何文學(xué)
(浙江水利水電學(xué)院 水利與環(huán)境工程學(xué)院,浙江 杭州 310018)
黨的十九大報(bào)告明確指出:優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)。教育強(qiáng)國(guó)是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程,“立德樹(shù)人”是教育的根本任務(wù)[1]。在新的歷史條件下,高等教育如何更好地完成自己肩負(fù)的歷史使命,實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展,培養(yǎng)一大批德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人,就顯得尤為重要。水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè),我國(guó)幾千年的治水歷史,留下了都江堰等舉世聞名的水利工程,也留給后人一系列寶貴的水文化財(cái)富。
水利類專業(yè)教育在傳授專業(yè)知識(shí)與技能的同時(shí),更應(yīng)該高度重視中華傳統(tǒng)水文化的傳承與弘揚(yáng)?!八W(xué)”是水利工程類專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,其研究對(duì)象是以水為代表的液體,其主要任務(wù)是研究液體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其工程應(yīng)用,具備“以水為媒,傳播文化”的先天優(yōu)勢(shì)。在“水力學(xué)”課程教學(xué)過(guò)程中,教師既要全面掌握課程特點(diǎn),又要深刻理解水之品格,潛心鉆研教學(xué)方法,積極探索課程教學(xué)內(nèi)容與水文化之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及其適宜的育人途徑,并將其不斷地付諸教學(xué)實(shí)踐。學(xué)生在掌握水流機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其工程應(yīng)用等課程核心內(nèi)容的同時(shí),能夠深切地感受到中華傳統(tǒng)水文化的魅力,課程的教學(xué)內(nèi)容也不會(huì)顯得枯燥乏味。同時(shí),水的“善心”與“智慧”又能夠激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生奮發(fā)向上。以水育人,以文化人,方能增強(qiáng)“文化自信”,真正落實(shí)“課程思政”的教育理念,并將其貫穿于專業(yè)育人全過(guò)程。
首先,“水力學(xué)”是工科諸多專業(yè)都可能開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程以“三多一難”為特色[2]。“三多”是指概念多、公式多、系數(shù)多,“一難”是指計(jì)算繁難。課程教學(xué)中,需要用到相當(dāng)多的“高等數(shù)學(xué)”“普通物理學(xué)”“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”等先修課程知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)往往存在一定困難。其次,水流運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,使得諸多的水流現(xiàn)象分析與水力學(xué)問(wèn)題的求解比較復(fù)雜,這在一定程度上使“水力學(xué)”課程的學(xué)習(xí)比較枯燥。盡管如此,在課程教學(xué)過(guò)程中,教師仍然要不遺余力地使學(xué)生掌握“水力學(xué)”基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、水力計(jì)算的基本方法及實(shí)驗(yàn)的基本技能,并高質(zhì)量地完成課程知識(shí)目標(biāo)與能力目標(biāo),以便為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于“水力學(xué)”課程的研究對(duì)象是以水為代表的液體,開(kāi)展以“水”為媒的水文化傳承教育,具有自身獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。教師在授課過(guò)程中,應(yīng)以自身的水文化知識(shí)與素養(yǎng)為依托,以“水之品格”為切入點(diǎn),重視弘揚(yáng)傳統(tǒng)水文化,傳遞人文情懷,增加課程溫度,增強(qiáng)文化自信,培育新時(shí)期“四有”新人。
水,生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。降雨、徑流匯成山澗小溪,涓涓細(xì)流匯成大江大河。河水遇斷崖,下垂為飛瀑;高山阻擋,水自會(huì)劈道繞行。水賦予人、自然、社會(huì)以資源、生態(tài)、景觀、文化等諸多內(nèi)涵,從古到今的文人墨客也賦予水以豐富的文化象征和意義,學(xué)生可以從中吸取有價(jià)值的營(yíng)養(yǎng),樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀,學(xué)習(xí)水“能潛、能涌、能流、能奔、能升、能降”之品格。江河終歸海,矢志不渝,方能實(shí)現(xiàn)人生理想。要把“上善”的智慧,轉(zhuǎn)化為“若水”的隨機(jī)應(yīng)變,以適應(yīng)不同年齡、不同階段、不同社會(huì)環(huán)境的變化。憑借毅力與堅(jiān)韌,砥礪前行,在奮斗中享受生活之美?!案呱搅魉庇鲋簦靶性屏魉笔敲罹?,人生路上“如魚(yú)得水”,自會(huì)領(lǐng)略人生的“山清水秀”,享受“行到水窮處,坐看云起時(shí)”的閑趣。
水之品格,水之精神,每時(shí)每刻都在激勵(lì)著人們奮斗前行。而“水力學(xué)”課程的許多教學(xué)內(nèi)容又包含豐富的水文化內(nèi)涵,即課程內(nèi)容蘊(yùn)含水文化基因。但如何將其上升到課程思政的高度,并在專業(yè)課教學(xué)中秉持“以水育人、以文化人”的教育理念,卻是一項(xiàng)長(zhǎng)期的教學(xué)研究工作,需要不斷地探索與實(shí)踐。從多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,就是以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的方式,在“水力學(xué)”課程教學(xué)中大力弘揚(yáng)傳統(tǒng)水文化,以水之品格滋潤(rùn)和豐富課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,潛移默化、順理成章地向?qū)W生滲透“上善若水”“智者樂(lè)水”“善心如水”的水文化精髓,即賦予“水力學(xué)”課程的研究對(duì)象——水,以文化靈魂和精神內(nèi)涵,使每一位學(xué)生在學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)不同水流現(xiàn)象及解決不同水力學(xué)問(wèn)題的同時(shí),能夠感受到水的“道意”、水的“儒風(fēng)”、水的“禪韻”,實(shí)現(xiàn)“思政”與“課程”“如春在花,如鹽在水”。
自然界的水循環(huán),隨著地區(qū)不同、季節(jié)不同,會(huì)形成陰晴雨雪的不同天象與不同的自然現(xiàn)象。地表蒸發(fā)的水汽,聚于低空則為霧,升到高空則成云,凝結(jié)下落或?yàn)橛?,或?yàn)檠驗(yàn)楸?,或?yàn)轹?,其形態(tài)變化豐富多彩。借助日光月光,還可能呈現(xiàn)出不同的霓虹華暈,昭示著生命成長(zhǎng)過(guò)程中的多姿多彩,也昭示著生命成長(zhǎng)過(guò)程中一定要經(jīng)歷雨雪風(fēng)霜的考驗(yàn)。不同的學(xué)科,研究和關(guān)注的重點(diǎn)不同。“水力學(xué)”主要研究液態(tài)水的流動(dòng)性、壓縮性、慣性、萬(wàn)有引力特性、黏滯性、表面張力特性、空化空蝕特性等,即關(guān)注與液體平衡規(guī)律和機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律相關(guān)的一些物理性質(zhì),這是研究水力學(xué)問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)。 “水以不變呈萬(wàn)態(tài)”之現(xiàn)象,孕育“大道似水”之哲理,可以引導(dǎo)學(xué)生感悟“人生處世當(dāng)如水”,善待一切,努力使自己適應(yīng)環(huán)境,方能享受生活的快樂(lè)。
水具有滲透能力,這是其基本的物理性質(zhì)。雨水以其滲透性強(qiáng)的特點(diǎn)滋潤(rùn)萬(wàn)物,與陽(yáng)光同等重要,但暴雨又極易引發(fā)泥石流與山體滑坡等自然災(zāi)害。對(duì)土石壩、河堤等水工建筑物而言,其滲透流速、滲透流量、滲透壓力及浸潤(rùn)線位置的變化等,對(duì)水工建筑物的安全尤為重要。堤壩滲流一旦出現(xiàn)“流土”“管涌”,極易誘發(fā)潰堤風(fēng)險(xiǎn),“千里之堤,潰于蟻穴”絕不是一句空話?!靶∈虏簧麽劥蟮湣?,既是警鐘長(zhǎng)鳴的警示,也是防汛工作最好的注解。所以每到汛期來(lái)臨,沿河、沿江、沿湖群眾如臨大敵,巡堤查險(xiǎn)實(shí)質(zhì)上就是時(shí)刻關(guān)注水情、工情及滲流狀態(tài)的變化,以盡早發(fā)現(xiàn)“流土”“管涌”現(xiàn)象,降低水患災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
從“水力學(xué)”原理可知,處于平衡狀態(tài)的液體,只有勢(shì)能,沒(méi)有動(dòng)能。勢(shì)能包括位能和靜壓能兩種,兩者之和維持守恒,但不同位置的位能和靜壓能大小卻可以相互轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)的是“變與不變”的哲理。水靜止,能映照出藍(lán)天、草木、萬(wàn)物之影,象征和平,隱喻學(xué)習(xí)中需要靜心凝神,積聚勢(shì)能。
“水力學(xué)”中,壓強(qiáng)相等的點(diǎn)組成的面稱為等壓面,重力作用下的等壓面一定是水平面?!八?,準(zhǔn)也;平,公平”,可以延伸至古語(yǔ)所講的“天下莫平于水”,昭示著公平正義是維持社會(huì)和諧穩(wěn)定的基礎(chǔ),是社會(huì)主義核心價(jià)值觀的重要內(nèi)容,也是構(gòu)建和諧社會(huì)的基石。
水的浮力可行舟船,而舟船的穩(wěn)定問(wèn)題與水力學(xué)原理中靜水總壓力垂直分力的分析與計(jì)算有關(guān),即與舟船形體形成的壓力體密切相關(guān)。重力大于浮力,舟船將會(huì)下沉,稱其為沉體;重力小于浮力,舟船可以漂浮,但只有當(dāng)定傾中心高于重心時(shí),舟船才能穩(wěn)定平衡,否則,將會(huì)發(fā)生傾覆現(xiàn)象,即“水可載舟,亦可覆舟”,載舟是浮力作用,覆舟是失去平衡。黨和人民的關(guān)系就好比舟和水的關(guān)系,人民不僅能載舟,人民更能推舟。嘉興南湖的紅船,在人民力量的推動(dòng)下,正朝著“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)前進(jìn)。
水在天地間循環(huán)運(yùn)動(dòng),或動(dòng)或靜。靜則為池、為潭,動(dòng)則為澗、為溪、為江河、為湖海。不管是管道、渠道、河道中的水流運(yùn)動(dòng),還是湖泊、海洋中大區(qū)域的水體運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定遵循質(zhì)量守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒等基本的物理規(guī)律。這些基本的物理規(guī)律結(jié)合水流特點(diǎn),構(gòu)成了“水力學(xué)”課程的理論基礎(chǔ)——流束理論與流場(chǎng)理論,并用其解決了許許多多的工程實(shí)際中遇到的水力學(xué)問(wèn)題[3]2-3。但不同的邊界條件,形成的水流現(xiàn)象各不相同,其能量轉(zhuǎn)化過(guò)程也不一樣?!暗嗡笔撬鞯膭?shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的典型例子,其沖擊力可用動(dòng)量方程計(jì)算。滴水久之可穿石,彰顯毅力和耐心。汛期水量大,枯水期水量小,是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象。借助水力作用,奔騰不息的河水創(chuàng)造了一次又一次的河床演變歷史,歡唱著將有棱有角的石頭變成了日臻完美的河卵石與河沙。古老的水車,汲水灌溉農(nóng)田,其構(gòu)造是近代沖擊式水輪機(jī)的先驅(qū),即水能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、電能等造福人類。
明渠水流從急流過(guò)渡到緩流時(shí),會(huì)發(fā)生水躍現(xiàn)象。水躍伴隨著較大的能量損失,底流式消能正是利用水躍來(lái)消能。事實(shí)上,水流的運(yùn)動(dòng)速度越大,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因黏滯性與紊動(dòng)混摻作用而消耗的機(jī)械能也越大。如何減小日常輸水過(guò)程中的能量損失,如何利用水躍高效率地消耗下泄水流的多余能量,是“水力學(xué)”關(guān)注的重要問(wèn)題。其物理現(xiàn)象延伸至“水不激不躍,人不激不奮”的人生哲理,又能激勵(lì)遇到挫折的人們。無(wú)奮斗,不青春!不斷奮進(jìn),集聚能量,振翅高飛,理想實(shí)現(xiàn)一定指日可待。
奔騰不息的江河,挾帶泥沙隨水流前行,其動(dòng)力作用推進(jìn)河床演變,使“三十年河?xùn)|,三十年河西”不再是一句空話。當(dāng)流速大于啟動(dòng)流速時(shí),泥沙顆粒被帶走;當(dāng)流速達(dá)到或小于止動(dòng)流速時(shí),泥沙顆粒就會(huì)沉積。地球上“滄海桑田”的變化,流水的作用功不可沒(méi)。這不僅昭示著事物總是處于變化之中的哲理,而且能讓人們領(lǐng)悟到水所包藏的善心,滋潤(rùn)大地,服務(wù)人類,上善若水任方圓。不論滄海桑田如何變化,不忘初心,牢記使命,敢于擔(dān)當(dāng),砥礪前行,始終是新時(shí)代每一位中國(guó)人的追求。
自然界的水流也接納人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物質(zhì),同時(shí),水流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中又不遺余力地轉(zhuǎn)移、稀釋、降解污染物質(zhì),并通過(guò)一系列的物理、化學(xué)、生物等作用,不斷地改善和修復(fù)遭受破壞的水環(huán)境與水生態(tài)。從物理本質(zhì)上來(lái)講,水流流速的大小直接決定著水體的復(fù)氧能力與污染物轉(zhuǎn)移能力、降解能力等。在工程實(shí)踐中,始終牢記“流水不腐”的古訓(xùn),盡可能改善或提高水流自身的水力條件,是水環(huán)境與水生態(tài)修復(fù)治理的治本之策。當(dāng)然,“流水不腐”也昭示著生命在于運(yùn)動(dòng),事物總是處于運(yùn)動(dòng)變化之中,求變求新是改革的動(dòng)力,也是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量。
中華傳統(tǒng)水文化博大精深,結(jié)合“水力學(xué)”課程特點(diǎn)與教學(xué)需要,發(fā)掘課程蘊(yùn)含的水文化元素,以水文化內(nèi)涵充實(shí)豐富課程內(nèi)容,使學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)不再單調(diào)枯燥,以水的“道意”、水的“儒風(fēng)”、水的“禪韻”啟迪和激蕩學(xué)生的思想。在教學(xué)內(nèi)容中融入一些與傳統(tǒng)水文化相關(guān)的格言、警句、成語(yǔ)等,不僅有助于學(xué)生更通俗易懂地理解“水力學(xué)”相關(guān)概念與水流現(xiàn)象,而且能引發(fā)他們積極向上的人生思考,豐富、活化、升華了“水力學(xué)”課堂教學(xué),也使得水流的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其工程應(yīng)用方面的專業(yè)內(nèi)容具有了詩(shī)的意境,飽含著人文情懷,能給予學(xué)生美的享受。同時(shí),還有助于推動(dòng)中華傳統(tǒng)水文化進(jìn)課堂,增強(qiáng)學(xué)生的文化自信,推動(dòng)課程思政在“水力學(xué)”課堂落地生根。因此,教師一定要在黨的教育方針指引下,緊跟時(shí)代要求,加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí),加強(qiáng)傳統(tǒng)水文化知識(shí)學(xué)習(xí),不斷提高自身的政治素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng),及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法,歸納總結(jié)更多更好的水文化應(yīng)用實(shí)例,并將其巧妙地融入課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,潛移默化地給予學(xué)生人生、成長(zhǎng)、成才等方面的教育,培養(yǎng)一大批有理想信念、文化自信、恪守社會(huì)主義核心價(jià)值觀的時(shí)代青年,讓中華傳統(tǒng)水文化在“水力學(xué)”等課程教學(xué)中綻放光彩。