本科工学类专业课程思政教育初探

——以《水力学》课程思政建设为例

张春财¹，杜  宇² 

（1 长沙理工大学 水利工程学院，湖南 长沙 410114；2 湖南水利水电职业技术学院，湖南 长沙 410131）

[摘  要]价值塑造是立德树人工作的第一要务，《水力学》课程作为本科工学类最重要的专业基础课之一，课程目标中的知识目标、能力目标和思政目标并重，将价值塑造有机地融入到能力培养和知识传授之中。专业课程是思政建设的基本载体，课堂是育人的“主战场”，本文以《水力学》的第一次课为典型案例，结合课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机地融入到课程教学中，做到春风化雨、沁人心田，切实达到育人实效。

[关键词]课程思政; 工学类; 专业基础课; 本科

[作者简介]张春财（1976—），男，汉族，黑龙江齐齐哈尔人，博士，长沙理工大学，讲师，研究方向为水力学及河流动力学；杜宇（1977—），女，汉族，贵州安顺人，硕士，湖南水利水电职业技术学院，副教授，研究方向为信息化教学设计与实践。

 [基金项目]2019年湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于翻转课堂的《水力学》课程混合式教学模式研究与实践”（项目编号：2019291242）；2019年湖南省学位与研究生教育改革研究项目“《高等流体力学》课程混合式教学模式研究与实践”（项目编号：2019JGYB174）；2020年湖南省普通高等学校课程思政建设研究项目“‘教书和育人相统一’的《水力学》课程思政教学改革研究与实践”（项目编号：HNKCSZ-2020-0168）。

[中图分类号]：G641        [文献标识码]A      

一、背景

习近平在党的十九大中向大会作了题为《决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利》的报告，报告中明确指出了“加强思想道德建设。人民有信仰，国家有力量，民族由希望。要提高人民思想觉悟、道德水准、文明素养，提高全社会文明程度。” ^[1]2019年8月中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》指出，“整体规划思政课课程目标。”^[2] 2020年6月1日教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》提出，“要深入梳理专业课教学内容，结合不同课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果。” ^[3]《水力学》（或《工程流体力学》，下同）作为水利、市政、土木、交通等工学类各本科专业的一门重要的专业基础课，在进行专业教育的同时，“要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。理学类专业课程，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。” ^[3]

二、《水力学》课程简介

《水力学》包括水静力学、水动力学及其在工程中的应用等三部分内容，水力学基本理论不仅在水利工程建设方面有广泛的应用，而且在城市建设、环境保护、机械制造、石油开采、金属冶炼、交通航运，甚至是医学等领域也都有着较为广泛的应用。课程的主要任务是使学生了解国内外水力学发展的现状和方向，获得水力学的基本概念、理论、知识和技能，具备解决专业相关复杂工程问题的建模研究能力；具备问题识别能力，能够识别专业相关复杂工程问题的本质特征；具备设计和判断工程复杂问题的关键环节和影响因素，并能进行相关研究。^[4]

三、课程思政教学设计案例

（一）教学目标

以《水力学》第一次课“水力学简介”为典型案例，探讨本科工学类专业的课程思政教育。课程力争寓“德”于教、寓“道”于教，寓“乐”于教，培养具有良好专业技能及较高政治素养的社会主义合格建设者和接班人，实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的教学目标。知识目标：掌握水力学的定义、特点和研究任务；了解水力学的发展历史和研究方法。能力目标：理论联系实际，能够运用专业知识解决实际问题，提高解决实际问题能力；认真严谨、锲而不舍、精益求精，运用严谨的思维深入思考问题，提高终身学习和适应发展能力。思政目标：① “文化是一个国家、一个民族的灵魂”，坚持文化自信是更基础、更广泛、更深厚的自信，是更基本、更深沉、更持久的力量。爱祖国、爱祖国的大好河山、爱祖国的灿烂文化，才能更坚定了实现民族伟大复兴的目标。② 初步了解生态、环境、社会发展相关知识，分析专业对可持续发展的影响，建立可持续发展的职业理想和职业道德。③ “科学无国界，但科学家是国界的”，培养强烈的爱国主义精神，全心全意地服务于祖国；“敬业奉献、精益求精、爱国为民、修业、敬业、乐业、精业”，培养大国工匠精神，为社会做出突出贡献。

（二）教学方法

本次课紧紧围绕教学目标，通过案例引导法、问题探究法、分组讨论法、翻转课堂法教学，引导学生进行问题分析、建立既往知识和新学知识之间的链接，于潜移默化中激发了课程学习的兴趣。

1. 案例引导法教学：

案例①：管子的《水地篇》说明水与人类的密切关系。水是与人类关系最为密切的物质，人类的繁衍生息、社会的发展都是与水“唇齿相依、休戚相关”的。纵观人类所有文明都是伴着河流而生的，如黄河流域、长江流域的古中国文明，恒河的古印度文明，底格里斯河、幼发拉底河流域的古巴比伦文明，尼罗河流域的古埃及文明。早在两千多年前，我国春秋时期的管子，在他博大精深典籍中的第三十九篇——《水地篇》就生动地阐述了水与生命的关系。“地者，万物之本源，诸生之根蒄也，……水者，地之血气，如筋脉之流通者也。故曰：水，具材也”。意即水是地的血气，像是人身的经脉一样，在大地里流通着。所以说，水是具备一切的东西。

案例②：鲧禹治水的故事说明认识水的运动特性和规律的重要性。流动的水，即呈现了“天下之至柔”的处下不争性，又有“驰骋天下之至坚”的进攻破坏性（《老子·四十三篇》），因而既能“到江送客棹，出岳润民田”，造福人类，又会“浊浪排空至，江流万山穿”，危及社会安全。鲧禹治水是中国著名的上古大治水传说。鲧、禹父子受命于尧、舜二帝，鲧采用“围堵”的办法治水九年，大水还是没有消退。禹采用“疏导”的办法治水十三年，让昔日咆哮的河水平缓地向东流去，当地人尊他为“禹神”。只有“识其性”，才能“得其利，避其害”，只有实现“人水和谐”，经济社会才可能协调可持续发展。

案例③：展示“中国导弹之父”钱学森96分的《水力学》试卷，介绍其归国事迹，并以著名流体力学家周培源的人生格言，端正学生学习态度和方法。周培源是一维很有成就的科学家，同时也是国内外著名的教育家，在总结几十年科学工作经验时说过，“独立思考，实事求是，锲而不舍，以勤补拙”是他所信奉数十年的格言。被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“中国自动化控制之父”和“火箭之王”的钱学森克服重重困难回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。被曝光的钱学森大学时期的96分水力学试卷卷面，字体如同“印刷体”，数字和英文的字迹优美整齐，卷面颜值超高，让人赏心悦目。

案例④：现代水利工程三峡水利枢纽和南水北调工程，激发学生爱国主义情感和中华民族的文化自信。三峡工程是当今世界最大的水力发电工程，举世瞩目、世人皆知。南水北调工程是优化水资源配置、促进区域协调发展的基础性工程，是新中国成立以来投资额最大、涉及面最广的战略性工程，事关中华民族长远发展，具有重大的社会意义、经济意义和生态意义。

2. 问题探究法教学：

对比秦朝三大水利工程的“灵渠”和“郑国渠”，引导探究两千年前修建的都江堰水利工程被誉为“世界水利文化鼻祖”的长寿之谜。

建成于公元前214年的广西兴安灵渠，不仅是我国、而且也是世界上最古老的运河之一。灵渠的修建，联结了湘江和漓江两大江河，长江和珠江两大水系，对岭南的经济和文化发展有着很大的促进作用。陕西富平郑国渠是秦王于公元前246年采纳韩国人郑国的建议，并由郑国主持兴修的大型灌溉渠。是我国古代最大的一条灌溉渠道，使秦国从经济上完成了统一中国的战争准备。

公元前256年，秦国蜀郡太守李冰吸取前人治水经验，率领当地人民主持修建了著名的都江堰水利工程。都江堰的修建，以不破坏自然资源、充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协和同一，是全世界迄今为止仅存的一项伟大的生态工程，被誉为“世界水利文化鼻祖”。

3. 分组讨论法教学：

通过1912年奥林匹克号撞船事件的短视频揭示伯努利原理后，分组讨论生活或工程中可以用伯努利原理解释的现象，激发学生探究问题真相的好奇心和课程学习的兴趣。

1912年秋天，泰坦尼克号的姊妹舰奥林匹克号也没有逃脱首航撞船的事故。奥林匹克号与豪客号平行疾驰时，被撞了一个大洞，研究发现伯努利原理可以解释这一现象。这个原理是一条普遍性的原理，不仅对于流动的水是适用的，对流动的其他液体甚至气体也适用。如“飞机为什么能飞上天”，“喷雾剂的制成原理”，“香蕉球诡异的飞行轨迹”，“水中泥沙上举力的产生原理”等。

4. 翻转课堂法教学：这是本课程的第一堂课，将布置课后在线学习任务，包括在线上视频观看、课件自学、在线测试和学习小结，再次上课时对课下自学的重点和难点内容与学生互动解决。

（三）专业知识与思政教育融合思路

在教学设计中，结合历史人物、典型工程及研究方法时巧妙的融入思想政治教育，以使学生在接受专业知识的同时，全面提高思想道德素质。

1. 结合历史人物鼓舞学生：从古到今有无数的专家学者用他们辛勤的工作，极大地推动了水力学学科的发展甚至实现突破，要对他们的科学态度及其所创造的成果有敬畏感，才会在自己的科学实践中将这种精神发扬光大，培养求真务实、积极探索、勇于创新的学习精神。

2. 结合典型工程激励学生：我国的古代水利工程是中国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶；当代宏大水利工程也取得了举世瞩目的成就。规模的伟大和设计的科学可以培养充分的文化自信，修业、敬业、乐业、精业的大国工匠精神，以及生态、环境、社会的可持续发展理念。

3. 结合研究方法启发学生：在理论分析中强调哲学思考方法看待问题，复杂问题研究应善于分清层次，分析事物发展的本质规律，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，培养辩证思维能力；在数值模拟中强调对待新生事物的态度，要具有自主学习和终身学习的意识，培养不断学习和适应发展能力；在模型实验中强调“实践是检验真理的唯一标准”以及实验在水力学发展中起到的重要作用，培养解法思想、实事求是的科学态度。

（四）教学实施

1. 教学内容导入：以人类文明起源、《管子·水地篇》和鲧禹治水的传说为切入点，引导学生思考水对人类的重要性，为什么要学习水力学？什么是水力学？水力学研究那些内容？水力学这门学科是如何发展起来的？如何学好水力学？

2. 课堂教学过程：

（1）讲授水力学的概念，包括研究对象、研究内容、所属学科以及课程性质。

（2）由秦朝的三大水利工程到当代的三峡水利枢纽和南水北调工程，引导学生了解我国水力学的发展历史，特别是建国后所取得的研究成果，大大的丰富了水力学的内容。

（3）以时间为顺序，介绍国外著名学者阿基米德、达·芬奇、伽利略、帕斯卡、牛顿、欧拉、圣维南、拉格朗日、斯托克斯、普朗特等人在水力学中所作出的杰出贡献，说明国外为现代水力学发展奠定了基础。

（4）根据水力学的特点，分析水力学的研究方法，包括理论分析、试验研究和数值模拟。

（5）讨论题目：都江堰的长寿之谜。都江堰水利工程对成都平原的农业、经济和社会的发展发挥了至关重要的作用，但其真正让世人称奇的是其修建两千多年来仍然灌溉着成都平原，通过讨论学生能够增强生态保护意识，了解社会、环境可持续发展的相关知识。

3. 教学任务布置

水力学的研究对象是以水为代表的液体，液体的运动规律既与其外部的边界条件（外因）有关，也与其本身的物理力学性质有关（内因），布置课后在线自学内容“液体的基本特征和物理力学性质”。

（五）教学思政提升

最后，将课程教学内容提升到思政点。① 创新思维，工匠精神，终身学习：“独立思考，实事求是，锲而不舍，以勤补拙”是周培源院士数十年所信奉的格言，钱学森先生的96分英文书写的水力学试卷，我们在学习和研究中亦应具备这样的精神才能有所成就。② 爱国主义，民族精神：“科学无国界，但科学家有国界”，周培源和钱学森先生都能在祖国最需要的时候，放弃国外优厚的待遇克服重重困难回国报效，他们的赤子之心是每一位优秀学子的道德榜样。③ 包容尊重，和气宽厚：“上善若水”是一个成语，语出《老子》“上善若水，水善利万物而不争，处众人之所恶，故几于道”指的是：至高的品性像水一样，泽被万物而不争名利。不与世人一般见识、不与世人争一时之长短，做到至柔却能容天下的胸襟和气度。在学习《水力学》课程，获得专业知识的同时，也要从中学到做人的道理。

四、教学成效与反思

“水力学简介”教学重点是水力学的定义、特点，结合水与人类的关系、水力学发展史和水力学研究方法等教学内容，潜移默化地融入社会主义核心价值观、爱国主义为核心的民族精神、改革创新为核心的时代精神及职业理想和职业道德等思政内容，教学内容充实、重点突出、目标明确，以学生为中心，采用案例启发法、问题探究法、分组讨论法、翻转课堂法能充分调动学生本课程的热情，既完成了专业知识传授，又如盐在水融入了思政元素，切实达到育人实效。

本次课是《水力学》的第一次课，是学生对课程产生浓厚的学习兴趣，自觉主动学习的关键一课。在教学中需要不断更新教学案例，完善教学内容，丰富教学方法，特别是可以将学科发展实时的引入课堂，与时俱进，让学生了解身边相关专业知识的应用，并养成关注、追踪科技发展前沿动态的职业素养和习惯。

[参考文献]

[1]习近平. 决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[M]. 2017.

[2]中共中央办公厅, 国务院办公厅. 关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见[Z]. 2019.

[3]中华人民共和国教育部. 高等学校课程思政建设指导纲要[Z]. 2020.

[4]杜春艳, 于关龙, 陈宏, 等. 《水力学》启发式教学模式的探索研究[J]. 教育教学论坛. 2017, (46):162-163.

Primary Exploration of Curriculum Ideology and Politics Education in Engineering Class Specialty of Undergraduate Course

—Taking “Hydraulics” Curriculum Ideology and Politics Construction as an Example

ZHANG Chuncai¹ DU Yu²

(1 Changsha University of Science and Technology, Changsha, Hunan, 410114, China;

2 Hunan Polytechnic of Water Resources and Electric Power, Hunan, 410131, China)

Abstract: Value of the shape is top priority of strengthen moral education and cultivate people. As an important basic special course of regular college course in engineering class, Value of the shape is merged into ability training and knowledge teaching in “Hydraulics”. In this article as a typical case, the first lesson of “hydraulic” is fully explored ideological and political elements of the lesson in the process of teaching implementation. It is a pursuit of life-giving spring breeze and elegant heart, and to achieve educational effectiveness.

Key words: ideological and political elements in course; engineering class; professional basic course; regular college course