课程思政教学案例---王希英：流体力学

课程名称        

流体力学        

本次课程目标：        

    通过本次课程的学习，引入学生所熟知事务的的例子，学生能够了解我国流体力学的萌芽阶段及其发展，最终使学生理解流体力学在工程中的应用。        

思政育人目标：        

通过对我国古代流体力学方面的成就和研究成果的学习，激发学生强烈的民族荣誉感、自豪感和爱国情怀。        

（500字以上，图文并茂）        

一、实施过程        

     1.以课程思政元素开始，用四川成都都江堰水利工程的风景图片介绍其经历，主体结构，启发学生为什么采用这样的结构建造都江堰？通过观看都江堰3D视频理解成都平原在旱期和汛期时是如何来控制水的流量的。        

都江堰图片        

都江堰3D视频        

2.布置课后资料查阅，流体力学在工程领域还有哪些方面的发展与应用？同时完成学习通中章节测试环节。        

赵州桥        

桥墩绕流问题        

3.通过真实的流体力学发展与应用，使学生学有所用，明白所学知识能为国家和社会做贡献是一件多么骄傲和自豪的事情。        

思考题：设计大跨度桥梁时，为什么要进行风载试验？        

二、取得成效        

    通过真实的案例，了解我国古代流体力学的发展，在那样艰苦的条件，劳动人民可以建造这样伟大的工程，增强学生的民族自豪感及使命感。通过本节课学习使学生学有所长，学以致用，自己不仅学到知识，还可以用所学知识为国家，为社会做贡献。        

为了督促学生不仅认真听还要思考，切实掌握相关知识点，为了巩固和加深学生对所学内容的掌握，相应的习题要多一些，并且立即在课堂学习通布置相关练习题，检查学习效果。        

三、教学反思        

深入挖掘课程思政元素，对课程内容进行整合设计。主要体现在政治文明、精神文明、社会文明以及生态文明四个方面，确保思政元素的新鲜性，结合课程思政的要求对课程内容进行整合设计，以课程育人为目标导向，揭示知识背后的科学思维方法、本质性关系、规律，结合自然科学与人文科学，充分探索自然科学背后的人性考量、价值关怀、国家战略等问题。        

课程名称        

流体力学        

本次课程目标：        

    通过本次课程的学习，理解理想流体运动微分方程，并推导出伯努利方程，引入学生所熟知事务的的例子，利用伯努利方程加以解释，最终使学生理解伯努利方程在实际工程中的应用。        

思政育人目标：        

通过对理想流体运动微分方程，伯努利方程的学习，动压和静压的总和保持不变。从而延伸到时间也是一样，一天时间总量不变，用在游戏上的时间多了，钻研时间就少了，劝导学生不要虚度年华。        

（500字以上，图文并茂）        

一、实施过程        

     1.本节为流体动力学部分，通过理想流体运动微分工程的学习，对其进行积分得到伟大的伯努利方程，该方程在实际生活及工程中应用广泛，同时介绍伟大的伯努利家族人才辈出，三代出现了8位伟大的不同领域的科学家，伯努利家族为世界做出了巨大的贡献。通过伯努利方程的学习，理解以下示例，飞机为何能够起飞？什么是船吸现象？喷雾器工作原理等。为学生播放船吸原理视频更加深入理解伯努利方程。        

飞机起飞原理        

船吸原理视频        

2.布置课后资料查阅，流体力学中伯努利方程在工程领域还有哪些方面的应用？同时完成学习通中章节测试环节。        

弧线球问题，原理为：        

弧线球原理        

球类比赛中的“旋转球”具有很大的威力。旋转球和不转球的飞行轨迹不同，是因为球的周围空气流动情况不同造成的。不转球水平向左运动时周围空气的流线。球的上方和下方流线对称，流速相同，上下不产生压强差。现在考虑球的旋转，转动轴通过球心且垂直于纸面，球逆时针旋转。球旋转时会带动周围得空气跟着它一起旋转，至使球的下方空气的流速增大，上方的流速减小，球下方的流速大，压强小，上方的流速小，压强大。跟不转球相比，旋转球因为旋转而受到向下的力，飞行轨迹要向下弯曲。        

3.通过真实的伯努利方程方面的应用，如飞机起飞，弧线球等问题，使学生学有所用，明白所学知识与实际生活及工程问题是相互联系的。        

思考题：伯努利方程的物理意义和几何意义？        

二、取得成效        

    通过工程的案例，理解理想流体运动微分方程的实际应用伯努利方程，伟大的伯努利家族先后出现了8位包括医学家、物理学家、力学家等，为世界做出了杰出的贡献。将德育与知识融于一体，为学生传播正能量，树立正确的人生观，世界观，价值观。理论联系实际，真正做到学以致用。        

为了督促学生不仅认真听还要思考，切实掌握相关知识点，为了巩固和加深学生对所学内容的掌握，及时在课堂学习通布置相关练习题，检查学习效果。        

三、教学反思        

在课程设计中阐述引导学生的正能量点及传递的社会主义核心价值观的思想，实现课程思政的“盐”融入专业课的“水”中，使之入水有味而无痕。        

充分利用每一章的导学内容，明确告知学生本章的学习内容，学习目标，包括思政目标。让学生明白严谨工作态度的养成非一朝一夕，需要不断积累，同时多搜集一些工程案例，让学生理解知识不是孤立存在的，要学以致用，理论联系实际。        

课程名称        

流体力学        

本次课程目标：        

    通过本次课程的学习，理解理想流体运动微分方程，并推导出恒定总流动量方程，引入美国华盛顿州塔科马大桥倒塌实例，通过流体力学知识分析其发生事故的原因，最终使学生理解动量方程，卡门涡街在实际工程中的应用。        

思政育人目标：        

通过对动量方程，卡门涡街的学习，使学生认识到科学研究及今后工作一定要认真严谨，培养其良好的职业素养。        

（500字以上，图文并茂）        

一、实施过程        

     1.本节为流体动力学部分，通过恒定总流动量方程的学习，卡门涡街是工程中常见的现象，当水绕流桥墩，风吹过高耸建筑物时，都会产生卡门涡街现象，实际生活及工程中广泛存在。介绍卡门涡街时，插入震惊世界的1940年仅通车4个月塔科马大桥坍塌视频，这一事故引起了流体力学界的关注，从此开始了现代桥梁的风洞研究与试验。与一般实例相比，重大事件对学生往往会产生很强烈的震撼力，激发学生本节的学习兴趣。        

卡门涡街引起塔科马大桥坍塌        

2.布置课后资料查阅，流体力学中动量方程在工程领域还有哪些方面的应用？同时完成学习通中章节测试环节。        

3.通过动量方程方面的应用，使学生学有所用，明白所学知识与实际生活及工程问题是相互联系的，通过案例引导学生理论研究的重要意义，理论与实际要相结合，工作认真，正确态度对待科学研究。        

思考题：如何看待2020年5月5日虎门大桥出现的桥面抖动？        

二、取得成效        

    通过工程的案例，理解恒定总流动量方程，卡门涡街现象及原理，使学生认识到科学研究及今后工作一定要认真严谨，不能有有点马虎，教师感情投入的讲解来打动学生的心灵，促进学生职业素养和科学世界观的培养。将德育与知识融于一体，为学生传播正能量，树立正确的人生观，世界观，价值观。        

虽然学生的知识储备还不够，得到结果未必理想，但能够利用所学知识解决一些现实问题，对于学生来讲意义非凡，不仅提高了学习兴趣，更有了一种社会重担我也有力担的责任感和使命感。        

三、教学反思        

在课程设计中一定要以学生为中心，保证教学质量的前提下，适时的融入德育元素，注重“润物细无声”式的教育理念。        

充分利用每一章的导学内容，明确告知学生本章的学习内容，学习目标，包括思政目标。让学生明白严谨工作态度的养成非一朝一夕，需要不断积累，同时多搜集一些工程案例，让学生理解知识不是孤立存在的，要学以致用，理论联系实际。        

课程名称        

流体力学        

本次课程目标：        

    通过本次课程的学习，了解流体力学中理论及实验方面有突出贡献的科学家，以及一些经过历史长期检验的典型工程，这些与流体力学发展相依相伴，密不可分，是学生思想道德素质教育的有力抓手。        

思政育人目标：        

通过介绍科学家们不同时期的辛勤工作和伟大贡献，极大地推动了流体力学学科的发展，实现了突破，我们应铭记他们，对科学成果有敬畏感，培养正确的科学态度。        

（500字以上，图文并茂）        

一、实施过程        

     1.本节为流体动力学国内外代表人物及其相关贡献，英国物理学家牛顿提出了牛顿内摩擦定律，得到粘性的概念及变化规律；希腊阿基米德是记载中最早从事流体力学研究的学者，提出了浮力定律及杠杆原理；瑞士数学家欧拉提出流体运动描述方法，推动出理想及运动流体平衡微分方程，并且他身残志坚，双目失明的情况下还继续着自己的科学研究，我国航天之父，火箭之王钱学森冲破层层阻力回到祖国，为我国的航天事业做出了巨大的贡献。        

            牛顿                      阿基米德        

         欧拉                       钱学森        

2.布置课后资料查阅，流体力学中还有哪些代表性人物？同时完成学习通中章节测试环节。        

周培源                   冯卡门        

钱学森师徒在哥廷根大学会面        

3.通过流体力学代表人物相关理论方面的学习，使学生铭记这些科学家的贡献精神，并学习他们对科学研究严谨的态度和持之以恒的精神。如牛顿内摩擦定律，为巩固和加深学生对所学知识的掌握，课堂上进行相关习题的练习，检查学习效果。        

思考题：欧拉平衡微分方程和运动微分工程之间的区别与联系？        

二、取得成效        

    通过学习牛顿、阿基米德、欧拉、钱学森、周培源等流体力学家们在不同时期用他们辛勤的工作，极大推动了流体力学学科的发展及解决了实际工程中的很多难以解决的问题。学生们通过了解这些实例，铭记这些科学家，并且对他们的科学成果产生的敬畏感及崇拜感，更加激励自己严谨认真的对待学习和科学的态度，继而在自己的学习实践中将这种精神发扬光大。        

这些对于学生来讲意义非凡，不仅提高了学习兴趣，同时学到了一种伟大的精神，激励这学生在自己的人生道路上继续勇往直前。        

三、教学反思        

今后在课程设计中不断融入这些德育元素，给学生传播正能量，实现“全程育人，全方位育人”的思政理念。用这些科学家们的品格和成就激发学生的学习兴趣，坚定拼搏的信念。学习他们对于真理的渴望，对于科学严谨的态度，这些对于人生观和价值观尚未完善的青年学生具有很大的感染力和说服力。        

课程名称        

流体力学        

本次课程目标：        

通过本章的学习，学生理解实际流体的两种流态，流动阻力和水头损失的分类。        

思政育人目标：        

实验科学家，例如雷诺通过实验发现了流体运动的两种流态。流体运动是浮躁的，当理论研究成果不能满足实际需要时，只能提出一些假说，使学生懂得思维方式要开阔，灵活多样化，提高解决问题的能力。        

（500字以上，图文并茂）        

一、实施过程        

 1.本节为雷诺试验得出粘性流体的两种流态，层流，亦为片流，是指流体质点不相互混杂，流体作有序的成层流动。特点为有序性，水流呈层状流动，各层的质点互不混杂。紊流是指局部速度、压力等力学量在时间和空间中发生不规则脉动的流体运动。其特点为无序性、随机性、有旋性、混掺性，紊流受粘性和紊动的共同作用，具有耗能性。并列举自然界中哪些现象为层流和紊流。        

引导学生当理论研究成果不能满足实际需要时，只能提出一些假说，然后通过实验或直接在实践中去完善，直到最终正确的确立。流体力学的发展与这些伟大的科学家钻研探索的精神相依相伴，密不可分。阐明这一点，使学生懂得思维方式要开阔，灵活多样化，提高解决问题的能力。