信息化教育背景下冷热源工程课程思政建设探索

孙彦红,鲁进利,王昌龙,钱付平

(安徽工业大学 建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002)

2020年上半年，为落实疫情防控期间“教师不停教、学生不停学”的要求，师生通过直播、录播、SPOC等多样化教学模式，结合QQ群、微信群、钉钉等，连线互动，开启了全新的课堂教学模式[1-2]。线上教学虽是疫情防控期间的应对之举，但更是推进信息化教育的重要契机。信息化教育是在现代教育思想和理论的指导下，运用计算机、多媒体、大数据、智能软件、可视化技术和网络通讯等现代信息技术，开发教育资源，优化教育过程，以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式[3-4]，对深化教育改革，推动教师改变教学理念，提升教师应用现代信息技术能力，打造优质丰富的线上课程教学资源，从而适应正在到来的信息化社会具有重大意义。而在经济全球化新时代背景下，大学生思想容易受到西方文化和价值观念的侵袭。培养什么人、怎么培养人、为谁培养人、成为中国高等教育必须回答的根本问题[5-6]。

一、课程思政建设的意义

冷热源工程是建筑环境与设备工程专业的核心课程，这门课程主要阐述了冷热源的基本理论、冷热源工质、冷热源设备和系统以及冷热源系统的控制[7-8]。通过本课程的教学，使学生具备多层次能力。第一，学科知识能力。学生依靠课本、教学、图书馆资源、互联网工具，熟练掌握冷热源基础理论、热工计算、冷热源设备选择、冷热源机房工艺设计，以及建筑环境调控与能源利用的科学方法。第二，信息技术和创新能力。随着互联网+、大数据、信息技术在建筑行业的渗透，学生应适应工业化和信息化的需要，熟练使用计算机系统软件(如SolidWorks、BIM、AutoCAD等)和程序设计方法，并具备本专业领域创新思维和工程设计能力，能够结合所学专业知识分析社会及工程问题，提出解决方案。第三，人文素养和价值观。领略中国智慧，激发学生民族自信心和对冷热源行业领域发展信心，形成绿色生态、节能环保价值观，培养学生为国家做贡献、实现可持续发展的理念。

基于上述教学目标，冷热源工程课程思政建设及教学改革具有十分重要的意义。第一，通过重新构建思想政治理论、综合素养以及专业课程，组成新的冷热源工程大教育体系，协同培养学生的科学思维和职业素养，将知识传授与价值引领相结合，教书与育人相统一，打通文理壁垒，让学生发现专业科学的真善美，使冷热源工程课程体系更加时效化和立体化。第二，冷热源工程课程作为工科专业课程，具备自然科学的规律性和工程实践的严谨性，将工程师价值观和工程伦理融入教学过程才能帮助学生树立正确的职业操守。课程涉及的能源和环境问题也是全球普遍关注的热点。冷热源能耗约占暖通空调系统总能耗的50%～60%[9]，制冷剂工质更是涉及到酸雨、臭氧层空洞、全球变暖等环境问题。如何高效利用能源，提高冷热源系统制冷制热效率都是冷热源工程课程思政教学改革所必须解决的社会问题。第三，通过将思政元素融入到冷热源工程的课程教学中，既能有效提升课程教学效果，又可以发挥育人功能。通过课程思政、信息技术和专业知识的有机结合，深化学生对本门课程相关领域的现状和发展趋势的认识，提高学生的学习兴趣、主动性和创造性，为本领域的发展和学生适应未来时代的发展打下必要的基础。

二、课程思政建设的途径

(一)课程思政建设紧扣教学各个环节

一堂完整的线上教学课包含六个基本环节：创设情境、提出问题、深化学习、交流讨论、总结反思、应用迁移。其中，情境创设环节可以很好地将课程思政元素作为切入点导入课程。结合本课程教学目标和各个章节主要知识点，融入相应的课程思政元素，以微课的形式发布在学习通上。情境的创设或结合我国在建筑冷热源领域的最新成就和工程案例，或结合国家重大科研项目及本领域发展需求，或结合相关的社会热点及当前的新闻时讯，融入人文情感、工程伦理，激发学生的内在动机，提高学生积极参与和主动学习的兴趣。在深化学习环节，将各个章节重点和难点知识分解成多个任务点，每个任务点拟定知识目标、能力目标和素质目标，采取进阶式任务训练模式教学，使学生掌握本课程的基础理论知识，培养学生的辩证思维、自然哲学思想和崇尚科学、勇于刻苦钻研的精神，确保学生具备本领域需要的知识技能和职业素养。在交流讨论环节，把握学生的思想动态，引领学生进行角色互换，既深化知识，又发挥育人功能，将德育内化于课堂教学中。在应用迁移环节，可以结合课程设计或科研项目，加深学生对我国经济和技术领域发展的认识，激发学生的爱国热情，使学生知识面更加广阔。实现产学研结合及知识成果的转化，注重培养学生解决实际问题的能力和创新精神，能够使学生适应时代的变革和行业发展的需要。

(二)课程思政建设与信息化技术相结合

新时代的中国工匠精神需要创造力、高效率、高品质。要适应信息化时代和互联网技术的发展，冷热源工程课程在实践课程思政方面要将云教育和信息技术内化渗透到教学过程中[10-11]。例如，在火神山医院的建设中，采用BIM技术对能耗分析进行了优化模拟，从而确定冷热源设备的选取，实现对工程项目的优化升级和高效建设。由此实例引导学生对建筑行业革命式的发展的认识。还可以在教学过程中插入冷热源系统实貌视频，使学生的知识体系生动化、立体化，培养学生的工程意识。此外，在线授课过程中，教师还可以通过自己电脑中的可视化软件绘制设备结构或系统，通过动画演示的方式使学生更加直观地学习冷热源设备和系统，一方面这种新奇的软件和丰富变换的画面构成妙趣横生的线上教学课堂，极大增加了学生的学习兴趣，另一方面，应用信息化技术，加深学生对设备和系统工作原理的掌握，提高教学质量，培养了学生的信息化素养。

(三)课程思政建设与实践相结合

“工程爱国”是一切工程伦理实践行为的根基和主线。冷热源工程作为工科课程，需要与工程实际紧密结合，提高学生对于基本理论知识和技术的综合运用。在实践环节，教师以教学内容为主题，以基本知识点为支撑，通过合理的训练方式，设置任务，从而使学生达到能力目标。例如，在讲解制冷系统设备与机组时，可以预先发布学习任务，使学生认真预习相关知识点，然后进行现场教学和实操练习，课下布置系统设计作业，从而使学生对各种制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构等设备的基本原理和选用以及对节能环保新设备和新工艺有感性的认知，并且现场教学可以结合工程中的实际问题进行详细讲解，使学生对基础阀件、自动控制系统、机房空间布置等有深刻的理解和记忆，并在工程实践中体会责任、安全、节能、环境、团结互助等职业素养，形成正确的工程伦理观念。

三、课程思政教学反思

冷热源工程课程蕴含着丰富的思政元素。例如，我国在冷热源工程前沿科技有了很多技术创新，开发了新型环境友好型制冷剂如R1234yf，R1234ze，R152a，R448a，R290，R600a等。利用BIM技术将压缩机、换热器、水力模块等在工厂集成装配、模块运输、现场拼装，从而大大缩短建设周期，优化空间布局，实现了可视化施工和节能解决方案。磁悬浮制冷机组、空调设备物联网、微通道换热等设备的研发提高了制冷制热效率。大兴新机场的能源方案中运用了多种节能措施和创新技术，比如烟气余热利用、新型地源热泵+冰蓄冷联合供冷的方式作为冷热源方案等，使空调系统的运行达到了高效节能的效果，充分体现了绿色经济的设计理念，该项目使用的设备，国内品牌占有率达到95%以上。这些新技术、新产品及其在中国超级工程中的应用彰显了我国科技实力，教师通过对这些成就的介绍可以让学生有充分的文化自信，从而培养和发展学生的爱国主义情感和创新精神。而暖通空调冷热源系统作为现代建筑工程的重要组成部分，还与建筑能耗、气候变化、自然环境因素、大气环境质量息息相关，以安全绿色健康理念为原则进行冷热源系统设计和应用，是顺应新时代绿色发展的方向，是践行国家保护环境、保护生态的要求，这对社会发展有着非常重要的意义。在冷热源工程课程中，介绍绿色建筑、近零能耗建筑、新能源利用技术、蒸发冷却技术等热点问题，让学生对新能源和可再生能源的研究和开发产生认识，寻求提高能源利用率的先进方法，注重环境和生态保护意识，培养学生的人文思想。

四、结语

冷热源工程是建环专业重要的专业基础课程，课程思政的教学改革可以结合线上教学、信息技术、工程实践进行开展，创新教学模式，更新教学理念，改革教学方法，以学生为中心，充分利用信息技术优势，加强学习过程中的深度探究、思辩、互动与实践，在授课过程中巧妙灵活地融入思政元素，实现对学生知识目标、能力目标及情感目标的综合培养。