《工程流体力学》课程思政教育的探索与实践

2020-07-12黄琪嵩朱庆明丁厚成林晓飞

科技视界 2020年30期

许波黄琪嵩朱庆明丁厚成林晓飞

（安徽工业大学<建筑工程学院>，安徽马鞍山 243002）

0 引言

课程思政是新时代下落实立德树人根本任务的重要教育理念，是对建设高水平人才培养体系的新要求[1]。高校作为人才培养的主阵地，将义不容辞地成为推进课程思政建设的主战场。开展专业课程思政建设首先要深入挖掘提炼专业课程中蕴含的思政元素，并在传授专业知识的基础上引导学生，赋予专业课程价值引领的重任[2]。专业课程思政建设要求教师在授课过程中将知识传授、能力培养与价值引领三者有机统一起来，把专业课程教育与思政教育形成同向合力，提升专业学科的育人成效[3]。

《工程流体力学》是安徽工业大学首批校级“课程思政”建设项目之一，是安全工程专业一门重要的专业基础课，主要介绍流体力学的基本概念、基本理论、基本的计算方法以及基本的实验技能。该课程作为一门历史悠久的学科，并在工业、农业、交通运输、航天航空、机械等方面得到广泛应用，其蕴含着大量的思政元素。深度挖掘《工程流体力学》课程中爱国主义、文化自信、唯物主义、科学家精神以及职业素养等思政元素，在专业知识传授的过程中实现价值引领，这对提升学生们的思想道德水平和综合素养具有积极的作用。

1 《工程流体力学》课程介绍

《工程流体力学》作为安全科学与工程本科专业教学质量国家标准规定的专业基础课程，在安全科学与工程专业知识学习过程中起到承上启下的作用，可为后续的《安全系统工程》《事故调查与处理》《通风除尘》等专业课程的学习打下基础。该课程主要介绍了流体力学的基本概念、基本理论、基本的计算方法以及基本的实验技能[4]。通过该课程的学习，使学生建立起流体力学基础知识体系，培养学生利用流体力学基本理论和方法去分析具体的安全问题，并通过课程实验，训练学生的实际动手能力和团队协作能力，培养学生们的科研兴趣和能力[5]。

2 教学内容中德育教育的设计

《工程流体力学》课程内容多，但学时较少，实际的教学过程中不可能拿出大段的时间进行专门的德育教育。因此，在将思政元素的内容无缝融合进所讲的流体力学课程知识里的同时，还需要在实际教学中有的放矢地设计教学内容，并采取灵活、分散的方法把德育教育贯穿于教学的全过程[6]。对于《工程流体力学》课程思政建设，难点是如何在枯燥深奥的方程式和复杂难懂的数学模型背后提炼思政元素。笔者在多年《工程流体力学》课程教学基础上，对该课程中一些隐性思政元素进行了挖掘和梳理，并将其融入了课程教学过程中。

2.1 培养学生的文化自信与爱国主义精神

在介绍流体力学课程及其相关知识的应用时，通过在我国五千年的历史长河中，搜索流体力学的应用实例，坚定学生们的文化自信，激发学生强烈的爱国主义精神。如我国最早在灌溉、运漕等工程实践中就对水流运动规律具有了一定的认识，秦代的都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程就是在充分认识明槽水流和堰流流动规律的基础上修建的；中国汉朝发展出来的地下窖井技术——井渠法引洛水灌溉农田，有效地防止了黄土的塌方；东汉杜诗任南阳太守时曾创造水排（水力鼓风机），将流水的动能和势能转化为机械能，使鼓风囊不断伸缩，给冶金高炉加氧；以及新中国建立后，吴仲华院士创立的叶轮机械三元流理论，为航空发动机的发展做出了巨大的贡献，至今仍是国内外许多优良叶轮机械设计计算的主要依据。

通过探索流体力学知识背后深藏的思政教育“触点”，并结合我国的典型工程和人物事迹来介绍流体力学的知识点，可以激发学生强烈的民族自豪感，引导和教育学生树立报效祖国的决心，潜移默化地在学生心中印刻家国情怀。

2.2 培养学生的科学精神

通过讲述国内外相关科学家及其成就，可激发学生对科学的探索欲，培养学生的科学精神。如完成了世界上第一本完整的物理学教科书《流体力学》的意大利著名科学家伽利略，晚年深受教会迫害，仍坚持科学理念，开创了以实验事实为根据的近代科学；法国数学家帕斯卡在继承前人工作的基础上，通过科学实验结果提出了密闭流体能传递压强的原理；牛顿在分析了古老流体力学的不足之后，创新性地将摩擦力引入了流体运动中，建立了流体内摩擦定律，为粘性流体力学初步奠定了理论基础；伯努利、欧拉和拉格朗日利用其他学科的发展成果，运用微积分相关计算方法，对流体力学的相关理论进行了进一步的研究；1883 年雷诺通过实验证实了粘性流体的层流和紊流两种流动状态的客观存在，找到了实验研究粘性流体流动规律的相似准则数，以及判别层流和紊流的临界雷诺数，为流动阻力的研究奠定了基础；普朗特提出了流体流动的边界层理论，并开创了以流体力学为基础的机翼理论，把纯理论推导的流体理论派和采用半理论半实际测量水力派统一了起来；我国著名科学家钱学森不仅在空气动力学、航空工程和喷气推进等流体力学拓展领域做出过许多开创性的贡献，还给我们留下了不屈不挠的钻研精神和大公无私的爱国精神。

在流体力学知识点讲授过程中，通过讲述相关科学家们探索科学的过程和追求真理的历程，向同学们传递一种科学思想、科学精神、科学方法、科学世界观，来引导和教育学生崇尚科学、追求真理[7]。

2.3 培养学生的唯物主义辩证法思维

介绍模型相似律选择原则时，动力相似可以用相似准数表示，若原型和模型流动动力相似，各同名相似准数均相等，称为完全的动力相似。但是事实上，不是所有的相似准数之间都是相容的，满足了甲，不一定就能满足乙。由此可见，要使两者达到完全的动力相似，实际上是办不到的，人们寻求的是主要动力相似。因此，只要满足了决定性相似准数相等后，就满足了主要动力相似，抓住了解决问题的实质，渗透着“抓住主要矛盾”的自然辩证法思维。

介绍大雷诺数下的绕流问题时，在讲解过程中，强调两点，一是用附面层理论处理附面层内的流动，二是用理想流体动力学理论求解附面层外流场中的流动，再将两者衔接以来便可以解决整个绕流问题。该解决问题的思路渗透着 “无论多么复杂的问题，只要透过现象抓住事物所遵循的本质规律，问题便变得易于解决”的自然辩证法思维。

介绍流体的力学模型时，提出了无黏性流体，但在某些问题中，黏性影响较大，不能忽略时，可以用“两步走” 的办法来解决问题，先当作无黏性流体分析，得出主要结论，再采用试验的方法考虑黏性的影响，加以补充或修正。该解决问题的思路渗透着“对于暂时无法完全解决的问题，可以先把问题放一放，然后通过修正来达到预期目标”的自然辩证法思维。

通过结合流体力学的某些基本理论和计算方法等知识点思维方法的介绍，来引导和教学生培养唯物主义辩证法的思维方式。

3 课程德育教学组织情况

课程思政要求将传授专业知识和思政教育统一起来，但传统的理论课教学存在着“智育”与“德育”相互分离的状态。因此，必须在固化专业课程思政元素的基础上创新教学组织形式和方法，促进专业课程教育和思政教育的交叉融合。保证课程思政的实施效果，一方面要加强教师德育意识和德育能力建设，充分发挥榜样力量，引导学生树立正确的价值观；另一方面，还需加强课程思政教学质量保障体系建设，构建以专业知识教授为根本、思想政治教育为核心、综合素质培养为辐射的三位一体的专业课程思政体系。

3.1 加强教师德育意识和德育能力建设

抓好专业课课程思政建设，必须要做到专业教育和思政教育的统一与协调，这就要求教师切实加强思想政治意识，树立正确的政治价值观，不仅会传授专业知识，还能够树立模范和榜样。教师首先要建立“课程思政”的理念，转变重知识传授和能力培养，轻价值引领的教育观念，通过关注时事热点问题和思政学习，加强对学生们的思想引领和价值观塑造。同时还需要加强先进的教育教学方法的交流与学习，通过开展思政教育技能培养、专题培训、专业研讨等手段，分享和交流课程思政教学的改革与实施效果。

3.2 完善专业课课程思政化的教学评价体系

课程思政建设对高校专业课教师提出了更高的要求，建立合理有效的教育效果评价体系显得尤为重要。树立正确评价导向，注重教学过程评价，鼓励专业课程教学过程中的思政教育内化，激励广大教师积极探索专业课课程思政元素的挖掘和运用，并转化为自觉发挥学科专业课德育教育功能的有效行动。注重评价过程管理，认真执行听课制度和教学督导制度，建立动态化、常态化、滚动式评价模式，强化评价的过程管理。建立教学效果师生双向打分制度，在考查学生对教师授课方式认可程度的同时，还要考查教师在学生思想意识引导过程中价值认同度。强化评价结果运用，在教师的评优评先中，将思想引领和师德师风评价放在首位，突出教师的实际贡献和水平，尤其考虑专业教师的“立德树人”能力。