基于课程思政的理工科研究生专业基础课程教学实践与探索——以《泥沙运动力学》为例

王亚林 李 萌 吕从聪 赵永宏

（1.三峡大学水利与环境学院 湖北宜昌 443000；2.三峡大学生物与制药学院 湖北宜昌 443000）

现代高等教育的重要特征是知识分类和学科分化，高度分化的专业教育受到广泛重视，但没有形成学科专业和通识教育融合的氛围。教学大纲只涉及专业课程知识体系，缺乏思政理论与专业课程的衔接匹配，特别是专业课程和思想政治理论的融合。缺失培养研究生创造创新思维能力的教学过程，导致部分研究生无法建立独立思考和综合分析的习惯。因此，当今高校理工科研究生教育需要形成一套将价值塑造、能力培养及知识传授融为一体的体制机制。通过深入提高高校教师思政理论水平，广泛吸纳专业课程体系相关思政教育资源，培养研究生专业学习兴趣，提高研究生理解掌握课程知识体系的能力。通过适当的教学设计与教学方法，将思政教育融入理工科专业研究生基础课程，启发学生逻辑思维能力，内化学生科学思维方式，培养学生爱国主义情感，增强学生职业使命感与社会责任感。[1]

《泥沙运动力学》是研究水流、泥沙和河床演变基本规律及其工程应用的学科，它在港口与航运规划、河道治理、泥沙冲淤和水资源开发利用等方面具有十分重要的作用。是港口与航道工程专业的专业必修课和水利水电工程、水文与水资源等专业的专业选修课。过去教学过程中，理论公式和科学概念讲解几乎涵盖了教学过程的全部，很少涉及课程教学大纲之外的内容，更少提及思政教育理论。这种单一的理论教学导致部分学生具备专业知识，缺乏家国情怀。本文以高校理工科水利专业研究生基础课程为例，探寻基础课程中思政教育与专业教育的互通互融方法，拓展课程教学思路和教学方式。

一、课程简介

《泥沙运动力学》作为港口与航道工程专业的专业必修课和水利水电工程、水文与水资源等专业的专业选修课，该课程的教学质量将直接影响水利专业研究生其他课程的学习和专业素质的培养。《泥沙运动力学》涉及流体力学、水文学等学科原理和方法，主要研究水流与泥沙相互作用规律，部分教学内容与流体力学、水文分析等课程的内容有所联系。在授课过程中注意《泥沙运动力学》与相关课程间联系衔接。随着计算机技术快速发展，《泥沙运动力学》与数学及力学等基础理论学科相交叉，同水利水电工程、港口与航道工程、环境工程等专业相结合，在理论探索、科学实验和数值模拟等方面深入发展。在防洪、灌溉、水力发电、河床演变、水运、给排水、环境水利、水土保持等经济建设中有着广泛的用途。可作为水利水电工程、水文与水资源、农业水土工程、生态水利、环境工程等专业研究生选修课，受益面惠及水环学院水利工程与环境工程专业所有学术和专业研究生。

二、课程中蕴含的思政教育资源

《泥沙运动力学》主要研究水流与泥沙相互作用规律，部分教学内容与流体力学、水文分析等课程的内容有所联系。在课程教学中，课程设计和教学过程以水利工程案例和工程实践为主线，将课程知识点和理论概念融入工程案例，引导学生从实际出发，从工程中总结科学问题，理解并掌握专业课程基础知识，培养学生严谨务实的职业素养和勇于创新的实践精神。

从《泥沙运动力学》学科出发，引领学生了解中国近现代河流泥沙治理典型工程及最前沿学科发展，激发学生民族自豪感，树立科学环保治河理念。针对泥沙运动规律抽象，学术观点众多，理论公式复杂等特点，通过分组讨论结合课堂翻转等方式培养学生团队协作能力和探索创新精神。通过总结古今中外著名科学家科学故事、科学历程、科学思维、科学方法和科学精神，启发学生逻辑思维能力，内化学生科学思维方式。通过课程学习，培养研究生《泥沙运动力学》学习兴趣，提高学生理解泥沙，掌握泥沙，应用泥沙，发展泥沙的能力，增强学生职业使命感与社会责任感。[2]

三、课程思政教育实践探索

泥沙起源：泥沙起源于岩石风化，岩石在特定条件下通过化学风化形成喀斯特地貌。中国喀斯特地貌分布广泛，许多喀斯特景观地被开发成旅游景点，如桂林漓江、云南石林等。喀斯特地形除了旅游开发外，由于喀斯特地形特殊的石灰岩地质结构，是放射性污染的天然屏障，可作为地下防空洞和天然核辐射庇护所。通过介绍喀斯特地形在国防、军事和旅游方面的意义，培养学生爱国主义情感，增强学生国家安全意识。

泥沙沉降：根据粒径差异，泥沙颗粒沉速计算基于两个假设，细颗粒泥沙忽略惯性力，粗颗粒泥沙忽略粘滞力。通过受力平衡和运动方程分析沙粒沉降问题，引入牛顿被树叶砸中和被苹果砸中区别的例子，利用忽略主要因素或次要因素造成效果的差异，启发学生思考物体沉降本质，内化学生科学思维方式。

河床演变：水流紊动特性和地势弯曲起伏引发河流内部横向环流，在横向水流的带动下，河床泥沙向两岸转运引起河流改道。在河床演变理论概念学习中，将河流改道与地质灾害及洪水泛滥等相联系，并引入三门峡水利枢纽和三峡大坝等经典案例，引导学生充分认识到水利工作事关国家人民生命财产安全，帮助学生树立牢固的职业使命感与和社会责任感。

凹岸引水与急流攻沙：明渠弯道水流在离心力作用下，过弯断面发生横向环流，表层清水涌入凹岸；汛期河道洪水裹挟大量泥沙进入库区，水库坝前经常采用底孔急流冲沙。千年古迹都江堰宝瓶口凹岸引水原理和飞沙堰溢洪道急流攻沙原理，至今仍是水利工作者经常采用的工程技术。通过介绍都江堰水利工程先进技术，激发学生民族自豪感，增强学生文化自信。

古今中国治沙名家：战国时期李冰，倡导道家“道法自然，天人合一”理念，修建举世瞩目都江堰水利工程；明朝中期潘季驯：提出束水攻沙理念，为中国古代的治河事业做出了重大贡献；近现代水利大家李仪祉：兴修水利，造福三秦，情系教育，培养造就大批水利人才，树立全新理论，科学治理黄河。通过介绍古今中国泥沙专家传奇经历引领学生继承和弘扬中华民族悠久的治水治沙历史文化传统。

平原湖泊-牛轭湖：平原蜿蜒河流经常发生改道，河道位置随水流大小发生不同形变。过水流量较小时，过弯断面发生横向环流，凹岸冲刷作用强于凸岸下挫，河道横向坐弯，河道大流量条件下，凸岸下挫作用强于凹岸冲刷，河道纵向下挫形成新的顺直河道，原弯曲河道封闭形成牛轭湖。湖北最大淡水湖，以盛产莲藕闻名的洪湖即为牛轭湖，利用牛轭湖形成原理引导学生了解家乡身边的泥沙知识，增加学生的学习兴趣，培养学生家国情怀。

四、教学过程的实现方法探索

1.理顺《泥沙运动力学》与其他水利工程专业课程间的衔接关系，畅通课程各章节知识点间的内在逻辑。针对课程章节重要知识点，通过关键问题引导，利用分组讨论和团队协作方式提供课堂问题解答方案。

2.广泛收集课程相关书籍、文献、视频等教学素材，充分利用线上资源和互联网技术，结合高校网络教学平台雨课堂、腾讯会议等，丰富并完善课程教学内容和教学方式。通过线下视频学习，结合课堂问题引导和小组讨论，利用学生分组讲授方式开展课程理论知识传授。

3.通过线上线下视频、讲座、播客、广播、网页和电子书等多种渠道实现信息传递，畅通学生知识传递渠道。针对课程部分知识重点难点，引入典型工程案例，利用工程实践解析回答课程重要理论和难点问题。[3]

当今高校理工科研究生教育需要形成一套将价值塑造、能力培养及知识传授融为一体的体制机制。通过提高高校教师思政理论水平，广泛吸纳专业课程体系相关思政教育资源，培养研究生专业学习兴趣，提高研究生理解掌握课程知识体系的能力。将专业教学目标和课程德育目标相结合，通过适当的教学设计与教学方法，将思政教育融入理工科专业研究生基础课程的教学过程中，培养学生爱国主义情感，增强学生职业使命感与社会责任感。[4]