水聲學基礎課程思政教學與實踐協同發展研究

王婷 陳美霞 劉加一 朱翔

*項目來源：教育部產學合作協同育人項目“船舶與海洋工程專業教學初探”（230804352907258）、“《材料力學》虛擬仿真實驗教學資源及課程體系建設”（220606071143724）。

作者簡介：王婷，副教授；陳美霞，通信作者，教授；劉加一，副教授；朱翔，教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.086

摘? 要? 為進一步貫徹習近平總書記關于教育的重要論述和黨的二十大精神，將思想政治教育融入船舶與海洋工程專業課水聲學基礎課程，教授過程中結合學科特色及專業知識闡述開展課程思政的必要性及迫切性，分析多元思政教學內容與水聲學課程教學的內在密切聯系，探討海洋強國戰略下水聲科學與技術快速發展推進船舶與海洋工程學科建設的重要意義。有機結合多維度課程思政教學途徑，促進船舶與海洋工程專業水聲學基礎課程思政教學與實踐協同發展，實現思政教育與知識傳授相統一。

關鍵詞? 水聲學基礎；課程思政；教學與實踐；協同發展

中圖分類號：G641? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）10-0086-05

0? 引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”[1]課程思政的本質是立德樹人，其理念是協同育人。課程思政具體定義為以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把立德樹人作為教育的根本任務的一種綜合教育理念[2]。若教師在教學過程中對課程思政的認識不夠清晰明確，則在推進課程思政、開展課程思政過程中會出現專業教育與思想政治教育“兩張皮”的現象。因此，如何將思想政治理論課以“潤物細無聲”的方式融入特色鮮明的專業知識教學是課程思政開展過程中最關鍵也是最困難的一環。

水聲學基礎課程為船舶與海洋工程學科的專業課程，針對專業課程開展課程思政對于學科發展有著極其重要的作用。新工科建設“三部曲”背景下，水聲學基礎專業課程的思政建設目標更加鮮明，定位也進一步明確。專業課程思政是立德樹人的主陣地、主渠道，更是創新教學的主引擎[3]。專業課教師迫切需要從單純以目的論講授水聲學知識的傳統教學模式中抽離出來，進而結合水聲科學在海洋經濟、軍事發展中的戰略地位及偉大的水聲科學奠基人的宏偉事跡引導學生以國家需求為導向，投身水聲事業當中，實現水聲技術從跟跑到并跑再到超越，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

1 水聲學基礎課程融入課程思政的必要性與迫切性

水聲學基礎是一門理論性和實踐性均要求較強的學科，既要開展理論建模并仿真水下聲波的輻射、傳播和接收等問題，又需要大量細致深入的試驗研究，開展水聲科學考察、各種海上試驗，采集聲場信息和海洋環境數據等[4]。然而受限于本科教學條件和課程設置等因素，華中科技大學的水聲學基礎課程主要以理論知識的傳授為重點，具體以聲吶方程為主線，介紹聲吶方程中所包含的各聲學參數及其物理意義，講述不同海洋環境的聲學特性，海洋中聲傳播現象、規律和機理，深入理解海洋聲學的不均勻性和多變性，進一步介紹水下裝備的自噪聲和輻射噪聲對水下裝備戰技性能和聲隱身性能的

影響。

通過了解水聲學基礎的授課內容發現，單純的大面積的理論知識會讓學生產生疲憊感，特別是較復雜的公式推導以及深邃的物理意義讓學生難以對水聲學科產生熱情。中國工程院院士楊德森說過“海洋強國，必興水聲”，水聲技術是海洋資源開發與海軍艦船及水下兵器的必備技術。若片面地將專業課程與思政教育割裂剝離，很難讓學生了解到發展水聲科學與技術的重要戰略意義及其隱含的偉大的家國情懷。因此，必須將多元的課程思政內容與專業知識相融合，讓學生以解決問題、實現自我價值為導向，培養學生的學習興趣，培養學生理論結合實際、聯想學習的能力，引導學生立志解決水聲領域的“卡脖子”問題，培養濃厚的創新熱情，弘揚創新精神，樹立為國家奉獻的人生觀。

以水聲學基礎先導知識聲波的輻射、透射為例，結合課程思政的聲輻射與聲透射知識點復習內容，如圖1所示。水聲學基礎采用水聲科學與技術叢書《水聲學原理》為教材，該書為研究生教材，因此，書中默認學生熟悉聲輻射、聲透射等內容。然而學生在重新復習所學知識的應用方向及重要意義時有一定的陌生感，若僅僅照本宣科，把已有的公式和概念重新解讀，難免會造成學生的反感以及不適應。只有高水平的教學活動才能吸引學生，從而調動學生的學習興趣，促進學生積極思考。因此，在講述聲透射及聲輻射的專業知識點時引入水下裝備在運行時的聲傳播現象及聲輻射現象，附以相應的聲吶導流罩的配圖和水下裝備運行時產生聲輻射的具體設備及部件，描述聲吶系統發射聲音經導流罩的透聲性能與水下裝備運行時的輻射噪聲對水下裝備戰技性能的重要軍事意義，將抽象的概念具體化，將簡單的示意圖生動化，讓學生了解所學知識點具有重要的工程應用背景，從而使學生在獲得知識的同時有一定的歸屬感和自我認同感。進一步地，基于數學物理建模思想，即實際工程問題在具體分析時的數學物理模型建模思路，回歸簡單的簡化模型，推導數理表達式，并對公式中的各個具體的參量描述其在具體工程中的位置，進一步升華知識點所包含的物理意義。

通過知識點的復習過程可以看出，水聲學基礎課程放棄了傳統的知識邏輯教學模式，深入細致地分析知識與具體所學知識點的價值體現，采取現實圖片與視頻結合的教學方法，讓學生從視覺及聽覺上攝入知識點應用的重要背景，講授過程中引導學生思考如何提升裝備戰技性能，從而回歸知識點傳授，結合具體數理表達式中的參數提出提升水下裝備戰技性能的具體措施。課程以實際問題為導向，將課程目標由知識傳授轉變為提升裝備戰技性能的具體措施，提升其戰斗力的價值引領，讓科學發展與保衛國家安全的榮譽感緊密關聯，從而讓學生樹立正確的人生觀、價值觀。

水聲學基礎課程專業知識要求較高，涉及較復雜的公式推導以及深刻的物理內涵，課程教授過程中對于學生數學知識和專業知識有一定的要求，這必然導致學生理解上的困難，從而產生一定的抵觸心理。課程思政元素引入自然與社會中的真、善、美事例，可以幫助學生塑造靈魂、陶冶情操，大大激發學生的興趣[5]。特別是從這些真、善、美的事例中結合所講授的課程知識點進一步升華，引導學生站在與課程相關的角度深度思考事例中所體現的問題以及在學習知識點以后提升自己，未來在進一步充實自己之后仍能夠懷著滿腔的熱情去改變、去創新、去實現自己的價值。寓教于課程思政事例，并從事例中引發深思，進一步帶著深思開展專業知識的傳授，將會起到事半功倍的效果。

水聲學基礎課程授課教師應該發揮積極性、主動性及創造性，投身課程思政建設中，結合不同學科和專業特色，整體規劃課程思政的具體內容以及實施方案，在制訂專業的教學計劃過程中潤物無聲地融入課程思政內容，將課程思政提升到教育教學計劃的頂層設計，從而實現全員育人、全過程育人和全方位育人。開展水聲學基礎課程思政的必要性和迫切性在于它可以幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，提高學生的綜合素質，了解國家的政治、經濟、文化、社會等方面，增強對國家的認同感和歸屬感，增強國家凝聚力和民族團結意識，推進社會主義核心價值觀教育，增強國家安全意識，提高綜合素質和核心競爭力，從而適應時代發展需求。

2 多元思政教學內容與水聲學基礎課程教學

的密切聯系

課程思政內容的多元化體現在不同的學科專業中，可以根據不同的教學目標和內容，融入不同形式和不同層次的思政教育內容，從而滿足不同學生的思想政治教育需求。教師在教學中以水聲學基礎課程專業特色為切入點，深入挖掘水聲學科與技術的思政元素。水聲學基礎這門課程有著豐富的發展歷史，在剖析問題時有獨特的思維方式，學科形成之初有偉大的水聲學先驅，學科發展過程中有大量的著名科學家，同時水聲學有著廣泛且重大的軍事和民事應用背景。將這些豐富的思政元素巧妙地融入課堂教學，對學生順利接受枯燥的知識點有著重要的作用。

在水聲學基礎課程教授過程中，課題組經慎重思考，將多元的思政教學內容體現在不同的教學內容中，如圖2所示。在講述聲吶的起源時，講述聲吶發展的歷史，讓學生感受學科發展的歷史縱深感。特別是通過播放泰坦尼克號的海難事故導致重大的人員及財產損失，講解海難事故激發科學家對水下看不見的冰山的探測事例，培養學生透過現象看本質，從需求出發，從本質上解決問題的能力。講述聲是水下唯一能夠遠距離傳播的能量形式，引導學生分析光、電磁等能量形式在水下快速衰減的原因，同時介紹聲速在測量核反應堆溫度時的作用，啟發學生學科交叉應用的神奇魅力與重要意義。

在講述聲吶在水下裝備的作用時，講述第二次世界大戰中由于盟軍的艦隊沒有及時安裝聲吶探測系統使得德國的U型潛艇擊沉盟軍商船5 000多艘，各種軍用艦船200多艘；第二次世界大戰中聲吶在水下裝備探潛方面的重大作用等，通過講述，啟發學生認識到大力發展水聲學、研發聲吶系統才能在未來的海戰中保持優勢，激發學生的愛國主義情懷，樹立強國有我的理想抱負。

講述水下噪聲章節時，具體介紹水下裝備自噪聲及輻射噪聲對于自身聲吶系統及聲隱身性能的重要影響，并以美國為制約我國發展制定的三條島鏈為具體案例，激發學生投身水聲科學技術領域的愛國熱情，為實現中華民族偉大復興不懈奮斗……

縱觀水聲學基礎教學過程，思政元素無違和感地融入各個知識點。

以聲吶方程和聲吶參數的講解為例。通過一個具體的案例描述多元思政課程內容在水聲學基礎課程中的呈現方式。主動聲吶方程描述了聲波從產生傳播至目標，經目標反射及散射，最終到達接收器被處理顯示判別的過程。整個描述的過程可以聯想人在爬山過程中疏散心情，朝著山谷喊一嗓子，山谷有回聲，從聽到的回聲信息大致判斷山谷的深度。這是從復雜的深刻的物理軍事現象聯想到實際生活經驗，將復雜的問題簡單化，同時啟發學生的聯想學習能力。在介紹聲吶方程中各個聲吶參數的具體定義式和物理意義時，讓學生感受數學表達式描述復雜物理現象的簡潔美，進一步啟發學生如何通過控制方程中的各個參數去提升聲吶系統的性能。特別地，通過定義式可以引導學生辯證地思考各個聲吶參數的可控性與不可控性，放棄不可控參數，集中目標改善可控參數。這體現了辯證思維方式，即辯證地認識問題并定量地解決問題，抓住問題的本質和主要矛盾，從而可以采用科學的手段去處理問題[6]。

聲吶參數中海洋環境噪聲級和傳播損失等參數為不可控參數，而檢測閾、發射指向性指數等為可控參數。對于可控的聲吶參數，如檢測閾，科學家一直在努力堅持研究。大洋深處變幻莫測，海面、海底等眾多聲音交織的巨大音頻網將聲吶員的耳朵攪成一鍋粥，聲吶員“聽不見、分不清、辨不明”是制約潛艇快速發展的重要問題之一，也是世界水聲學界的重大科學難題。我國水聲工程專家、全軍愛軍精武標兵程玉勝教授和他的研究團隊歷時十余年，經歷重重困難，終于成功研發出我國首款擁有自主知識產權的某新型水聲目標識別系統，填補了我國水聲目標識別技術領域的一項空白，使得潛艇聲吶員實現從單一目標識別向多元判別的歷史轉變。程教授的事例教育學生，科學研究的道路困難重重，必須經得住誘惑、耐得住寂寞，才能在科研的道路上披荊斬棘、勇攀高峰。

水聲學基礎課程思政的實施途徑也有多種。課題組從教材選擇、課前備課、課堂授課、課堂互動、課后作業等方面考查課程思政的實施與育人效果。首先，教師擁有堅實的理論基礎、豐富的教學經驗、艱苦樸素的工作作風以及嚴謹的治學態度，為開展高水平的教學活動和塑造學生正確的世界觀、人生觀和價值觀奠定了基礎[7]。因此，教師必須在備課階段認真負責，嚴格要求自己，提升學識水平和教學能力，將站穩講臺、教書育人緊密結合，做到言傳與身教相統一，為學生樹立榜樣。其次，通過豐富的教學手段，激發學生的自主性。通過提前布置下次課堂任務，實現翻轉課堂，以學生為主體，發揮學生的主觀能動性，讓他們在課下自主查閱資料，協同合作，歸納總結，并在課堂上鍛煉學生，將自己所懂的知識傳授給其他學生，進一步深化知識內涵。教師進一步強調學生講述過程中的重點及難點部分，并補充學生未涉及的知識內容，師生一體，共同促進，教學相長。再次，組織水聲科學與技術知識搶答競賽，通過分組課堂討論、課下相互研學方式，調動學生學習積極性，提升學生的課程參與度，培養學生的團結協作精神，寓教于樂，進一步鍛煉學生分析問題與解決問題的能力。邀請相關專家作專業相關的學術報告，現身說法，以工程實例激勵學生。最后，可以帶學生實地參觀武漢中山艦博物館、武漢港碼頭、武漢潛艇博物館等，讓學生實地感受大國重器，感受國家在實現強國夢、強軍夢過程中取得的偉大成績，體會新時代背景下主人翁的責任感與使命感，激發學生將對祖國的熱愛轉化為強大的學習動力，弘揚為實現中華民族偉大復興而無私奉獻的愛國主義精神。

3? 多元思政教學內容與水聲學基礎課程教學

的密切聯系

水聲學基礎課程思政建設是推進船舶與海洋工程學科建設的重要措施之一。通過加強課程設計與教學實踐中的思政教育，培養學生的愛國主義情感、責任擔當意識、創新精神和社會責任感等素質，提升學生綜合素質和專業能力，有利于推動船舶與海洋工程學科的長足發展。

3.1? 通過開展水聲學基礎課程思政建設，強化愛國主義教育

水聲學基礎課程教學過程中包含豐富的課程思政元素，通過介紹國家海洋強國戰略和“一帶一路”倡議，讓學生了解我國面臨的國際形勢，熟悉水聲學是海洋工程領域的重要基礎學科，能夠為海洋資源開發、海洋環境保護、海洋軍事防務等方面提供技術支撐；隨著“一帶一路”沿線國家之間海洋合作的不斷加強，水聲科學在海洋測量、航行安全等方面也扮演著至關重要的角色。因此，開展水聲學基礎課程思政建設與專業知識融合，不僅能夠推進我國在船舶與海洋工程領域的技術實力，也有助于加強與“一帶一路”沿線國家的交流合作，共同推動海洋經濟的可持續發展，強化學生的愛國主義情感，增強國家意識和使命感，為國家發展貢獻力量。

3.2? 通過開展水聲學基礎課程思政建設，增強社會責任感

在課程教授過程中，淺析聲吶系統在民事方面的應用背景，如探測水下物體，包括魚群和其他海洋生物等，海洋保護人員可以更好地知曉海洋生態系統中的種類和數量，從而幫助保護環境并維持漁業可持續性。聲吶系統在發現沉船、清理海底垃圾等方面也有重要的應用前景。由此可以引導學生深入了解水聲科學與技術在海洋環境和資源保護方面的重要作用，從而培養學生的社會責任感和環保意識。

3.3? 通過開展水聲學基礎課程思政建設，促進學科融合，提高學生的創新能力

水聲學是一門交叉學科，涉及物理學、聲學、力學、電子技術、計算機技術等多個領域。思政教學過程中可以設計一定的動手或者觀摩課程，鼓勵學生參與創新性訓練項目，如設計一套聲吶系統或設計水聽器基陣提高發射指向性等，學生需要掌握多學科知識或聯合不同學科學生之間團結協作，通過解決實際問題所面臨的挑戰來激發學生的創新精神和實踐能力，促進不同學科之間的交叉融合和合作，形成良好的綜合效應，推動跨學科研究的發展和創新，推動船舶與海洋工程學科的創新發展。

3.4? 通過開展水聲學基礎課程思政建設，培養學生的綜合素質

水聲學基礎課程思政開展過程中，既包含教師引導，又包含學生分組討論和課下自主查閱資料。因此，從教師的層面為學生傳授豐富的知識、正確的價值觀和職業道德，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀；分組討論可以培養學生的團隊協作能力，提高學生的溝通協調能力和合作精神；課下自主查閱資料可以鍛煉學生的自主動手能力、知識系統歸納能力；鼓勵學生積極參加科研項目及科創類競賽，強化學生的創新意識和實踐能力，培養學生的領導力，讓學生將所學知識聯系實際，塑造學生的攻關精神與責任擔當，同時提高學生解決問題的能力真正地踐行“三全”育人理念，為學生未來的職業發展奠定堅實基礎。水聲學基礎開展課程思政建設能夠有效促進船舶與海洋工程學科的快速發展，實現思政教育與知識傳授相統一，培養具有高度社會責任感和創新精神的高素質人才。

4? 結束語

課程思政落地于課堂教授過程中，教師的理想信念、道德情操、扎實學識和仁愛之心會通過課堂長期影響學生。教師挖掘的思政元素應該巧妙地、系統地融入課堂教學的各個知識點，有機結合多元多維度課程思政教學內容與途徑，以潤物無聲的方式在講授知識的同時培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀，激發學生主人翁意識，發奮學習、刻苦鉆研，勇于創新、敢于拼搏，將自己所學的科學方法與科學精神應用于實際工程問題解決當中，從而實現自我價值，助力強國夢。

5? 參考文獻

[1] 習近平：把思想政治工作貫穿教育教學全過程[EB/OL].（2016-12-08）[2022-09-08].http：//www.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm.

[2] 武寄洲，李鵬，李志堅，等.“原子物理學”課程思政建設

的實現路徑探究[J].教育理論與實踐，2022（9）：33-37.

[2] 董志勇.經濟學科課程思政教學設計[M].北京：北京大學出版社，2022.

[3] 劉伯勝，黃益旺，陳文劍，等.水聲學原理[M].北京：科學出版社，2019.

[4] 李向東.課程思政賦予課程嶄新內涵[N].中國教育報，2021-06-14（3）.

[5] 楊慶生，葉紅玲，杜家政，等.基礎力學課程教學與課

程思政的協同建設與實踐[J].力學與實踐，2021，

43（6）：955-958.

[6] 明付仁，任少飛，歐陽衛平.船舶與海洋工程結構力學課程思政教學與探索[J].高教學刊，2023，9（9）：35-38.