河流动力学课程思政改革与实践

李建林，王 燕，林 云，郑德顺

（1.河南理工大学 资源环境学院，河南 焦作 454000；2.煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心，河南 焦作 454000；3.河南理工大学 物理与电子信息学院，河南 焦作 454000）

0 引言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应［1］。 目前，专业课程思政改革已在我国各高校迅速展开。 河流动力学是水利工程专业的一门重要专业课， 河流动力学课程思政改革与探索不仅可以提升水利工程专业学生的学习积极性， 提高学生的学习效率和专业素养，还可以拓展学生的视野，激发学生热爱祖国、崇尚科学的热情。

1 河流动力学课程思政内容挖掘

1.1 课程概况

由于办学条件和办学水平等方面的差异， 我国各高校河流动力学课程的计划学时有较大差异，总学时一般为32～48，其中实验学时为4～10，但课程内容均以泥沙运动规律和河床演变规律为核心，兼顾河道水流、水工模型、水土保持等内容。

目前，各高校普遍采用的教材有5 个版本，分别是：武汉大学出版社出版的张瑞谨编著的《河流动力学》，清华大学出版社出版的邵学军编著的《河流动力学概论》，中国水利水电出版社出版的张晓峰编著的《河流动力学》，武汉大学出版社出版的陈立编著的《河流动力学》和人民交通出版社出版的王昌杰主编的《河流动力学》。从课程思政建设的角度来看，以上教材都很少涉及课程思政教育相关内容， 大都仅在绪论（或前言）部分对河流动力学的发展历程、我国古代治河治沙历史， 以及新中国水利建设取得的成就进行了简述，并提到了张瑞谨、钱宁、谢鉴衡等知名学者、专家的成就［2-6］。所以，就河流动力学课程而言，思政建设工作才刚刚起步，尚有很多工作需要去做。

1.2 思政元素

我国劳动人民自远古时代就开始了与洪水的斗争，黄河又是全球含沙量最大的一条河流，在防洪抗灾和治黄过程中为河流动力学课程积累了大量的思政教育素材。课程教学团队围绕教学主要内容，从习近平生态文明思想、马克思主义哲学、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、科学精神、专业素养等6 个方面，挖掘了该课程教学内容涉及的思政元素，并对这些思政素材进行归类整理（如图1 所示）。

1.2.1 习近平生态文明思想

坚持用习近平生态文明思想教书育人。 习近平生态文明思想的核心理念是：生态兴则文明兴、生态衰则文明衰，人与自然和谐共生的新生态自然观；绿水青山就是金山银山， 保护环境就是保护生产力的新经济发展观； 山水林田湖草是一个生命共同体的新系统观；环境就是民生，人民群众对美好生活的向往就是我们的奋斗目标的新民生政绩观。 人与自然和谐共生即遵循自然规律，尊重自然、顺应自然。 对于河流，我们只有掌握了泥沙运动和河床演变规律，才能更好地利用水流和泥沙； 只有把山水林田湖草看作一个生命共同体， 才能有效地开展水土保持工作。

我国北方大部分河流含沙量大，尤其是黄河，含沙量居世界首位； 我国黄土高原地区也是水土流失最为严重的地区。 2019 年9 月，黄河流域生态保护和高质量发展座谈会在河南郑州举行， 习近平总书记指出， 保护黄河是事关中华民族伟大复兴和永续发展的千秋大计， 黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略。在河流动力学课程教学中，教师要根据课程内容需要潜移默化地把习近平生态文明思想融入课堂教学， 介绍我国在水土保持及生态文明建设中取得的伟大成就及存在的不足， 并通过回顾历史上治理黄河的经验教训， 用具体数据、事例， 说明在新中国成立后中国人民在中国共产党的领导下治理黄河取得的辉煌成就， 引导学生思索未来治黄的新方向、新方法。

1.2.2 马克思主义哲学

河流动力学课程内容中蕴含系统论、矛盾论、理论与实践相结合等丰富的唯物辩证思想观点， 主要体现在以下三个方面：第一，黄河治理蕴含系统论思想。治理黄河是一个系统工程。早在20 世纪初，李仪祉就提出了治理黄河要上中下游并重，防洪、航运、灌溉和水电兼顾的系统论思想， 改变了几千年来单纯着眼于黄河下游的治水思想， 把我国黄河治理的理论和方略向前推进了一大步。第二，河床演变规律符合矛盾论观点。 河床演变的根本原因是输沙不平衡， 而输沙不平衡则是由动床水沙两相流的内在矛盾和外部条件的不恒定性造成的。在学习过程中，教师应引导学生全面认识事物的本质， 并抓住主要矛盾，坚持具体问题具体分析。 第三，河流动力学中绝大部分公式都是理论与实践结合的产物。譬如：张瑞瑾在推导泥沙沉降速度公式和泥沙起动公式的过程中，首先利用经典的力学分析确定了泥沙沉降速度、泥沙起动的表达式， 然后利用试验和大量资料确定表达式中的参数值。在教学中，教师讲解河流动力学理论知识时， 可以有意识地渗透马克思主义哲学观点，运用马克思主义唯物论、辩证法、实践论思想分析河流动力学中的基本概念、基本原理，引导和培养学生树立唯物辩证思维，坚持正确的世界观、历史观和价值观。

1.2.3 社会主义核心价值观

习近平总书记在中共十九大报告中指出， 要培育和践行社会主义核心价值观； 要以培养担当民族复兴大任的时代新人为着眼点，强化教育引导、实践养成、制度保障，发挥社会主义核心价值观对国民教育、精神文明创建、精神文化产品创作传播的引领作用，把社会主义核心价值观融入社会发展各方面，转化为人们的情感认同和行为习惯［7］。 在讲到窦国仁泥沙起动公式时， 引入他留学期间为祖国需要而选定泥沙专业并取得不俗成绩的故事； 讲到动床阻力钱宁公式时， 介绍钱宁在事业已经取得非凡成就时毅然回到祖国，投入到新中国水利建设事业的事迹，引导学生牢固树立国家意识，培养学生爱国、敬业的社会主义核心价值观，为国家富强而不懈努力。

1.2.4 中华优秀传统文化

我国优秀传统文化中蕴含丰富的与水有关的哲学智慧，如“智者乐水仁者乐山”“上善若水，水善利万物而不争”等。 我国都江堰、郑国渠、灵渠、京杭运河等古代水利工程建设理念中， 也都蕴含了丰富的哲学思想，值得我们深入学习和领会。在讲授河流动力学发展过程时， 可以重点介绍都江堰修建过程中的河流动力学思想及与水有关的哲学智慧。

1.2.5 科学精神

重视实践、追求真理、不断创新是科学精神的主要内涵。讲授张瑞瑾泥沙起动公式、水流挟沙力和沙玉清沉速公式时， 介绍他们为治理河道泥沙忘我工作，对研究结果反复分析和实验研究的事迹；在讲授河流动力学发展过程时， 介绍王化云等人以科学的精神反思三门峡水利枢纽工程的经验和教训， 并在之后的三峡大坝、小浪底水利枢纽工程的设计、建设过程中表现出严谨的科学态度以及取得的成就。 通过这些事例，培养学生的科学精神。

1.2.6 职业素养

职业素养包括职业思想、职业道德、职业行为习惯和职业技能等。 河流动力学课程中蕴含着许多与职业素养有关的内容，如教师可以沙玉清、钱宁等学者为例，介绍他们理论联系实际、重视实验、精于数据分析的具体事迹， 以培养学生敢于实践、 勇于创新、精益求精的职业素养。 另外，时代的快速发展要求高校毕业生必须具备一定的国际视野。 由于我国河流泥沙工作者的不懈努力， 我国在泥沙研究领域处于世界前列， 教师可通过介绍国际泥沙学术会议内容、《泥沙研究》《International Journal of Sediment Research》等学术期刊，拓展学生的专业视野，激发学生的学习热情，学生通过阅读高水平的期刊论文，也可助力其职业素养提升。

2 思政教育融入专业教学的方法与实践

如何在教学过程中既有效融入思政教育内容，又不影响专业知识教学， 是高校专业课程思政改革取得成效的关键。 下面以张晓峰主编的《河流动力学》为例，重点阐述我们课程教学团队将思政教育有机融入专业课程教学的具体方法与操作实践。

2.1 案例教学法

案例教学法是一种以案例为基础的教学法，其特点是鼓励学生独立思考， 引导学生从注重知识学习转变为注重能力养成，重视双向交流。为实现课程思政教学目标，所选案例应该具有典型性、思想性，且与所对应的理论知识有直接联系。 课程教学团队使用案例教学法在河流动力学课程教学中渗透思政教育， 主要体现在以下章节内容的教学过程中：（1）绪论，重点介绍与泥沙移动、河床演变相关的理论在都江堰工程中的体现，让学生体会“智者乐水”等我国古代的哲学智慧。 （2） 第3 章第一节“泥沙的起动”，在讲述“张瑞谨公式”时，介绍张瑞谨的生平及贡献，尤其是“张瑞谨公式”的独特之处，说明他对待专业问题严谨的科学态度和职业素养， 以及敢于实践、勇于创新的意识；第3 章第二节“均匀沙的起动”，在讲述“希尔兹公式” 时，阐述钱宁院士的生平及贡献，尤其是他的家国情怀。 （3）第7 章“流域侵蚀与水土保持”，在讲授过程中自然引出黄河的治理和水土保持及生态文明建设的内容， 让学生理解生态建设的重要性，认识到这些工作与河流动力学的联系。

2.2 启发研讨法

启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生实际出发，采用多种启发学生思维的方法， 调动学生学习的主动性和积极性，促使他们有效学习的一种教学指导方法。启发式教学的关键在于设置问题情境。 研讨式教学是教师通过调动学生的学习积极性， 引导他们自己去获取知识、敞开探究的思路，提出不同的意见，得出不同的结论。学生可独自解决问题，也可与其他同学合作解决问题，问题可以在课堂上解决，也可以延伸到课外通过各种途径解决。 将这两种方法有机地结合起来，就是启发研讨式教学法。课程教学团队使用启发研讨法在河流动力学课程教学中融入思政教育，主要体现在以下章节内容的教学过程中：（1）在第1 章第四节“泥沙的重力特性”、第2 章“泥沙的沉速”和第8 章“河床演变原理”的教学过程中，自然引出谢鉴衡院士的处理方式， 启发学生对实验观测结果进行分析，自主总结影响因素的特点，体会谢鉴衡院士的科学家精神， 进而培养学生的科学精神和专业素养。 （2）在第8 章“河床演变基本原理”的教学过程中，通过介绍河床演变规律，让学生理解规律的概念和特点，认识唯物辩证法的矛盾论精髓。

2.3 翻转课堂

翻转课堂教学模式下， 学生在课前或课外观看教师的讲解视频，自主学习，教师不再占用课堂时间来讲授知识，课堂变成了教师与学生之间、学生与学生之间互动的场所，所涉教学环节包括答疑解惑、合作探究、完成学业等，从而达到更好的教育效果。 互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用， 使翻转课堂成为现实， 学生可以通过互联网使用优质的教育资源，不再单纯地依赖任课教师传授，而教师更多的责任是去解决学生的疑惑和引导学生去运用知识。 课程教学团队使用翻转课堂在河流动力学课程教学中融入思政教育，主要体现在第9 章“不同河型的演变规律”和第10 章“河床冲淤变形模拟”教学过程中。 课前，先对学生进行分组，各组可按照要求分别查阅不同主题的文献，包括：（1）了解我国有哪些河型，典型代表是什么河；（2）了解我国治理黄河的历史（包括建设三门峡和小浪底水利枢纽工程）；（3）了解河床冲淤变形模拟的方法有哪些；（4）了解我国泥沙研究在国际上所处的位置及国际、 国内都有哪些泥沙方面的刊物。课中，各组根据文献查阅和资料准备情况，推选代表，围绕相关主题阐述观点并发起讨论。课堂上教师主要起引导、点睛的作用。采用这种课堂组织形式，意在让学生认识到，所有科学问题的解决都需要付出极大的努力， 进而培养学生的科学精神、国际视野和爱国情怀。

2.4 课程思政实施效果

河南理工大学水文专业每年招生约110 人，河流动力学是专业必修课，在第三学年第二学期开课，总学时为40 学时，其中实验8 学时。近2 年，在河流动力学课程的教学过程中， 教师团队坚持采用前述方法进行课程思政教学实践， 并在考试环节增加了思政考核内容。 对比近4 年的卷面考试成绩可以发现，2018～2019 年，成绩基本上呈正偏分布，60 分以下和60～69 分的学生占比较高，80～89 分和90 分以上的学生占比较低；而2020～2021 年，成绩趋于正态分布，70～89 分的学生占比明显增加，60 分以下的学生占比明显降低，90～100 分的学生占比有所增加。教学团队通过课后与学生交流了解到，许多学生因为前述方法在课程教学过程中的灵活应用， 对课程学习产生了浓厚的兴趣。 学生整体成绩的提高和成绩分布趋势的改变， 除了学生自身的刻苦努力之外， 课程思政改革应该也是一个不可忽视的积极影响因素。

3 结语

综上所述，根据河流动力学课程的特点，河流动力学课程团队选择将习近平生态文明思想、 马克思主义哲学、 社会主义核心价值观、 中华优秀传统文化、科学精神、专业素养以及国际视野等6 个方向作为课程思政改革的突破口， 并采用灵活多样的教学方法，将“立德树人”的教育理念落到实处。河流动力学教学实践显示，在专业课程中融入思政教育，可以有效提升学生的专业学习积极性，提高学习成绩，同时还能激发学生爱国敬业、崇尚科学等精神，增强学生敢于实践、勇于创新的意识。