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关于热流体工程学开展课程思政建设的思考

2021-01-02苏丽达姚宗伟

科教导刊·电子版 2021年36期
关键词:工程学流体思政

苏丽达 姚宗伟

(吉林大学机械与航空航天工程学院 吉林·长春 130025)

1 开展课程思政的途径

根据以往经验和热流体工程学的特色,开展其课程思政建设的途径主要包括两方面,分别是价值引领[2]和知识传播。

1.1 价值引领

本途径主要体现在对知识的正确运用。知识不分好坏,但人有千奇百怪,如何正确应用所学知识为人类社会做出积极贡献,需要教师在课程中融入正确的国家观、民族观、历史观、文化观。

科学无国界,但科学家有国籍。本门课程中的核心定律、定理,如傅里叶定律、牛顿冷却公式等均为外国科学家发现,虽然这些知识是属于全人类的,但如果不深入思考,会认为我国科学家对热流体工程学的贡献微乎其微,可能会使学生对国外科研领域盲目崇拜,甚至产生崇洋媚外的情绪。实际上,热流体工程学的起源和发展集中在18世纪中叶到19世纪中叶,此时的中国正处于清朝中后期,统治者“闭关锁国”的政策导致科技发展近乎停滞,进而国力被西方赶超而遭受了百年国耻。新中国成立后,国家大力推动科技发展,涌现出了杨世铭、陶文铨等一大批国际顶尖学者,为本学科的发展做出了巨大贡献。由此可见,我国实施的“科教兴国”“创新驱动发展”等战略,无论从国家层面还是历史层面,都具有重大意义。

与此同时,通过课程中涉及的科学家事迹,展示刻苦钻研的可贵精神,倡导同学们投身科研工作,承担科技兴国的重任。不过,要警惕过度甚至错误引导,切勿盲目鼓励:讲述钻研精神可贵的同时也要阐明科研工作中存在的重重困难,并非所有人都适合做科研工作,让同学们对自己有明确的定位,启发同学们确定自己的精神追求,找到最适合自己的发展方向,在各行各业中发挥所长、百花齐放。

总而言之,要利用知识讲授的过程,旁征博引、以微见著,潜移默化地引领学生价值观走向。

1.2 知识传播

一门课程的开展最重要的部分在于知识内容的有效传播。作为教师,授课的本质目标在于让学生准确吸收本课程的内容。而各大短视频平台的兴起,使当今大学生在学习知识时更“功利”,他们会本能地选择把注意力集中在短、平、快这类更容易理解的知识上。结合时下流行热点话题,融入热流体工程学知识,对复杂知识合理拆解并进行有效类比,更有利于吸引同学们的注意力。同时,生动有趣的案例会促使同学之间互相分享和传播。例如,利用学生在冬夏之间的不同穿衣习惯来讲解傅里叶定律,利用秋天树叶上结的霜讲述辐射换热的特点。

简言之,不能自恃身份而守着陈旧的授课模式,对于严肃科学和流行文化存有过高的分见,要合理利用先进的教学手段和传播媒介,将成熟的教学改革方法和理论引入到思政教育的推进中。

2 具体实施案例

每位授课教师可根据自身理解选择角度切入,笔者根据自身经验,结合热流体工程学特点,分别选取以下几方面进行举例说明,以期抛砖引玉。

2.1 从知识体系整体出发

首先,正如前文所述,纵观整个热流体工程学知识体系,其重要基础理论均为外国科学家建立,教师在讲授过程可以此为切入点,引出科技兴国、创新强国的重要性。习近平总书记强调:创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。教学过程中应以此为契机,唤起学生心底的民族自豪感,在学生心中埋下创新的火种,鼓励同学们努力进行科技创新,未来或可成燎原之势。

其次,热流体工程学的知识大多是基于实践总结而来,科学家们将实践总结成理论,又将理论进一步指导实践,整个过程实事求是、不断推进。“实事求是做学问,秉笔直书著文章”的思想在本学科的发展中体现的淋漓尽致。可引入如安作璋先生的事迹,使同学们领略脚踏实地、稳扎稳打的高尚品德和大家风范,正如严陆光勉励青年学子所言:“既敢于好高骛远,又善于实事求是。”

2.2 从具体知识点切入

傅里叶定律在本课程中的地位无可置疑,然而为此做出大量实验工作的毕渥却没能出现在定律的命名中。主要原因在于,毕渥总结出的公式停留在数据表面,没有对多维度和非线性展开,导致毕渥公式的局限性较大;傅里叶虽然不是发起者,但是在对一维线性实验结果深入的归纳和总结后,将导热规律推广到三维空间和非线性温度场中,最终得到了导热的基本定律。由此可见,在实事求是的基础上,进行理论研究是十分必要的,生动地体现了“理论与实际相结合”对科学技术的推动作用。

航空航天是本课程的一个重要应用领域。火箭发射过程中发射台下的蓄水池内几千吨水短时间内化为蒸汽,在底部喷出庞大白色气团;火箭在上升过程中产生了巨大热量,而机舱内部却可以保持正常温度,这些可以结合实验课程,用导热相关理论来解释。由此,可以将我国的航天事业发展简介引入课堂,借“嫦娥工程”和火星计划讲述新中国在航空航天方面取得的不凡成就,培养学生的民族和国家自豪感。

在讲授热辐射时,可结合由我国提出的国家级顶层合作倡议——“一带一路”进行讲解,热辐射要经过吸收、反射和透射,这与“一带一路”中政治互信、经济融合、文化包容十分贴合,各沿线国家之间的合作伙伴关系中并非单向输入和输出,把有利因素比作热辐射的能量,输入一个国家后,一部分直接作用于该国被吸收,一部分作为与其他国合作的基础产生反射利好,另一部分通过该国作用于其他合作国实现透射。而辐射能力与温度有关,综合实力越强的国家则表明辐射能力越强。在此过程,可结合我国为“一带一路”作出的重要贡献,和在打造利益共同体、命运共同体和责任共同体过程中发挥的重要作用,畅谈近年来我国从大国走向强国的振奋历程。华北电力大学高正阳等人整理了《传热学》课程思政模式表,对初接触课程思政的年轻教师可以作为参考。

3 授课教师的准备工作

上述实施方法仅为参考,教师可根据自身情况和所处地域特点进行更深度的融合。而要做好热流体工程学的课程思政建设,身为一名教师,应如何准备呢?笔者认为可以从以下三点入手:

首先,多关注时事新闻和科技热点,挖掘结合点。在科技迅猛发展的今天,知识要常备常新,备一次课上几年的做法早已不适合当今的高等教育——曾被比作“乌云”的量子力学和相对论都有拨云见日的一天,由此可见一斑。

其次,加强思政理论学习,提升自身德育素养。课程思政建设非一朝一夕之功,很难建立短期的完善的评价体系,这对于处在快节奏中的老师是一个不小的挑战,要从思想上扎根,对教书育人保持敬畏之心,立德树人。

最后,要调整知识结构,合理拆分知识点。根据注意力曲线,人的注意力在持续15分钟左右时降到最低,如不能有效拆分讲解,将有一部分同学会因注意力下降而失去对该部分知识的连续感知。因此,合理搭配知识点的讲述,循循善诱,在关键节点结合思政内容将会使同学有耳目一新的感觉,对提升授课效果大有助益。

4 总结

课程思政建设的难点在于将思政内容与热流体工程学知识进行有效结合渗透,这对授课教师提出了更高要求。但在提升自身素养并形成融合后,将会打造出一个引人入胜、精彩纷呈的课堂,能在潜移默化中将家国大义、民族情怀根植在学生脑中,使其树立正确的国家观、民族观、历史观、文化观。笔者结合自身经验,认为应从价值引导和知识传播两方面入手,采用立体多元的知识结构,显隐结合的培养方法[3],将中华民族伟大复兴的“盐”融入本学科的知识之“水”中,为国家培养全面发展的人才,为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人。

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