［摘 要］工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程蘊(yùn)含著豐富的課程思政元素。將工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程思政緊密結(jié)合，有利于充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和深入開展學(xué)生思想政治教育工作。文章從工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的德育目標(biāo)出發(fā)，分析了該課程實(shí)施課程思政的優(yōu)勢，以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“飽和水蒸氣P-T關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)”為例，從明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、豐富教學(xué)手段與方法、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與課程思政耦合育人。

［關(guān)鍵詞］工程熱力學(xué)課程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課程思政

［中圖分類號(hào)］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］2095-3437（2024）23-0078-05

2016年召開全國高校思想政治工作會(huì)議[1]以來，特別是2022年教育部印發(fā)《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》和《全面推進(jìn)“大思政課”建設(shè)的工作方案》[2-3]后，高等教育高質(zhì)量體系建設(shè)堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，聚焦立德樹人根本任務(wù)，推動(dòng)用黨的創(chuàng)新理論鑄魂育人，高校人才培養(yǎng)質(zhì)量全面提升。

課程思政教學(xué)的主渠道不僅包括思想政治理論課，而且包括其他專業(yè)課程，應(yīng)將思政元素融入各門課程中，踐行全員、全過程和全方位育人[4]。工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程因其實(shí)踐性、操作性、互動(dòng)性強(qiáng)以及小規(guī)模授課等特點(diǎn)，深受學(xué)生喜愛，是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、掌握實(shí)驗(yàn)研究和操作技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。因此，在工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中引入思政教育，與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同育人的合力效應(yīng)，將立德樹人融入知識(shí)傳授中，是現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)課程改革的一個(gè)重要方向[5-6]。

一、工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程概述

工程熱力學(xué)課程是能源與動(dòng)力工程及相關(guān)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是使學(xué)生掌握熱能有效利用、熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律，并能正確運(yùn)用這些規(guī)律聯(lián)系實(shí)踐，是專業(yè)必修課程之一，是學(xué)習(xí)各門專業(yè)課程的基礎(chǔ)與前提。工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)方法的重要實(shí)踐載體。

上海理工大學(xué)能源動(dòng)力工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心以“專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)、綜合、創(chuàng)新”的分層次、模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系為特色，以能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)為依托，開設(shè)的工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系包含實(shí)驗(yàn)室安全教育課程、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程、綜合性實(shí)驗(yàn)課程、探究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課程五個(gè)部分。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程包括飽和水蒸氣壓力和溫度關(guān)系曲線測定實(shí)驗(yàn)、漸縮噴管和縮放噴管流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)、氣體定壓比熱容測定實(shí)驗(yàn)、循環(huán)式空調(diào)過程實(shí)驗(yàn)、活塞式壓氣機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)、等溫加濕與等焓加濕性能測試實(shí)驗(yàn)等。

結(jié)合新時(shí)代課程思政要求，工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的課程思政目標(biāo)為加深學(xué)生對(duì)自然科學(xué)、工程技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)體系的深層次理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思辨、客觀理性、求真務(wù)實(shí)的精神，珍愛生命，尊重生命，樹立正確的世界觀、人生觀與價(jià)值觀；將能源動(dòng)力行業(yè)技術(shù)人才的愛國、誠信、責(zé)任、可持續(xù)發(fā)展等理念，國家戰(zhàn)略支柱行業(yè)的責(zé)任感和使命感傳遞給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、創(chuàng)新精神和家國情懷。

二、工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政實(shí)施的優(yōu)勢

（一）教學(xué)環(huán)境的可塑性

工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)多在熱工綜合實(shí)驗(yàn)室開展，也可以在課外開展自主實(shí)驗(yàn)和校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室寬敞開闊，學(xué)生的活動(dòng)空間比理論課堂大，實(shí)驗(yàn)設(shè)備樣式豐富，具有引導(dǎo)和感染學(xué)生的親和力。實(shí)驗(yàn)教師身兼實(shí)驗(yàn)室管理職責(zé)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室的布置進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，除在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部墻面、走廊上張貼學(xué)校、學(xué)院對(duì)本實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)條例和規(guī)章制度、應(yīng)急預(yù)案、獎(jiǎng)懲制度外，還可以通過白板、多媒體等展示優(yōu)秀的預(yù)習(xí)作業(yè)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教師可以著力構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程思政融合的大環(huán)境，例如通過整理、保持實(shí)驗(yàn)室清潔環(huán)境，不在實(shí)驗(yàn)室吃喝等榜樣行為，在潛移默化中激發(fā)學(xué)生的主人翁意識(shí)。

（二）教學(xué)團(tuán)隊(duì)的復(fù)合性

教師是課程思政實(shí)施效果的決定性因素。相較于實(shí)驗(yàn)室管理隊(duì)伍、研究生導(dǎo)師、輔導(dǎo)員和思想政治課教師，專職實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展思想政治教育工作具有獨(dú)特優(yōu)勢。專職實(shí)驗(yàn)教師具備專業(yè)課程知識(shí)，可以勝任實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)分析方法的傳授，加上每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)室明亮的環(huán)境、開放的討論協(xié)作模式、12～14人的小班化授課模式給實(shí)驗(yàn)教師充足的時(shí)間、空間、氛圍與學(xué)生進(jìn)行深入交流。年輕化、高學(xué)歷、黨員比例高的實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)經(jīng)過支部組織生活制度化、思政教學(xué)培訓(xùn)多樣化的學(xué)習(xí)更新后，能充分認(rèn)識(shí)到思政教育的重要性，深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思政元素，在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開展時(shí)潤物無聲地把時(shí)政熱點(diǎn)、科學(xué)動(dòng)態(tài)等內(nèi)容融入課堂教學(xué)，使學(xué)生易于接受。

（三）教學(xué)形式的多樣性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)分析方法的傳授已經(jīng)難以滿足新時(shí)代國家教育發(fā)展的需要。實(shí)驗(yàn)教師把現(xiàn)代信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)授課資源與工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政有效融合，依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站及選課系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生自主安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)進(jìn)度，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前、課中、課后主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新思考的能力。2020年以來，實(shí)驗(yàn)教師通過超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、MOOC等平臺(tái)拓展延伸實(shí)驗(yàn)課堂，采用線上線下混合式教學(xué)模式授課。課前將與課程相關(guān)的思政案例、相關(guān)新聞和背景知識(shí)上傳至平臺(tái)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)布通知讓學(xué)生預(yù)習(xí)；課中采用講授法、翻轉(zhuǎn)課堂、復(fù)盤討論、案例導(dǎo)入等教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生深入掌握課程知識(shí)；課后讓學(xué)生完成闖關(guān)測驗(yàn)、實(shí)景操作、線上考核等檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的成效，提升學(xué)生的互動(dòng)性、參與性、浸入感，增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中的主體作用，培養(yǎng)其主人翁精神。

（四）教學(xué)內(nèi)容的豐富性

工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多、涉及理論廣泛，實(shí)驗(yàn)教師可以嘗試突破課本和課堂限制，深入挖掘知識(shí)體系中的科學(xué)精神，彰顯楷模的示范作用，突出基于工程熱力學(xué)的能源動(dòng)力相關(guān)技術(shù)及裝備在國計(jì)民生中的支柱作用。如在實(shí)驗(yàn)室安全教育環(huán)節(jié)，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生命教育，用案例警示實(shí)驗(yàn)室安全事故對(duì)學(xué)校、家庭、個(gè)人身心健康造成的傷害，幫助學(xué)生樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，樹立安全責(zé)任意識(shí)。又如在講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在生活、工業(yè)中的應(yīng)用時(shí)，加入格力、華為等自主國產(chǎn)品牌，中國船舶集團(tuán)發(fā)電機(jī)組的綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平等內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心和愛國主義情感。

三、工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生社會(huì)主義核心價(jià)值觀具有重要作用。在教學(xué)過程中有意、有機(jī)、有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，就要把熱點(diǎn)案例、課程思政元素合理嵌入，將教師的言傳身教、學(xué)生的深度參與相融合。教學(xué)團(tuán)隊(duì)嘗試用國內(nèi)外通用的科學(xué)探究能力培養(yǎng)及評(píng)價(jià)策略，落實(shí)工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與課程思政耦合育人[7-8]。整個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與課程思政教學(xué)內(nèi)容見表1。下面以“飽和水蒸氣P-T關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)”為例進(jìn)行說明。

（一） 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

理解并掌握飽和狀態(tài)、沸騰、泡態(tài)沸騰、飽和蒸氣壓、飽和溫度等基本概念，理解、熟悉、運(yùn)用Clausius?Clapeyron、Antoine、Riedel等方程在飽和水蒸氣狀態(tài)分析時(shí)的使用條件，理解臨界狀態(tài)及臨界乳光現(xiàn)象。

2.能力目標(biāo)

學(xué)會(huì)觀察沸騰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)分析本質(zhì)，形象理解飽和水蒸氣溫度與壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；學(xué)會(huì)記錄整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并用Microsoft Excel等軟件進(jìn)行整理分析；學(xué)會(huì)使用溫度計(jì)、壓力表、調(diào)壓器和大氣壓力計(jì)等儀表。

3.價(jià)值目標(biāo)

理解水蒸氣是最理想的清潔資源；開發(fā)水蒸氣資源、造福中華民族，符合習(xí)近平總書記提倡的“綠水青山就是金山銀山”的和諧發(fā)展理念；瓦特改良蒸汽機(jī)的過程是學(xué)習(xí)和實(shí)踐互相促進(jìn)的過程，理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)，在平凡的生活中發(fā)現(xiàn)偉大，領(lǐng)悟思維之美、創(chuàng)新之妙，從而熱愛生活、觀察生活、思考生活。在實(shí)驗(yàn)操作中增強(qiáng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新意識(shí)，踐行精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)實(shí)、追求卓越的工匠精神。

（二） 教學(xué)手段與方法

教學(xué)過程采用多種教學(xué)方法相結(jié)合的模式，比如實(shí)踐操作教學(xué)、課堂演示教學(xué)、案例教學(xué)、復(fù)盤討論教學(xué)等；充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，如微課教學(xué)短視頻、中國大學(xué)慕課等。授課采用線上預(yù)習(xí)、以多媒體 PPT 講授為主的線下講課形式與實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐操作相結(jié)合的形式，從發(fā)現(xiàn)和提出問題、猜想與假設(shè)、制定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、分析與反思、評(píng)價(jià)與總結(jié)[9]六個(gè)模塊引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（三） 實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

以能源動(dòng)力行業(yè)鍋爐、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中水蒸氣的作用，家里用高壓鍋燉食物為什么容易熟爛等生動(dòng)的案例引出實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展奠定良好的基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究過程培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、猜想和假設(shè)的能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、觀察與實(shí)驗(yàn)的能力、分析與反思的能力，采用問題鏈?zhǔn)浇虒W(xué)法[10-11]將6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)分別對(duì)應(yīng)6個(gè)課程思政內(nèi)容，具體教學(xué)過程內(nèi)容和各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)[12-13]見表2。

（四）教學(xué)效果分析

學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，采取自評(píng)、互評(píng)的方式，客觀認(rèn)識(shí)到自己在實(shí)驗(yàn)中的不足，進(jìn)而挖掘?qū)W習(xí)潛力。通過教師評(píng)價(jià)與學(xué)生評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、公正、合理，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。經(jīng)過完整的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生經(jīng)歷自我摸索、提出問題、解決問題的過程后，學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性進(jìn)一步提高，課程思政效果明顯提高。

課程自開設(shè)以來，課程評(píng)教滿意率超95%，學(xué)生普遍評(píng)價(jià)課程內(nèi)容富有創(chuàng)新性，案例的講解引人入勝；希望師生一起探討更多的社會(huì)熱點(diǎn)應(yīng)用案例。工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程曾獲上海理工大學(xué)課程思政優(yōu)秀案例，相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獲上海市高等學(xué)歷繼續(xù)教育課程思政優(yōu)秀項(xiàng)目等。

四、結(jié)語

工程熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)對(duì)象為能源動(dòng)力工程專業(yè)本科第四學(xué)期的學(xué)生，這時(shí)學(xué)生剛剛適應(yīng)大學(xué)生活并深入探索各方面專業(yè)知識(shí)，是其世界觀、人生觀、價(jià)值觀形成和科學(xué)興趣及素養(yǎng)培育的黃金時(shí)期、關(guān)鍵時(shí)期。 實(shí)驗(yàn)教師要真正承擔(dān)起學(xué)生健康成長的指導(dǎo)者和引路人的職責(zé)，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上多下功夫，促進(jìn)對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)三方面的協(xié)同發(fā)展。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 習(xí)近平.在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)： 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日?qǐng)?bào)，2016-12-9（1）.

[2］ 教育部關(guān)于印發(fā)《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》的通知[EB/OL].（2022-05-06）[2024-07-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202205/t20220506_625229.html.

[3］ 教育部等十部門關(guān)于印發(fā)《全面推進(jìn)“大思政課”建設(shè)的工作方案》的通知[EB/OL].（2022-08-24）[2024-07-20].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-08/24/content_5706623.htm.

[4］ 金飛，馮正垚.以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為引領(lǐng)構(gòu)建大學(xué)生精神生活世界[J].學(xué)校黨建與思想教育，2019（4）：48-49.

[5］ 房川琳，熊慶，蘇燕.融合思政元素的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2021，38（1）：28-32.

[6］ 徐麗華，盛慶紅，李兵，等.高校測繪類課程“課程思政”教學(xué)探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，45（9）：168-172.

[7］ 周素華，魏英，王一群，等.電類基礎(chǔ)課課程思政中社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育的教學(xué)探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2019（10）：41-44.

[8］ 閆長斌，郭院成.推進(jìn)專業(yè)思政與課程思政耦合育人：認(rèn)識(shí)、策略與著力點(diǎn)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2020（10）：35-44.

[9］ 魏燕.大學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)及評(píng)價(jià)的策略與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2020，23（1）：225-228.

[10］ 熊琴.思政課問題鏈?zhǔn)浇虒W(xué)法融入《食品包裝安全》課程的探索與思考[J].中國包裝，2023，43（10）：93-96.

[11］ 曹亞麗，李梅梅，管瑩，等.“大思政”格局下綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2024（1）：100-103.

[12］ 趙利容，施鋼，曾珍.以培養(yǎng)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考能力為教學(xué)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2022，20（6）：60-64.

[13] 李春梅，何洪，李元，等.“新工科”背景下材料類專業(yè)“虛實(shí)互補(bǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系深化研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，45（4）：143-148.

［責(zé)任編輯：黃緊德］