流體力學(xué)教學(xué)中滲透傳統(tǒng)文化的有效途徑探索

摘 要：在建設(shè)中國特色的社會主義大學(xué)的過程中，課程思政不僅是一個基本需求，更是培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人的關(guān)鍵。本文探索了如何將中國傳統(tǒng)文化的精髓融入流體力學(xué)課程的教學(xué)之中，以實現(xiàn)思政教育的深層滲透。將流體力學(xué)中的經(jīng)典理論與傳統(tǒng)文化相結(jié)合，不僅給學(xué)生傳授學(xué)科知識，更能引導(dǎo)他們傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，實現(xiàn)課程思政與專業(yè)教育的深度融合。同時，用流體力學(xué)的美學(xué)元素培養(yǎng)學(xué)生的審美情感、用內(nèi)在的辯證思維傳遞給學(xué)生深邃的哲學(xué)智慧。這種教學(xué)方法旨在塑造學(xué)生全面而健全的價值觀，以德育為引領(lǐng)，促進(jìn)教育的深入發(fā)展。通過這種教育模式，可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和大局觀，激發(fā)他們進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的動力，最終提升學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)知識與智慧的雙重升華。

關(guān)鍵詞：思政教育；傳統(tǒng)文化融合；流體力學(xué)；價值觀塑造

中圖分類號：G642" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" 文章編號：1673-260X（2024）08-0090-04

儒家經(jīng)典《大學(xué)》開篇提出：“大學(xué)之道，在明明德，在親民，在止于至善。”這一傳統(tǒng)教育理念強(qiáng)調(diào)，培養(yǎng)人的品德是教育的首要任務(wù)，凸顯了品德教育的重要性。在當(dāng)代中國教育體系中，“立德樹人”同樣被確立為根本宗旨。2016年12月7日至8日，在北京召開的全國高校思想政治工作會議上，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進(jìn)中加強(qiáng)”“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。”[1]

流體力學(xué)作為力學(xué)的一個分支，主要研究氣體、液體和等離子體等流體的現(xiàn)象及其力學(xué)行為。流體靜力學(xué)研究的是靜止流體的性質(zhì)，而流體動力學(xué)則探討在外力作用下流體的運(yùn)動情況。根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域的不同，流體力學(xué)還可以細(xì)分為空氣動力學(xué)和水力學(xué)。作為高校航天、航運(yùn)、土木、機(jī)械、安全等本科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，流體力學(xué)具有高度的理論性，并且與數(shù)學(xué)緊密相關(guān)，涉及大量的數(shù)學(xué)分析和偏微分方程內(nèi)容。鑒于該課程的抽象和難懂，是否可以將自然界和日常生活中的流體力學(xué)現(xiàn)象與中國文化相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，實現(xiàn)教書與育人的同步共振呢？近年來，如何將抽象難懂的理論課程與課程思政相結(jié)合，構(gòu)建大學(xué)生的價值觀體系，踐行社會主義核心價值觀，已成為教育工作者關(guān)注的熱點問題，相應(yīng)的課堂教學(xué)改革也層出不窮。

1 傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)課程融合，建設(shè)中國特色社會主義大學(xué)

在當(dāng)今教育改革的大背景下，教育工作者們已經(jīng)在關(guān)注如何將抽象的理論課程與學(xué)生的思想政治教育相結(jié)合，以構(gòu)建大學(xué)生的價值觀體系。因此，流體力學(xué)課程的教學(xué)也可以嘗試與中國傳統(tǒng)文化相結(jié)合，既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又增強(qiáng)其思想政治素養(yǎng)。

1.1 通過傳統(tǒng)文化增強(qiáng)學(xué)生核心意識

在河水中行船，無論是順流還是逆流，舵手都需要不停地?fù)u櫓以保持方向，這是為什么呢？通過這個設(shè)問，可以引起學(xué)生的思考。唐朝詩人韋應(yīng)物曾寫道：“野渡無人舟自橫”，意思是無人看管的渡船只能橫在江中，沒有前進(jìn)的方向。從流體力學(xué)的角度出發(fā)，研究假設(shè)為橢圓體的船受到流水的沖擊力和船體的旋轉(zhuǎn)力矩，可確定其穩(wěn)定的相對平衡位置。假設(shè)河中的水流相對于橢圓柱體勻速流動，當(dāng)橢圓的長軸與河水流動方向呈α夾角時，可以分析得出橢圓柱體上所受的合力為零；合力矩的大小則與α夾角有關(guān)[2]。

由流體力學(xué)觀點可知，船在水中航行時，如果沒有舵手，船身會自然朝向來流的垂直方向。同樣，強(qiáng)國建設(shè)、民族復(fù)興的道路需要人引領(lǐng)。在習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想的指引下，我們要堅決維護(hù)以習(xí)近平同志為核心的黨中央權(quán)威和集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。只有這樣，我們才能一步一個腳印地前進(jìn)，才能擼起袖子加油干，才能匯聚起實現(xiàn)中國夢的強(qiáng)大力量，共同譜寫新時代中國特色社會主義事業(yè)的輝煌篇章。

1.2 通過傳統(tǒng)文化強(qiáng)化學(xué)生大局意識

五顏六色的肥皂泡形成的原因在于液體表面層存在表面張力，這種張力使表面層像一張彈性膜。當(dāng)液膜受到外界擾動而局部變薄時，液體會在表面張力梯度的作用下沿著梯度方向流回薄液面，從而修復(fù)局部薄弱的表面層。隨著肥皂膜的拉伸，肥皂液的密度減小，導(dǎo)致表面張力增加。這樣，肥皂液選擇性地加強(qiáng)了肥皂泡的最弱部分，并傾向于防止其進(jìn)一步拉伸[3]。正是由于這一機(jī)制，肥皂泡最終會形成球形。對于一個孤立的肥皂泡，不論其外觀多么漂亮，最佳的表面形態(tài)都是球形。那么，當(dāng)許多肥皂泡聚集在一起時，每個肥皂泡如何將空間劃分成相同體積的小單元，并使界面面積最小？最有效率的泡沫結(jié)構(gòu)是什么形態(tài)的？自然界總是遵循最有效率的原則，這個問題實際上就是：最好的泡沫結(jié)構(gòu)是什么樣子的。

肥皂泡總是朝向表面積最小化的方向發(fā)展，以使它們的表面能量最小化。公元320年，亞歷山大的帕普斯（Pappus）首次用數(shù)學(xué)分析的方法對肥皂泡的球狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。那么，如果兩個或多個肥皂泡聚集在一起，它們的結(jié)構(gòu)又會如何呢？現(xiàn)代通過計算機(jī)模擬，我們得到了體積劃分的最優(yōu)單元，例如界面最小的正十二面體，每個面都是正六邊形。

我們每個人，每個家庭都是社會的最小單元。正如“家是最小國，國是千萬家”這句話所言，如果每個獨(dú)立的個體都能服從組織安排、執(zhí)行組織決定，具備大局觀，并懷有犧牲小我成全大我的奉獻(xiàn)精神，那么中華民族的偉大復(fù)興定能早日實現(xiàn)。

1.3 實施策略與教學(xué)方法

在實際教學(xué)中，可以通過以下幾種策略將傳統(tǒng)文化融入流體力學(xué)課程。（1）案例教學(xué)法：選取經(jīng)典的傳統(tǒng)文化案例，與流體力學(xué)原理相結(jié)合，設(shè)計問題情境，引導(dǎo)學(xué)生討論和思考。例如，通過都江堰水利工程的案例，講解水力學(xué)中的關(guān)鍵原理。（2）討論式教學(xué)法：在課堂上組織學(xué)生討論傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)原理的關(guān)系，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的見解。例如，通過討論“家是最小國，國是千萬家”的哲學(xué)思想，理解社會系統(tǒng)中的個體角色。（3）項目式教學(xué)法：結(jié)合實際工程項目，讓學(xué)生在解決實際問題的過程中，體會傳統(tǒng)文化的智慧和流體力學(xué)的應(yīng)用。例如，設(shè)計一個結(jié)合傳統(tǒng)建筑與現(xiàn)代流體力學(xué)的項目，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力和文化認(rèn)同感。

通過這些教學(xué)策略，不僅可以使學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的理論知識，還可以幫助他們在潛移默化中接受和傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化自信，實現(xiàn)課程思政與專業(yè)教育的深度融合。

2 傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)課程融合，提高大學(xué)生修養(yǎng)

在教育教學(xué)改革中，將傳統(tǒng)文化融入流體力學(xué)課程，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以提升他們的思想品質(zhì)和道德修養(yǎng)。通過將傳統(tǒng)文化的精髓與科學(xué)知識的講解相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的審美情懷、哲學(xué)智慧以及社會責(zé)任感，從而全面提升學(xué)生的思想道德修養(yǎng)。

2.1 通過傳統(tǒng)文化培養(yǎng)學(xué)生審美情懷

流體力學(xué)不僅是研究自然界基本規(guī)律的一門基礎(chǔ)學(xué)科，也是研究液體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律及其應(yīng)用以解決實際工程問題的工程應(yīng)用學(xué)科。蔡元培曾說過：“凡是學(xué)校所有的課程，都沒有與美育無關(guān)的。”[4]

在講解流體靜力學(xué)內(nèi)容時，可以向?qū)W生展示都江堰水利工程的美麗圖景，并講解其歷史背景。商鞅變法后，秦國為了攻占楚國，任命李冰為蜀郡太守。李冰上任后，決定解決蜀地的洪澇問題，于是組織建設(shè)了都江堰水利工程。這一水利工程由分水、排沙和引水工程三部分組成，形成了一個完整的大型水利系統(tǒng)，具備飲用水引水、泄洪排沙和灌溉農(nóng)田的功能。都江堰徹底改善了成都平原的惡劣環(huán)境，促進(jìn)了整個川西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并且至今仍在發(fā)揮作用。在這一地質(zhì)環(huán)境惡劣的地方，我國古人用智慧和勇氣為我們書寫了“力”與“美”的詩篇。

2.2 通過傳統(tǒng)文化傳授學(xué)生哲學(xué)智慧

辯證法是一門研究自然、社會和思維發(fā)展一般規(guī)律的科學(xué)。“過猶不及”“天人合一”“一陰一陽謂之道”“福兮禍所伏，禍兮福所倚”等生活哲理是傳統(tǒng)文化影響下形成的哲學(xué)思想的產(chǎn)物。在流體力學(xué)中也充滿了這樣的辯證法思維，例如，“一般”與“特殊”“理想”與“實際”“確定”與“隨機(jī)”“簡單”與“復(fù)雜”等辯證關(guān)系[5，6]。

在沒有外界能量輸入的前提下，流體系統(tǒng)的機(jī)械能始終是守恒的，即重力勢能、壓強(qiáng)勢能和動能的總和保持不變。這一系統(tǒng)的能量守恒原理類似于我們在校大學(xué)生的精力管理。學(xué)生們在處理學(xué)習(xí)和生活時，是否選擇專注于做好一件事，還是讓自己的大學(xué)生活更加多元化，正如同流體系統(tǒng)的能量分配一樣，沒有唯一的答案，但這些問題在課堂上引發(fā)了學(xué)生的深入思考。

3 傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)課程融合，提高大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在現(xiàn)代高等教育中，如何提高學(xué)生對抽象理論課程的學(xué)習(xí)興趣一直是教學(xué)改革的重點。將傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)課程有機(jī)融合，不僅能使課程內(nèi)容更加生動有趣，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)他們對知識的深刻理解。以下將從課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后鞏固三個方面探討這種融合如何有效提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.1 傳統(tǒng)文化滲透課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)是學(xué)生初步了解課程內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計具有傳統(tǒng)文化特色的預(yù)習(xí)作業(yè)，可以使學(xué)生在進(jìn)入課堂之前就對課程產(chǎn)生濃厚興趣。例如，在預(yù)習(xí)流體力學(xué)相關(guān)內(nèi)容時，可以設(shè)計以下預(yù)習(xí)題目：（1）結(jié)合古詩“春潮帶雨晚來急，野渡無人舟自橫”，思考流體力學(xué)中的哪些特性？（2）通過“八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅”這句詩，理解流體力學(xué)中的哪個重要定理？

這些預(yù)習(xí)作業(yè)不僅可以讓學(xué)生在美的享受中感受到傳統(tǒng)文化的魅力，還能提前激發(fā)他們對流體力學(xué)的興趣，使他們認(rèn)識到流體力學(xué)并不是枯燥無味的學(xué)科，而是一門充滿美感和智慧的科學(xué)。

3.2 傳統(tǒng)文化滲透課堂學(xué)習(xí)

在課堂授課過程中，利用傳統(tǒng)文化中的故事、詩詞和典故，可以使理論教學(xué)變得更加生動有趣[7]。通過將傳統(tǒng)文化與流體力學(xué)原理相結(jié)合，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的理解，還能提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

（1）引用詩句“抽刀斷水水更流”。在講解流體流動性的力學(xué)定義時，可以引用李白的詩句“抽刀斷水水更流”。這一詩句生動地描述了流體在黏性剪切力作用下的流動特性：無論剪切力多么微小，流體都會持續(xù)不斷地發(fā)生剪切變形[8]。通過這種形象的比喻，學(xué)生可以更直觀地理解流體力學(xué)中的理論概念，從而增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。

（2）引用詩句“攲帆側(cè)柁入波濤”。在講解流體力學(xué)中的力和力矩平衡時，可以引用古代航海中的實際案例。例如，攲帆側(cè)柁入波濤的操作，展示船只在波濤中的運(yùn)動狀態(tài)和操控方法。通過這種生動的案例教學(xué)，學(xué)生不僅能更好地理解復(fù)雜的力學(xué)原理，還能在感受傳統(tǒng)文化的同時，增強(qiáng)對流體力學(xué)的興趣。

3.3 傳統(tǒng)文化滲透課后鞏固

課后鞏固練習(xí)是學(xué)生加深理解和記憶的重要環(huán)節(jié)。通過設(shè)計與傳統(tǒng)文化相關(guān)的討論題目和探究性作業(yè)，可以有效地鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容，并促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。例如提出以下討論題目：（1）閱讀《淮南子》中關(guān)于流體力學(xué)的科技思想，分析其中蘊(yùn)含的科學(xué)原理。（2）哲學(xué)是否可以獨(dú)立于自然科學(xué)？結(jié)合傳統(tǒng)文化中的哲學(xué)思想與流體力學(xué)知識，進(jìn)行探討。這些討論題目不僅鼓勵學(xué)生查閱資料、深入思考，還能幫助他們在探究和討論中進(jìn)一步理解流體力學(xué)的知識，培養(yǎng)他們的批判性思維和綜合分析能力。

4 總結(jié)

流體力學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)，也是應(yīng)用科學(xué)。在基礎(chǔ)科學(xué)的層面，教學(xué)中包含了大量的數(shù)學(xué)公式，而在應(yīng)用科學(xué)的層面，教學(xué)則融入了眾多的工程實例。正因為這種融合，許多學(xué)生感到難以掌握，甚至因此而失去學(xué)習(xí)的熱情。作為一名從事流體力學(xué)教學(xué)的教師，我們應(yīng)該遵循習(xí)近平總書記的指示，充分利用課堂教學(xué)這一主要平臺，堅守自己的專業(yè)領(lǐng)域，使流體力學(xué)課程既能吸引學(xué)生的興趣，又能有效地進(jìn)行課堂思想政治教育，與思想政治課程同步發(fā)展，實現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。從而為流體力學(xué)課堂注入新的活力，使學(xué)生更容易接受新知識。在流體力學(xué)的教學(xué)中融入中國傳統(tǒng)文化元素，不僅能夠適時地向?qū)W生傳達(dá)人生哲理，啟迪他們的心智，提高他們的審美情懷，更為重要的是讓學(xué)生認(rèn)識到作為民族希望的青年一代，肩負(fù)著歷史使命，應(yīng)當(dāng)了解并傳承自己的國家文化，實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕中國政府網(wǎng).全國高校思想政治工作會議12月7日至8日在北京召開[EB/OL].（2016-12-08）[2024-03-21].https：//www.gov.cn/xinwen/2016 -12/08/content_5145253.htm.

〔2〕王振東.詩情畫意談力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008.

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〔8〕程敢，張會菊，張傳祥，等.工程流體力學(xué)課程思政元素的挖掘及應(yīng)用[J].高教學(xué)刊，2022，8（25）：171-176.