航海专业力学类课程思政的探索与实践
——以《航海力学》课程教学为例
2020-03-11杨国栋
何 斌 胡 坤 杨国栋
海军潜艇学院 山东 青岛 266000
一、引言
在信息及其丰富的当下,高校教育如何面对信息技术带来的机遇和挑战,引导学员在信息海洋中把定好前进的航向,是摆在所有高校教育工作者面前一门需要系统研究的课题。从目前的教育实践改革来看,起源于上海市思想政治教育课程改革的课程思政,是一个有效的途径。
课程思政之所以能在短时间内被大家认可,并作为教育实践被广泛应用于大学的专业课程中,根本原因在于课程思政让我们再次聚焦到教书育人的本质诉求上,即培养什么样的人、怎么培养人、为谁培养人的问题。习主席关于加强高校思想政治教育作出一系列重要指示,曾指出“要把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展的新局面”[1],教育部则通过《高等学校课程思政建设指导纲要》等文件建章立制,为高校教育在课程思政的定位和实施上指明了方向。
《航海力学》课程是航海专业本科教育的专业背景课程,主要涵盖理论力学、材料力学和流体力学三大知识模块,属于经典力学的范畴。对于航海专业的学员来讲,无论将来从事的是水面船舶还是水下潜艇,力学知识的学习都是不可或缺的,一方面要让学员在学习知识的过程中构建解决力学问题的科学思维,另外还要在教学互动中,培养学员在工程实践中严谨的工作作风和责任感。基于此,在授课过程中,应以课程的培养目标为牵引,以授课内容为载体,充分挖掘课程知识点或知识模块中所蕴含的思政元素,通过系统分层和规划,在实践中合理利用教学方法和手段,将课程内容和思政元素有机融合,达到授业解惑、立德树人的目的。
二、在课程的知识体系中挖掘不同维度的思政元素
众所周知,大学所有课程都具有传授知识、培养能力和思想政治教育的双重功能,任何课程的知识与技能中都蕴含着方法、思维和价值意义,承载着培养大学生世界观、人生观、价值观的作用。《航海力学》课程的总体目标是通过学习,让学员在构建基本力学知识体系的基础上,能够利用所学解决或解释生活工作中遇到的问题,培养其抽象思维、逻辑推理和空间想象能力,逐步养成良好的科学素养、严谨的学习工作态度和一丝不苟的工作作风。所以,在教学实践中,我们不仅要解决学员所学专业知识的问题,还要解决探究真理过程中认识观和方法论问题,并在这一过程中培塑科学和人文精神,形成正确的科学思维和价值取向。从这个角度出发,在课程内容的筹划和实践过程中,需要对课程中相关的思政元素,进行了系统性的发掘:
(一)坚持课程定位,发掘课程中的科学思维和哲学思想元素
教学实践设计的课程思政内容,应以课程培养目标为导向,从课程的内容出发,寻找与之相契合的科学和哲学思政元素。《航海力学》课程的教学内容在自然现象和生活实践中有比较丰富的存在,学员有比较多的感性认识,接受时并不陌生,但往往由于缺乏相应的力学知识体系,难以探究现象背后的本质,所以在课程目标的定位上,对于培养学员科学思维和科学方法有天然的优势。
在自然辨证法中,物质的运动和变化符合基本的自然规律,人们在实践中不断探索和认识这些规律,并作为公理被普遍认同的。在力学的知识体系同蕴含大量的自然规律和哲学思想[2],例如,静力学中力学基本公理中的普遍性和特殊性;船舶在航路规划中被视为质点,而在研究力和运动之间的规律时又被当做刚体,这其中所体现的是主要矛盾和次要矛盾的方法论问题;材料力学基本任务中安全性和经济性所体现的对立统一辩证法;流体力学中流动显示技术中蕴含的辩证唯物主义思想等。
(二)注重价值导向,发掘课程中的文化自信和民族精神元素
科学真理是人类在长期实践和探索中的智慧结晶,属于全人类共同的财产,本质上没有国界。同样,科学家在追求真理过程中不屈不挠的精神也是全人类共同的财富。但是,作为探索和实践主体的人,天然有着国家属性。现代的力学体系基本上是由西方科学家建立的,所以在课程思政中,除了要突出人类探知求真的精神价值,同样还要强调我国古今充满智慧的伟大建筑和科技成就,例如通过介绍悬空寺、赵州桥、都江堰等古建筑中蕴含的力学原理,展现民族智慧[3];在讲解流体动力学时,通过讲述我国两弹一星、海基核力量建设背后的故事,传达民族自强的文化自信,增强学员的民族自尊心和自豪感。
除此之外,许多诗古词中描绘出很多的力学现象,也蕴含着一定的力学原理,而古诗词是中华民族的文化结晶,有着很深的文化烙印。在讲解力学问题时可以引申相应的古诗词,增强学员的民族文化认同感。
(三)坚持育人导向,发掘课程中的品格培塑和责任意识元素
作为工科教育,不仅要培养学员扎实的技术基础和严谨的科学素养,还要塑造学员良好的职业道德和职业操守。为达成上述目的,在授课过程中利用力学原理剖析事故成因,是一种较好的方式。如通过对塔科玛大桥的坍塌、波音747-400货机坠毁、F15C战斗机空中解体等事故案例的深刻剖析,不仅让学员感觉学有所用,也让其在事故中感知责任重大,稍有疏忽,便会失之毫厘谬以千里,造成的人员损伤和财产损失。前车之鉴后事之师,通过在事故中学习,增强其责任感和使命意识。
三、在教学实践中合理融入思政元素
相比于思政课程所采用大水漫灌、系统性、显性化的思政教育方式,课程思政则是以专业知识作为载体,将自然升华出的思政教育如盐融水、熏陶式、隐性化对学员进行情感态度价值观塑造,使得课程本身更有温度,更有厚度,从更为全面的角度进行育人。在教学实践环节,针对不同的培塑目标,采用与之相契合的教学方式进行。
(一)培塑科学精神侧重叙事教育
通过在课程中增加叙事教育,把渗透承载着追求真理的价值教育意义的、教科书中没有的历史或现实故事讲出来,让学员在创设的情境中被科学家的探索精神所触动、感悟和觉醒,达到学习知识并升华精神的作用。
《航海力学》的知识体系中有很多的定理和方程都是以西方的科学家命名的,而一个定理或方程背后可能是一位或几代科学家不懈努力的结果,比如所库伦摩擦定理就是库伦(C.A.Coulomb)经过大量实验得出的;牛顿内摩擦定理是由牛顿提出理论设想,并由库伦实验验证的;流体动量方程则在由欧拉、纳维、斯托克斯等人的持续研究中完善的等等。
在对相关模块进行授课时,可以讲述这些定理或方程背后的故事,以及相关科学家的生平,让学员对知识的理解更加立体,对知识沿革更加清晰,让学员感受到所学知识的历史厚度,认识到科学研究是客观唯物主义的具体体现,需要持之以恒的探索精神,形成正确的科学观和方法论。
(二)培塑人文精神侧重启示教育
《航海力学》中各个知识模块中有很多公式或定理的推导,需要通过严谨的假设、复杂的推理才能获得,但是这些定理的结论往往比较简洁,且和人的基本认知相符。所以可以通过启示教育,运用启发和互动原则和推理、归纳、演绎、比较、类比等方式,揭示出学科专业知识和技能背后的思政内容。
比如,在讲解材料力学中拉压杆的力学性能一节中,通过对比分析拉压、扭曲、弯曲和剪切挤压的强度和刚度条件,得出在设计和建造的机械构件中,通常使其处于拉压状态,主要原因在于杆件的拉压状态是最能发挥构件的力学性能的。在分析之后进而引申出中国传统的柱石精神,介绍郑板桥的柱石图等描绘柱石精神的素材来激发学员只有通过修炼内功,增加自己的强度条件,才能在未来的岗位中承担起重任。在讲解剪切强度条件时,引入后唐李煜的词:“剪不断,理还乱是离愁”,来突出剪切的破坏强度。在讲解流体力学时,针对流体的流动性和易变形性,可以引用“兵无常势,水无常形”进行引申讲解。在讲解流体动力学中机翼的升力理论时,可以引申讲解“游鱼逆水上,宿鸟向风栖”等自然现象背后的力学原理,顺利过渡到解释水面船舶或潜艇顶浪航行和顺浪航行的特点,以及飞机起飞和降落为何选择逆风航向等等。
通过在课程中融入古诗词的方式,引导学员在推导和分析力学原理的过程中,认识到力学知识的学习并非是一件枯燥乏味的事,而是一次充满力学之美的旅程,进而体悟到我们国家博大深厚的人文情怀,丰富学员的精神世界。
(三)培塑民族情结侧重隐式教育
机械装备制造和工程建筑结构都是符合力学原理的,在授课过程中可以适当引入中国里程碑的建筑或制造成就,来激发学员的民族情节。
经过四十多年的改革开放,我国在桥梁、隧道和摩天大楼等工程建设领域取得了巨大成就,如被誉为世界第一高桥的湖北恩施四渡河特大桥和世界最长跨海大桥的港珠澳跨海大桥等;同样,在装备制造领域也取得了重大突破,例如981深水钻井平台、天鲸号自航绞吸挖泥船、蛟龙号和深海勇士号深潜器等,这些建筑的结构形式或装备的工作运行中包含着很多的力学原理,可以结合授课内容,以多媒体的形式展示这些建筑或装备的视频和图片,利用这种溶盐入水的隐性教育,在潜移默化中让学员真切的感受到国家所取得的辉煌成就,在思想深处提升其民族自豪感。
总结
综上,当代高校大学生肩负着未来持续推进民族复兴的重任,不仅需要扎实的专业知识,科学的专业思维,还需要过硬的工作作风、勇于承担的责任感和强烈的文化认同感。通过统筹规划《航海力学》课程思政素材,在教学实践中合理利用不同的教学方式,化德于物,寓教于人,将不同层次的思政元素融合到课堂教学中,引导学生树立正确的认识观、价值观和方法论,为实现航海专业人才的综合素质发挥重要作用,达到全面育人的目的。