以思政目标引领的工程流体力学课程思政教学探索

叶丁丁，黄 云，叶 建，袁 波，陈 红  

（重庆大学 能源与动力工程学院，重庆400044）

[摘  要]工程流体力学是能源动力类专业重要的专业基础课程之一，是连接公共基础课和专业课的重要桥梁，将思政融入工程流体力学的课程教学，对学生的专业知识掌握及思想道德培养具有非常重要的意义。以工程流体力学为例，提出以课程思政目标引领的课程思政教学，根据课程内容及特点确定课程思政目标，然后挖掘思政元素并进行相应的教学方案设计，探索专业课程与思政教育有机结合的方式，以实现课程与思政的协同，为专业教育中的课程思政教学提供借鉴。

[关键词]工程流体力学；思政目标；课程思政

[基金项目]2020年度重庆市高等教育课程思政重点项目“以思政目标引领的工程流体力学与思政教育协同探索”（编号：201003S）；2020年度重庆大学能源与动力工程学院金课建设资助项目“工程流体力学”。（无项目编号）

[作者简介]叶丁丁（1983-），女，河南开封人，工学博士，重庆大学能源与动力工程学院教授、博士生导师，主要从事新能源技术中的流动与传输方面的科研工作。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    

一、引言

2004年，中共中央国务院发出的《关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》中指出“高等学校各门课程都具有育人功能，所有教师都负有育人职责”“要深入发掘各类课程的思想政治教育资源”^[1]。2016年，习总书记在全国高校思想政治工作会议中强调“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”^[2]。2020年，教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知中指出“落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”“让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任”。中国特色社会主义进入了新时代，对高校的课程思政教学提出了更高的要求，以提升立德树人的成效。

工程流体力学是能源动力类本科专业重要的专业基础课之一，也是机械、环境、化工等工科专业的重要大类平台基础课程，是连接公共基础课和专业课的重要桥梁。在工程流体力学课程教学中引入思政教育，将德育与专业知识传授相结合，不仅可以帮助学生了解学科的发展，激发和增强学习兴趣，拓宽知识视野；还可以通过与思政教育的结合提高学生的思想道德素质，引导学生成长为德才兼备、全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人。因此，将思政融入工程流体力学的专业课程教学对学生的专业知识掌握及思想道德培养均具有非常重要的意义。

在工程流体力学课程教学的过程中，如何在课程教学中实现价值塑造、知识传授和能力培养三者的有机融合，以达到“春风化雨、润物无声”的效果是课程思政的关键所在。但目前大多教学设计只注重了“教书”，而忽略了“育人”，尤其是思想政治教育^[3]，即普遍存在专业教育与思政教育“两张皮”的问题。文章以工程流体力学为例，探索以思政目标作为引领的课程思政教学，以实现课程与思政二者之间的协同。

二、工程流体力学课程思政目标

工程流体力学课程的教学目标是使学生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法，能够针对与流动相关的复杂工程问题建立物理与数学模型并进行求解与分析，能够针对暂时无法建立数学模型来求解的复杂工程问题提出切实可行的实验研究方案并实施得到符合工程精度的分析解决方法，为专业课程学习、从事工程技术工作及科学研究打下坚实的基础。课程教学内容包括：绪论、流体静力学、流体动力学基础、流体在管路中的流动、势流理论基础、边界层流动基础及气体高速流动基础等。可以看出，工程流体力学的课程教学不仅内容丰富、知识点多、理论性较强，而且与工程实际紧密相关。根据工程流体力学的教学内容和课程特点，确定该课程思政的目标主要包括以下四个方面：（1）增强民族自信、深植爱国主义情怀；（2）强化工程伦理教育；（3）培养唯物辩证法的科学思维方法；（4）引导学术创新、弘扬科学家精神。

三、围绕思政教学目标的工程流体力学教学设计

习总书记指出“好的思想政治工作应该像盐，但不能光吃盐，最好的方式是将盐溶解到各种食物中自然而然吸收”^[2]。针对工程流体力学的课程教学内容，充分挖掘思政素材，围绕课程思政教学目标进行多样化教学方案设计。根据所确定的工程流体力学四个课程思政目标进行相应的教学方案设计举例，以实现思政教育与专业课程教学的有机融合。

（1）增强民族自信、深植爱国主义情怀

通过流体力学在我国的发展，使学生深刻理解流体力学在科技发展中起到的重要作用，增强民族自信心、深植爱国主义情怀。在介绍流体力学在我国古代的发展史中，讲述公元前256至公元前210年，李冰父子带领人民修建的都江堰是迄今为止全世界年代最久、唯一留存以“无坝引水”为特征的宏大水利工程，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，消除了水患，至今仍发挥着巨大作用，以此来增强学生的民族自信心及民族自豪感。北宋时期，我国在运河上修建的真州复闸，是沈括《梦溪笔谈》中记载的一座著名的水运设施，它比欧洲荷兰运河上出现的同类船闸早了三百多年。此外，在我国近代的流体力学发展史中，通过国庆70周年阅兵视频中我国自主研发的新一代隐身战斗机歼-20介绍我国在航空航天领域取得的飞速发展，并引出我国著名空气动力学专家、中国载人航天奠基人钱学森先生的先进事迹，在新中国成立之际，他毫不犹豫放弃国外优越的条件，克服重重阻力和困难，毅然回到祖国、报效祖国，他的回国效力使得我国导弹、原子弹的发射向前推进了至少二十年^[4]，号召学生们学习钱学森先生崇高的爱国主义情怀。

（2）强化工程伦理教育

将工程伦理教育与专业知识传授相结合。通过美国华盛顿州塔科马吊桥坍塌事故引出“卡门涡街”现象，美国科学家冯·卡门对吊桥坍塌的原因进行深入思考，在加州理工学院风洞中进行了模型测试，证实了吊桥坍塌的元凶正是“卡门涡街”，并说服当时不懂空气动力学知识的桥梁设计师，在建造新桥之前先将桥梁模型进行风洞测试，采用新的设计来避免“卡门涡街”对桥梁引起的危害。从此，人们认识到“卡门涡街”对桥梁及高层建筑设计的重要作用。上海的东方明珠电视塔、北京、天津的电视发射塔，在建造前都曾在风洞中做过模型实验。世界最长的跨海大桥、我国连接香港、澳门和珠海的海上“巨龙”——港珠澳大桥在通车前也进行了抗风试验。由此引发同学们针对工程活动中设计者、实施者及管理者所应承担的社会责任、职业道德及职业规范等工程伦理问题进行讨论，强调在工程活动中需具备明确的责任意识和价值观，这样才能在工程活动中实施合理的实践行为，以科学的态度和高度的责任感为社会提供服务^[5]，培养卓越工程人才应具备的道德素质和职业素养。

（3）培养唯物辩证法的科学思维方法

培养学生科学的思维方法对其综合能力的提升至关重要。在“流体的流动状态”教学中，结合实验教学引导学生来学习流体的层流和湍流两种流动状态。当流体流速较低时，呈现有序的分层流动，各层之间互不干扰、互不相混，这种流动状态为层流；随着流速的增加，不再是分层流动，流束出现剧烈地波动，最后发生断裂并混杂在许多小漩涡中，随机充满整个流动截面，这种流动状态为湍流。对于圆管内的层流流动，课堂上通过理论分析的方法得到其速度分布的解析解；对于湍流流动，因其随机性及复杂性无法通过理论分析研究其特征，目前主要采用时均化的概念对湍流运动进行分析。层流和湍流的唯一性和多解性、确定性和随机性的特征正是马克思主义理论中唯物辩证哲学思维的体现^[6]。此外，液体在压力管道中流动时，常会发生“水击”或“水锤”现象，带来不利的影响例如水泵无法正常运转，甚至发生管道和管件的破裂，但人们利用“水击”现象设计出水击泵来输送流体。与此类似，根据“卡门涡街”现象可以设计出卡门涡街流量计用于测量流体的流量。利用有危害的流动现象的相关特征设计出新型的工程装置，这恰恰是“事物具有两面性，要一分为二看问题”的辩证思维方式。这样在知识传授的过程中引导学生养成唯物辩证的科学思维方法。

（4）引导学术创新、弘扬科学家精神

通过“场方法”的教学引导学生学术创新、弘扬科学家精神。对于“描述流体运动的两种方法”，包括“跟踪追击”的“物质体法”和“守株待兔”的“场方法”，“物质体法”需要跟踪每个流体质点的运动轨迹，表达式复杂，瑞士科学家欧拉创新地采用“场”的概念来描述流体的运动，提出更能反映流体运动参数分布的 “场方法”，为流体力学的发展做出了突出的贡献，他生性乐观、性格坚强，在双目失明的情况下还通过口述的方式完成了400篇著作，坚持不懈、追求真理的精神值得我们学习。通过学生自主调研分析“物质体法”和“场方法”在研究流体运动中的区别，强调在气象观测中广泛采用“场方法”，2019国家最高科学技术奖获得者曾庆存院士是国际数值天气预报奠基人之一，他始终以国家需求为己任，潜心基础研究、着力原创，首创出求解大气运动原始方程组的“半隐式差分法”，给出了世界上第一张采用原始方程组的天气预报图，被联合国世界气象组织授予其最高奖——国际气象组织奖，为现代大气科学和气象事业做出了开创性贡献，以此弘扬求实创新、勇于攀登的科学家精神。

四、课程思政实施的思考

课程思政是方法不是“加法”，是实现立德树人根本任务的方法^[7]。在专业课程中融入课程思政并不是要改变专业课程本来的属性，不是简单地“课程+思政”，而是要通过“如盐入水、润物无声”的方式将思政元素有机融入专业教育中。

（1）课程思政需与时俱进

    工程流体力学课程内容蕴含了很多思政素材，在不断发掘原有内容思政元素的同时，还应结合时政新闻、体现与时俱进。2020年初，新冠疫情的爆发给人们带来了很大的影响，我国政府及时采取了一系列疫情防控措施，有效防止了疫情的蔓延扩散。新冠病毒的一种传播方式是通过喷出的飞沫进行传播，这就与流体力学密切相关。麻省理工学院的副教授流体力学专家Lydia Bourouiba发表在《美国医学会杂志》上的一篇文章中发现，在一定条件下，喷嚏、咳嗽和呼气产生的飞沫液滴飞行可达8米远，因此，我们需要正确佩戴口罩进行防护。此外，无畏生死的医护人员、各行各业的逆行者，他们恪尽职守、无私奉献的精神值得我们学习。

（2）引导以学生为中心的主动学习

课程思政实施过程中要引导以学生为中心的主动学习，让学生从单纯的倾听者、被动的接受者转变为主动的学习者和参与者，因此，思政元素的融入应防止和杜绝生搬硬套，应充分调动学生的学习积极性与主观能动性，体现以学生为中心的多样化设计。可充分利用多媒体和网络技术通过线上线下结合的方式展现思政素材，鼓励学生通过自主探索发现前述“典型事例”中蕴含的科学道理、“科学家故事”中潜心研究、敢为人先的创新精神；由课程助教组织学生讨论，分享工程流体力学课程思政的学习心得，通过互动交流将所要传达的价值、观点在学生心中生根结果。

（3）通过师生间相互反馈提高课程思政的有效性

为评估课程思政的效果，可通过师生之间的相互反馈来提高其有效性。一方面，老师对学生应做出反馈，可将工程流体力学中的典型思政案例作为讨论对象，预先布置给学生，通过学生对思政案例的讨论，积极倾听和引导，对不正确、不科学的观点及时纠正，对学生们的表现给予反馈。另一方面，是学生对老师的反馈，可以通过设计合理的调查问卷，从世界观、人生观和价值观的引导、道德品质及学习兴趣的提升、专业能力和工程素养的培养等多方面来反映工程流体力学课程思政的教学效果，根据学生调查问卷的反馈结果，帮助老师分析和总结思政教学中存在的问题，进一步提升课程思政教学的理念和方法。

（4）教师应做好行为示范

“学高为师，身正为范”，授课教师是落实课程思政理念的直接实践者和推进课程思政建设的主体力量，老师们应坚定理想信念，坚持“育人为本、德育为先”的教育理念，不断提升自身的思想道德素质和教育教学水平，谨守教师职业道德规范。要从努力争做新时代“有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心”的“四有”好老师，做到“四个引路人”“四个相统一”的高度，深刻认识高校立德树人的重要使命^[8]。

五、结语

课程思政是一种教育教学理念，没有固定的模式，需结合课程具体内容和特点开展。文章针对能动类本科专业基础课程工程流体力学的教学，通过凝练课程中的思政素材，确定课程思政目标主要包括增强民族自信、深植爱国主义情怀，强化工程伦理教育，培养唯物辩证法的科学思维方法，引导学术创新、弘扬科学家精神，从而引领教学方案的设计，以实现专业课程与思政教育的协同，将专业知识传授与德育相结合，从而实现提升课程思政教学的效果，为专业教育中的课程思政提供借鉴。

[参考文献]

[1] 中共中央国务院.关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见[N].人民日报,2004-10-15.

[2] 习近平在全国高校思想政治工作会议上的讲话[N].人民日报,2016-12-09.

[3] 闫小康.高校《工程流体力学》课程教学中的思政建设[J].高教学刊,2020(36):185-188.

[4] 兰雅梅,王世明,宋秋红,刘爽,袁军亭.高校《工程流体力学》课程思政初探[J].教育教学论坛,2019(39):46-47.

[5] 朱国芬.新工科背景下的工程伦理教育探析[J].教育教学论坛,2020(39):20-23.

[6] 吴钦,张晶,段冰凌,黄彪.面向新工科的“流体力学”课程思政教学模式研究与实践[J].科教导刊(上旬刊),2020(13):115-116.

[7] 杨洋,王强,高建. 课程思政是方法不是“加法”——金课、一流课程及课程教材的认识和实践[J].中国高等教育,2020(08):4-5.

[8] 周月朋,丁兆明. 高校教师推进“课程思政”建设主体作用研究[J].北京教育（高教）,2018(11):77-79.

Exploration of Ideological and Political Teaching in Engineering Fluid Mechanics Course Guided by Ideological and Political Targets

YE Ding-ding, HUANG Yun, YE Jian, YUAN Bo, CHEN Hong

(School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

Abstract: Engineering Fluid Mechanics is one of the important professional fundamental courses of energy and power engineering as well as a significant bridge connecting public fundamental courses and specialized courses. Integrating ideology and politics education into the teaching of Engineering Fluid Mechanics course is of great significance for students to master professional knowledge and cultivate their ideology and morality. Taking Engineering Fluid Mechanics as an example, this paper puts forward to ideological and political education targets of course teaching according to the course content and characteristics, then excavate ideological and political elements, and design the corresponding teaching plan. The aim is to explore the way of combining professional courses with ideological and political education, achieve the synergy of between them, and provide references for the course ideological and political teaching in professional education.

Key words: Engineering Fluid Mechanics; ideological and political target; ideological and political education in courses