态破坏。酸雨是由于化石燃料的燃烧产生大量的二氧化硫和氮氧化合物，被雨水等吸收后从而导致土壤、江河湖泊里的水的酸性增强，影响人们的健康[5]。

二、工程热力学课程思政的引入

工程热力学是机械工程、机械电子、车辆工程等工科专业必修的一门核心课。为将课程思政元素更好地融入工程热力学，要改革教学方法，创新教学模式，重塑课程育人的目标。工程热力学课程主要探讨实际工程中工质本身所具有的能量、能量传递和转换过程以及能量与物质之间的关系。工程热力学的课程目标主要为理解并掌握热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学第三定律的基本原理，并能够运用原理和方法探讨工程实际过程能量相互转化的规律，使学生提出提高能量利用率的方法和手段从而合理并科学地利用能源。但是由于工程热力学课程有理论性强、知识点多且零散，前后联系比较紧密等特点，在学习过程中需要将高等数学、工程化学、大学物理等基础与工程热力学融会贯通，但是部分学生在大学一年级的基础课学习过程中，基本知识掌握不牢固，存在一知半解的情况，从而容易陷入课上讲解一听就会，课下做题一做就错的局面。为从根本上改变学生学习的现状，全面提高学生学习的积极性、主动性和学习的热情，提高教学效果，我们将课程思政与课堂教学相结合，对工程热力学这门课程进行教学改革和创新[6]。

将课程思政融入工程热力学教学过程中，着重体现在教学大纲、教材选用、教学环节的设计等方面。结合工程热力学自身课程特点，融合课程思政元素在工程热力学课程教学中，同时在教材选取上融会贯通课程思政元素，进一步优化课程思政教学设计，从根本上展现出课堂教学育人功能的优势。

（一）教学大纲

教学大纲是专业人才培养体系需求落实到具体课程的体现。对工程热力学课程而言，原来教学目标的设定主要体现在理论知识的掌握和应用方面，对思政环节没有任何要求，教师只是一味地灌输理论知识。当前的课程教学大纲要以增强学生集体荣誉感为主线，培养学生渴望真理、追求真理的责任感和使命感，从而激发学生的爱国情怀，使学生不仅能掌握理论知识，更重要的是加强思想政治教育。因此，教学大纲的制订尤为重要[7]。

（二）教材的选用

教材是高校落实立德树人根本任务的媒介。随着网络化、信息化技术的高速发展，推动了相关课程资源的开发。工程热力学作为工科专业的核心课程，同样具有丰富的数字化课程资源，为学生有效学习和提高课程教学质量提供了便利。数字化教材资源主要有两种链接方式：一种是课程网站，网站内含有各种各样的资源，如课程PPT、每一章节的授课视频、题库、拓展资料、重点难点讲解等，学生可以在任何时间进行相关的学习；另一种是二维码链接，主要内容为工程热力学在工程中应用的相关课件、实例以及综合练习等。通过数字资源的使用，可以使学生将节省查阅资料的时间用于理论知识的巩固与学习方面。

（三）教学环节设计

教学环节的设计在整个教学过程中起到非常重要的作用。课前结合课程思政元素设计好教学方案，有效、合理地安排整个教学过程，是教书育人的基础。针对不同的知识点，设计出结合课程思政的切入点，做好设计方案，这样在课堂上就能胸有成竹地进行课程思政教育。例如，我们在讲到能源的分类及使用时，可以谈一下当今世界和中国能源的特点。众所周知，我们的日常生活主要是吃、穿、住、行等方面，都与能源密切相关。如我们吃的熟食需要消耗天然气，行驶的汽车需要消耗汽油、柴油等。

（四）教学评价

教学评价最直接的手段就是考核。当然，合理、公正并正确的考核方式才是对教学、对学生检验的有效手段。以工程热力学课程为例，考核方式主要体现为教学效果和思想政治教育两部分，而这两部分以平时学习表现和期末考试为主要检验形式。平时学习表现占比40%，期末考试占比60%。课堂教学是教师讲授、学生接受的一个双重过程：教师在讲课过程中倾其所有传授给学生，学生应该认真、仔细地在短暂的课堂教学时间内尽可能多地获取知识。

三、教学过程

（一）教学态度与教学准备

教师的教学工作以育人为天职，以教书为职业。当前，我们的教师团队均是从国内重点大学毕业且具有博士学位的高层次人才，具有较高的职业素养和道德素养，治学严谨，要求严格。课前认真准备每一堂课，深知“台上一分钟，台下十年功”的道理。同时对每章节授课的重点和难点都进行具体的设计，教学目标明确。

（二）教学内容与教学表述

在教学过程中注重对学生进行正确的价值观引导。授课内容充实且深度、广度恰到好处，同时在授课过程中注重理论联系实际，探讨当前学科发展的最新动态和趋势，思路清晰，条理清楚，注重前后知识的关联性。例如，在探讨热能动力装置的概念时，联系当前的工程实际，如我们冬天取暖的锅炉厂、发电厂等，都是通过煤燃烧提供热能，但是产生的热能不能都转化为机械能，必然存在热损失，那么问题自然来了，如何提高转化率？进而联系我们周围直接关联的如汽车、电动车等，通过思维导图不断拓展延伸，进而给学生制造解决问题的紧迫感与使命感。

（三）教学方法与教学手段

在工程热力学教学过程中，我们融合多种教学方法，如采用问题学习法、演示法、练习法、启发式教学等。对不同的知识点采用不同的教学方法，能够有效帮助学生增强学习的主动性和能动性。以“问题学习法”为例，在讲到能源的转化率时，我们可以提出一些与生活、工程实践密切联系的实际问题（如发电厂是如何发电的？1 吨煤能转化为多少度电？转化率为多少？又如汽车消耗1L 汽油转化了多少机械能，如何提高转化率等问题）。学生通过问题查找资料，在查找资料的过程中不断学习新的知识，同时也提高了解决问题的能力。这样不仅使学生明白工程热力学与我们日常生活、工程实践密切相关，还可以更大程度地激发学生的求知欲，调动学生学习的积极性。

（四）课堂管理与教学效果

在课堂管理方面，时刻关注学生的状态，通过雨课堂随机点名提问增强学生的紧张感和对知识的迫切感，使学生认真听课，积极思考问题并能有效练习相关题目。通过整体的教学效果可以看出学生出勤率较高，学习状态良好。从学生能力的角度来看，基本能够掌握热能和机械能相互转换的基本规律，并能推广到其他能量的转换问题；能够分析热力过程和热力循环，找到提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。

四、课程目标

工程热力学研究的是热能与机械能的相互转换及其转换过程所遵循的规律，主要以能源的高效利用、新能源的开发为主要出发点，因此针对工程热力学开展课程思政教育得天独厚。

（一）培养学生的家国情怀、爱国主义精神

讲述实际气体状态方程时，介绍浙江大学侯虞钧教授与美国科学家合作提出的马丁—侯方程，是世界公认的精确的实际气体状态方程之一，但是侯教授面对国外的高薪待遇不为所动，毅然回国。之后，在1981年他又对该方程进行改进，使之用于液相及相平衡的计算。还有清华大学吴仲华先生，于1956 年创建了我国第一个燃气轮机专业，为我国工程热力学的发展做出了突出贡献。

（二）增强学生的节能环保意识

工程热力学是提高能源利用率的技术学科。在许多章节中向学生传达了节能环保的思想，节能环保是全世界面临的重要课题。如绪论部分中介绍全球能源利用的现状：自20 世纪以来，煤炭资源储采比为50年，石油为22 年，天然气为30 年。而在当前热能动力装置中如发电厂等，热能有效利用率仅有40%左右，大部分能量在转换过程中都以无用能的形式损失，如何提高效率，是当前国内外科学家不懈追求的目标。

五、结语

高等教学阶段是学生世界观、人生观、价值观发展成熟的关键时期，正确的思想政治引导是大学生未来发展的一盏指明灯。工程热力学作为工科学生大学阶段一门重要的专业核心课，需要教师在每节课上做到课程目标明确、思政融入准确，学生和教师积极向上，以达到提高教学效果的目的。同时，也期望这门课程不仅能为学生传授专业知识，还能引领学生的价值取向。通过工程热力学课程学习，能够不断加强学生的爱国主义情感、责任感和使命感，使学生能够担起复兴民族的重任。