何文學
(浙江水利水電學院 水利與環(huán)境工程學院,浙江 杭州 310018)
黨的十九大報告明確指出:優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)。教育強國是中華民族偉大復興的基礎(chǔ)工程,“立德樹人”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的歷史使命,實現(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展,培養(yǎng)一大批德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人,就顯得尤為重要。水利是國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè),我國幾千年的治水歷史,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富。
水利類專業(yè)教育在傳授專業(yè)知識與技能的同時,更應(yīng)該高度重視中華傳統(tǒng)水文化的傳承與弘揚。“水力學”是水利工程類專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,其研究對象是以水為代表的液體,其主要任務(wù)是研究液體的機械運動規(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。在“水力學”課程教學過程中,教師既要全面掌握課程特點,又要深刻理解水之品格,潛心鉆研教學方法,積極探索課程教學內(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實踐。學生在掌握水流機械運動規(guī)律及其工程應(yīng)用等課程核心內(nèi)容的同時,能夠深切地感受到中華傳統(tǒng)水文化的魅力,課程的教學內(nèi)容也不會顯得枯燥乏味。同時,水的“善心”與“智慧”又能夠激勵和引導學生奮發(fā)向上。以水育人,以文化人,方能增強“文化自信”,真正落實“課程思政”的教育理念,并將其貫穿于專業(yè)育人全過程。
首先,“水力學”是工科諸多專業(yè)都可能開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,課程以“三多一難”為特色[2]?!叭唷笔侵父拍疃?、公式多、系數(shù)多,“一難”是指計算繁難。課程教學中,需要用到相當多的“高等數(shù)學”“普通物理學”“理論力學”“材料力學”等先修課程知識,學生學習往往存在一定困難。其次,水流運動的復雜性,使得諸多的水流現(xiàn)象分析與水力學問題的求解比較復雜,這在一定程度上使“水力學”課程的學習比較枯燥。盡管如此,在課程教學過程中,教師仍然要不遺余力地使學生掌握“水力學”基本理論、基礎(chǔ)知識、水力計算的基本方法及實驗的基本技能,并高質(zhì)量地完成課程知識目標與能力目標,以便為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定堅實基礎(chǔ)。由于“水力學”課程的研究對象是以水為代表的液體,開展以“水”為媒的水文化傳承教育,具有自身獨到的優(yōu)勢。教師在授課過程中,應(yīng)以自身的水文化知識與素養(yǎng)為依托,以“水之品格”為切入點,重視弘揚傳統(tǒng)水文化,傳遞人文情懷,增加課程溫度,增強文化自信,培育新時期“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,涓涓細流匯成大江大河。河水遇斷崖,下垂為飛瀑;高山阻擋,水自會劈道繞行。水賦予人、自然、社會以資源、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,學生可以從中吸取有價值的營養(yǎng),樹立正確的人生觀、價值觀,學習水“能潛、能涌、能流、能奔、能升、能降”之品格。江河終歸海,矢志不渝,方能實現(xiàn)人生理想。要把“上善”的智慧,轉(zhuǎn)化為“若水”的隨機應(yīng)變,以適應(yīng)不同年齡、不同階段、不同社會環(huán)境的變化。憑借毅力與堅韌,砥礪前行,在奮斗中享受生活之美。“高山流水”遇知音,“行云流水”是妙境,人生路上“如魚得水”,自會領(lǐng)略人生的“山清水秀”,享受“行到水窮處,坐看云起時”的閑趣。
水之品格,水之精神,每時每刻都在激勵著人們奮斗前行。而“水力學”課程的許多教學內(nèi)容又包含豐富的水文化內(nèi)涵,即課程內(nèi)容蘊含水文化基因。但如何將其上升到課程思政的高度,并在專業(yè)課教學中秉持“以水育人、以文化人”的教育理念,卻是一項長期的教學研究工作,需要不斷地探索與實踐。從多年的教學經(jīng)驗來看,就是以“潤物細無聲”的方式,在“水力學”課程教學中大力弘揚傳統(tǒng)水文化,以水之品格滋潤和豐富課程相關(guān)教學內(nèi)容,潛移默化、順理成章地向?qū)W生滲透“上善若水”“智者樂水”“善心如水”的水文化精髓,即賦予“水力學”課程的研究對象——水,以文化靈魂和精神內(nèi)涵,使每一位學生在學習和認識不同水流現(xiàn)象及解決不同水力學問題的同時,能夠感受到水的“道意”、水的“儒風”、水的“禪韻”,實現(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)下落或為雨,或為雪,或為雹,或為霰,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,昭示著生命成長過程中的多姿多彩,也昭示著生命成長過程中一定要經(jīng)歷雨雪風霜的考驗。不同的學科,研究和關(guān)注的重點不同?!八W”主要研究液態(tài)水的流動性、壓縮性、慣性、萬有引力特性、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)律和機械運動規(guī)律相關(guān)的一些物理性質(zhì),這是研究水力學問題的出發(fā)點。 “水以不變呈萬態(tài)”之現(xiàn)象,孕育“大道似水”之哲理,可以引導學生感悟“人生處世當如水”,善待一切,努力使自己適應(yīng)環(huán)境,方能享受生活的快樂。
水具有滲透能力,這是其基本的物理性質(zhì)。雨水以其滲透性強的特點滋潤萬物,與陽光同等重要,但暴雨又極易引發(fā)泥石流與山體滑坡等自然災害。對土石壩、河堤等水工建筑物而言,其滲透流速、滲透流量、滲透壓力及浸潤線位置的變化等,對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)潰堤風險,“千里之堤,潰于蟻穴”絕不是一句空話?!靶∈虏簧麽劥蟮湣保仁蔷婇L鳴的警示,也是防汛工作最好的注解。所以每到汛期來臨,沿河、沿江、沿湖群眾如臨大敵,巡堤查險實質(zhì)上就是時刻關(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,降低水患災害風險。
從“水力學”原理可知,處于平衡狀態(tài)的液體,只有勢能,沒有動能。勢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,能映照出藍天、草木、萬物之影,象征和平,隱喻學習中需要靜心凝神,積聚勢能。
“水力學”中,壓強相等的點組成的面稱為等壓面,重力作用下的等壓面一定是水平面?!八瑴室?;平,公平”,可以延伸至古語所講的“天下莫平于水”,昭示著公平正義是維持社會和諧穩(wěn)定的基礎(chǔ),是社會主義核心價值觀的重要內(nèi)容,也是構(gòu)建和諧社會的基石。
水的浮力可行舟船,而舟船的穩(wěn)定問題與水力學原理中靜水總壓力垂直分力的分析與計算有關(guān),即與舟船形體形成的壓力體密切相關(guān)。重力大于浮力,舟船將會下沉,稱其為沉體;重力小于浮力,舟船可以漂浮,但只有當定傾中心高于重心時,舟船才能穩(wěn)定平衡,否則,將會發(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,在人民力量的推動下,正朝著“兩個一百年”奮斗目標前進。
水在天地間循環(huán)運動,或動或靜。靜則為池、為潭,動則為澗、為溪、為江河、為湖海。不管是管道、渠道、河道中的水流運動,還是湖泊、海洋中大區(qū)域的水體運動,其運動規(guī)律一定遵循質(zhì)量守恒、能量守恒、動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,構(gòu)成了“水力學”課程的理論基礎(chǔ)——流束理論與流場理論,并用其解決了許許多多的工程實際中遇到的水力學問題[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)化過程也不一樣?!暗嗡笔撬鞯膭菽苻D(zhuǎn)化為動能的典型例子,其沖擊力可用動量方程計算。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的先驅(qū),即水能可以轉(zhuǎn)化為機械能、電能等造福人類。
明渠水流從急流過渡到緩流時,會發(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消能。事實上,水流的運動速度越大,在運動過程中因黏滯性與紊動混摻作用而消耗的機械能也越大。如何減小日常輸水過程中的能量損失,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”關(guān)注的重要問題。其物理現(xiàn)象延伸至“水不激不躍,人不激不奮”的人生哲理,又能激勵遇到挫折的人們。無奮斗,不青春!不斷奮進,集聚能量,振翅高飛,理想實現(xiàn)一定指日可待。
奔騰不息的江河,挾帶泥沙隨水流前行,其動力作用推進河床演變,使“三十年河東,三十年河西”不再是一句空話。當流速大于啟動流速時,泥沙顆粒被帶走;當流速達到或小于止動流速時,泥沙顆粒就會沉積。地球上“滄海桑田”的變化,流水的作用功不可沒。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,敢于擔當,砥礪前行,始終是新時代每一位中國人的追求。
自然界的水流也接納人類活動產(chǎn)生的污染物質(zhì),同時,水流在運動過程中又不遺余力地轉(zhuǎn)移、稀釋、降解污染物質(zhì),并通過一系列的物理、化學、生物等作用,不斷地改善和修復遭受破壞的水環(huán)境與水生態(tài)。從物理本質(zhì)上來講,水流流速的大小直接決定著水體的復氧能力與污染物轉(zhuǎn)移能力、降解能力等。在工程實踐中,始終牢記“流水不腐”的古訓,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)修復治理的治本之策。當然,“流水不腐”也昭示著生命在于運動,事物總是處于運動變化之中,求變求新是改革的動力,也是推動社會進步的重要力量。
中華傳統(tǒng)水文化博大精深,結(jié)合“水力學”課程特點與教學需要,發(fā)掘課程蘊含的水文化元素,以水文化內(nèi)涵充實豐富課程內(nèi)容,使學生的專業(yè)學習不再單調(diào)枯燥,以水的“道意”、水的“儒風”、水的“禪韻”啟迪和激蕩學生的思想。在教學內(nèi)容中融入一些與傳統(tǒng)水文化相關(guān)的格言、警句、成語等,不僅有助于學生更通俗易懂地理解“水力學”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”課堂教學,也使得水流的機械運動規(guī)律及其工程應(yīng)用方面的專業(yè)內(nèi)容具有了詩的意境,飽含著人文情懷,能給予學生美的享受。同時,還有助于推動中華傳統(tǒng)水文化進課堂,增強學生的文化自信,推動課程思政在“水力學”課堂落地生根。因此,教師一定要在黨的教育方針指引下,緊跟時代要求,加強政治理論學習,加強傳統(tǒng)水文化知識學習,不斷提高自身的政治素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、專業(yè)素養(yǎng),及時更新教學內(nèi)容與教學方法,歸納總結(jié)更多更好的水文化應(yīng)用實例,并將其巧妙地融入課程相關(guān)教學內(nèi)容,潛移默化地給予學生人生、成長、成才等方面的教育,培養(yǎng)一大批有理想信念、文化自信、恪守社會主義核心價值觀的時代青年,讓中華傳統(tǒng)水文化在“水力學”等課程教學中綻放光彩。