［摘 要］ 為將高校專業(yè)知識教育和立德樹人目標(biāo)有機結(jié)合，全面落實立德樹人根本任務(wù)，以能源動力類專業(yè)“流體機械原理及設(shè)計”課程為例，深入開展課程思政教學(xué)改革與實踐。結(jié)合專業(yè)知識的應(yīng)用背景和學(xué)科發(fā)展歷史，深入挖掘課程教學(xué)中蘊含的思政元素，通過“案例教學(xué)”的巧妙形式在流體機械專業(yè)知識講授的過程中有機融入一系列典型課程思政元素，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷，使學(xué)生的價值觀在國家層面、集體層面以及個人層面均得到提高，使學(xué)生形成正確的人生觀和良好的職業(yè)素養(yǎng)，達到立德樹人的課程思政改革目標(biāo)。上述教學(xué)改革研究可為能源動力類專業(yè)課程思政教學(xué)改革及實踐提供一定參考。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；流體機械原理及設(shè)計；教學(xué)改革與實踐

［基金項目］ 2022年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“新型大規(guī)模高效儲能技術(shù)智能優(yōu)化平臺構(gòu)建”（22107008071531）；2022年度教育部供需對接就業(yè)育人項目“哈爾濱工業(yè)大學(xué)-港美通科技（深圳）有限公司就業(yè)實習(xí)基地項目”（GXDJ-2022-18804620428）

［作者簡介］ 付曉龍（1992—），男，吉林大安人，工學(xué)博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事流體機械系統(tǒng)及工程研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）22-0001-04 ［收稿日期］ 2023-10-18

一、課程思政改革的意義

課程思政是落實立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵，要深入挖掘各門課程內(nèi)容和教學(xué)方式中蘊含的思政元素，將專業(yè)知識教育與立德樹人目標(biāo)有機結(jié)合。充分發(fā)揮教師的積極性、主動性和創(chuàng)造性，要以堅定的政治立場承擔(dān)育人使命、以多維的課程設(shè)計彰顯價值屬性、以深刻的思想體悟培育時代新人。因此，需要對課程德育進行合理設(shè)計，充分挖掘?qū)I(yè)知識中蘊含的思政元素，將正確的價值追求、理想信念和家國情懷傳遞給學(xué)生，著重培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和政治擔(dān)當(dāng)，為其樹立正確的人生觀和職業(yè)觀。

二、“流體機械原理及設(shè)計”課程簡介

“流體機械原理及設(shè)計”是能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授流體機械（水泵、水輪機、風(fēng)機）的工作原理及設(shè)計方法，是能源與動力工程專業(yè)的必修專業(yè)課，是從事流體機械及系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生正確理解葉片式流體機械分類、基本工作原理、特點和結(jié)構(gòu)以及設(shè)計方法，掌握葉片式流體機械的基本理論，能夠運用葉片式流體機械的理論和方法，對流體輸送系統(tǒng)進行分析和計算，并設(shè)計出性能良好的葉片式流體機械，鍛煉學(xué)生能夠從復(fù)雜的工程應(yīng)用中提煉問題、分析問題和解決問題的能力。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院“流體機械原理及設(shè)計”是能源與動力工程專業(yè)的必修專業(yè)課，在能源類學(xué)生培養(yǎng)體系中占有重要的地位，是未來從事流體機械及系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)人員的必備知識。該課程編有配套的教材，具有良好的網(wǎng)絡(luò)資源。

根據(jù)適應(yīng)新時代立德樹人的要求、適應(yīng)新時代變化的要求、適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求以及適應(yīng)新工科建設(shè)的需求，“流體機械原理及設(shè)計”作為能源與動力工程專業(yè)的必修專業(yè)課，需要進行思政教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的同時，還要注重學(xué)生的德育教育。

三、課程思政改革具體措施

“流體機械原理及設(shè)計”課程中蘊含著豐富的思想政治教育資源，在教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)流體機械原理及設(shè)計相關(guān)的知識和理論，也要進行德育教學(xué)，達到教書育人的目的。通過對“流體機械原理及設(shè)計”課程思政的教育教學(xué)改革，使學(xué)生的價值觀在國家層面、集體層面以及個人層面均得到提高，使學(xué)生形成正確的人生觀和良好的職業(yè)素養(yǎng)，達到立德樹人的課程思政改革目標(biāo)。在國家層面，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷和民族自豪感，牢記自己的歷史使命與責(zé)任，激發(fā)學(xué)生的雄心壯志；在集體層面，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽感，具有團隊合作精神；在個人層面，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的自然辯證法思維、科學(xué)創(chuàng)新精神、大國工匠精神以及哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“八百壯士”精神和“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”精神，使學(xué)生具有職業(yè)使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)精神［1］。

“流體機械原理及設(shè)計”教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)大綱以及考核方式方法具體改革措施如下。

第一章流體機械概述。通過介紹流體機械的發(fā)展史，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解與認(rèn)識所學(xué)專業(yè)對國家水利工程、市政環(huán)境工程建設(shè)、航空航天、海洋工程建設(shè)等各方面的重要意義，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸樹立專業(yè)榮譽感與使命感。通過中國在流體機械行業(yè)發(fā)展中做出的貢獻，以及流體機械涉及的航空航天等行業(yè)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀，使其激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷和為國爭光的熱情。

案例：世界上最大水利工程——三峽工程，既是凸顯中國特色社會主義制度優(yōu)越性的政治工程，又是河、庫和濕地保護修復(fù)的生態(tài)工程，對我國實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢、堅定“四個自信”，落實“四個全面”的政治建設(shè)有著極其重大的實證戰(zhàn)略價值［2］。以三峽水利工程為例，介紹我國在水電技術(shù)方面的成就和研究成果，通過介紹三峽水利工程在世界水電工程領(lǐng)域的地位，增強學(xué)生的民族自豪感和自信心，通過講述三峽工程建設(shè)過程面臨的困難及國內(nèi)多家高校和科研院所群力群策、集智攻關(guān)的解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神，告訴學(xué)生目前仍需攻克國外的壟斷技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，承擔(dān)起相應(yīng)的專業(yè)責(zé)任。

第二章流體機械基本理論。介紹葉輪的表示方法及速度三角形，葉片式流體機械的基本方程，葉片式流體機械損失產(chǎn)生的因素和效率的計算，有限葉片數(shù)和進出口角的影響，葉片式流體機械特性曲線，過流部件的工作原理，流道中介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的變化及變工況的流動分析。通過流體機械的基本方程引入科學(xué)家萊昂哈德·歐拉的傳奇人生，鼓勵學(xué)生不畏艱難困苦，積極進取，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展。通過變工況分析和流體機械運行特性曲線引入過渡過程典型事故，警示學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程的重要性，可為“雙碳”目標(biāo)背景下，國家大力發(fā)展抽水蓄能機組，提供可靠技術(shù)保證和技術(shù)支持。

案例：通過流體機械的基本方程引入科學(xué)家萊昂哈德·歐拉的傳奇人生，歐拉是18世紀(jì)數(shù)學(xué)界最杰出的人物之一。他的全部創(chuàng)造在整個物理學(xué)和許多工程領(lǐng)域里都有著廣泛的應(yīng)用。歐拉的天才使純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的每一個領(lǐng)域都得到了充實，他的數(shù)學(xué)物理成果有著無限廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。在他生命的最后7年中，歐拉的雙目完全失明，盡管如此，他還是以驚人的速度產(chǎn)出了生平一半的著作［3］。

第三章流體機械的相似理論。本章內(nèi)容包括葉片式流體機械的相似定律、相似理論概述及流體機械中的相似，流體機械內(nèi)流動的相似準(zhǔn)則與相似分析，相似理論在流體機械中的應(yīng)用及流體機械中的綜合相似判別數(shù)——比轉(zhuǎn)速。向?qū)W生講述流體機械內(nèi)相似準(zhǔn)則是流體力學(xué)相似理論在流體機械中的具體應(yīng)用，對于相似準(zhǔn)則的應(yīng)用要滲透著“抓住主要矛盾，解決關(guān)鍵問題”的自然辯證法思維。流體機械中和相似判別數(shù)——比轉(zhuǎn)速又是對于相似準(zhǔn)數(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對于流體機械產(chǎn)品要通過相似數(shù)來實現(xiàn)通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定反映一個國家在技術(shù)行業(yè)領(lǐng)域的話語權(quán)，流體機械專業(yè)技術(shù)人員要做好本職工作，為中國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)世界，貢獻一份應(yīng)盡的力量。

第四章流體機械的空化與空蝕。講述空化和空蝕概念，葉片泵產(chǎn)生空化時的現(xiàn)象和空化類型，空化基本方程，空化相似定律，裝置空化余量的計算方法，提高泵抗空化性能的措施，空化的熱力學(xué)影響及水力機械的空化參數(shù)。水輪機的汽蝕理論與預(yù)防措施、水輪機的泥沙磨損與水力振動原理及結(jié)構(gòu)改進等。在介紹空化對流體機械影響的同時，引出對空化效應(yīng)進行利用的實例和相關(guān)技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生采用自然辯證法思維看待問題。

案例：空化是最早在船舶螺旋槳工作過程中發(fā)現(xiàn)的，空化會對螺旋槳、葉片泵及水輪機等流體機械產(chǎn)生空蝕破壞，誘發(fā)振動噪聲，形成危害。但生活中也有許多利用空化效應(yīng)進行工作的實例，比如超空泡魚雷利用超空化原理在魚雷表面形成一個氣體空腔，有效降低阻力，極大地提高了魚雷的速度。類似應(yīng)用空化原理工作的實例還有超聲空化清洗等技術(shù)，向?qū)W生說明凡事具有兩面性，引導(dǎo)學(xué)生運用辯證唯物主義思想一分為二地看問題。

第五章流體機械運轉(zhuǎn)特性及調(diào)節(jié)。本章內(nèi)容包括葉片式流體機械（運轉(zhuǎn)時的工況點和特性，著重講解葉片泵串聯(lián)和并聯(lián)運轉(zhuǎn)，泵運轉(zhuǎn)工況的調(diào)節(jié)。通過本章的講授，引入南水北調(diào)工程，說明學(xué)好專業(yè)的重要性以及我國偉大工程的建立。

案例：“南水北調(diào)工程”是中華人民共和國的戰(zhàn)略性工程，分東、中、西三條線路，東線工程起點位于江蘇揚州江都水利樞紐。中線工程起點位于漢江中上游丹江口水庫，供水區(qū)域為河南、河北、北京、天津四個省（市）［4］。使學(xué)生了解我國的戰(zhàn)略性工程，明白專業(yè)技能的重要性，承擔(dān)相應(yīng)的專業(yè)職責(zé)。該工程可以讓我們堅定“四個自信”，同時也堅定了實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的信心。

第六章葉片泵選型計算。本章主要介紹葉片泵主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定，葉輪主要尺寸的確定方法，葉片數(shù)的計算和選擇，葉片進出口安放角的選擇和計算。通過葉片泵選型和主要結(jié)構(gòu)方案，確定方法引入挖泥泵和抽砂泵等特種泵及其在我國國防工業(yè)中的重要應(yīng)用，向?qū)W生講述中國人“精衛(wèi)填?！钡膱远ㄐ拍詈蛯嶋H行動。

案例：吹沙填海是用挖泥船或挖沙船的挖泥泵或抽沙泵將海底的沙水吹進目標(biāo)圈內(nèi)，其中抽沙泵是該技術(shù)的核心。著重講述我國南海吹沙填海、人工建島等讓外國人無法想象的驚人舉措，結(jié)合中國人“精衛(wèi)填海”的堅定信念和實際行動，為學(xué)生講述外國人眼中的“中國速度”和“中國力量”，充分體現(xiàn)了中國特色社會主義集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，使其增強學(xué)生的民族自豪感和自信心，激發(fā)學(xué)生專業(yè)報國的學(xué)習(xí)熱情和昂揚斗志。

第七章離心式和軸流式泵設(shè)計。本章內(nèi)容包括離心式和軸流式泵的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定，葉輪主要尺寸的確定方法，葉片數(shù)的計算和選擇，葉片進出口安放角的選擇和計算，葉輪軸面投影圖的繪制，方格網(wǎng)保角變換法葉片繪型，設(shè)計例題及誘導(dǎo)輪設(shè)計。通過誘導(dǎo)輪引入航空航天用液體火箭發(fā)動機渦輪泵，介紹誘導(dǎo)輪在火箭發(fā)動機渦輪泵中的功用，結(jié)合中國航天科技集團在500噸級液氧煤油發(fā)動機方面的最新研究進展，并講述我國的液體火箭發(fā)動機渦輪泵的研制能力，鼓勵學(xué)生學(xué)好專業(yè)課程，樹立航天報國的遠(yuǎn)大志向和職業(yè)觀。

第八章水輪機運行特性及選型計算。本章內(nèi)容包括水輪機特性曲線的定義和類型、水輪機特性曲線的繪制、水輪機的飛逸特性及力特性、水輪機的標(biāo)準(zhǔn)化與系列型譜、水輪機的選型計算等。通過本章的講授，引入白鶴灘百萬機組和葛洲壩軸流機組，說明學(xué)好專業(yè)的重要性以及我國在世界水電領(lǐng)域的地位，使其增強學(xué)生的民族自豪感和自信心。

案例：以目前世界上單機容量最大的白鶴灘百萬千瓦機組和世界上單機容量最大的軸流式水電機組葛洲壩水電機組為例，介紹我國在水電技術(shù)方面的研究成果和成就。通過介紹白鶴灘百萬千瓦機組和葛洲壩軸流機組在世界水電工程領(lǐng)域的地位，增強學(xué)生的民族自豪感和自信心；通過講述白鶴灘百萬千瓦機組和葛洲壩軸流機組，使學(xué)生理解混流式機組和軸流式機組適用水頭范圍寬的優(yōu)點和可調(diào)節(jié)、運行效率高的優(yōu)勢，以及我國未來在進軍世界水電無人區(qū)進程中仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)和技術(shù)難題，激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，承擔(dān)起相應(yīng)的專業(yè)責(zé)任［5］。

第九章水輪機設(shè)計。本章內(nèi)容包括水輪機流道的幾何參數(shù)、水輪機流道內(nèi)的流動及水輪機二元理論的葉片設(shè)計方法等。通過本章的講授，引入我國著名的流體機械設(shè)計專家吳仲華先生創(chuàng)立的“葉輪機械三元流動理論”，受到國內(nèi)外廣泛尊重，使其激發(fā)學(xué)生為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而讀書的雄心壯志。

案例：介紹我國著名的流體機械設(shè)計專家吳仲華，于1954年沖破重重阻撓回到中國。他不斷推出科研成果，20世紀(jì)50年代初提出“軸流、徑流和混流式亞聲速與超聲速葉輪機械中三元流動的普遍理論”，在國際上被稱為“吳氏通用理論”，其主要方程被稱為“吳氏方程”。60年代，他提出了使用任意非正交速度分量的葉輪機械三元流動基本方程組?！皡鞘贤ㄓ美碚摗痹趪H上已廣泛地應(yīng)用于先進的航空發(fā)動機的設(shè)計中。他領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的整套亞、跨、超聲速計算機方法與計算機程序，在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，為提高我國能源利用水平做出了重大貢獻。通過吳仲華先生的豐功偉績，使其增強學(xué)生的自豪感和對課程的興趣，引導(dǎo)學(xué)生樹立為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而讀書的雄心壯志。

四、考核方式方法改革措施

教學(xué)考核方法的多樣化，采用“隨堂提問+小組討論與展示+虛擬實踐教學(xué)+翻轉(zhuǎn)課堂+調(diào)研報告”等多種考核方式，將數(shù)字化和多媒體平臺融入教學(xué)考核實踐中，創(chuàng)新考核方式，考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)成效。組織2次課程階段總結(jié)、評價（關(guān)注情感態(tài)度與價值觀等方面的提升），驗證課程融合效果與思政效果。

結(jié)語

本文以“流體機械原理及設(shè)計”課程為例，結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識的應(yīng)用背景和學(xué)科發(fā)展歷史，深入挖掘相關(guān)的課程思政元素，巧妙通過案例教學(xué)方法在專業(yè)知識講授過程中有機融合課程思政元素。研究表明，通過在流體機械原理及設(shè)計的專業(yè)知識講授過程中巧妙融入課程思政教學(xué)內(nèi)容的總體效果顯著，可以使學(xué)生深入了解所學(xué)專業(yè)知識的應(yīng)用背景和國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域新科技進展，全面理解所學(xué)專業(yè)對國家發(fā)展建設(shè)的重要性，可有效提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)同感和自豪感，從而提升學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，達到了專業(yè)知識教育和立德樹人目標(biāo)的有機統(tǒng)一，為高校能源動力類專業(yè)全面落實立德樹人根本任務(wù)提供了重要實踐參考依據(jù)。

參考文獻

［1］李德友，宮汝志，王洪杰，等.能源動力類專業(yè)基礎(chǔ)課程思政教學(xué)改革及實踐：以“工程流體力學(xué)”為例［J］.社會科學(xué)理論與實踐，2022，4（3）：76-86.

［2］衡亞光.新工科背景下的“流體力學(xué)”課程思政教育探索與研究［J］.教育教學(xué)論壇，2022（21）：145-148.

［3］萊昂哈德·歐拉（瑞士數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家）［EB/OL］.（發(fā)表日期不詳）［2023-09-01］.https：//baike.baidu.com/item/%E8%8E%B1%E6%98%82%E5%93%88%E5%BE%B7%C2%B7%E6%AC%A7%E6%8B%89/2148998？fr=ge_ala.

［4］河南省水利廳.南水北調(diào)工程［EB/OL］.（2021-05-27）［2023-09-01］.https：//slt.henan.gov.cn/2021/05-27/2153197.html.

［5］吳登昊，牟介剛，谷云慶.流體機械課程教學(xué)中思政元素與專業(yè)元素的融合及實踐［J］.高教學(xué)刊，2022，8（25）：115-118.