“工程流体力学”的思政建设与教学改革＊

陈学彬，卓献荣，李雪梅，李金成

（仲恺农业工程学院，广东广州 510225）

2016 年底，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创中国高等教育事业发展新局面”[1]。为深入贯彻落实总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》，教育部于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，指出要把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设[2]。广东省教育厅发布《广东省教育厅关于强化课程思政建设一流课程的意见》，鼓励各高校教师积极进行课程思政建设与教学改革，而思政课程向课程思政的转变也需要每一位教师的共同努力，各个课程互相促进，共同完成育人目标[3]。

“工程流体力学”是仲恺农业工程学院多个学院的专业基础课，为校级“优秀课程”，在提升人才培养质量和支持专业建设上发挥重要作用。课程教学团队积极进行“工程流体力学”的思政建设与教学改革，把课程思政当成是全面提高人才培养质量的重要任务。通过深度挖掘课程思政元素，包括爱国主义、四个自信、唯物主义、工匠精神等，结合专业特点推进课程思政建设，把社会主义核心价值观的培育和践行融入教书育人全过程，落实立德树人的根本任务。

1 课程介绍

“工程流体力学”是高校土建、能源动力、船舶海洋、环境消防和机械工程等专业必不可少的专业基础课，在高等学校相关专业的人才培养中起着承上启下的关键作用。本课程通过课堂与实验教学，使学生掌握流体平衡和运动的基本规律及其有关的基本理论、基本概念、基本计算方法和基本实验技能；初步掌握运用所学知识，从实际工程问题提出流体力学模型的方法。课程以流体力学为载体，在分析问题中培养学生的创新精神，为后续学习专业课程和从事专业工作打下必要的基础[4]。

2 专业教学与思政教育的融合设计

在高校思想政治教育中，不能就“思政课”谈“思政课”建设，要抓住课程改革核心环节，充分发挥课堂教学在育人中的主渠道、主阵地地位[5]。“工程流体力学”的课程思政实施与专业知识教学需紧密联系，方能达到“隐形思政”的功用，与显性思政“思想政治课”一起构建全课程育人格局[6]。教学团队在教学课堂上设置一明一暗两条教学路线，在明线上，严格按照课程的专业知识进行架构设计；在暗线上，围绕明线上的课程专业知识，巧妙引入思政元素，利用有限的时间完成隐性的思政教育。下面给出在一些在具体教学内容或章节上，进行思政元素挖掘，将思政教育融入专业课程知识讲授过程的案例。

2.1 培养学生的民族自豪感、责任感

培养学生的民族自豪感、责任感，坚定习近平新时代中国特色社会主义的“四个自信”。

介绍中国古代已在流体力学方面取得的成就，从而激发学生强烈的民族自豪感。例如春秋战国时代的李冰父子修建的都江堰水利工程，其基于流体力学原理，因势利导，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，其修建使得成都平原成为“天府之国”。都江堰水利工程是世界上仅存的、目前仍在发挥作用的无坝取水工程。

介绍中国在现代流体力学方面取得的研究成果，坚定学生“四个自信”。例如中国著名的空气动力学家钱学森，博士期间与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题，建立了“卡门-钱学森”公式。回国后提出的“钱学森弹道”更是为中国战术导弹的发展起到了极大的促进作用，被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”。在中国近期进行的高超音速飞行器试验中，利用“钱学森弹道”，可使飞行器在大气层边缘上层进行“打水漂”式飞行，从而使目标国家对这种弹道极其诡异的导弹几乎无法拦截。通过钱学森的经历，表明虽然科学没有国界，但科学家是有祖国的。正是凭着科学家的努力，祖国才能强大。由此进一步阐述在党的有力领导下，中国目前正在坚定有力朝2035 年社会主义现代化迈进，坚定学生的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信。

2.2 培养学生的唯物主义辩证法思维

培养学生的唯物主义辩证法思维，鼓励学生要发挥主观能动性，透过现象把握规律。

在讲解能量守恒定律时，指出能量在量的变化方面需遵循自然界最普遍、最基本的规律，既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。强调万事万物都有其规律，规律是事物本身所固有的、本质的、必然的、稳定的联系，是发展的必然趋势。

在讲解量纲分析与相似理论时，指出要使模型和原型流动完全相似，各独立的相似准则须同时满足，但是实际上这是难以完成的，一般只能近似相似。这就要根据不同的研究问题，抓大放小，选取占据主要作用的相似准则。例如对于管中的有压流动及潜体绕流等问题，一般取雷诺数相似；而对于明渠水流、堰流、波浪运动等受重力影响较深的水力问题，一般取弗洛得数相似。辩证法中强调主观能动性的重要性，只有发挥主观能动性才能透过现象、把握规律；在改造世界时，也要依靠主观能动性，认识并掌握规律。

2.3 锻炼学生精益求精的工匠精神

锻炼学生精益求精的工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当

介绍有压管道流动时引入虹吸管。虹吸管是使液体产生虹吸现象所用的弯管，由虹吸软管、球型气囊构成，呈倒U字形而一端较长，使用时管内要预先充满液，通称过山龙。过去虹吸管一直无法突破直径600 mm，高度6.5 m，管长60 m 的限制。而由中国自行研制、被国家专利局授予发明专利的目前世界上直径最大的虹吸管直径1 520 mm，全长96 m，高8 m，其虹吸管高度大大突破了理论常规，开辟了超大型虹吸管在市场上的应用空间和发展空间，产生极大的经济效益。

在介绍流体机械部分时，引入介绍家电行业。例如目前国家以美的、格力、海尔等的家电企业生产的空调已占据全球空调产量的80%，同时各零部件包括风机、压缩机等已经基本实现国产化。国内中低端家电市场已被中国企业牢牢掌握，甚至大量出口海外。但是在高端市场上，表现还不够突出。以流体机械为主要部件的吹风机产品为例，畅销的国外戴森吹风筒售价普遍3 000 元以上，而同类型国产品牌售价只能达到几百元人民币。这其中价格上的巨大差异，并不代表着性能上的极大差距，而是在产品细节上、技术创新上、更好满足人民对美好生活向往的理念上的差距。这要求在设计产品的时候，须秉承着精益求精的工匠精神，以消费者为中心，不断提升产品的服务性能，才能创造出更多的溢价，进而让中国智造引领世界。

3 教学方法开展

3.1 直接讲授和课后辅导

以前言部分为例，可介绍中国古代流体力学方面的成就和研究成果，如水利工程都江堰的巧妙设计，激发学生强烈的民族自豪感；在学习到一定阶段时，与学生互动讨论相关知识点在当代国之重器中的应用，讲述当代年轻人的使命，树立正确的思想政治观念；课程末尾阶段，引入教师最新科研心得，提升学生未来进一步学习的兴趣；每次课程结束后，鼓励同学课后直接提问，帮助同学现场答疑。

3.2 数字媒体传递

以卡门涡街介绍讲解为例，可插入视频播放2020 年虎门大桥振动画面。与同学们讨论虎门大桥发生振动的原因，分析桥梁水马如何改变桥梁外形，并进一步引起涡振。从以往的教学实践来看，与一般的实例相比，发生在身边的突发重要事件对学生往往会产生更强烈的震撼力，此时加上教师感情投入的讲解和分析更能打动学生的心灵，促进学生的职业素养和科学世界观的培养。

3.3 实践环节的思政教育

在实验中，教师引导学生分组进行合作分工讨论，鼓励不同小组的学生在实验过程中竞赛，这既有助于培养学生在团队内乐于奉献和团结互助的品质，也有助于在比赛过程中更好吸收知识。例如在流体力学伯努利方程分组实验时，每位学生都需积极参与，小组成员一起精心设计实验步骤，各个成员分工负责具体的环节，包括实验的前期准备、实验过程中压力水头和测点距离的测量、流量和流速的测量计算、实验后期结果的分析等。在实验过程中，要求操作规范、尊重事实、数据可靠，有助于培养学生严谨和实事求的科研态度。

3.4 教学组织一明一暗，课程思政隐性渗透

教学课堂设置一明一暗两条教学路线，围绕教学目标，一方面引导学生掌握课程知识，另一方面实现思政教育的无痕引入。另外作为人类灵魂的工程师，教师的个人修养、道德品质在思政教育中显得极其重要。这就要求教师必须以身作则，以正确的思想启迪学生，以高尚的情操感染学生，以优良的行为引导学生。在教学过程中，团队教师时刻牢记自己所拥有的潜移默化的教育力量，时刻影响学生的健康成长。

4 结论

“工程流体力学”公式较多，课程较难，在学习过程中需要学生花费大量时间来掌握课程专业知识。但同时该门课程又蕴含着丰富的课程思政元素，这些思政元素与我们的生活息息相关。在专业课程思政建设中，生搬硬套地引入思政点，不仅会影响教学进度，同时也一定程度上打乱了课堂的连贯性。本课程在思政建设与教学改革过程中，始终有一明一暗两条路线贯穿教学过程。明线上，严格按照课程的专业知识进行架构设计；暗线上，围绕明线上的课程专业知识，巧妙引入思政元素，利用有限的时间完成隐性的思政教育。明线为主，暗线为辅，两条线路互相促进，经教学实践发现，该方式能很好地完成新时代立德树人的根本任务。