空天动力专业融合课程思政实践教学研究

作者: 车碧轩,白晓,李清廉

[摘 要] 空天动力类专业课程因其理论艰深和纯工科的性质,具有较大的教学难度,而空天动力技术恰恰是我国空天技术领域的短板。如何教出学员的动力专业自信,一直是困扰教员的痛点。从我国空天动力技术发展历史角度出发,总结诠释了包含创新意识、民族气节、爱国主义精神等在内的多项思想政治教学切入点;探讨了如何通过理论知识与课程思政的有机融合实现在潜移默化中让学员沁润中华民族优秀品质与宝贵精神;介绍了军队院校在融合军事教育与课程思政上开展的最新探索。

[关键词] 航空航天;飞行器动力技术;专业自信;课程思政

[基金项目] 2021年度湖南省教学改革项目“以应用效果为导向的‘推进系统试验方法’课程自主学习—互助教学模式研究”(yjsy2021023)

[作者简介] 车碧轩(1990—),男,四川西昌人,博士,国防科技大学空天科学学院讲师(通信作者),主要从事空间先进推进技术研究;白 晓(1990—),女,河南洛阳人,博士,国防科技大学空天科学学院助理研究员,主要从事火箭及其组合推进技术研究;李清廉(1974—),男,河南三门峡人,博士,国防科技大学空天科学学院教授,主要从事火箭及其组合推进技术研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)09-0059-04 [收稿日期] 2023-10-18

引言

航空航天技术紧系国防、关乎民生,相关技术人才不仅要具有高超的专业技术水平,还应具有强烈的爱国主义情怀和坚定的理想信念。航空航天,动力先行。长期以来,媒体报道的国产飞机发动机“心脏病”的问题,无形中让学员形成了不自信的心态,在一定程度上消磨了学员的学习热情。2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,要用好课堂教学这个主渠道,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[1]。习近平总书记的讲话为改进空天动力类课程教学效果指明了努力的方向,在空天动力类专业的课程教学过程中,在完成知识传输的同时,进一步完善学员能力培养和价值塑造功能,坚定学员对中国空天动力事业的信念和信心,激发学员的学习热情,达到良好的正反馈作用[2-3]。

一、飞天文化和技术创新史中的思政素材

中国人自古就有飞天梦想。在新疆哈巴河县的多尕特山谷的岩石上,考古学家在一幅距今已有上万年的岩画中发现了疑似飞机、飞碟的图案,体现了古人对“飞行器”最原始懵懂的想象;从嫦娥奔月的古老传说,到万户飞天的大胆尝试,再到载人航天、月球探测和火星探测,作为人类历史上最早仰望星空的那批人,探索未知、开拓创新一直深植中华民族的文化深处;清末民初,中国科学技术不甚发达,但仍然涌现出了冯如、李宝焌这样的航空先驱,凭一己之力紧追世界航空技术前沿,充分体现了自强不息的民族精神;新中国成立初期工业基础较为薄弱,老一辈航空航天人凭借敢于战胜一切艰难险阻的坚韧品质和勇于克服一切困难的坚定信心,在发奋图强中创业,在改革开放中进取,在荒漠中、在大山里、在算盘和笔杆上,构筑起了专业配置、功能齐全、设备完善的航空航天科技工业体系。

当今世界正处于各国博弈的历史时刻,作为与国防科技密切相关的航空航天动力技术,一直面临着国外势力的阻挠和破坏,随时可能遭遇“卡脖子”的窘境。在这样的历史背景下,更加迫切地需要艰苦奋斗的精神和坚定不移的文化、技术、制度自信。通过课程专业内容与这种精神的结合,为培养能吃苦、能战斗、能攻关的航空航天动力人才起到了至关重要的作用。回顾历史可以发现,从谢缵泰、冯如这样的航空先驱,到钱学森、吴仲华这样的大国巨匠,他们立志学习航天技术的主要动机是为了报效祖国,增强国家的国防实力。这些鲜活的历史故事,是引导学员树立正确的世界观、人生观和价值观的宝贵财富。

二、空天动力类专业课程思政改革举措

空天动力类专业课程理论艰深,纯工科性质强,通过融合技术历史的教学,增强课程思政的教学效果,强化学员信心,发挥课程思政与理论知识学习的双向作用,根据不同教学阶段的教学安排,有针对性地在教学模式和教学方法上开展创新。

(一)丰富绪论教学内容,讲好中华民族空天故事

在绪论部分介绍相关技术的发展历史和经典故事,通过完整地讲授人类空天技术的发展史、准确呈现中华民族的全面贡献,对树立学员在专业方面强烈的民族自豪感和自信心具有重要作用。一堂好的绪论课,不仅要帮助学员了解本门课程的课程内涵、学习对象和内容结构,还应当能够充分激发学员的学习兴趣,树立学好这门课程的学习信心。

近现代航空航天动力技术的发展创新主要由西方国家主导,讲授的大多是西方国家动力技术发展故事,容易引起学员对我国航空航天动力技术的不自信,消磨学员的学习热情,打击他们学好这门课的信心。为了解决传统绪论教学的这一短板,需要对绪论教学内容进行拓展和丰富,在客观陈述世界近现代航空航天技术创新史的同时,补充中华民族的飞天梦想、古代创新和近现代发展情况,讲述中国著名航空航天动力技术代表人物的奋斗故事,让学员通过绪论的学习,既能看到自己的差距,也要树立信心,坚信中国人一定能够学好航空航天动力技术,中国的技术发展总有一天一定能够达到世界先进水平。

(二)优化理论教学过程,让专业历史故事助推理论知识的消化吸收

空天动力类专业课程的主体任务是完成理论知识的传授,课程内容的安排则要围绕知识体系特点来设计。在理论教学的主体阶段如果以太过生硬的方式插入历史内容有可能弄巧成拙,不仅无法达到良好的教学效果,甚至有可能干扰学员对理论知识的学习。因此,这一阶段课程在内容上应与理论知识内容密切相关,在引入形式上杜绝“你讲我听”的被动“填鸭式”教学,而是做到“随风潜入夜,润物细无声。”(唐·杜甫《春夜喜雨》)。

以“叶轮机械三元流动理论”这一部分内容为例,该理论由我国著名的爱国航空先驱吴仲华先生最早提出。吴仲华先生一生成果斐然,对我国航空航天推进、工程热物理等领域贡献卓著,他和夫人辗转回国的故事更是充满传奇色彩。在进行理论教学的同时,如果能适当结合吴仲华先生的故事,将十分有利于激发学员的爱国主义情怀。在讲授这部分内容之前,可预先布置作业让学员自主收集“叶轮机械三元流理论”和吴仲华先生的相关资料,并在课堂上由学员讲述收集的资料并互相补充,教员则对理论知识部分的内容进行补充和展开,完成理论教学内容后,以具体应用案例分析该理论在世界航空航天推进技术发展中的重要价值。通过这样一堂课的学习,学员既加深了对该理论知识点的认识,又受到了吴仲华先生故事的激励,形成了良好的助推效果和协同效应。

(三)创新实践教学形式,在实践中自觉提升专业信心

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”(宋·陆游《冬夜读书示子聿》)实践课程不仅能够培养学员对理论知识的实际运用能力,还有利于学员工匠精神的培育和工程能力的培养。实践过程的参与度较强,内容体会生动自然,通过创新实践教学形式,结合我国空天技术发展成就与实物,引导学员在实践中自觉强化信心,达到非常深刻的教学效果。航空航天动力类专业课程的实践教学环节包含发动机实物参观和发动机实验两部分,前者主要围绕国内外各型号发动机实物进行系统结构的讲解,后者需要在教员的指导下进行发动机点火/运行实验,并对获得的实验参数和实验数据进行进一步分析。

在发动机实物讲解部分,讲解对象可以重点围绕国产各型发动机的结构技术特点和性能水平展开,讲解内容既要客观陈述与国外先进水平的差距,也要进一步说明造成差异的内、外部原因,更要和学员一起讨论我国为克服差距做出的努力,还要指出我国所采取的独特创新性改进,让学员正视差距、坚定信心,激励学员通过努力将相关技术发展到世界先进水平。

三、军队院校课程思政新形态探索与实践

军队院校人才培养目标包含立德树人和为战育人的双重要求。在此背景下,国防科技大学高等数学教学团队将军事课程教育与课程思政相结合,融入专业课程教学实践,在深入挖掘科学文化课程蕴含的课程思政、军事素质培养元素的基础上,围绕科学文化教学内容所需的知识应用、能力塑造、思维方法、价值理念及精神追求,对理论知识与思政、军事课程元素进行有机、有效、有意地融合[4]。

我校在空天动力类专业课程的教学实践中充分汲取中国古代文化中的“飞天”元素和技术发展史的营养,围绕军事课程教学应用背景,以案例教学作为集中着力点,开展了具备军事课程教学特色与学校特色的课程思政教学改革探索,在有效提升动力学员专业自信与专业兴趣的基础上,进一步培养了专业课程的强烈学习动机和专业课程知识应用能力,取得了思想政治教育与军事课程教育双重思政教学收益,对理论教学形成良好的正反馈效果。具体采取的举措如下。

(一)优化教学内容体系

传统的空天动力课程知识体系相对固定,其问题来源和研究对象往往集中在生产生活等一般领域,涉及参数范围较为常规,题设条件较为理想和简单。近年来出现的高超声速飞行器、跨域、跨介质飞行器等新域新质设备装置,结构独特、原理创新,经常出现复杂、极端的基本物理现象,涉及独特、极限的状态参数范围,为此需要采用大量不同常规的技术方案。如果仅照本宣科,继续使用传统的知识体系与教学案例,难免出现“水土不服”的情况,不利于新型军事课程教学对人才的培养。空天动力类专业课程主要包含“喷气推进原理”“工程热力学”“推进系统实验方法”“传热学”等课程,针对军事人才培养的特殊需要,我校对课程教学内容进行了系统优化。以“喷气推进原理”课程为例,该门课程针对新域新质作战力量的空天融合趋势,通过提炼共用基础理论、梳理发展脉络、辨析技术异同,构建起完善融合的空天动力装置知识体系,进一步为学员打通航空航天动力技术融合军事课程的应用壁垒。

(二)深入挖掘课程思政与军事课程教学特色素材

军人价值塑造既需要思想政治教育的不断引领,也需要在专业课程教学中无形渗透思政元素。传统空天动力课程以专业知识为主,缺乏系统的课程思政设计;已有的少量思政案例主要来自国外动力技术发展史,亲和力较差;思政元素的引入通常以讲故事、讲历史的方式呈现,较为生硬尴尬,处理不当极易引起学员的反感。与此同时,受教学内容制约,现有思政内核缺乏军事课程特色,不利于培养学员的强军志趣和军人意志。教学团队深入挖掘军事课程特色思政教学资源,从“新时代强军兴军楷模”“学校空天动力技术发展史”“优秀毕业学员事迹”等不同层面,广泛搜寻“课程内容相关事”“军事应用关键事”和“教员学员身边事”,形成具有良好亲和力的教学“资源池”;在此基础上,军事课程教学特色和思政实践教学坚持“合理切入”的原则,并结合课程主体内容开展,遵循“化整为零”的策略,将总体目标有机分散至不同课程,通过营造实践氛围、强化学员研讨,实现军事课程教学特色和思政内核的自我发现。

(三)打造高效案例教学

伴随作战形态的变革,瞬息万变的多维作战环境将带来更多在教材、手册中未见的新情况、新问题。为应对新型作战,军事人才必须具备灵活分析、解决问题的能力,不拘一格、勇于开拓的创新精神,以及分工协作、协调配合的团队意识。传统热力学教学模式着重于理论知识的迁移和知识脉络的梳理,缺少对于学员综合实践能力的培养,所采用的实践教学模式主要为演示验证性实验案例,学员的积极性和参与感不足,教学效果难以达到预期。教学团队通过紧扣军事前沿,重塑“点—线—面”三层次案例教学内容,实现知识的内化、串联与综合运用;通过融合军事课程能力培养与军人价值塑造,从“理—实—思”三个维度优化案例设计,在理论知识学习的基础上,进一步拓展、挖掘教学案例的实践能力训练与思政内核渗透功能;根据学员专注力变化情况,动态转化师生角色定位,按照“引—伴—放”三个步骤,灵活运用自主学习、互助学习等多种教学方法,充分强化案例教学效果。

(四)开展教员军事课程特色和思政理论培训

开展教员军事课程特色和思政理论培训,深入一线部队代职、参训,提高教员自身的军事课程教学特色和思政素养,形成研战教战的良好风气;定期组织集中备课、教员专修活动,选拔骨干教员赴国内外高水平大学跟班听课,加大力度激励教员参加各类教学能手比赛,持续提升教员教学能力;强化师德师风建设,实行竞争上岗制度,优先安排品德端正、作风过硬的教员承担教学任务;加大年轻教员培养力度,建立健全传帮带制度,构筑老中青年龄结构合理、职称结构互补的教员团队。

结语

一个时代有一个时代的主题,一代人有一代人的使命。新时代的空天动力类专业课程,虽有其理论艰深和纯工科的特性,但我们有璀璨的历史积淀,更有丰硕的领航成果。扎实讲好课程思政,坚定夯实科技自信,通过丰富绪论教学内容、优化理论教学过程、创新实践教学形式,将课程知识体系和中华民族几千年绵延进化的飞天梦想与创新实践深度融合,实现能力培养和信念信心的共进共赢,推进知识传输与价值塑造的同向同行,挺身扛起时代担当,接续完成历史使命。

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