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《水力学》课堂思政教学实践与创新

2022-04-01龙地兵曹郭红铄

科教导刊·电子版 2022年4期
关键词:水力学边界层钱学森

潘 沙 龙地兵曹 果 郭红铄

(1.湖南交通工程学院高科技研究院 湖南·衡阳 421009;2.湖南交通工程学院交通运输工程学院 湖南·衡阳 421009)

《水力学》是面向我校土木专业开设的一门力学应用专业课程,为后续土木工程实践和水利工程应用提供理论基础和工程指导。水力学中既包括流体力学基础知识,也包含了有压流和无压流的工程应用,是一门标准的力学专业课[1]。

思想政治教育是落实立德树人根本任务的关键,如何推动思想政治教育的改革创新,不断增强思政课的思想性、亲和力和针对性,成为摆在高校思政教育中新课题。

高校中一般在本科高年级开始设置相关专业课程,专业课顾名思义,往往专业强、知识点多、难度大,表面上与思政教学“风马牛不相及”。但是,只要引导得当,可以很巧妙的把专业新闻、知识点和著名历史人物与专业课程讲解相结合,既活跃了课堂气氛,又使深奥的专业知识变得“有血有肉”起来。

如何在力学专业课《水力学》中实现思政教学?本文结合在《水力学》课堂中的一些教学实际,探讨了在力学专业课中进行思政教育的一些实践和创新。

1933年钱学森《水力学》试卷

1 借助力学时事新闻开展思政教育

随着计算机技术和网络的不断创新和发展,各种平台和媒介推送大量时事信息,如微信、微博及各类短视频平台,从各种新闻或媒体文章中,摘选一些与课程相关,以时事新闻分享的方式,在课堂上与学生探讨,以思政元素以“润物细无声”的形式潜入到学生脑海中。

2021年4月13日,所关注的人民日报微信公众号中更新了一篇文章:《钱学森做的试卷你见过吗?60多年前学霸的笔记,工整得像打印的》,巧合的是,钱学森的这份试卷恰恰是《水力学》的课程考试试卷。文中提道:“1980年,钱学森大学时期的水力学老师金悫将一份保存了近50年的考卷通过校史研究人员陈贻芳捐给了上海交通大学。这份试卷的卷首时间为1933年6月,课程是水力学(Hydraulics)。这份考卷书写工整,整洁漂亮,连等号“=”都像是用直尺画的一样,中英文字写得秀丽端庄……只不过在最后一道题的公式推导中,他把“Ns”漏写了一个“s”,这才导致被扣了4分。

通过带领学生仔细查看试卷中的题目示意图,推测两道计算计算题应当是流体力学中的压强分析和静力学水力计算,极大激发了同学们的关注和兴趣。在此基础上,适时引入思政教育,引导学生思考两个问题“1933年6月的中国是怎样一个状态?”“为什么钱学森做题要写英文?”自然而然的对比出了当时的国家内忧外患、科学知识匮乏,现在的中国繁荣富强、科技进步,同学们的学习环境和条件不可同日而语,教育同学们要更加珍惜当下来之不易的学习环境,学习好《水力学》等专业知识,像钱学森那样建设国家、回报社会。

2 借助力学专业知识点引入思政教育

在流动阻力与能量损失章节,将会学习边界层理论,这是流体力学基础知识中流动产生沿程损失和局部损失的理论基础。对于边界层理论的讲解,不可避免的要提到被称为“空气动力学之父和现代流体力学之父”的德国科学家普朗特。1904年,普朗特完成他最著名的一篇论文──《非常小摩擦下的流体流动》。在这篇论文中,普朗特首次描述了边界层及其在减阻和流线型设计中的应用,描述了边界层分离现象。由边界层理论延伸开来,介绍了普朗特的其它流体力学成就:“早期的水槽模拟流动研究、中期的膨胀波理论、后期的超声速喷管的设计等”。但是其科学研究是随着国家和历史的发展息息相关。早期德国不断发展壮大,国力都获得不断增强,科技获得飞速发展。然而随着二战中德国战败,国家分裂,实验室被拆散,科研人员四处飘零,大部分分别被苏联和美国俘虏,自己最终被美国接收。这说明了科学家和科研要依赖于国家的强盛,科学研究虽然表面上无国界,但是科学家应当“心有所属”,在科研中必须服务于自己的国家和民族。

3 借助著名力学人物、典故引入思政教育

钱学森及钱学森弹道

近年来,我国航空航天事业取得迅猛发展,出现了以神舟、战斗机为代表的突出成果。但受市场经济的影响,也出现了讲待遇,不讲奉献,讲自由,不讲纪律的风气,距离老一辈的“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”载人航天精神有所差距。讲课程讲授中,注重讲述科研背后的历史和人文背景,加强学生们的爱国和奉献精神的引导[3]。例如,我国著名科学家钱伟长、钱学森、郭永怀,以及我国著名的流体力学家、北京航空学院(现名北京航空航天大学)创建人之一陆士嘉教授当年都是立志以科研报国,出国学成后,舍弃国外优厚的科研工作和生活条件,义无反顾地回到一穷二白的中国,奠定了我国现在的科研基础。通过回顾我国近现代这些爱国的伟大流体力学科学家,在讲授他们的专业知识和成就的同时,更注重他们的家国情怀,让同学们在学习水力学知识的同时,把思政元素浸润到专业课程中。

4 总结

理工科院校如何在专业课中开展思政教学,一直是值得关注和思考的问题。实践表明,大学专业课的思政教学应当走出空谈和理论灌输的传统教学模式,把思政教学与专业、与人文相结合,与实践、生活相结合,变得有趣味、有温度、有内涵,才能让老师和学生首先在情感上和思想上不抵触,进而在、政治上、理论上逐步自然而然的接受和认同。本文在《水力学》课程教学中进行了有益的探索,相关经验和作法可以进一步应用到力学及其他专业课程的思政教学中去。

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