流體力學教學中滲透傳統(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課程的教學之中，以實現(xiàn)思政教育的深層滲透。將流體力學中的經(jīng)典理論與傳統(tǒng)文化相結(jié)合，不僅給學生傳授學科知識，更能引導他們傳承中華優(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，用流體力學的美學元素培養(yǎng)學生的審美情感、用內(nèi)在的辯證思維傳遞給學生深邃的哲學智慧。這種教學方法旨在塑造學生全面而健全的價值觀，以德育為引領(lǐng)，促進教育的深入發(fā)展。通過這種教育模式，可以培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)和大局觀，激發(fā)他們進行深度學習的動力，最終提升學習效果，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；價值觀塑造

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

儒家經(jīng)典《大學》開篇提出：“大學之道，在明明德，在親民，在止于至善?！边@一傳統(tǒng)教育理念強調(diào)，培養(yǎng)人的品德是教育的首要任務，凸顯了品德教育的重要性。在當代中國教育體系中，“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，習近平總書記強調(diào)，“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強”“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，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?！盵1]

流體力學作為力學的一個分支，主要研究氣體、液體和等離子體等流體的現(xiàn)象及其力學行為。流體靜力學研究的是靜止流體的性質(zhì)，而流體動力學則探討在外力作用下流體的運動情況。根據(jù)其應用領(lǐng)域的不同，流體力學還可以細分為空氣動力學和水力學。作為高校航天、航運、土木、機械、安全等本科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，流體力學具有高度的理論性，并且與數(shù)學緊密相關(guān)，涉及大量的數(shù)學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現(xiàn)象與中國文化相結(jié)合，以激發(fā)學生的民族自豪感，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，相應的課堂教學改革也層出不窮。

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

在當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生的思想政治教育相結(jié)合，以構(gòu)建大學生的價值觀體系。因此，流體力學課程的教學也可以嘗試與中國傳統(tǒng)文化相結(jié)合，既提高學生的學習興趣，又增強其思想政治素養(yǎng)。

1.1 通過傳統(tǒng)文化增強學生核心意識

在河水中行船，無論是順流還是逆流，舵手都需要不停地搖櫓以保持方向，這是為什么呢？通過這個設(shè)問，可以引起學生的思考。唐朝詩人韋應物曾寫道：“野渡無人舟自橫”，意思是無人看管的渡船只能橫在江中，沒有前進的方向。從流體力學的角度出發(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，強國建設(shè)、民族復興的道路需要人引領(lǐng)。在習近平新時代中國特色社會主義思想的指引下，我們要堅決維護以習近平同志為核心的黨中央權(quán)威和集中統(tǒng)一領(lǐng)導。只有這樣，我們才能一步一個腳印地前進，才能擼起袖子加油干，才能匯聚起實現(xiàn)中國夢的強大力量，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)文化強化學生大局意識

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，導致表面張力增加。這樣，肥皂液選擇性地加強了肥皂泡的最弱部分，并傾向于防止其進一步拉伸[3]。正是由于這一機制，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??？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)學分析的方法對肥皂泡的球狀結(jié)構(gòu)進行了研究。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精神，那么中華民族的偉大復興定能早日實現(xiàn)。

1.3 實施策略與教學方法

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

通過這些教學策略，不僅可以使學生更好地理解流體力學的理論知識，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)文化與流體力學課程融合，提高大學生修養(yǎng)

在教育教學改革中，將傳統(tǒng)文化融入流體力學課程，不僅可以增強學生的學習興趣，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)文化的精髓與科學知識的講解相結(jié)合，培養(yǎng)學生的審美情懷、哲學智慧以及社會責任感，從而全面提升學生的思想道德修養(yǎng)。

2.1 通過傳統(tǒng)文化培養(yǎng)學生審美情懷

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

在講解流體靜力學內(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，促進了整個川西地區(qū)的經(jīng)濟發(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)文化傳授學生哲學智慧

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?！斑^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思想的產(chǎn)物。在流體力學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”“簡單”與“復雜”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)的機械能始終是守恒的，即重力勢能、壓強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生的精力管理。學生們在處理學習和生活時，是否選擇專注于做好一件事，還是讓自己的大學生活更加多元化，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)了學生的深入思考。

3 傳統(tǒng)文化與流體力學課程融合，提高大學生學習興趣

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

3.1 傳統(tǒng)文化滲透課前預習

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

這些預習作業(yè)不僅可以讓學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)他們對流體力學的興趣，使他們認識到流體力學并不是枯燥無味的學科，而是一門充滿美感和智慧的科學。

3.2 傳統(tǒng)文化滲透課堂學習

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

（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，學生可以更直觀地理解流體力學中的理論概念，從而增強他們的學習興趣。

（2）引用詩句“攲帆側(cè)柁入波濤”。在講解流體力學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動狀態(tài)和操控方法。通過這種生動的案例教學，學生不僅能更好地理解復雜的力學原理，還能在感受傳統(tǒng)文化的同時，增強對流體力學的興趣。

3.3 傳統(tǒng)文化滲透課后鞏固

課后鞏固練習是學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內(nèi)容，并促進學生的自主學習。例如提出以下討論題目：（1）閱讀《淮南子》中關(guān)于流體力學的科技思想，分析其中蘊含的科學原理。（2）哲學是否可以獨立于自然科學？結(jié)合傳統(tǒng)文化中的哲學思想與流體力學知識，進行探討。這些討論題目不僅鼓勵學生查閱資料、深入思考，還能幫助他們在探究和討論中進一步理解流體力學的知識，培養(yǎng)他們的批判性思維和綜合分析能力。

4 總結(jié)

流體力學既是基礎(chǔ)科學，也是應用科學。在基礎(chǔ)科學的層面，教學中包含了大量的數(shù)學公式，而在應用科學的層面，教學則融入了眾多的工程實例。正因為這種融合，許多學生感到難以掌握，甚至因此而失去學習的熱情。作為一名從事流體力學教學的教師，我們應該遵循習近平總書記的指示，充分利用課堂教學這一主要平臺，堅守自己的專業(yè)領(lǐng)域，使流體力學課程既能吸引學生的興趣，又能有效地進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。從而為流體力學課堂注入新的活力，使學生更容易接受新知識。在流體力學的教學中融入中國傳統(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，更為重要的是讓學生認識到作為民族希望的青年一代，肩負著歷史使命，應當了解并傳承自己的國家文化，實現(xiàn)中華民族的偉大復興。

參考文獻：

〔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.

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〔3〕王振東.趣話流體力學[M].北京：高等教育出版社，2016.

〔4〕高慧.淺談“流體力學”教學中的智慧教育[J].力學與實踐，2015，37（06）：762-764.

〔5〕張豐收，錢建固.例談彈性力學教學中的課程思政教育[J].高教學刊，2020，6（22）：167-170.

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