基于課程思政的理工科研究生專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)實(shí)踐與探索
——以《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》為例

王亞林 李 萌 呂從聰 趙永宏

（1.三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 湖北宜昌 443000；2.三峽大學(xué)生物與制藥學(xué)院 湖北宜昌 443000）

現(xiàn)代高等教育的重要特征是知識(shí)分類和學(xué)科分化，高度分化的專業(yè)教育受到廣泛重視，但沒(méi)有形成學(xué)科專業(yè)和通識(shí)教育融合的氛圍。教學(xué)大綱只涉及專業(yè)課程知識(shí)體系，缺乏思政理論與專業(yè)課程的銜接匹配，特別是專業(yè)課程和思想政治理論的融合。缺失培養(yǎng)研究生創(chuàng)造創(chuàng)新思維能力的教學(xué)過(guò)程，導(dǎo)致部分研究生無(wú)法建立獨(dú)立思考和綜合分析的習(xí)慣。因此，當(dāng)今高校理工科研究生教育需要形成一套將價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)及知識(shí)傳授融為一體的體制機(jī)制。通過(guò)深入提高高校教師思政理論水平，廣泛吸納專業(yè)課程體系相關(guān)思政教育資源，培養(yǎng)研究生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，提高研究生理解掌握課程知識(shí)體系的能力。通過(guò)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法，將思政教育融入理工科專業(yè)研究生基礎(chǔ)課程，啟發(fā)學(xué)生邏輯思維能力，內(nèi)化學(xué)生科學(xué)思維方式，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情感，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)使命感與社會(huì)責(zé)任感。[1]

《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》是研究水流、泥沙和河床演變基本規(guī)律及其工程應(yīng)用的學(xué)科，它在港口與航運(yùn)規(guī)劃、河道治理、泥沙沖淤和水資源開(kāi)發(fā)利用等方面具有十分重要的作用。是港口與航道工程專業(yè)的專業(yè)必修課和水利水電工程、水文與水資源等專業(yè)的專業(yè)選修課。過(guò)去教學(xué)過(guò)程中，理論公式和科學(xué)概念講解幾乎涵蓋了教學(xué)過(guò)程的全部，很少涉及課程教學(xué)大綱之外的內(nèi)容，更少提及思政教育理論。這種單一的理論教學(xué)導(dǎo)致部分學(xué)生具備專業(yè)知識(shí)，缺乏家國(guó)情懷。本文以高校理工科水利專業(yè)研究生基礎(chǔ)課程為例，探尋基礎(chǔ)課程中思政教育與專業(yè)教育的互通互融方法，拓展課程教學(xué)思路和教學(xué)方式。

一、課程簡(jiǎn)介

《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》作為港口與航道工程專業(yè)的專業(yè)必修課和水利水電工程、水文與水資源等專業(yè)的專業(yè)選修課，該課程的教學(xué)質(zhì)量將直接影響水利專業(yè)研究生其他課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》涉及流體力學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科原理和方法，主要研究水流與泥沙相互作用規(guī)律，部分教學(xué)內(nèi)容與流體力學(xué)、水文分析等課程的內(nèi)容有所聯(lián)系。在授課過(guò)程中注意《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》與相關(guān)課程間聯(lián)系銜接。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》與數(shù)學(xué)及力學(xué)等基礎(chǔ)理論學(xué)科相交叉，同水利水電工程、港口與航道工程、環(huán)境工程等專業(yè)相結(jié)合，在理論探索、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等方面深入發(fā)展。在防洪、灌溉、水力發(fā)電、河床演變、水運(yùn)、給排水、環(huán)境水利、水土保持等經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著廣泛的用途?？勺鳛樗姽こ?、水文與水資源、農(nóng)業(yè)水土工程、生態(tài)水利、環(huán)境工程等專業(yè)研究生選修課，受益面惠及水環(huán)學(xué)院水利工程與環(huán)境工程專業(yè)所有學(xué)術(shù)和專業(yè)研究生。

二、課程中蘊(yùn)含的思政教育資源

《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》主要研究水流與泥沙相互作用規(guī)律，部分教學(xué)內(nèi)容與流體力學(xué)、水文分析等課程的內(nèi)容有所聯(lián)系。在課程教學(xué)中，課程設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程以水利工程案例和工程實(shí)踐為主線，將課程知識(shí)點(diǎn)和理論概念融入工程案例，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，從工程中總結(jié)科學(xué)問(wèn)題，理解并掌握專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的職業(yè)素養(yǎng)和勇于創(chuàng)新的實(shí)踐精神。

從《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》學(xué)科出發(fā)，引領(lǐng)學(xué)生了解中國(guó)近現(xiàn)代河流泥沙治理典型工程及最前沿學(xué)科發(fā)展，激發(fā)學(xué)生民族自豪感，樹(shù)立科學(xué)環(huán)保治河理念。針對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律抽象，學(xué)術(shù)觀點(diǎn)眾多，理論公式復(fù)雜等特點(diǎn)，通過(guò)分組討論結(jié)合課堂翻轉(zhuǎn)等方式培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和探索創(chuàng)新精神。通過(guò)總結(jié)古今中外著名科學(xué)家科學(xué)故事、科學(xué)歷程、科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)精神，啟發(fā)學(xué)生邏輯思維能力，內(nèi)化學(xué)生科學(xué)思維方式。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)研究生《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生理解泥沙，掌握泥沙，應(yīng)用泥沙，發(fā)展泥沙的能力，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)使命感與社會(huì)責(zé)任感。[2]

三、課程思政教育實(shí)踐探索

泥沙起源：泥沙起源于巖石風(fēng)化，巖石在特定條件下通過(guò)化學(xué)風(fēng)化形成喀斯特地貌。中國(guó)喀斯特地貌分布廣泛，許多喀斯特景觀地被開(kāi)發(fā)成旅游景點(diǎn)，如桂林漓江、云南石林等。喀斯特地形除了旅游開(kāi)發(fā)外，由于喀斯特地形特殊的石灰?guī)r地質(zhì)結(jié)構(gòu)，是放射性污染的天然屏障，可作為地下防空洞和天然核輻射庇護(hù)所。通過(guò)介紹喀斯特地形在國(guó)防、軍事和旅游方面的意義，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情感，增強(qiáng)學(xué)生國(guó)家安全意識(shí)。

泥沙沉降：根據(jù)粒徑差異，泥沙顆粒沉速計(jì)算基于兩個(gè)假設(shè)，細(xì)顆粒泥沙忽略慣性力，粗顆粒泥沙忽略粘滯力。通過(guò)受力平衡和運(yùn)動(dòng)方程分析沙粒沉降問(wèn)題，引入牛頓被樹(shù)葉砸中和被蘋果砸中區(qū)別的例子，利用忽略主要因素或次要因素造成效果的差異，啟發(fā)學(xué)生思考物體沉降本質(zhì)，內(nèi)化學(xué)生科學(xué)思維方式。

河床演變：水流紊動(dòng)特性和地勢(shì)彎曲起伏引發(fā)河流內(nèi)部橫向環(huán)流，在橫向水流的帶動(dòng)下，河床泥沙向兩岸轉(zhuǎn)運(yùn)引起河流改道。在河床演變理論概念學(xué)習(xí)中，將河流改道與地質(zhì)災(zāi)害及洪水泛濫等相聯(lián)系，并引入三門峽水利樞紐和三峽大壩等經(jīng)典案例，引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到水利工作事關(guān)國(guó)家人民生命財(cái)產(chǎn)安全，幫助學(xué)生樹(shù)立牢固的職業(yè)使命感與和社會(huì)責(zé)任感。

凹岸引水與急流攻沙：明渠彎道水流在離心力作用下，過(guò)彎斷面發(fā)生橫向環(huán)流，表層清水涌入凹岸；汛期河道洪水裹挾大量泥沙進(jìn)入庫(kù)區(qū)，水庫(kù)壩前經(jīng)常采用底孔急流沖沙。千年古跡都江堰寶瓶口凹岸引水原理和飛沙堰溢洪道急流攻沙原理，至今仍是水利工作者經(jīng)常采用的工程技術(shù)。通過(guò)介紹都江堰水利工程先進(jìn)技術(shù)，激發(fā)學(xué)生民族自豪感，增強(qiáng)學(xué)生文化自信。

古今中國(guó)治沙名家：戰(zhàn)國(guó)時(shí)期李冰，倡導(dǎo)道家“道法自然，天人合一”理念，修建舉世矚目都江堰水利工程；明朝中期潘季馴：提出束水攻沙理念，為中國(guó)古代的治河事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)；近現(xiàn)代水利大家李儀祉：興修水利，造福三秦，情系教育，培養(yǎng)造就大批水利人才，樹(shù)立全新理論，科學(xué)治理黃河。通過(guò)介紹古今中國(guó)泥沙專家傳奇經(jīng)歷引領(lǐng)學(xué)生繼承和弘揚(yáng)中華民族悠久的治水治沙歷史文化傳統(tǒng)。

平原湖泊-牛軛湖：平原蜿蜒河流經(jīng)常發(fā)生改道，河道位置隨水流大小發(fā)生不同形變。過(guò)水流量較小時(shí)，過(guò)彎斷面發(fā)生橫向環(huán)流，凹岸沖刷作用強(qiáng)于凸岸下挫，河道橫向坐彎，河道大流量條件下，凸岸下挫作用強(qiáng)于凹岸沖刷，河道縱向下挫形成新的順直河道，原彎曲河道封閉形成牛軛湖。湖北最大淡水湖，以盛產(chǎn)蓮藕聞名的洪湖即為牛軛湖，利用牛軛湖形成原理引導(dǎo)學(xué)生了解家鄉(xiāng)身邊的泥沙知識(shí)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷。

四、教學(xué)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法探索

1.理順《泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)》與其他水利工程專業(yè)課程間的銜接關(guān)系，暢通課程各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在邏輯。針對(duì)課程章節(jié)重要知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)關(guān)鍵問(wèn)題引導(dǎo)，利用分組討論和團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式提供課堂問(wèn)題解答方案。

2.廣泛收集課程相關(guān)書(shū)籍、文獻(xiàn)、視頻等教學(xué)素材，充分利用線上資源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)雨課堂、騰訊會(huì)議等，豐富并完善課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。通過(guò)線下視頻學(xué)習(xí)，結(jié)合課堂問(wèn)題引導(dǎo)和小組討論，利用學(xué)生分組講授方式開(kāi)展課程理論知識(shí)傳授。

3.通過(guò)線上線下視頻、講座、播客、廣播、網(wǎng)頁(yè)和電子書(shū)等多種渠道實(shí)現(xiàn)信息傳遞，暢通學(xué)生知識(shí)傳遞渠道。針對(duì)課程部分知識(shí)重點(diǎn)難點(diǎn)，引入典型工程案例，利用工程實(shí)踐解析回答課程重要理論和難點(diǎn)問(wèn)題。[3]

當(dāng)今高校理工科研究生教育需要形成一套將價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)及知識(shí)傳授融為一體的體制機(jī)制。通過(guò)提高高校教師思政理論水平，廣泛吸納專業(yè)課程體系相關(guān)思政教育資源，培養(yǎng)研究生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，提高研究生理解掌握課程知識(shí)體系的能力。將專業(yè)教學(xué)目標(biāo)和課程德育目標(biāo)相結(jié)合，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法，將思政教育融入理工科專業(yè)研究生基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情感，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)使命感與社會(huì)責(zé)任感。[4]