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高校《流体力学》课程思政的探索与思考

2022-03-17阴妍李红波武新慧

教育现代化 2022年7期
关键词:流体力学思政课程

阴妍,李红波,武新慧

(山西农业大学 农业工程学院,山西 太谷)

一 引言

2020年5月,教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出,高校要抓好课程思政建设,深入挖掘课程以及教学方式中所蕴含的思想政治资源,切实发挥课程的育才育人作用,最终实现全方位育人。“立德树人”是教育的根本任务,“树人”应以“德”为先。高校作为教育中十分重要的一环,面对的对象是正值人生观、价值观、世界观塑造关键时期,且即将成为社会发展生力军的大学生,如何培养德才兼备的人才,利用好课堂教学主渠道,实现教育“三位一体”,值得每一位教育工作者思考。

流体力学是一门理论性比较强的课程,大量的公式推导和运算使得这门课程相对较难。如何让相对枯燥的课程更生动,让学生乐于学习,达到良好的教学效果,是很多教师思考的问题。习近平总书记曾指出,要把思想政治工作贯穿于教育教学全过程。在流体力学的学习中巧妙地融入思政元素,既能激发学生学习流体力学课程的兴趣,起到良好的学习效果,又起到潜移默化的德育目的。

二 流体力学课程简介及思政特点

流体力学在工业、农业、石油工程、航空航天等学科和领域中都有着广泛的应用。《流体力学》课程是山西农业大学2021年校级“课程思政”建设项目之一,是山西农业大学农业工程学院农机、机制、车辆等专业的一门专业基础课。课程不仅注重讲授流体力学的基本概念、基本理论,同时注重培养学生正确的逻辑思维能力。

流体力学课程中蕴含着大量的思想政治元素,在课堂上把这些思政元素融入专业课的教学过程之中,既能于潜移默化中对学生起到正面的引导作用,同时也拓宽了课程的广度和深度,使原本相对枯燥的理论分析生动化,对提高教学效果有着很好的作用。

三 课程思政体系化设计思路

流体力学作为一门历史悠久的学科,课程中蕴含着大量的思想政治元素,需要教师进行深入的挖掘,并与专业知识的讲授进行巧妙的融合,进而穿插、渗透到课程教学中。思政元素的融入要自然,做到“润物细无声”,学生也才乐于接受。通过山西农业大学力学教学团队的深入挖掘,现将流体力学课程中提取的思政元素融入作如下设计。

(一) 民族自豪感和爱国主义情怀的融入

习近平总书记指出:优秀的传统文化是中华民族永远不能离别的精神家园。高校教师面对的教育对象,是正值人生观、世界观、价值观树立与形成的关键时期的青年大学生,在课程中融入强烈的民族精神和深厚的家国情怀,由正面的形象和精神作指引,能够帮助他们建立正确的人生目标。

中国自古重农,各朝代无不将“河防疏泛”和“水利灌溉”列为首要工作。我国很早以前就有对流体力学知识的实际应用,中国自古就流传着大禹治水的传说;两千多年前李冰父子率领秦朝工匠们修建的都江堰,是迄今最古老且仍能使用的无坝取水工程;我国古代的郑国渠、灵渠等水利工程无一不是古代劳动人民的智慧在流体力学方面的杰出体现。然而流体力学作为一个分支学科的提出,却不是源自中国,在18世纪,欧拉、伯努利、达朗贝尔等人正式将流体力学作为一个分支学科。

通过对流体力学起源和发展史的介绍,能够激发学生的民族自豪感,在了解课程历史的同时,也能激发学生为中华之崛起、为民族之复兴而努力学习的雄心壮志。

(二) 科学精神和大国工匠精神的培养

在浩渺的历史长河中,作为一门古老的学科,力学涌现出了大量的科学巨匠,在对应的章节,可穿插为学生介绍。如学习卡门涡街部分,介绍西奥多·冯·卡门的传奇人生;牛顿内摩擦定律部分,介绍牛顿的钻研精神;流体静力学部分,分析“阿基米德洗澡与浮力定理”……从这些伟大的科学家的身上,不仅能学习到实事求是的科学精神、锲而不舍的奋斗精神,而且能够引导学生坚定马克思唯物主义的科学世界观。

特别是我国现代在流体力学方面取得的卓越成就和研究成果,著名流体力学家周培元 “以科学拯救祖国危亡”的故事;“中国导弹之父”钱学森辗转归国、矢志报国的故事;著名的空气动力学家郭永怀以身殉国的故事……这些科学家身上,闪耀着伟大的爱国主义情怀和大国工匠精神,通过这些伟大科学家故事的分享、学习,启发学生对科学孜孜不倦的钻研精神,激励学生为国家强盛而努力的人生目标。

(三) 从力学的角度分析诗词,培养学生的诗词鉴赏能力

中国是一个诗词的国度,千百年来流传至今的诗词,也蕴含着丰富的力学知识。绪论部分通过对唐朝诗人韦应物著名的诗句“野渡无人舟自横”的力学角度分析,激发学生对流体力学这门课程的兴趣,原来野渡之下舟确实最终会“横”!通过对杜甫的诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,和陆游的《大风》诗中“儿言卷茅屋,奴报彻芦藩”等诗句的力学角度分析,让学生对伯努利方程应用的理解更加深入。而李白著名的诗句“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,则是对紊流现象的典型描述。

这些写实的诗句,是对大自然现象的描述,同时也是对力学现象的描述。诗句之美,在于意境,更在于实事求是,这就离不开诗人生活中细致的观察。在课堂上从流体力学的角度对诗句进行分析,不仅能吸引学生的注意力,让学生在感叹“原来如此”的同时激发出对流体力学的学习兴趣,而且能培养学生细致观察的习惯,同时也培养了学生独特的诗词鉴赏能力。

(四) 唯物主义辩证法思维的渗透

伯努利方程部分,以“奥林匹克号”与“豪克号”相撞的例子介绍“船吸”现象,以及后期航海规则因此类事故的发生而不断修正、完善。可见,很多事物不是一开始就正确的,发展是一切事物和现象的根本法则,这也恰恰印证了唯物辩证法。

在相似理论与量纲分析这一部分,进行模型实验设计时,要同时满足几何相似、运动相似和动力相似,但实际上这几方面很难同时满足,这就需要找到对流体流动起主要作用的因素来进行分析。这就是抓事物主要矛盾的自然辩证法。

(五) 引用身边熟悉的实例,启发式教学事半功倍

教育是教与学的相辅相成,而兴趣是最好的学习动力。如何把一门相对枯燥的课程讲的通俗易懂,让学生愿意主动学习,并且在学习中获得启示?一定要用学生感兴趣的话题作引导。这就要求我们不断发现和挖掘身边的流体力学知识点。

“什么是流体力学?身边处处是流体力学。”我们的呼吸、血液的流动,是流体力学知识;空气的流动、水的流动,是流体力学知识;足球场上的“香蕉球”,是流体力学知识;地铁、火车的安全线,是流体力学知识;虹吸现象是流体力学知识,飞机机翼的升力是流体力学知识……把这些生活中的实例融入课堂的讲述中,从流体力学的角度进行分析,不仅能引起学生的学习兴趣,在恍然大悟的同时,也加深了对知识的理解。

鼓励学生观察生活中的力学现象,思考其中蕴含的力学原理,启发学生把实例搬到课堂上讨论、分析。同时鼓励学生“知行合一”,培养学生理论联系实际的能力。通过教师的启发和学生的实践,达到更好的教学效果。

(六) 时政元素的融入,增强使命担当

习近平总书记指出, “‘大思政课’,一定要跟现实结合起来。”随着时代的发展,科学技术飞速进步,引导学生关注时政、爱党爱国,传播正能量,是每一位教师的使命。

蛟龙号的入海,神舟号的升空,设计和实践阶段都必然涉及到流体力学的知识。中国高铁的飞速发展令世界瞩目,汽车、飞机行业的发展正稳步加速。这些都与流体力学知识息息相关。

2020年5月,广东虎门大桥的剧烈晃动,可以用流体力学中的“涡振”来解释。新冠肺炎疫情期间,打喷嚏或咳嗽喷出的湍流气流,分析病原体通过液滴的传播,则对疫情的研究至关重要。

在专业知识的讲授过程中,将这些时政元素融入课堂,不仅能用学生感兴趣的话题引起他们学习的兴趣,从而加深学习的印象,而且也用一种潜移默化的方式引导学生关注时政,从而增强学生为祖国复兴而努力奋斗的使命担当。

四 课程思政建设的具体措施

(一) 提升教师的个人素养

“教师要成为大先生,做学生为学、为事、为人的示范”。 课堂上的一言一行,教师的治学精神和处事态度,都会对学生的成长形成潜移默化的影响。为人师者,必须不断提高自身道德素养,以高尚的品德感染学生,用积极向上的思想引导学生,真正地做到教书育人。

(二) 思政元素与专业知识的有机融合

2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上指出:思政课“要注重启发式教育。”将思政元素与专业知识有机融合,既拓宽了专业知识的广度和深度,又让书本上的内容“活”起来,使专业知识更有“温度”。

同时,思政元素的融入要讲究方式方法,绝不能生硬地植入,或长篇大论地灌输政治理论,否则很可能适得其反,引起学生的反感。每一个思政元素的融入,都要找到合适的融入点,巧妙而自然地将思政元素融入课堂讲授之中,先 “入眼、入耳”,而后“入脑”,最终达到浸润“入心”的目的,需要我们教师通过不断地摸索,下功夫研究。

(三) 信息化技术的辅助与应用

充分利用网络资源,如图片、视频等,把书本上的知识具象化,能充分提高学生的学习兴趣。随着各种网络资源的不断丰富完善,微信、慕课、学习强国等一些网络平台和在线课程资源的充分合理利用,也能起到良好的辅助作用。学生可以通过网络资源对课程进行课前预习和课后巩固,从而加深对知识点的理解。教师也可以通过网络和线上平台把相关的学习资料及时传递给学生。既丰富了课堂内容,也能将素质教育、道德培养渗透于课堂教学环节中。

(四) 优化课程考核方式和考核内容

作为一门专业基础课程,过去山西农业大学农业工程学院的流体力学课程一直采用“平时成绩+卷面成绩”的传统考核方式。结合本校流体力学课程学习的特点和思政育人的总体目标,今后的课程考核,应作出相应的优化改革。探索构建分阶段、多指标的课程思政评价体系。如在授课之前,将思政案例的有关素材发布在学习平台上,供学生提前点击阅读;课堂上分组讨论,以PPT的形式分组讲述;课后以小论文的形式让学生加以总结等方式,通过课前、课中、课后不同环节的贯通,达到更好的育人效果。

还可以在卷面考核的试题中,引入更多的思政案例,让学生从流体力学的角度加以分析。相信通过这些措施,可以提高学生主动参与的热情,从而达到更好的教学效果和育人目标。

(五) 创新实践,学以致用

著名思想家王阳明提倡“知行合一”,习近平总书记也多记强调“知行合一”, 强调的是理论和实践的辩证统一。

一方面,学生可以利用现有的条件,亲自动手去实践教材中涉及到的知识,使知识结构更为完善,真正地 “理论与实践相结合”。另一方面,鼓励学生利用所学的流体力学知识进行大学生科技创新项目,或进行社会实践等,充分挖掘课程中学生感兴趣的知识点,培养学生独立思考和解决问题的能力,并在与他人的合作实践中进一步培养团队团结协作的精神。

五 结语

“立德树人”是高校教育工作的根本任务,要把“德育”融入到教育的方方面面。流体力学课程蕴含着丰富的思想政治资源,在授课过程中巧妙地贯穿、融入思政元素,可以将积极向上的理想信念引入课堂,培养学生爱党爱国的家国情怀、科学精神和马克思唯物主义辩证法思维。通过教学,不仅向学生传授流体力学相关的专业知识和理论,培养学生的学习热情和思维能力,还要在潜移默化中进行深入的德育教育,从而达到育才同时育人的目的,培养全面健康发展的社会主义事业接班人。

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