工科专业课程思政要素挖掘研究——以能源与动力工程为例

赵海波 ，王金枝， 吴 坤

(1.烟台大学海洋学院，山东烟台，264005；2.烟台职业学院汽车与船舶系，山东烟台，264000)

一、研究背景

课程思政是思政课程教育功能的拓展和补充，通过合理的教学设计把思想政治元素渗入专业课程课堂教学，让思想政治教育贯穿专业学习全过程，达到全程育人、全方位育人的目的。[1]课程思政将思政寓于课程，借课程承载思政，实现人文知识与自然学科的整合，知识传授与价值引领的有机统一。[2]

价值观是学生教育的灵魂。课程思政教学过程是正确价值观渗透和形成的过程。拥有正确的价值观，才能成为一个对社会有用的人，成为一个自我感觉幸福的人。课程思政教学改革是包括工科、人文学科在内所有学科课程共同面临的新课题，但是学科属性的差异也让课程思政工作的开展难度不一。人文思政课程基于马克思主义立场、观点和方法，教学过程突出“道”的掌握及应用，思想政治导向显著[3]，课程思政开展相对容易。工科则侧重于自然科学知识的传授， 教学过程突出“术”的掌握及应用[4]，课程思政元素具有隐性特征，教师教学只关注知识传授，存在思政内容缺失或嵌入不自然、内容空洞等问题[5]，无法与所讲授内容同频共振，教学效果不理想。

为此，工科专业在培养学生掌握专业技能、提升创新能力的同时，需要结合自己的专业特点深入开展课程思政教学改革，加强思想政治教育，引导学生树立正确的价值观和社会观，更好地完成立德树人任务。课程思政教学改革的顺利开展，需要在系统顶层设计、思政人才队伍建设、明确课程思政目标、挖掘课程思政元素、创新课程思政教学手段等方面综合发力。[6]其中，挖掘课程思政元素是课程思政教学改革的先决条件。[6]本文将以能源与动力工程专业(制冷空调方向)为例，研究专业课程中课程思政元素系统挖掘问题。

二、研究综述

“守好一段渠、种好责任田”，形象地指出了课程思政教学改革中各门课程应发挥的作用。其中，思政课程处于首要位置，发挥核心作用，其他课程为思政课程起协同作用。这就要求这些课程除了完成知识传授任务外，也应大力开展思政教育。思想政治教育的“落脚点”在于课程思政要素的挖掘，找准知识讲授与思政教育的结合点[4]，凝练出课程所蕴含的情感、态度、价值观，将课程的知识目标、能力目标与育人目标相互交融。

当前，很多工科教育工作者开展了课程思政教学改革与实践，积攒了丰富的经验，取得了较好的效果。在工科课程思政的实施思路方面，高德毅等人提出思想政治理论课重在加强核心价值观教育引领作用，综合素养课程改革重在通识教育中根植理想信念，而专业课程改革重在知识传授中强调价值观的同频共振。[7]王学俭等人认为开展新时代课程思政要从保障机制、教师队伍、思想政治教育体系、大课程思政等方面保障育人效果。[8]成桂英提出要立足学科的特殊视野、理论和方法，实现“思政”与专业的“基因式”融合。[9]张杰等人将“诚实正直、敬业、理解他人、工程伦理”等新工科核心素养与“诚信、敬业、友善、爱国”社会主义核心价值观有机统一，实现了新工科核心素养培养与社会主义核心价值观协同育人。[10]匡江红等人提出从坚持以身作则、加强课堂管理、完善思政元素、做好教育预案四个方面采取措施开展理工类专业课程思政教育的探索与实践。[11]

在具体工科课程方面，不同研究人员提出适合各自课程的课程思政要素挖掘方法。段芮等人提出在制冷原理与设备课程教学中结合教学内容和知识点，从制冷空调领域发展历史以及制冷空调技术在国防工业、航天技术、医疗卫生、食品药品、科学研究、农牧业等不同行业的应用案例挖掘思想政治教育内容。[12]夏嵩等人将工程伦理这种思政资源纳入桥梁工程设计课程，开展工程伦理教育。[13]钱浩然等人在矿井通风与安全课程中加入与课程相关的法治意识、责任意识等思政要素，将以人为本的价值引领融入采矿工程专业核心课程教学。[14]刘宇利针对水利工程类专业基础课程工程地质与土力学，从职业素养教育、爱国主义教育、法律法规教育及良好习惯培养方面设计课程思政教育素材。[15]文良起在材料力学课程教学中增加哲学教育， 培养科学思维与科学精神，加强专业知识与社会责任感的联系。[16]缪宏超从依托产业发展加强专业自信心、以生态文明建设为背景树立社会责任感、以课程特点为契机培养诚信精神、以潜移默化方法培养敬业精神等方面，将思政内容自然融入纺织工艺设计课程教学过程， 使学生在学习专业知识的同时接受到正能量。[17]姚继平将人文素养的培养、具体问题具体分析、普遍性和特殊性等基本哲学思维和环保理念融入分析化学教学，双管齐下地对学生进行知识和世界观、人生观教育。[18]

上述实践为课程思政资源挖掘提供了很好的启示。第一，工科课程思政资源挖掘是一个系统性工程，需要结合课程体系、考虑课程性质分类进行。第二，工科课程思政资源与课程内容的关联维度多样，成功的思政要素挖掘需要任课教师及教学团队的主动性、创造性工作。第三，工科课程思政资源必须与工程实践结合，从专业实践中寻找思政要素。第四，课程思政资源挖掘必须结合各自的课程内容和特点，寻找课程思政切入点，润物细无声，避免牵强附会。分析现有研究也可以看出，工科课程思政改革大多是针对理论课程，对实习实践类课程的探索较少，另外针对特定专业研究宏观层面课程思政资源挖掘工作较少。为了实现思政教育与高水平应用型人才培养全过程的真正融合，本文以能源与动力工程专业(制冷空调方向)为例，按照立德树人根本任务要求，更新教育教学理念，面向专业课程体系中不同课程，探索挖掘课程思想政治教育资源，建立专业层面的知识传授和价值引领的联系，为“新工科”专业课程思政教学资源库构建打基础，也为其他专业的课程思政资源建设提供借鉴。

三、课程思政资源挖掘

我校能源与动力工程专业主要培养在能源转换与利用、热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以满足社会对能源动力学科领域的人才需求。该专业课程包括公共基础平台、学科基础平台、专业课程平台、综合素质平台四部分。公共基础平台和综合素质平台属于文化素质教育课程，其余则属于学科专业课程体系。文化素质教育课程的思政资源属于显性的，思政资源蕴含量显然高于自然科学课程。而专业课程体系则是对学生传授专业基本理论知识和技能，思政资源不是显而易见的，相关资源的挖掘需要结合具体专业课程属性，科学规划，重点考虑。根据课程内容与课程目标，专业课程平台体系可分为专业概论、能源模块、空调工程模块、制冷技术模块和实践课程模块。针对不同模块的课程，探索不同的思政资源挖掘路径与方法。

(一)专业概论

专业概论模块主要包括专业导论、专业共同修读课程，如工程热力学、传热学、流体力学、学科前沿、科研训练、创新创业教育等课程，通过这些课程学习，掌握本专业内涵特点、专业课程体系、人才培养目标及要求、专业基础知识、基本技能等。针对此类课程，可从行业发展及优秀科学家事迹中挖掘课程思政资源。

1.从能源动力行业发展挖掘思政资源

从业人员的艰苦探索与实践推动了行业发展，在漫长的社会发展历史中留下不可磨灭的印记。学生学习课程发展史，可以掌握专业发展脉络，探究未来突破方向，能够激励学生开展研究式学习，实现课程与思政的水乳交融。在专业课程绪论部分都会讲到课程的概况及发展历史。博大精深的中华文化、浩若烟海的古文典籍为我们提供了最优质的课程思政资源。例如，在制冷导论中可引入2000多年前的曾侯乙铜鉴缶介绍，让学生了解我国悠久制冷史的同时，深刻感受古代匠人制作的精巧，自豪于华夏先民的创意智慧。我国经典古籍与制冷相关的知识也可融入课程教学中，如《诗经》有“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴。四之日其蚤，献羔祭韭”的诗句；《周礼》记载，“凌人掌冰正，岁十有二月，令斩冰，三其凌。春始治鉴。凡外内饔之膳羞，鉴焉。凡酒浆之酒醴，亦如之。祭祀，共冰鉴。宾客，共冰”；《楚辞》云，“挫糟冻饮，酎清凉些”。学生从这些优美的文字记载中，体会到古人蓄冰劳动的艰辛、夏天食用冷饮的惬意，感受到制冷技术给人们生活带来的舒适。这些思政元素增强了学生的民族自豪感，对工匠精神、勤奋、不屈奋斗与巧妙创新精神等也有更深入的体会。

学生了解行业现状也是非常有必要的，这有助于清楚认识专业存在的问题，明确努力的方向。我国是当今世界上最大的制冷设备生产、消费和出口国，知名制冷企业众多，但在某些关键技术上仍有短板，存在的突出问题是行业能源消耗巨大。据统计，我国制冷用电量占全社会总用电量比重超过15%，且仍在快速增加，年平均增速接近20%；炎热季节，大中城市空调用电负荷约占夏季高峰负荷的60%。国际能源署发布报告更是指出：“供热和制冷约占全球能源消耗的一半，而这些能源大多来自化石燃料或生物质能的低效利用，其碳排量占全球能源碳排放量的40%以上。”[19]通过引入上述行业现状介绍，学生能够更深刻地体会到发展高效供热和制冷技术的重要性，激励学生重视专业中强化传热、优化设计等知识和技能的学习，以适应高效制冷空调产品研发的需求。

2.从知名能源动力科学家事迹中挖掘思政资源

任何一门学科的发展过程，都有许许多多科学家做出了突出的贡献。科学家在科学发现和攻克工程技术问题的过程中，所体现出来的缜密逻辑思维，敢于突破前人的创新精神，就是最直接的思政教育资源。例如在讲授自动控制原理和传热学课程时，以傅里叶变换、傅里叶定律为切入点，结合法国著名科学家傅里叶的生平事迹，鼓励学生坚持科学真理。傅里叶一生坎坷，幼年父母双亡，被教会收养，在法国大革命期间曾被捕入狱，还被选派跟随拿破仑远征埃及，但是在这个过程中，傅里叶一直没有放弃过科学研究，发表了热学领域经典著作——《热的传播》，还提出了“傅里叶变换”。傅里叶的故事及其所展现的精神，能够感动青年学生，让他们自觉接受科学家的精神和品格滋养。

(二)能源模块

能源模块涉及课程包括能源工程概论、太阳能、燃烧学等。能源是国民经济的重要物质基础，国家能源行业战略部署和能源与动力工程专业密切相关，可直接作为课程思政资源嵌入专业教学。2020年9月22日，习近平主席在联合国大会上宣布，中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。[20]这个重大战略决策是通过确立“双碳”目标，形成倒逼机制，发起绿色工业革命，提高非化石能源占一次能源消费比重，推动能源技术革命。中国能源动力行业碳排放量占全社会碳排放量的87%[21]，是碳减排的主要阵地。碳减排背景及关键技术如碳捕集与封存、煤气化联合循环、光储直柔、能源利用效率提升等与本专业能源模块核心课程密切相关，是具有强烈时代特色的课程思政资源，可纳入包括能源模块的课程。借助这些思政内容，结合本专业知识传授， 引导学生思考和探究国计民生中的热点问题，增强时代责任感，做到思政与专业知识的无缝衔接，达到事半功倍的育人效果。

(三)空调工程模块

空调工程模块课程包括空气调节、工业通风等。空气调节普遍应用于人们生活工作中，在医院中更是发挥着重要作用。2019年12月，新型冠状病毒暴发后，我国政府迅速行动，集中人力物力，十天建成火神山医院。该医院设计建造中解决的一系列技术难题与我专业空调模块课程密切相关，为空调方向课程提供了鲜活的案例。该医院负压病房通风量的计算与选取、病房送排风口设置、医护走廊通风排风量、病房排风过滤器、防排烟设计等关键设计，可以融入工业通风课程知识点教学。负压病房采用的洁净卫生型医用空调机组、满足防疫要求的大型公共建筑防疫结合设计可以融入空气调节课程中空调机组选型、系统设计等知识点。

(四)制冷技术模块

制冷技术模块课程包括制冷原理与设备、制冷装置设计等课程。制冷在体育场馆中应用比较普遍。青年学生普遍关注当前热点时事，尤其是大型体育赛事，从中挖掘与专业相关的思政元素，融入专业教学，作为应用实例，因势利导，帮助阐释专业知识，加深对抽象专业知识和原理理解，同时也激发学生的学习兴趣，实现思想政治教育功能。例如， 在讲解制冷原理与设备课程的制冷剂、制冷循环等知识点时，切入介绍2022年北京冬奥会场馆使用了R449A、氨和CO2环保制冷剂，大型冰上场馆使用CO2跨临界直接制冷系统和余热回收技术，这些新型制冷技术的采用，让北京冬奥会成为冬奥会历史上冰上场馆制冷剂GWP值最低的一届冬奥会，为世界做出了环保和可持续性的示范。这些实例不仅实现了知识传授和思政元素的完美嵌入，加深了学生对专业应用的认识，还大大激发了学生的爱国情感。

(五)实践课程

实践课程包括实习课程和实验课程。

1.实习课程

实习实践是工科专业学习的重要组成部分，占总学分30%以上。对本专业方向而言，实习实践的目标是让学生将所学理论知识与实践相结合，熟悉制冷空调设备的设计、生产流程，熟悉冷库、空调系统各种设备及其运行管理方式，培训其工程实践能力。

教师在专业实习中不仅要传授专业知识，而且要将思政教育融入实习全过程。以冷库制冷认识实习为例，针对冷库安全操作，结合国内曾经发生的重大氨冷库爆炸案例，对学生进行安全教育，让学生明白严格按照规范要求进行设计和操作的重要性，培养学生认真的工作态度，增强工作责任心，培养良好的职业道德，为将来工作奠定坚实的基础。

在实习过程中，尤其是顶岗实习期间，学生走上工作岗位，在企业实习指导老师的带领下，学习了解企业文化，进一步深入掌握制冷空调设备运行和设计知识，学习精益求精、追求卓越的工匠精神，培养学生乐于奉献和不断进取的工作态度，认真体会创新、团队合作等职业素养。

2.实验课程

实验是验证或拓展理论知识的重要手段，旨在锻炼学生动手能力，培养创新思维。梳理挖掘实验课程的德育内涵和元素，是实验课程改革需要解决的问题之一。

实验课程的思政内容可从实验前、实验中和实验后三个方面分别提炼。实验前，将社会责任植入实验室安全及实验操作安全教育中。实验中，可结合实验内容提炼思政元素，比如专业基础实验“导热系数测试”“喷管特性测试”等测定类实验，通过深入学习测定原理及其应用，培养学生实事求是、精益求精的科学态度。又如在专业综合实验的制冷循环测试、食品气调储藏等实验内容中引入环境保护理念，帮助学生树立绿色发展的环保理念。再如制冷空调控制系统探究设计性实验和创新创业项目实践，通过对新型控制方法的介绍，激发学生关注专业热点、崇尚科学、不断探索的精神。实验操作采用分组形式培养学生的团队协作精神，使学生学会如何与他人共处与合作，为将来的团队合作奠定基础。实验后，指导学生秉承实事求是的科学态度，锲而不舍的科学精神分析实验结果，同时强调职业道德和学术道德标准，避免抄袭实验成果、篡改实验结果等现象。

四、结论

本文针对我校能源与动力工程专业(制冷空调方向)，从专业概论、能源模块、空调工程模块、制冷技术模块和实践课程模块等方面举例介绍了隐性课程思政元素的挖掘路径和方法，探索系统性挖掘课程思想政治教育资源，为“新工科”专业课程思政教学资源库构建打基础，切实实现专业知识传授与价值引领的有机融合，发挥课程思政在高水平应用型人才培育中的作用，激发学生的爱国热情、社会责任感、文化自信，培养学生的人文精神，服务全面思想政治教育课程体系的构建。