机械专业课程思政教学方法探索与实践——以《热工与流体力学》为例

吕月霞 ，毕金鹏 ，李梦丽 ，张丽丽

（1.齐鲁工业大学（山东省科学院）机械工程学院，山东 济南 250353；2.山东省机械设计研究院，山东 济南 250031）

为充分发挥机械专业课程体量大、覆盖面广、专业知识点更易激发学生思政教育共鸣的优势，研究学者围绕《机械设计》《机械原理》《机械制图》《机械工程实训》《机械工程材料及其成形技术》《机械制造基础》等专业课程思政教学开展了一系列教学改革探索和实践[1-6]。

1 课程简介

齐鲁工业大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业是国家一流本科专业，也是我校第一个通过国际工程教育认证的专业。针对国际工程教育认证过程中专家提出的“增设热工与流体模块”的建议，我院针对性设置了《热工与流体力学》课程作为机械设计制造及其自动化专业的一门核心必修课程。课程主要讲授能量转化和流体流动的基本概念和定理，旨在培养学生具有对机械工程领域典型热工与流体力学问题进行分析和求解的能力，提高学生的工程伦理观念和工程伦理意识，强化学生的情感教育和价值观教育。根据国家一流专业的建设要求和国际工程教育认证的培养要求，《热工与流体力学》课程教学团队确定了以社会主义核心价值观为主线，以培养学生科技创新能力、强化学生工程伦理意识，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当为重点的思政教学目标。

2 课程教学模式

课程整体采用“线上教学+线下教学+课外实践”的混合式教学模式，贯穿“课前—课中—课后”的整个教学过程。线上教学主要借助中国大学MOOC和名校精品课程等优质教学资源，通过课程QQ群的方式，布置课前教学任务，要求学生观看视频和查阅资料，提前熟悉课堂教学内容。如果自学过程中遇到问题，通过课程QQ群或者腾讯会议的方式，随时与课程教学团队进行线上交流和讨论。线下教学以多媒体课件和课堂板书讲授法为主，充分利用雨课堂和超星学习通等智慧型教学工具，适当融入翻转课堂教学法。课程教学团队利用课外时间，开展了基于课程的学生创新能力培养系列讲座，引导并鼓励学生在课外实践环节将课堂所学知识和课外拓展知识应用到大学生科技竞赛和教师科研项目等科技创新和科研活动中。该部分成绩作为“素质拓展分”计入课程“过程性考核”中，满足课程建设的高阶性和挑战度要求。

3 思政教学方法

3.1 项目驱动教学法

项目驱动教学法以学生为中心，以目标完成与创新思维开发为落脚点，通过找到项目驱动的关键点来实施相应教学活动。例如，讲解机械装置能源利用与节能减排知识点时，引出思政专题“勇担碳达峰和碳中和时代使命，助力我国早日实现双碳目标”，布置学生在课外实践环节围绕该专题主旨内容查找相关资料。学生围绕授课教师的横向课题项目，从可再生能源开发利用方面探索节能减排路径。部分学生团队设计了一款“基于光导纤维的太阳能智能采光及发电装置”，利用太阳能采光和发电技术来代替传统电力照明系统，制作的样机可为5m2暗室每天平均提供9小时自然照明，每年节省传统电能316.82KWh，每年可减少CO2排放251kg。目前该作品获得多项国家级、省部级学科竞赛奖项和国家级大学生创新创业训练计划项目。使用项目驱动教学法让学生掌握课程专业知识点的同时，增强了他们“节能环保—可持续发展”的工程伦理意识和科技创新能力。

3.2 案例教学法

案例教学法是指在教学中应用热工与流体力学的实际工程案例作为教学的核心和关键。例如，在讲解伯努利方程的工程应用理论知识点时，引导学生对2009年法航AF447空难事故进行案例分析，阐述事故原因“测量飞机速度的皮托管结冰，导致飞机自动驾驶系统关闭”的同时，引出思政专题“工程师的责任心与终身理论学习”。通过案例教学激发学生理论知识联系工程实际的兴趣，摒弃“读书无用”的错误思想，坚定专业自信。此外，引导学生在进行工程设计时，避免凭借个人经验进行盲目设计，作为机械专业的一名学生，应该始终具备工程师的责任心和终身理论学习的能力，引导学生不断学习理论知识，丰富自己的知识结构，拓展自己的工程素养。

3.3 故事讲述法

故事讲述法主要通过讲述热工与流体力学国内外优秀科学家的故事、经典理论发现历程故事等，实现课程思政元素的价值引领作用。例如：讲述大禹治水三过家门而不入的故事，引出民族至上的奉献精神；讲述大禹采用疏浚排泄治水策略，引出因势利导的科学精神；讲述李冰父子公元前中国修建都江堰一流水利工程的故事，激发学生的民族自豪感；讲述周培源、钱学森等优秀科学家的故事，引出“道路自信-使命奉献”的核心价值观，融入赤胆忠诚的爱国情怀、全心全意的奉献精神、严谨求实的科学品质、开拓进取的创新意识等思政要素。

3.4 课堂研讨法

开展“热力学两大定律”研讨课，让学生结合专业特点和就业方向，讨论如何从专业角度将热力学两大定律应用于机械装置设计和优化过程中，并在研讨课中让学生围绕“工程伦理和职责道德”进行思考。引出道法自然、可持续发展设计理念、哲学中的自然观等思政元素，并带领学生宣读工程师誓言。通过短短几分钟的仪式感，可让学生铭记工程师之于社会公众的责任，将工程伦理意识和职业道德精神贯穿学生的整个职业生涯。

3.5 理论演绎法

理论演绎法是从热工与流体力学专业理论知识推导演绎到课程思政要素。例如，在开展雷诺实验的实践环节，通过层流与紊流的判断准则，结合目前热点问题，引导学生根据流体力学所学理论知识，合理设计微沟道的形状，使血清和检测试剂的流动从层流变为紊流，有效缩短人体血清和发光试剂的混合时间，提高检测速度。进一步演绎出“利用所学知识，用勇敢和担当去化解灾难，成为国家和人民的中流砥柱”的思政要点，引导学生学以致用，成为钟南山院士那样赤诚仁爱，有家国情怀的人。

4 教学效果

课程思政教学实践在学生价值引领和能力培养方面效果明显。学生在课程结束后的调查问卷中表示，在今后的学习和生活中将自觉践行社会主义核心价值观，愿意利用所学专业知识为我国机械工程行业发展奉献自己的青春力量，在以后的工作和科研中时刻遵守工程师的伦理道德规范。基于课程开展的科技创新竞赛活动使得学生获得多项比赛荣誉的同时，学生的科学探索精神、科技创新能力、团队协作意识和集体荣誉感也有了进一步的提升。

课程教学团队在开展课程思政教学实践过程中，德育意识和德育能力有了很大提高。教学团队积极参加各种课程思政建设培训，紧跟课程的国际发展趋势，引入国外相关工程案例及学术前沿方向，拓展学生的国际化视野和把握学科前沿的能力。教学团队获得2021年齐鲁工业大学思政好教案、思政好课堂和思政好教师等教学荣誉，并依托课程在教改项目、教研论文和教材立项等方面取得一系列教学成果。

5 结语

《热工与流体力学》课程思政建设实践可探索的领域还很广，后期还需要更加深入地挖掘更多课程思政教育元素、将思政教育内容与专业知识更好融会贯通、综合评价思政内容价值引领的质量和水平等，进而将该课程打造成思政教学效果一流、学生有精神获得感的一门思政示范课程。