水利类专业课程思政的早期融入及路径探索

张西平，梁素韬，张 蕾，吴现兵，苏 伟，郄志红

（1. 河北农业大学 城乡建设学院，河北 保定 071001；2.河北农业大学 理工学院，河北 黄骅 061100）

水利类专业课程思政的早期融入及路径探索

张西平1，梁素韬1，张 蕾1，吴现兵1，苏 伟2，郄志红1

（1. 河北农业大学 城乡建设学院，河北 保定 071001；2.河北农业大学 理工学院，河北 黄骅 061100）

书名：水力学作者：吕宏兴，裴国霞，杨玲霞ISBN：978-7 -109-16474-1出版社：中国农业出版社出版时间：2011-06定价：54.50元

水力学是水利类专业课程体系中必修的专业基础课程。该课程主要研究水的平衡及水流运动规律，同时与工程应用紧密结合，旨在使学生掌握水流运动的相关基本概念、理论、分析和计算方法，理解复杂水流运动的特点，掌握常见水工建筑物设计中的水力计算方法，为后续专业基础课和专业课的学习奠定基础。水力学是水利类专业课学习的起始，对于转变学生学习方法和思维方式、形成专业意识和素养、树立职业理想和价值信念具有关键作用，对于后续专业课程开展课程思政改革具有示范和引领作用。《水力学》由吕宏兴等主编，全书共15章。第一章绪论明确了水力学的任务和研究方法，阐述液体主要物理性质，并提出连续介质的概念；第二章水静力学阐述压强相关知识，明确了作用在平面及曲面上静水压力的求解方法；第三章水动力学基础主要阐述水动力学三大方程及工程应用；第四章液流形态及水头损失阐述了液流的2种流态及判别标准，明确了水头损失的计算方法；第五、第十章有压管道中的恒定流和非恒定流分别阐述了管道中水流运动的相关计算方法及水击的计算方法；第六、第七章明渠恒定均匀流和非均匀流分别阐述了渠道设计计算方法和不同水流流态的判别及水面线计算方法；第八章堰流、闸孔出流和桥涵过流的水力计算主要阐述了薄壁堰、实用堰、宽顶堰的水力计算及闸、孔、涵洞的计算方法；第九章泄水建筑物下游的水流衔接与消能阐述了几种典型消能方式的特点及相关计算；第十一章明渠非恒定流主要阐述了明渠非恒定流特点及圣维南方程组的原理；第十二章液体三元流理论基础主要介绍了液体三元流的基本理论，并建立了适用于液体三元流动的微分方程；第十三章渗流主要阐述了水在土壤中的运动规律，明确了如何应用渗流理论确定渗透流量及浸润线的位置，计算渗透压强、渗透压力及渗透流速；第十四章水力相似原理及模型试验简介主要阐述了相似理论的基本概念、液体作用力与特种模型律及相似准则；第十五章挟沙水流基础简要阐述了挟沙水流的概念、泥沙的沉速及挟动、水流挟沙能力的确定。《水力学》是面向水利相关专业编写的教材，也可作为从事水利工作的教师、水利科研人员和设计、施工、管理等技术人员的参考书。本文以该书为对象，结合水力学课程不同章节的内容特点，探索思政元素的融入。

在讲授第一章和第十二章时，针对牛顿内摩擦定律、欧拉平衡微分方程及伯努利方程等典型定律与方程的命名方式，引导学生认识到我国水力学基础研究领域曾落后于发达国家。激励学生规划远大的职业目标，树立敢于挑战的职业精神，刻苦用功，勤于学习，将为国家水利事业做贡献作为未来目标。

在讲授第二章液体壁面受力时，通过讲解“奋斗者号”深潜水下的受力情况，让学生认识到人类探索茫茫深海的步履维艰和巨大挑战，同时也了解到“奋斗者号”的科技水平以及仍需不断探索的技术难题。让学生了解到所学知识在“大国重器”及“中国深度”中的作用和价值，激发学生的爱国主义，引导学生不断探索水利知识，自觉担负未来的水利事业发展使命。

在讲授第三章时，以欧拉为例，其作为流体力学的奠基人，34岁时成为柏林科学院院士。欧拉一生历尽挫折，但从未停止过科学研究，成果涉及数学、力学各个领域。这种挚爱科学并为科学奉献一生的精神值得所有科学工作者敬仰和学习。他执着、专一探索科学世界的境界，是当代大学生学习的榜样。以此教导学生树立淡泊名利、执着专一的科学研究精神。

在讲授第四章时，以周培源先生为例，其不仅是我国著名的流体力学家，在国际流体力学领域也颇有盛誉，其成果为湍流模式理论奠定了基础。在困难时期，他没有接受来自美国军方和移民局的多次入籍邀请，不被优厚的物质待遇所诱惑，果断回到祖国的怀抱，积极投入到国家建设中，为祖国强盛奉献毕生精力。科学没有国界，而科学家则有国界。唯有心怀强烈的爱国主义精神，科学家才能全身心的服务于祖国。以此教育并指引学生树立高尚的价值观和人生观，将学生培养成为具有为祖国发展而甘于奉献的建设者。

在讲授第五章时，通过哈迪-克劳斯法和有限元法解决环状管网计算的实例，启发学生要善于发现并思考问题，通过现象认识规律，寻找解决问题的有效方法，只有方法选择正确，问题方可迎刃而解。

在讲授第六、第七章及第十一章的明渠水流时，以南水北调工程为例，其由3条调水线路组成，联系长江、黄河、淮河和海河4大水系，调水线路构成了“三纵四横”的总布局，实现了我国水资源南北调配、东西互济的优化配置。通过介绍南水北调工程，使学生对社会主义道路更加自信，更加坚定了实现社会主义多民族复兴的光辉目标，较早树立为实现复兴而努力的坚定理想。

在讲授第八、第十四、第十五章时，结合都江堰、郑国渠和灵渠介绍了我国古代水力学方面的成就，华夏文明较早在渠道水流运动及过堰水流方面就有了一定认识，尤其是都江堰工程为世界上仅存的、目前仍在发挥作用的无坝取水工程，其整体布局充分利用了明渠弯道水流及泥沙运动理论，使非汛期农田灌溉及汛期泄洪排水功能发挥到极高的科学水平。这些典型古代水利工程充分彰显了我国古代劳动人民的勤劳、勇敢和智慧。以此激发学生强烈的民族自豪感。

在讲授第九章时，以三峡工程为例，三峡大坝为混凝土材料重力坝，坝高达到181 m，正常蓄水位为175 m，泄洪功率目前居世界首位。三峡大坝是我国自行设计、建设的跨世纪宏伟工程。其规模、技术和复杂程度堪称世界之最。无数科技工作者挥洒心血和汗水、发挥聪明才智，创造性地将各种先进技术进行集成整合和交叉融合，解决了三峡工程建设中的一系列难题。以此激发和培养学生献身科研的工匠精神及勇于担负国家使命的历史责任感。

在讲授第十章时，结合国内外典型的水电站运行事故强调水击的危害。1934年，法国的拉可-奴阿尔水电站因水轮机控制失误而导致直接水击的发生，最终压力钢管破坏，导致厂房被毁。1950年，日本的阿格瓦水电站由于控制阀门操作失误而产生了直接水击，钢管因为水压力过大而破裂。2004年，日本滨冈核电厂因为机组紧急反应堆制冷系统内有过多积水，当积水及水蒸气相遇时，迅速膨胀伴随强烈的冲击波产生，致使高压管道破裂。1962年和1964年，我国大洪河水电站及下硐水电站均发生过水轮机甩负荷后，由于操作失误或其他原因导致水击现象的发生，最终造成压力管道不同程度的震动及破坏事故，均造成了不同程度的经济损失。通过上述事故引导学生在工程设计和管理当中的安全意识、责任意识的形成及勇于担当职业精神的培养。

在讲授第十三章时，以燕川水库为工程实例，水库建设前没有开展专门的地质勘察工作，由于坝址处在地质条件较为复杂的紫荆关断裂带周围，建成后水库渗漏较为严重，建库以来一直不能蓄水，虽然历经多次修整处理，但许多隐患仍然没有彻底排除，由于坝基上下游200～300 m均处于断层及破碎影响带范围内，导致贯通性渗漏通道的大量形成，影响了燕川水库的正常运用及行洪安全。通过工程实例分析教育学生，强调工程安全意识，责任意识和练就过硬本领的重要性。培养学生遵循自然规律、敬畏自然，始终坚持马克思唯物主义的科学世界观和科学精神。

综上所述，针对水力学课程内容及专业认证对水利专业毕业生的要求，挖掘思政元素，将课程思政早期融入，实现知识、能力、思政目标的并重。以此增强自我学习动力，培养学生的家国情怀和作为水利行业技术人才的自豪和荣誉感；培养学生勤奋刻苦的学习精神；激发学生的探索和实践精神；点燃学生为乡村振兴、民族振兴、国家强盛而刻苦学习的科技报国情怀。

张西平，男。副教授，研究方向为节水灌溉理论与新技术。