工科专业基础课课程思政改革实践

工科专业基础课课程思政改革实践［摘要］在“双碳”背景下，“传热学”作为能源与动力工程专业的核心主干课程，在本科生培养过程中发挥着关键作用，是进行思政教育的重要渠道中国石油大学北京结合一流专业的人才培养目标，针对学生特点，在“传热学”教学中建立了较完整的课程思政体系从学科核心理论形成的过程中发掘素材，紧密结合课程知识体系，使思政内容“无痕”融入教学全过程将教师科研的最新成果引入课堂，同时将学生送至企业一线学习交流，实现产一教一研协同思政育人［关键词］传热学；课程思政；协同育人；“双碳”背景［基金项目］2022年度教育部产学合作协同育人项目“适应双碳目标的能源动力类人才培养改革探索与实践一一以‘节能与能源系统优化方向为例”22107008054827；2021年度中国石油大学北京教育教学改革项目”能源与动力专业基础课传热学课程思政探索与实践”XM10720210079［中图分类号］G

642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324202507-0061-04［收稿日期］2024-03-02党的十八大以来，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议、全国教育大会、学校思想政治理论课教师座谈会等重要会议中做出一系列重要指示，强调要加强高校思想政治教育课程思政是贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务的重要举措课程是人才培养的核心要素，专业是人才培养的基本单元因此，专业课教学是思政教育的主战场，专业课教师则是教育的主力军，一流的专业课程必然需要课程思政铸魂育人在当前国家提出碳达峰碳中和目标的背景下，能源与动力工程专业肩负着培养能源领域专业人才的重大使命，在其专业课中全面开展课程思政建设是十分必要且迫切的［1］“传热学”作为能动专业的“三大基础课”之一（与“流体力学”“工程热力学”并称），上承“高等数学”与“大学物理”等通识基础课，下启“锅炉原理”“系统节能原理”等专业主干课，主要讲授热量传递的理论知识和对工程实际传热问题的基本分析方法［2-4］学生从这门课开始学习能动领域的基本原理并接触具体工程问题无论在知识传授还是能力培养方面，“传热学”在能动专业本科生培养过程中都发挥着至关重要的核心作用因此，在这门专业基础课中，必须寓价值观引导于知识传授和能力培养之中本文介绍了能动专业“传热学”课程的课程思政设计和教学实践情况

一、学情分析第一，学生使命感不足，对专业课的重要性认识不足学生在高中阶段学习的目标几乎是唯一的，就是“高考考高分”然而，到了大学，由于毕业后的出路是多元的，多会经历一段迷茫期，心中多有对“今后做什么工作？”“学专业课有什么用？”的疑问尽管目前的“传热学”教学中也有一些与生产生活相关的案例，但偏科普化，学校与专业特色不够突出、与当前的“卡脖子”工程问题联系不够紧密、对价值观的塑造作用不强第二，“传热学”的课程理论性强、内容量大、学习难度较大，导致学生专注度不足课程包含大量的数学公式及推导，学生如果在高数学习或前序专业基础课中曾受挫，很容易形成“看到公式就畏难”的习惯性思维，降低学习的主动性一方面，需要通过工程案例使学生深入理解传热过程的物理本质，另一方面，需要让学生从根本上认识到数学及逻辑思维在工科学习中的重要性第三，不少学生尚未形成批判性思维和独立思考的能力，不理解科学精神这不仅阻碍了他们对基本理论的灵活运用，形成“背解题套路应付作业考试”的学习习惯，还容易导致没有独立思考能力的学生盲从，缺少创新能力，不利于他们形成正确的价值观，真正理解中国特色社会主义道路的必然性、理解社会主义核心价值观针对上述问题，亟须课程思政发挥铸魂育人的作用，帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观“传热学”作为能动专业的必修基础课，是进行思政教育的重要渠道此外，通过对这门课的课程思政建设，可进一步探索在能动类专业课程中开展课程思政的基本方法，为今后在能动专业中全面推进课程思政建设提供基础

二、课程思政教学设计

（一）总体思路课程思政不是简单地在原有教学内容上做加法，而应该是方法［5］应从课程和学科本身的发展历程中发掘思政素材，将思政与教学“深度”“无痕”融合传热学是物理学的分支，其内容是人类科学探索过程中的结晶然而，作为工科的专业课，其知识将被直接运用于工程实践一一本课程融合了理科和工科课程的特点基于以上特点，根据《高等学校课程思政建设指导纲要》的要求，结合一流专业的人才培养目标，本课程的课程思政建设目标定位为增强学生对我国能源事业发展的使命感与责任感，培养学生的科学精神与工程意识，引导学生追求真理、探究创新、学以致用，能够在未来工作中爱岗敬业，为我国的能源转型做出贡献在将本课程知识分为三大模块的基础上，从这三个方向的奠基科学家切入，引入科学家故事、科学研究方法论，培养批判性思维、探索精神，并穿插相关中国科学家为国贡献、解决工程难题的事迹进行呼应和对比；同时，每个模块对应一个我国的前沿或重大工程问题，以增强学生的工程意识；此外，引入企业资源，为学生提供课外实践平台，拓宽视野综上，本课程形成了课程思政案例库，实现了产一教一研协同育人，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合

（二）思政资源发掘及深度利用L科学家故事传热学经历了200多年的发展，在这过程中有多位中外科学家做出了重要贡献，他们的个人成长、科学精神、科研方法论，都可以作为思政素材本课程在讲授过程中，将教学内容按传热的基本类型分为导热、对流传热、热辐射三大模块这三个模块也分别体现了科学研究中的两大关键范式，即以微分方程求解为手段的理论分析方法、以模型实验为手段的实验研究方法，以及一个划时代的物理学发现，即量子力学的诞生这三部分分别对应的代表性科学家为傅里叶、普朗特、普朗克因此，选取他们对传热学关键定律发现过程中所体现出来的科研方法论、探索精神、求知精神，同时穿插相关中国科学家为国贡献、解决工程难题的事迹呼应和对比，作为价值观教育和创新精神培养的主线

2.工程案例传热学是研究由温度差引起的热量传递规律的工程技术科学，其知识广泛应用在能源动力、油气储运、石油化工、航空航天等领域在我国以及全球能源结构和能源战略中，传热学的基本理论和应用与节能降耗、合理用能、减少排放、可持续发展的能源战略紧密结合，是助力“双碳’目标”实现的重要学科之一因此，在课程讲授过程中，始终以“优化传热过程，节约能源”为主要线索,围绕此开展教学，进行例题设置、作业布置等其中，重点分析的三大案例如下

（1）导热模块，分析原油长输管道的保温问题，包括计算方法、影响因素分析、新型保温材料介绍等，同时融入“八三”管道建设故事和“八三”精神，体现学校的石油特色

（2）对流换热模块，介绍本系教师的最新科研成果一一高通量热管的研发过程及其在工程中的广泛应用，并要求学生运用所学的相似原理设计其测试试验和数据整理方法

（3）热辐射模块，介绍“天宫”空间站的开发历程、时代意义，分析其在太空中的辐射散热问题将上述科学家故事、工程案例和科研成果整理成了“课程思政素材库”，并将其与课程内容对应，具体如表1所示

（三）产教协同育人引入企业资源，学生赴企业实地参观，将企业的工程案例作为课程研讨的素材例如，赴北京热力集团旗下公司参观，立足北京市城市绿色发展视角，学习研讨智慧供热和低碳供热的前沿问题及技术改造案例，与校友交流分享工作心得参观后,可根据兴趣选取案例，将对其传热过程的分析、优化的建议写入课程小论文（占总评成绩的5%）通过活动，学生对热力领域的工程实践、创新技术和发展趋势有了更深刻的认识，直观体会到了专业知识与社会责任的紧密联系，提高了社会责任感和对专业的认同感

三、课程成效评价结课后，对学生对课程思政的态度进行了问卷调查结果显示，普朗克的墓志铭、陆士嘉院士的求学故事、“双碳目标”的论述是给学生触动最大的三个思政要素一半以上的学生都认为，思政元素不仅能从精神上激励他们，还使他们从中学习到科学的方法论，了解定律的来龙去脉，对课程有更深刻的认识绝大多数学生都希望在其他的专业课中也开展类似的课程思政

四、结论与展望本课程形成了一套适用于工科专业基础课（兼具理科和工科课程特点）的课程思政素材发掘和深度利用方法即从学科核心理论形成的过程中发掘素材，紧密结合课程知识体系，使思政内容无痕融入教学全过程将教师科研的最新成果引入课堂，同时将学生送至企业一线学习交流，实现产一教一研协同思政育人未来还将针对如下问题进行改进

（1）工程案例的应用深度有待加强目前,三大工程案例以教师课堂分析、学生讨论为主，未来计划将其作为作业题目，让学生对其中的传热过程进行书面计算分析，并作为过程考核的环节

（2）课程思政建设与数字化建设亟须结合建立数字化平台，通过知识图谱等方法，将课程的知识点数字化，并将其与课程思政素材链接，知识图谱可实时更新，作为学生自主学习、个性化学习的重要辅助工具

（3）与企业的合作有待深入开展计划请企业专家更多参与课程教学研讨，共同持续改进课程思政素材库，并为学生后续的科创活动提供指导

[1]杨昆，罗小兵，冯晓东，等.能源动力专业基础课程教学中开展“课程思政”的探索[J].高等工程教育研究，2019（S1）116-

118.

[2]文U鹤，刘勇，王燕令，等.“传热学”课程思政建设探索与实践[J].教育教学论坛，2023

（41）89-

92.

[3]刘晓燕，陈梦鸽，徐颖，等.大庆精神融入传热学课程思政路径探析[J].高等工程教育研究，2023S1209-

212.

[4]刘洪芝，吕静，曲明璐，等.传热学教学过程中融入课程思政的初步探索[J].科教导刊-电子版上旬，202010122-

123.

[5]杨祥，王强，高建.课程思政是方法不是“加法”金课、一流课程及课程教材的认识和实践[J].中国高等教育，202084-

5.Practice ofCurriculum Ideologyand PoliticsReform inFoundation CoursesofEngineering MajorsTaking HeatTransfer Courseas anExampleZHANG Yu-ning,GUO YuCollegeof Mechanicaland TransportationEngineering,China UniversityofPetroleum Beijing,Beijing102249,ChinaAbstract Underthe carbonpeaking andcarbon neutralitygoals,the courseHeatTransfer playsa crucialrole in the Energyand PowerEngineering major,serving asan importantchannel forideological and political education.ChinaUniversity ofPetroleum-Beijing hasestablished acomprehensive curriculumideologyand politicssystem withinthe teachingof HeatTransfer,tailoredto thecharacteristics ofthe studentsand alignedwith thegoals ofcultivatingtop-notch professionalsinthefield.It isensured thatideologicalandpoliticalcontent integratesinto theentire teachingprocess,utilizing materialsderived fromthe formationof coretheoretical principlesinthe disciplineand closelyaligning withthe knowledgesystem ofthe course.Moreover,the latestresearch achievementsare introduced,and studentsaregiven opportunitiesto learnand exchangeexperiencesdirectly inthe frontlines ofrelevant industries,achieving acollaborative education modeamong industry,academia,and research.Key wordsheat transfer;curriculum ideologyand politics;collaborativeeducationmode;the carbonpeaking andcarbon neutralitygoals。