工科专业课程的课程思政建设探索与实践——以《建筑设备自动化》课程为例

李奕霖，杨采怡，陈剑波

（上海理工大学，上海 200093）

0 引言

教育是民族振兴、社会进步的重要基石，高校肩负为党和国家培养人才的重任。2020年6月，教育部发布了《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]，提出落实立德树人的根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。专业课程作为课程思政建设的基本载体，高校要结合专业特点，分类推进课程思政建设。对于理学、工学类专业课程，要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。特别地，对于工学类专业课程，还要注重强化学生的工程伦理教育，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

专业知识可作为思政教育的载体，专业课与学生未来职业生涯息息相关，因此在专业课中开展课程思政建设具有先天优势，有利于真正实现隐性思政教育[2]。然而，工科专业课程属于自然科学范畴，具有以培养应用技术技能为主要教学目标的特点[3]，课程内容往往理论性较强、传统授课模式单一、课堂较为枯燥、学生学习兴趣和动力不足。与此同时，工科类大学生往往需要培养较强的逻辑思维能力，对独立分析解决问题的能力有较高要求。针对工科专业和学生的特点，如何挖掘课程自身的课程思政特征，有机融入课程思政元素，实现“融盐于汤”、“润物无声”的效果，是当前工科课程开展课程思政建设的重要命题。

1 建筑设备自动化的课程思政特征分析

建筑设备自动化是一门典型工科类专业课程，具有显著的交叉学科特征，在传授智能建筑基本概念和建筑自动化技术的同时，讲解计算机控制、通信、物联网技术在建筑设备与系统中的应用，课程内容具有鲜明时代特点和实践特色。笔者基于课程特点和教学实践，探索了“立德为先、以生为本、产教融合、虚实结合、面向未来”的创新课程思政建设模式和方法路径。

1.1 本课程的课程思政具有如下特征

（1）与时俱进，培养具有新技能的新基建人才。在智慧城市快速发展的时代背景下，建筑设备自动化课程内容与时俱进、和智慧建筑、智慧城市发展直接相关，对面向未来培养社会需要的工程人才具有重要作用。课程配套有课程设计等实践环节，锻炼学生实践和创新能力，对培养具有建筑电控智能化胜任力的中国新基建人才起到重要作用。

（2）服务国家战略，深植绿色发展理念。在“双碳”国家战略背景下，建筑设备自动化、智能化技术是在建筑行业实现绿色低碳发展的重要途径。本课程全面融入绿色发展理念，让学生将所学和国家发展战略紧密结合，把生态文明建设的接力棒接续传递。

（3）理论与实践、线上与线下相结合。在“新工科”建设和专业工程认证背景下，课程以线下为主要阵地，通过课程团队和教材建设、虚拟仿真实验平台、课程网站、微课建设等，助力课程思政建设全覆盖，理论结合实践强化工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神以及发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

1.2 课程思政目标

课程通过课程思政建设，推进“三全育人”、厚植家国情怀，确立了“培养德才兼备、面向未来、具有可持续发展理念和建筑电控智能化胜任力的中国新基建人才”的目标和方向。

（1）服务“碳达峰”“碳中和”等国家战略，将“绿色、低碳、健康”发展理念融入课程，结合时事，激发学生学习兴趣。采用“以学生为中心”的多元化教学模式，满足学生的个性化学习需求，提升学生的自主学习能力。

（2）充分利用虚拟仿真平台实验、课程设计等实践环节，培养学生设计实验以及动手操作的能力；拓展校企合作渠道、鼓励学生实习，将理论知识与工程实践相结合，培养学生的科学思维和创新能力，提升学生解决实际问题的能力。

（3）助力智慧城市建设。通过梳理课程结构和内容，增加“智慧城市国家战略”、“抗击疫情中国方案”等内容，增强学生对当前我国在相关领域发展的了解，并进一步引导学生将个人发展与民族复兴紧密结合，形成正确的世界观、价值观、人生观。

2 建筑设备自动化课程思政总体设计及教学案例

为了达到“立德树人、为党育人、为国育才”的育人目标，引领学生“发现梦想、实现梦想、成就价值”，课程秉持“三个坚持、三个结合、三个体系”的理念开展课程思政建设，对标国家需求，梳理教学目标，面向技术、面向行业、面向未来，帮助学生掌握知识技能，增强对产业发展趋势的理解和学习能力，强化个人规划意识，提高团队实践能力，最终助力学生圆梦，为国家建设培养优秀人才。

2.1 总体设计

2.1.1 教学模式

通过匹配适合的教学内容及形式、线下分组实验、线上平台产学融合实践，以及加入疫情负压病房等案例的线下线上混合教学，引导学生脚踏实地，增强建筑电控智能化胜任力，坚定“四个自信”，构建“人才-产业”互信，志存高远、砥砺前行，把“梦想是干出来的”信念植入心田。

2.1.2 授课对象

课程的授课对象是建环专业大四年级学生，已学习过《建筑环境学》、《自动控制原理》、《空调工程》、《通风工程》、《建筑电气》等相关专业课，具备暖通空调系统和自动控制原理的基础知识，所选内容符合授课对象的知识接受能力。然而，学生目前掌握的知识大多是针对暖通空调系统自身，对空调和通风系统中和自动控制相关的监控设备及原理、方法了解较少。经过该部分内容学习，学生可增强对建筑自动化中空调系统监控设备、原理及方法的了解，初步培养学生“暖通-自控”交叉学科的思维方式，和进行设备选型、设计自控系统的能力。

2.1.3 教学组织和方法

采用多模式混合教学方法，面向未来，注重学生个性化学习需求。采用多元化线上线下混合教学方法、问题导向的项目教学法和针对智慧建筑的案例教学法。为了实现“以学生为中心”的课程教学理念，本课程在教学模式上采用以线下为主，辅助以虚拟仿真实验、线上等多方式的教学模式，有利于学生形成“课前预习、课中学习、课后复习”的学习闭环，能帮助学生培养自主学习、独立思考的习惯，满足不同学生的学习需求[4]。教学内容的选取紧贴国家战略发展背景、和实际生活密切相关，既易于学生学习理解重要知识点，又能提升学生的自我规划意识，将个人发展与社会需求紧密相连，努力成为全面发展的社会主义建设者和接班人。

2.2 教学案例

本节课的课堂授课形式采用案例教学法，通过典型案例将知识要点和能力培养贯穿起来。课前布置课前思考案例，课中进行案例的讲授和讨论；课后布置小组和独立思考作业，让学生开展团队协作和独立思考。下面以该课程中“建筑设备自动化中的监控设备”内容为例，对课程思政设计及教学组织进行说明。

本节课内容的课程思政目标为：

（1）通过讲解课前布置的作业，复习自控原理知识（典型闭环控制系统方框图），温故知新。引入并学习钱学森先生的科学精神和系统思维，加强学生爱国情怀，培养学生大局观念。

（2）学习疫情期间负压病房环控案例，了解“建环力量”和“暖通抗疫”，把知识学习、个人规划与国家发展联系起来，潜移默化中引导学生对“小我”与“大我”进行思考、厚植家国情怀、增强社会责任感，将社会主义核心价值观内化为精神追求、外化为自觉行动。

（3）介绍风阀的选型计算，学习监控原理图绘制，增强学生的创新实践能力，通过实践练习，使学生深刻理解“失之毫厘，谬以千里”的内涵，培养学生养成恪守规范、扎实严谨的工作作风。

（4）通过课堂讨论区的讨论题，让学生探讨建筑智能化对绿色低碳建筑发展的作用，既使绿色低碳发展理念深入学生心中，又促进了学生的创新思考和沟通交流能力，对培养具有环保理念的建环人才具有重要影响。

本节课的课堂授课形式采用案例教学法，通过典型案例将知识要点和能力培养贯穿起来。课前布置课前思考案例，课中进行案例的讲授和讨论；课后布置小组和独立思考作业，让学生开展团队协作和独立思考。

案例教学过程如下：课前24小时内在超星平台布置课前预习题目，请学生提前完成，养成良好的自学习惯。课前5分钟打开学习通，开始二维码签到，强调守时的重要性。

课中采用线上线下混合式教学。

（10分钟）利用学习通“摇一摇”功能，请3～5名学生回答课前预习题目，老师点评题目回答情况，并切换PPT引出本节课要讲的主要内容。

（20分钟）老师通过讲授带领学生复习自动控制原理课程所学的典型控制系统组成，传感器、控制器、执行器的基本概念，强调系统思维，引出大三了解过的钱学森事迹，号召学生学习钱学森的科学精神和爱国情怀。

（15分钟）课程重点：讲解控制器的分类、工作原理、应用场景。

（10分钟）采用案例教学法，通过讲解疫情期间火神山医院负压病房的例子，引出执行器阀门的重要性，为下面的讲解埋下伏笔。介绍“建环力量”和“上理暖通抗疫”，引导学生把知识学习、个人规划与国家发展联系起来，深入思考自身职业发展对于社会进步、国家发展的重要作用，厚植家国情怀、增强社会责任感。

（20分钟）课程难点：以风阀为例，讲解调节阀的选型和计算，通过课堂练习、多媒体结合板书讲解的形式，让学生更好地掌握并理解负压病房案例中，负压的维持是如何实现的；应该如何选用定风量阀，促进学生独立思考，增强学生的创新能力。

（15分钟）开展课堂讨论，让学生结合以往所学，讨论为什么要大力发展节能低碳建筑，如何通过自动化、智能化技术助力建筑“碳中和”目标的实现，引导学生从专业技术层面思考能为“碳中和”做出什么贡献，让绿色低碳发展理念深入学生心田。

课后讨论持续进行中，请学生完善所思所感。针对不同学生的学习兴趣，提供超星、学习强国、B站等多个学习渠道和平台的资源；并以项目小组形式布置和课堂内容相关的项目制作作业，增强学习效果的同时，培养学生在工程项目中的沟通协作能力。

3 教学效果分析与反思

本课程针对大四学生，而大四学生常常忙于实习和毕业设计，许多学生对校内理论课堂的投入不够，如何调动学生参与课堂讨论的积极性是个重要问题。教学团队发现，将配套实践课程的内容设定为和现实场景的真实项目更加贴近的题目，更能引起学生学习理论课程的兴趣。考虑到学生毕业后“发现问题-解决问题”的工作模式，课程应以现实问题为导向，开展“理论-实践”相结合的交互性教学，让学生在实践的过程中对理论知识进一步理解，并协调实践课程以及理论课程的时间安排，使这两门课相辅相成，共同取得较好的教学成果。

同时，为了面向未来社会需求，进一步提升建环专业毕业生服务智慧城市建设的能力，课程团队将持续加强对本课程配套实践平台和环节的建设，如利用现代信息技术手段获得高校间共享的学习资源，或是利用超星学习通等平台将实现线下教学与学生线上自主学习的有机结合。本课程目前配套教材内容也亟待更新，教师团队将加强配套教材的建设，深入挖掘课程中蕴含的思想政治教育资源，让学生在掌握专业知识的同时塑造优秀品格，成为专业技术扎实、思想道德高尚的专业性人才[5]。

全面推进课程思政建设，教师本身是关键。除了改进教学方式之外，还应当强化育人意识、找准育人角度、提升育人能力、承担育人责任，使工科专业知识与课程思政齐头并进，将显性教育和隐性教育有机结合，构建全方位育人大格局，培养出爱党、爱国、爱人民并且具有家国情怀和优秀文化素养的工科专业人才。

4 结语

课程思政教学是塑造学生正确的世界观、人生观、价值观的重要途径，这是人才培养的应有之义，更是必备内容，对国家发展和民族复兴有重要影响。本文以《建筑设备自动化》课程为例，探索将课程知识与思政教育相结合，通过课前引入伟大科学家钱学森先生的故事、课中穿插建环专业在抗疫特殊时期的重要贡献、课后指导学生参与小组合作等方式，引导学生深入思考个人能力培养与国家发展的关系，培养学生的科学探索精神，提高文化自信和家国情怀。

“路漫漫其修远兮”，将思政教育完美与专业课程相结合还有很长的路要走，在探索课程思政建设的过程中，教师还应努力提升自身政治素养、敢于创新，深入挖掘课程和教学方式中蕴含的思政教育资源，努力探索将思想政治教育融入专业课的途径，让学生在有效掌握专业知识的同时，得到良好的思想政治熏陶，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。