課程思政融入專業課教學的探索

張麗芬　呂亞國　周莉　劉振俠

[摘 要] 課程思政是在知識傳授和能力培養中完成價值引導的，是人才培養的必備內容。在專業課教學中如何引入課程思政元素一直是教學的難點。立足于飛行器動力工程專業，以“流體力學基礎”為例，對在專業課的教學過程中融入思政元素進行了研究。首先，分析了教學中引入課程思政的難點，并給出了解決難點問題的方法，研究了深入挖掘課程思政元素的途徑;其次，以邊界層分離為例，說明了專業課教學中融入課程思政的教學設計，做到了將課程思政“如鹽在肴”地融入專業課程教學中，達成“將顯性教育和隱性教育相統一”，對學生形成正確的價值引領;同時為了更有效地將課程思政融入專業課教學，教師需要注意緊密結合專業內容，并使其有機地融合，將顯性教育與隱性教育相統一，形成協同效應。

[關鍵詞] 課程思政;流體力學基礎;思政元素;教學設計

[基金項目] 2021年度西北工業大學校級教育教學改革研究項目“以主動學習為中心的人才培養模式創新與實踐——以‘流體力學基礎’為例”（2021JGZ08）

[作者簡介] 張麗芬（1980—），女，河北石家莊人，博士，西北工業大學動力與能源學院副教授，碩士生導師，主要從事動力裝置結冰防冰研究;呂亞國（1980—），男，陜西咸陽人，博士，西北工業大學動力與能源學院副教授，碩士生導師，主要從事航空發動機滑油系統的設計、計算研究;周 莉（1978—），女，河南信陽人，博士，西北工業大學動力與能源學院教授，博士生導師，主要從事排氣系統設計及流動控制技術研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）11-0085-04 [收稿日期] 2021-08-20

2020年5月28日教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知，明確了課程思政建設的重要意義、目標要求、組織實施、條件保障等。在科學設計課程思政教學體系方面，針對專業課程《綱要》指出“要根據不同學科專業的特色和優勢，深入研究不同專業的育人目標，深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，科學合理地拓展專業課程的廣度、深度和溫度，從課程所涉專業、行業、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識性和人文性，提升引領性、時代性和開放性”。“流體力學基礎”是飛行器動力工程專業本科生的一門重要的專業基礎課，是“葉片機原理”“航空發動機原理”“燃燒學”等專業課程不可或缺的前修課程。流體力學知識與我們的生產生活、國防工業、自然現象緊密相連并息息相關。如穿堂風、露珠、河水的流動速度等這些熟悉的自然現象都是可以用流體力學知識來解釋的;又如飛機為何能飛起來、汽車尾部為何要設計成流線型、家里的暖氣管路拐彎處為何設計成圓弧形等，這些生活中常見的現象同樣在學完“流體力學基礎”課程后能夠找到答案。另外，航空航天事業的迅速發展也和流體力學知識緊密相連，可以看出“流體力學基礎”不但具有很強的趣味性，而且蘊含了大量的思政元素，因此“流體力學基礎”課程具有其他課程不可替代的育人作用。如何在專業知識講授過程中完成課程思政育人是所有專業課程授課過程中亟待解決的一個問題。專業課授課教師應積極主動并且有所創新地開展教學研究，探索課程思政融入專業課教學的途徑，從而取得良好的育人效果。

筆者根據對課程思政的理解，結合實際的授課經驗，對“流體力學基礎”授課過程中課程思政融入專業課教學進行了研究。通過巧妙挖掘思政元素、合理進行教學設計，將思政元素“如鹽在肴”[1]地融入課程教學，并以《邊界層分離》一節的內容為例，說明了融入課程思政的教學設計，并在教學過程中“將顯性教育和隱性教育相統一，形成協同效應”。

一、“流體力學基礎”課程建設中融入課程思政的難點

“流體力學基礎”雖然具有很強的趣味性，但是其課程的理論性、系統性、邏輯性非常強，并且涉及了大量的偏微分方程、數學推導過程等，這給教師講授及學生學習帶來了一定的困難。由于“流體力學基礎”需要大量的高等數學知識做先導，在逐漸深入的過程中，教師會用大篇幅的時間講授課程本身的知識，以便于學生充分地消化吸收。但是在新的培養方案中總學分不斷降低，以至于“流體力學基礎”的學時也大幅減少，因此課程難度大、學時量少的沖突成為“流體力學基礎”課程建設中融入課程思政的主要難點。有些教師認為需要學生掌握的基礎知識都講授不完，更沒有時間講授課程思政。

事實上，專業知識與思政元素不是相互矛盾的，恰恰相反，如果設計得當，專業知識和思政元素相互烘托，甚至能夠達到更好的教學效果。因此，解決上述難點的關鍵在于教師如何巧妙地挖掘課程知識點蘊含的思政元素、合理地進行教學設計，將思政元素“如鹽在肴”地融入課程內容中，二者合為一體。在知識講授的同時融入課程思政的內容，既不額外占用課時，也能“潤物細無聲”地育人。

二、“流體力學基礎”教學中課程思政元素的挖掘

專業課程是課程思政建設的基本載體[2]，但是工科類課程的思想政治融入是課程思政實施過程中的難點[3]，因此需要授課教師認真梳理教學內容，結合“流體力學基礎”課程的特點深入挖掘課程思政元素，將其有機融入課程教學中，達到潤物無聲的育人效果。筆者根據飛行器動力工程的專業特色及“流體力學基礎”課程的學科背景，從以下兩個方面進行了課程思政元素的挖掘研究。

（一）立足于專業特色挖掘思政元素

西北工業大學飛行器動力工程專業以航空航天飛行器動力為對象，是西北工業大學最具“三航”（航空、航天、航海）的特色專業之一，專門培養適應我國航空航天飛行器動力技術發展需要的高級研究人才和工程技術人才。根據專業特色和培養目標，在“流體力學基礎”授課中，思政元素要注重突出國防特色，以及為國防事業做出貢獻的科學家的故事。比如，在講解三大控制方程（連續方程、動量方程、能量方程）時，將風洞試驗中飛行器模型所受的阻力進行講解，中間給學生穿插講述我國擁有的亞洲規模最大的風洞群、風洞群所在的試驗基地，以及為組建該基地做出貢獻的我國空氣動力學家錢學森的故事。讓學生能夠感受到，獻身國防不是一個夢想，而是一個能夠看得見、摸得著，并且能夠做得到的事情。同時，讓學生根據所學的知識，自行推導噴氣發動機地面試驗時試驗臺所受的推力公式，啟發學生將理論知識與實際應用相結合，培養學生學以致用。

在講到伯努利方程時，通過向兩張平行的A4紙之間吹氣的小實驗，首先讓學生從感性認識上體會到想象和實際情況的不同，通過伯努利方程的學習，最終能夠解釋實驗現象，讓學生認識到任何物理現象都要通過實踐來驗證，培養學生腳踏實地、實事求是的科學精神。在講附面層分離時，深入講解翼型表面分離導致的嚴重后果，穿插講述試飛員試飛失速試驗時的驚險故事，讓學生能夠體會試飛員和試飛工程師大無畏的奉獻精神，堅定學生為國家的國防事業努力奮斗的信念。

（二）根據教學內容深挖思政元素

我們日常的生產生活中很多現象是與流體力學知識相關的，根據講授的內容，深挖思政元素，培養學生的愛國情懷，增強學生的民族自信心。

在緒論部分，給學生講解歷史悠久的水利工程都江堰，這是戰國時期的李冰在總結前人治水經驗的基礎上修建的，都江堰可以起到分水、溢洪排沙、引水灌溉的功能，兩千多年來依然發揮著巨大的作用。讓學生從這些事例中感受到民族自豪感，建立文化自信。

在講動量矩方程時，穿插吳仲華先生的故事。吳仲華先生基于兩類流面的葉輪機械三元流動理論為航空發動機的發展做出了巨大的貢獻。在這個理論的創建過程中，吳仲華先生將豐富的想象力、清晰的物理概念、嚴格的數學演繹和方便的工程應用完美地融合在一起，全方位地體現了工程科學之美[4]。在講到求解湍流的雷諾方程時，把周培源教授在湍流理論研究中做出的貢獻講給學生聽。1945年，周培源教授提出了兩種求解湍流運動的方法，奠定了以雷諾應力方程為出發點的工程湍流模式理論的基礎。通過上述的思政元素讓學生了解到，在前沿的流體力學研究中也有我國科學家做出的貢獻，樹立學生的民族自信心和自我認同感。

在靜力學部分講到浮力時，先把撈鐵牛的問題拋出來，讓學生用學過的浮力知識想辦法解決，之后講述我國古代懷丙撈鐵牛的故事，學生經過思考后，再聽到這個故事，能夠更深入地體會我們祖先的智慧，以及如何運用理論知識去解決實際問題。

三、融入課程思政的流體力學基礎教學設計

在研究了如何挖掘不同知識點的課程思政元素后，需要對課程進行合理的教學設計，將思政元素無縫地融入專業知識的講授中。本節將以邊界層分離為例，說明融入課程思政的一個教學設計。

本節課的教學設計是從機翼邊界層失速后導致飛機急速下降的現象進行導入，讓學生首先從感性認識層面了解邊界層分離的危害，引起對這種物理現象學習的興趣，進而引入理論知識，通過理論知識的學習讓學生認識到這種物理現象通過合理的設計和正確的操作是可以消除和避免的，使得學習過程從感性認識上升到理論認識，進而再落腳到具體的工程應用中，同時穿插講述試飛員的試飛故事。最后，將知識延伸擴展，用所學知識解釋與我們日常生活息息相關的一些常見現象，加深學生對知識的理解和運用能力。具體過程如下。

1.以視頻形式導入本節課的內容。播放飛機從正常飛行狀態到邊界層分離導致不穩定，再到嚴重失速急速下降的視頻。同時提出問題：飛機為什么會產生失速？如何避免失速？引導學生進行思考并激起學習的興趣。（5分鐘）

2.講解知識點。復習邊界層概念，以及平板邊界層的相關知識，引出曲壁繞流;分析曲壁繞流邊界層內壓力和速度的變化情況，引出邊界層分離的現象和判據;根據邊界層方程講解邊界層的速度型，解釋只有在逆壓梯度下才可能發生邊界層分離。（15分鐘）

3.理論聯系實際。根據學習的理論知識，分小組討論為什么機翼會發生附面層分離？在哪些情況下會發生分離，進而導致失速？從設計角度考慮應該如何避免發生邊界層分離？（3分鐘）討論結束后，各小組推選一名成員發言。（10分鐘）

4.引入課程思政。各小組成員發言結束后，教師點評，同時穿插講述試飛員和試飛工程師進行失速工況試飛的故事，讓學生們認識到失速飛行是非常危險的，試飛員和試飛工程師是冒著生命危險在工作，進而體會試飛員和試飛工程師大無畏的奉獻精神。（3分鐘）

5.延伸拓展。引導學生思考壓氣機中是否會產生邊界層分離，采用問卷的形式讓學生作答，作答結束后講解壓氣機分離的原因及產生的危害，讓學生更好地將所學知識與工程應用及專業背景相結合。之后，進一步引導學生思考生活中還有哪些例子是由于邊界層分離引起的，人們采用了哪些方式去延緩分離。給學生約50秒鐘的時間進行思考，之后將理論知識與日常生活聯系起來，用邊界層分離的知識解釋汽車尾部的流線型設計，以及高爾夫球表面設計成凹坑的原因，進一步拓展學生對所學知識的實際應用能力。（6分鐘）

6.總結并布置課后作業。總結本節課重要的概念和知識點。課后作業要求學生查閱資料，寫出1～2個邊界層分離的例子，并且發揮想象給出延緩分離的方法。（3分鐘）

在上述的教學設計中，思政元素（即試飛員和試飛工程師失速工況試飛的故事）占用的時間約為3分鐘，但第一部分視頻導入及第三部分理論聯系實際的討論都為引出思政元素進行了鋪墊，而第四部分引入的課程思政內容讓知識變得更豐富、更有內涵，甚至讓學生對這部分知識印象更加深刻，因此可以看出思政元素與理論學習已經緊密聯系在一起了。

四、“流體力學基礎”課程思政需要注意的幾點問題

1.“流體力學基礎”作為一門專業基礎課，要以講授專業知識為重點，課程思政是給專業內容增加“味道”，雖然思政元素能夠讓學生對專業知識的印象更加深刻，甚至可能激發學生濃厚的學習熱情，但不是每節課都要進行課程思政，何時加入、加入多少要取決于具體講授的專業內容。

2.思政元素要與講授的知識有機結合到一起，避免課程思政出現“兩張皮”[5]的現象。思想政治育人不是在專業知識講解前或者講完后進行思想政治教育，而是將思政元素與講授內容完美結合起來，兩者能夠相互烘托，只有將課程中涉及的思政元素與教學設計無縫銜接，才能在無形中將德育教育讓學生“化于內而形于外”。

3.在授課過程中，教師要以身作則。課件的準備要充分，講解和推導過程要嚴謹，作業的批改要認真。教師的一言一行都能深刻地影響到學生，教師良好的言談和舉止對學生而言是最生動的思想政治教育。

4.課程思政中教師要發揮積極的主觀能動作用，深入挖掘思政元素，包括但不限于以下幾個方面：家國情懷、民族精神、傳統文化、理想信念、價值理念、道德觀念、學術誠信、創新和批判性思維、科學精神等。教師可以根據具體講授的內容深入挖掘不同的思政元素。同一個知識點可能包括幾個方面的思政元素，教師首先要挖掘出不同知識點所包含的思政元素，然后根據每一章所有知識點的分布，確定不同知識點融入的思政元素，不同的思政元素會讓學生有不同的體會和感受，以及對知識本身的理解。形象、生動、有趣的思政元素不但能夠形成價值引領，而且能夠加深學生對知識的理解和運用。

“流體力學基礎”是一門與自然現象、生產生活、國防工業密切相關的課程，其中的空氣動力學是近現代最活躍、最富有研究成效的內容，同時和航空航天的迅速發展密不可分，因此“流體力學基礎”中所蘊含的思政元素是極其豐富的。授課教師圍繞立德樹人這個根本任務，在教學過程中從不同的維度持續挖掘、凝練不同知識點所蘊含的思政元素，持續優化融入思想政治的教學設計，充分調動教師自身的積極主動性，將思想政治育人融入專業課教學過程中，將顯性教育和隱性教育相統一，形成協同效應。

參考文獻

[1]蔡建昭.思想政治工作要如鹽在肴融于細微[N].解放軍報，2018-10-08（1）.

[2]教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知：教高〔2020〕3號[A/OL].（2020-06-01）[2021-08-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[3]李駿揚.理工科課程中的思政與情感[J].中國大學教育，2019（12）：20-23.

[4]徐建中.吳仲華先生與葉輪機械三元流動理論[J].推進技術，2017，38（10）：2161-2163.

[5]于歆杰.理工科核心課中的課程思政——為什么做與怎么做[J].中國大學教育，2019（9）：56-60.

Exploration on the Integration of Curriculum Ideological and Political Education into the Teaching of Professional Courses： Taking the Foundation of Fluid Mechanics as an Example

ZHANG Li-fen， LYU Ya-guo， ZHOU Li， LIU Zhen-xia

（School of Power and Energy， Northwestern Polytechnical University， Xi’an， Shaanxi 710129， China）

Abstract： Curriculum ideological and political education is to complete the value guidance in knowledge teaching and ability training， which is a necessary content of talent training. How to introduce ideological and political elements into professional course teaching has been difficult in teaching. Based on the major of aircraft power engineering， taking the course of Fundamentals of Fluid Mechanics as an example， this paper studies the integration of ideological and political elements into the teaching process of professional courses. Firstly， it analyzes the difficulties of introducing curriculum ideological and political elements into teaching， gives the methods to solve the difficult problems， and studies the ways to deeply excavate the elements of curriculum ideological and political elements. Secondly， taking the separation of boundary layer as an example， this paper explains the teaching design of integrating curriculum thought and political education into professional course teaching， so as to integrate curriculum ideological and political education into professional course teaching “like salt in food”， achieve “unify explicit education and implicit education”， and form a correct value guidance for students. At the same time， in order to more effectively integrate the curriculum ideological and political education into the teaching of professional courses， teachers need to pay attention to the close combination of professional content and make it organically integrated， and unify the explicit education and implicit education to form a synergistic effect.

Key words： curriculum ideological and political education; Fundamentals of Fluid Mechanics; ideological and political elements; teaching design