新工科背景下“水力學(xué)”課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐

摘 要：“新工科”建設(shè)是我國高等工程教育為了應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革開展的戰(zhàn)略行動，目的在于培育新興領(lǐng)域工程科技人才。因此，探索“新工科+思政”教學(xué)新模式具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以“水力學(xué)”課程為例，在課程知識框架下深入挖掘其中蘊(yùn)含的思政要素，以培養(yǎng)具有科學(xué)思維習(xí)慣、工程倫理素養(yǎng)、大國工匠精神和科技報國擔(dān)當(dāng)?shù)目萍既瞬艦槟康?，?gòu)建全方位、多層次的課程思政教育體系，旨在將思政要素潛移默化地融入教學(xué)全過程，激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐感悟和內(nèi)生動力，促進(jìn)專業(yè)教育與思政教育同步提升。

關(guān)鍵詞：新工科；課程思政；水力學(xué)

中圖分類號： G641 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1672-8122 （2024） 11-0133-04

基金項(xiàng)目：西安航空學(xué)院課程思政示范課建設(shè)項(xiàng)目（23ZLGC5022）；西安航空學(xué)院博士科研啟動基金資助項(xiàng)目（24050100009）。

“新工科”建設(shè)是高校改革的“催化劑”，不斷推動高等教育學(xué)校在辦學(xué)理念、學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)機(jī)制等方面進(jìn)行深層次變革[1]?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向，旨在培育德學(xué)兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)工程人才，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、國際視野和工程倫理意識。加強(qiáng)和改進(jìn)大學(xué)生思想政治教育是貫徹落實(shí)“新工科”理念的必然要求，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的有力保障[2-3]。

水力學(xué)主要研究以水為代表的液體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，這一學(xué)科的概念和公式較多，數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算較為煩瑣，學(xué)生理解起來有一定困難。以西安航空學(xué)院給排水科學(xué)與工程專業(yè)為例，學(xué)生使用的是依據(jù)全國高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)“水力學(xué)”課程教學(xué)基本要求編寫的國家規(guī)劃教材，盡管難度適中、內(nèi)容整合度高、邏輯清晰，但要求學(xué)生必須具有一定的微積分和理論力學(xué)知識儲備，理論學(xué)習(xí)的難度較大，對學(xué)生的綜合能力要求較高，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)成效不佳，是公認(rèn)的一塊“硬骨頭”。因此，當(dāng)前高校應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有學(xué)情和“水力學(xué)”課程特點(diǎn)，將知識傳授和思想引領(lǐng)有機(jī)融合，精心設(shè)計和優(yōu)化課程的各個環(huán)節(jié)，促使學(xué)生通過實(shí)踐感悟積聚內(nèi)生動力，形成專業(yè)課程教學(xué)與思想政治教育緊密結(jié)合、同向同行的育人格局。

一、“水力學(xué)”課程教學(xué)融合課程思政的可行性

我國水利事業(yè)的歷史源遠(yuǎn)流長且建樹頗多，“治國必治水”成為歷代有識之士的共識?；厮菸覈こ?、了解水力學(xué)發(fā)展脈絡(luò)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷，激勵他們以實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興為己任。例如，南水北調(diào)工程有效解決了水資源空間分布不均的問題，充分彰顯了中國特色社會主義制度的顯著優(yōu)勢。通過了解這一工程，學(xué)生能回顧中華人民共和國成立以來水利事業(yè)的發(fā)展歷程，認(rèn)識到國家的繁榮昌盛是每個家庭幸福安康的前提；隨著時代的發(fā)展，水力學(xué)衍生出環(huán)境水力學(xué)、生態(tài)水力學(xué)等新興分支，通過分析我國水力學(xué)的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，深入討論水力學(xué)發(fā)展史，學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神，能夠鼓勵學(xué)生發(fā)揚(yáng)敢想敢為、善作善成的優(yōu)良品質(zhì)。從“水力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和德育的關(guān)聯(lián)性出發(fā)，能夠有效開展課程思政教育改革，因此，為了構(gòu)建“新工科”人才培養(yǎng)體系，有必要深入挖掘“水力學(xué)”課程中蘊(yùn)含的思政要素，將專業(yè)教育與思政教育有機(jī)融合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時增長見識、塑造品格，最終成為專業(yè)技術(shù)過硬、實(shí)踐能力強(qiáng)、思想政治水平高、具有競爭力的創(chuàng)新型人才。

二、“水力學(xué)”課程教學(xué)融合課程思政的創(chuàng)新與實(shí)踐

（一）突出思政育人目標(biāo)，完善課程內(nèi)容體系

“水力學(xué)”課程既包括基本理論知識，又涉及實(shí)際工程應(yīng)用。結(jié)合課程特點(diǎn)，教學(xué)應(yīng)從理論和實(shí)踐兩個維度出發(fā)，深入挖掘蘊(yùn)含在專業(yè)知識中的思政要素以及課程承載的德育功能，不斷完善課程內(nèi)容，力求在傳授知識和培養(yǎng)能力的同時，達(dá)到思政育人目標(biāo)?；诖耍八W(xué)”課程思政教學(xué)應(yīng)做到以下三點(diǎn)： 1.注重訓(xùn)練科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于探索，運(yùn)用科學(xué)的方法正確認(rèn)識、分析和解決問題。2.加強(qiáng)工程倫理教育，秉承實(shí)事求是、追求卓越的精神，在實(shí)踐中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作作風(fēng)。3.強(qiáng)化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，在理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)中增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任意識，樹立水利報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

中華民族有悠久的治水歷史，孕育出大禹治水、紅旗渠精神、九八抗洪精神等寶貴的精神財富，建設(shè)了都江堰工程、三峽水利樞紐、南水北調(diào)工程等偉大的治水工程。豐富的水利精神教學(xué)案例能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)水文化的興趣，提升文化自信，增強(qiáng)對本專業(yè)的歸屬感和認(rèn)同感，進(jìn)一步明確自身的歷史使命與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

在水力學(xué)理論發(fā)展歷程中，許多物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和工程師如帕斯卡、伯努利、布拉休、周培源等作出了貢獻(xiàn)，分享他們的生平事跡，能夠培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、追求真理、勇于創(chuàng)新的精神。2014年3月14日，習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第五次會議上，從全局和戰(zhàn)略的高度，對我國水安全問題發(fā)表了重要講話，明確提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期水利工作思路； 2019年全國水利工作會議審議通過了“忠誠、干凈、擔(dān)當(dāng)、科學(xué)、求實(shí)、創(chuàng)新”的新時代水利精神。在這些重要指示的引領(lǐng)下，學(xué)生能更好地將新時代水利精神融會貫通到專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐中去，實(shí)現(xiàn)水文化的延續(xù)和水利精神的傳承[4-5]。

因此，對“水力學(xué)”課程思政要素的選取，應(yīng)從學(xué)科與專業(yè)的形成背景、發(fā)展歷程等方面切入，確保思政要素與課程內(nèi)容之間存在內(nèi)在邏輯聯(lián)系。課程應(yīng)關(guān)注學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，結(jié)合社會和行業(yè)發(fā)展需求，有效達(dá)成思政育人目標(biāo)?！八W(xué)”課程思政要素與思政融合點(diǎn)總結(jié)如圖1所示。

（二）夯實(shí)思政育人根基，改進(jìn)教育教學(xué)方法

思政教育并非專業(yè)課程的附加物，過度強(qiáng)調(diào)思政內(nèi)容而忽略專業(yè)課程知識只會適得其反[6]。因此，要圍繞思政主題與課程知識點(diǎn)的內(nèi)在邏輯合理組織教學(xué)，使思政教育達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果。針對“水力學(xué)”課程的特點(diǎn)，深度融合思政教育主題與課程教學(xué)，應(yīng)從以下兩個方面開展。

1.課程思政教育的融合與內(nèi)化

在課堂引入環(huán)節(jié)，教師應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)情景、問題導(dǎo)入、交流討論等方式將專業(yè)知識與思政要素相關(guān)聯(lián)，引發(fā)學(xué)生的思考與感悟。例如，在“流動阻力”章節(jié)中，學(xué)生往往把“恒定流”和“均勻流”作為兩個獨(dú)立的概念，并沒有理解兩者之間辯證統(tǒng)一的關(guān)系。教師在講授這一知識點(diǎn)時，應(yīng)采用問題設(shè)計法逐層設(shè)問，如“均勻流一定是恒定流嗎？”“恒定流與均勻流可以重疊嗎？”引導(dǎo)學(xué)生深入理解恒定流和均勻流的概念，明確兩者定義側(cè)重點(diǎn)的不同，強(qiáng)調(diào)恒定流是相對于時間而言的，流動要素不隨時間變化，而均勻流是相對于空間而言的，運(yùn)動要素沿流程不變。也就是說，不存在絕對意義的恒定流和均勻流，而存在時均意義上的均勻流和恒定流，這兩種流動模型在某些情況下可能會重疊。在“恒定流能量方程的應(yīng)用”知識點(diǎn)中，教師應(yīng)由俗語“人往高處走，水往低處流”引導(dǎo)學(xué)生思考“水由高處向低處流”正確與否，把學(xué)生引入問題情境后開展討論，讓他們通過發(fā)表意見、提出質(zhì)疑以及分析討論，最終得出結(jié)論“水流總是從機(jī)械能大的地方向機(jī)械能小的地方流動，不能僅從位置的高低、流速的大小判斷水流的流向”。通過自主思考和討論，學(xué)生能夠從知識層面準(zhǔn)確掌握相關(guān)的概念和存在形式，熟悉基本方程的適用條件，而隱性思政要素的融入則能引導(dǎo)他們摒棄絕對化思維，科學(xué)、辯證地思考問題，在變化中看到其普遍的性質(zhì)，在靜止中洞悉變化的規(guī)律。

在“水力學(xué)”課程教學(xué)中，案例分析是重要的方法，引入工程案例能夠幫助學(xué)生了解水力學(xué)基礎(chǔ)理論知識在實(shí)際工程中的應(yīng)用，提升分析問題、解決問題的能力；植入思政要素能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的工程倫理素養(yǎng)，樹立精益求精、追求卓越的大國工匠精神。在教學(xué)中，將思政內(nèi)容、“水力學(xué)”理論與重要領(lǐng)域器械設(shè)計和生產(chǎn)中需要攻克的難關(guān)相結(jié)合，能激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，強(qiáng)化其使命擔(dān)當(dāng)。例如，在講授“伯努利方程”知識點(diǎn)時，通過介紹水泵、水輪機(jī)的工作原理以及常見故障，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用伯努利方程分析流體機(jī)械的性能，了解這些機(jī)械在不同情況下的工作效率和能量轉(zhuǎn)換情況，并通過比較實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與理論計算值，快速定位故障并采取相應(yīng)的修復(fù)措施，確保系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，減少能源消耗。在講解案例的過程中，教師要積極引入“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”“崇尚科學(xué)、求真務(wù)實(shí)”等思政要素，將工程倫理素養(yǎng)逐步內(nèi)化于學(xué)生心中。此外，還應(yīng)結(jié)合社會熱點(diǎn)問題引導(dǎo)學(xué)生思考和分析。例如，四川省某市一名男子在水庫泄洪口下方抓魚時，不幸被吸入涵洞而導(dǎo)致身亡，這一意外事件引起社會的關(guān)注。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解這起事故中出現(xiàn)的“伯努利效應(yīng)”——當(dāng)水流經(jīng)過涵洞這樣的狹窄通道時，速度會增加，從而產(chǎn)生更大的吸力，使入口處風(fēng)速增加，出現(xiàn)“風(fēng)洞”和“虹吸”效應(yīng)，最終導(dǎo)致悲劇發(fā)生。學(xué)生在分析事件背后涉及的專業(yè)理論知識時，社會責(zé)任與安全意識也得到了強(qiáng)化。

2.課程思政教育的拓展與深化

為實(shí)現(xiàn)“三全育人”目標(biāo)，僅在課堂教學(xué)中融入思政要素是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)充分拓展課前導(dǎo)學(xué)、課后鞏固和實(shí)踐運(yùn)用等環(huán)節(jié)，發(fā)揮思政要素的引領(lǐng)作用，形成教育合力。

（1）課前導(dǎo)學(xué)：激發(fā)興趣與共鳴

課前，教師應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和社交媒體分享課程內(nèi)容中涉及的思政要素，激發(fā)學(xué)生的興趣和共鳴。例如，在介紹水力學(xué)研究方法時，通過微信公眾號分享周培源院士放棄國外優(yōu)厚待遇、毅然回國投身社會主義建設(shè)的事跡，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)與祖國同呼吸、共命運(yùn)的家國情懷。

（2）課后鞏固：深化思政教育

課后，教師應(yīng)合理設(shè)計包含思政主題的作業(yè)和實(shí)踐訓(xùn)練，加強(qiáng)思政教育。例如，在講解完明渠流動章節(jié)后，結(jié)合具體知識模塊布置“引漢濟(jì)渭”工程資料調(diào)研與分析的學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生了解該工程的歷史背景與實(shí)施意義，分析秦嶺輸水隧道建設(shè)難點(diǎn)和解決方法，并思考如何運(yùn)用專業(yè)知識為社會作出貢獻(xiàn)。學(xué)生在資料調(diào)研、工程分析的過程中不僅掌握了專業(yè)知識，提升了自主探究能力，也進(jìn)一步堅(jiān)定了民族自信、文化自信。

（3）實(shí)踐運(yùn)用：知行合一

在課程思政育人過程中，將知識轉(zhuǎn)化為行動至關(guān)重要。為聯(lián)通課程思政建設(shè)的“最后一公里”，應(yīng)充分發(fā)揮“社會大課堂”的育人作用，讓學(xué)生在實(shí)踐中汲取思政養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)知行合一。課程思政實(shí)踐策略要多樣化，例如，開展文獻(xiàn)調(diào)研、學(xué)術(shù)講座等活動，幫助學(xué)生開闊視野、深化對學(xué)科知識的理解，激發(fā)他們的科研興趣；組織學(xué)生參與工廠實(shí)習(xí)和志愿服務(wù)，將理論知識應(yīng)用于社會實(shí)踐，提升實(shí)踐能力，增強(qiáng)社會責(zé)任感；舉辦水力學(xué)知識競賽、辯論競賽等，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和思辨能力。此外，還應(yīng)鼓勵學(xué)生參加各級競賽活動，如中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計大賽等，以賽促學(xué)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（三）深化思政育人內(nèi)涵，構(gòu)建思政評價體系

在課程教學(xué)評價環(huán)節(jié)，教師應(yīng)采用多樣化的評價手段，巧妙融入思政要素。尤其是在過程性評價中，應(yīng)適當(dāng)增加思政內(nèi)容考核的比重，促使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中互動交流，從而提升思政教育的成效。

以教學(xué)活動“引漢濟(jì)渭”工程資料調(diào)研與分析為例，教師根據(jù)教學(xué)計劃，要求學(xué)生在課后通過資料查閱和討論來完成項(xiàng)目，并在課堂上以小組PPT匯報的形式進(jìn)行考核。該項(xiàng)目的課程思政考核要點(diǎn)包括三個方面：第一，學(xué)生對思政要素核心內(nèi)容的理解程度；第二，學(xué)生的綜合分析問題能力、應(yīng)答能力和邏輯思維能力；第三，學(xué)生的語言組織能力和表達(dá)能力。

在評定學(xué)生對課程思政內(nèi)容的理解程度時，應(yīng)從以下三個方面進(jìn)行：

1.思想層面：認(rèn)識到中華民族數(shù)千年來所展現(xiàn)的剛健有為、自強(qiáng)不息的精神以及博大精深、源遠(yuǎn)流長的文明，產(chǎn)生自豪感。

2.制度層面：理解我國社會主義制度能夠集中力量辦大事的優(yōu)越性，認(rèn)識到“引漢濟(jì)渭”工程取得的成績離不開黨的全面領(lǐng)導(dǎo)。

3.行動層面：認(rèn)識到“引漢濟(jì)渭”工程成就離不開政府的支持、科技工作者的奉獻(xiàn)以及施工隊(duì)伍的辛勤勞動。作為青年一代，應(yīng)珍惜學(xué)習(xí)時光，掌握專業(yè)知識，以實(shí)際行動服務(wù)社會。

該評價體系旨在考查學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、表達(dá)能力和思想覺悟。教師基于學(xué)生的表現(xiàn)，對考核指標(biāo)逐一分析，統(tǒng)計不同情況下的學(xué)生人數(shù)占比，從而深入、客觀地評價課程思政效果，并根據(jù)評價結(jié)果對“水力學(xué)”課程思政建設(shè)進(jìn)行改進(jìn)，確保教學(xué)與思政教育深度融合。

三、結(jié) 語

在“新工科”建設(shè)的大背景下，加強(qiáng)大學(xué)生的思政教育不僅是貫徹實(shí)施“新工科”理念的內(nèi)在要求，也是推進(jìn)高等教育質(zhì)量提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“水力學(xué)”作為水利工程、土木工程、給排水科學(xué)與工程等專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，具有理論性強(qiáng)、公式繁多、概念抽象的特點(diǎn)，被公認(rèn)為是一門“難教、難學(xué)”的課程。因此，教師應(yīng)深入挖掘其中蘊(yùn)含的思政要素、人文精神和新時代精神，科學(xué)地提高課程的廣度、深度與溫度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)其專業(yè)知識和技能的提升，培育學(xué)生的道德品質(zhì)和社會責(zé)任感，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程“知識傳授”與“價值引領(lǐng)”的有機(jī)融合。

在“水力學(xué)”課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐中，教師以“新工科+思政”的教育理念為指引，以教學(xué)目標(biāo)和思政育人目標(biāo)為核心，從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、思政要素融入手段和思政教育評價機(jī)制三個維度出發(fā)，探索了該課程思政的具體實(shí)施策略，構(gòu)建起全方位、多層次的課程思政教育體系，將科學(xué)思維習(xí)慣、工程倫理素養(yǎng)、大國工匠精神和科技報國擔(dān)當(dāng)?shù)人颊黝}有機(jī)地融入“水力學(xué)”教學(xué)全過程，促進(jìn)了專業(yè)育人和思政育人的深度融合，為培養(yǎng)具有社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新時代青年奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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[責(zé)任編輯：喻靖雯]