行业发展需求大气物理学课程思政建设研究

刁一伟 杨孟 钱博

摘  要：气象类专业大学生肩负着气象事业发展的使命和重任，把思政理念和行业精神融入大气科学专业课教育，具有深远的意义。文章介绍和分析了大气物理学课程特点和思政教学改革模式，将哲学思维、科学精神、家国情怀、行业融入和社会责任等多种思政元素融入专业授课中，积极实践和探索更适宜本课程的思政教育方法，为大气科学同类课程的思政建设提供参考。

关键词：大气物理学；课程思政；气象行业

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）16-0093-04

基金项目：无锡学院2021年教学改革研究课题“《大气物理学》课程思政建设研究”（课题编号：JGYB202104）；江苏省教育科学“十四五”规划2021年度高教重点课题“ 产教融合背景下应用型本科高校实验室建设与管理研究”（课题编号：B/20 21/01/66）；无锡学院2021年教学改革研究课题“高校产教融合实验室建设的研究与实践”（课题编号：JGYB202106）。

作者简介：刁一伟（1977—），男，博士，无锡学院大气与遥感学院硕士生导师，讲师，研究方向为大气物理学与大气环境；杨孟（1981—），女，博士，无锡学院大气与遥感学院硕士生导师，讲师，研究方向为环境科学；钱博（1980 —），男，博士，无锡学院大气与遥感学院硕士生导师，讲师，研究方向为卫星气象。

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上強调，“把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”“要坚持显性教育和隐性教育相统一”“使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”［1］。可见，“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”始终是教育的根本问题。

立德树人是高校之本，所有课堂都有育人功能。无锡学院大气科学专业承担着为气象行业培养未来接班人的重任。2022年《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》指出气象类专业大学生肩负着气象事业发展的使命和重任，把思政理念和行业精神融入大气科学高等教育全过程，具有深远的意义［2］。充分挖掘课程思政资源，把马克思主义哲学思维、社会主义核心价值观、爱国情怀和社会责任融入课堂教学中，激励学生充分将个人理想追求融入国家事业和社会责任。还需充分发挥课程的德育功能，运用德育的学科思维，提炼大气物理学课程中所蕴藏的价值理念，在知识传授进程中融入理想信念层面的精神指引将是专业课程教学的必然趋势。

一、大气物理学课程的特点

大气物理学为教育部大气科学类专业教学指导委员会认定的大气科学本科专业核心基础课程，国内外高校大气科学及相关专业均开设本课程［3］。该课程是学生学习的开始，也是核心。

大气物理学主要研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律，课程内容包括地球大气演化和结构、基本气象要素、大气热力学过程、大气辐射及其能量传输等，是大气科学专业第一门核心基础课程，担负着专业兴趣启迪、基础知识建立和专业价值观引领的重要作用，对学生了解大气过程和规律，深入理解气象行业内涵和行业发展具有重要意义［4-5］，同时，也是教师将专业知识融入思政建设的关键一步。

无锡学院大气物理学课程依托和继承了南京信息工程大学的同类课程，主要面向大气科学、应用气象学、大气环境和雷电科学等专业本科生，经过几十年持续建设，21世纪以来课程得到快速发展，编著出版江苏省重点教材《大气物理学》［6］，2018年被评为“国家在线精品开放课程”，2020年被评为“国家一流本科生课程”。

二、课程思政元素挖掘和建设

1. 马克思主义哲学思维。自觉渗透辩证唯物主义的基本观点，以唯物辩证法为根本指导，分析大气物理成分的客观性、系统性和变化性等特征，阐发对立统一规律、量变质变规律、否定之否定规律对大气物理分析的重要指导价值。

2. 科学思维和科学精神。强调科学思维（辩证思维）方法的重要作用，如矛盾分析法、分析与综合、演绎与归纳等辩证思维方法，发现现象与本质、偶然与必然、可能与现实、真理与实践等对哲学范畴之间内在的辩证关系，弘扬追求真理、敢于质疑和实践探索、尊重逻辑和论证的科学精神。

3. 关心人类命运、坚守科学伦理。强调知识应用具有不同的伦理效应，坚持有利于国家和人民、有利于人类文明发展和人类命运共同体构建的道德立场，坚决反对将相关知识作为少数人谋利或坑害多数人利益的工具。

4. 挖掘气象精神与气象文化。将气象精神与文化融入大气科学专业课程，在课程教学中体现气象文化内涵，有助于气象行业与气象高等教育相融合，使课程思政教育紧贴气象事业发展需求，进一步提升高等教育服务气象行业的水平。

5. 家国情怀和社会责任。从学科发展史角度，阐述大气物理学所具有的社会政治特征和家国情怀。介绍本课程在我国最初设立的历史背景及对我国气象事业发展、国防军队建设及人民日常工作生活所产生的实际影响，列举气象界前辈如叶笃正先生从事大气物理工作的事迹，宣传他们的科技报国情怀和担当，激发学生学习本课程的责任感和使命感。

三、融合思政的课程教学方式改革

丰富思政教育资源，完善相关课程内容，改进教学方法，开展课程思政的系列实践，积极探索本课程思政建设的方法和路径。

（一）课程内容融入思政元素，探索思政内容的科学衔接

教学团队认真钻研教材，逐章逐节分析课程内容。细化课程思政建设要素，按上述课程思政建设核心元素建立相关要素体系；认真研读教材原有章节内容，力求将各类型思政要素与相关科学内容“无缝对接”、承转自然。每章的思政要素因章节内容差异而各有不同，所有章节的课程思政内容整体上基本覆盖本课程思政建设目标内容。目前本课程每章内容均附有恰当的思政要素，让学生在接受专业知识的同时自然接受思政教育，达到如春在花、如盐在水的作用。

例如，在大气气溶胶章节的教学中，首先提炼专业知识与思政内容的衔接点为“绿水青山就是金山银山”，通过对气溶胶与灰霾形成和污染事件、2013年9月10日国务院印发《大气污染防治行动计划》等教学内容的介绍，引入思政点，大气环境保护事关人民群众根本利益，事关经济持续健康发展，事关全面建成小康社会，事关实现中华民族伟大复兴中国梦。教师引导学生分组讨论我国从农耕文明、工业文明向生态文明的发展道路，为全人类生态环境建设、碳达峰、碳中和及清洁能源开发等所做出的重大贡献。这是中国高质量发展给全人类带来的信心，学生通过此思政点教育，增强了民族自豪感，坚定了道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，最终以科学合理的思政衔接点设计和思政点互动探讨达到思政教学目标。

（二）大气小处着眼，强化辩证思维

大气物理学研究的是大气，大气宽厚无垠，复杂多变，但精妙处常在细节。学习大气物理学，需要从小处着眼，把握众多大气物理要素之间的联系，弄清大气变化发展的规律，学生需熟练运用辩证思维方法去分析和钻研问题，在学习的同时努力实现科学创新。

例如，对大气静力学方程的普遍适用性问题研究。一般而言，大气静力学方程是在地面参照系下假定大气在铅直方向上处于静力平衡时推导出来的，对某地上空而言，大气在大多数情况下都可以近似看作处于这种平衡状态，所以大气静力学方程是普遍适用的；但是有时也会出现不可忽视的非静力平衡，如出现对流系统，不过，一旦出现非静力平衡，都会逐渐出现自毁机制使非静力平衡状态最终趋于平衡。因此，既有普遍性的静力平衡，也有特殊性的非静力平衡，而后者会向前者转化。对上述问题的认识，显然需要把握细节的功夫，更需要有对立统一、发展变化的辩证思维能力。

（三）个人成长犹如经历天气系统的生成和发展

雷暴云从出生到成熟经历了能量和实践的积累。形成阶段，从淡积云向浓积云发展，云的垂直尺度有较大的增长，云中大部分为比较规则的上升气流；成熟阶段，从浓积云发展成积雨云，伴随雷电和降水，云中除了有规则的上升气流外，同时有系统性的下沉气流；消散阶段，一阵电闪雷鸣狂风暴雨之后，雷雨云就进入消散阶段，云中已被有规则的下沉气流所控制，云体逐渐崩溃。人一生的成长其实与雷暴云的生成、发展过程非常相似，每次成功都不是偶然事件，需要日常学习、能力等多方面积累，才能从量变达到质变，最终迎来厚积爆发的那一刻；凭借运气和小聪明虽然能获得一时的成功，但这样的成功顶多是一场雷阵雨，无法持久，也更不可能继续发展成为超级单体甚至规模更大、能量更强的飑线［7］。天气系统的生成需要大范围相对均匀的下垫面、足够强的潜热和显热等能量，学生的成长下垫面就是扎实的学业基础、踏踏实实的做事态度，学生发展的动力和能量就是专业获得感、科学兴趣和永不言败的精神，所以个人无论在学习或者将来工作中，都需要培养终身学习的习惯，拥有乐观向上的人生态度，满怀生活兴趣和积极探索、踏实坚毅的精神，并形成科学合理的职业规划。

（四）实践触发感悟，注入气象精神，科学融合社会

课程注重在实践中学，在学中感悟科学知识的社会作用及自己的应有使命和担当。在教学中，教师多次指导学生将相关理论内容应用到实践中，提出具体的研究项目，并展开相关研究，从中感悟本课程的应用价值及自己应有的责任和担当。

例如，在学习“大气气体成分”和“大气气溶胶”时，教师指导学生分析南京地区气溶胶的尺度分布和变化特征，进一步指出气溶胶对气候和环境产生的影响，以及气候变化带来的气候危机和国际争端，激发和强化学生的环境保护意识和爱国情怀。

邀请气象部门技术专家、先进工作者、劳动模范等为学生做先进事迹报告或学术业务类专题讲座。线下实践配合课堂讲授，在科学活动和社会实践中应用专业知识。引导学生开展行业类和专业类相关主题活动，举办或参与气象知识或业务技能竞赛，组织世界气象日、气象科普推广等实践活动，到气象部门开展调研、参与气象会议志愿服务等。有目的性地安排气象专业学生到气象台站、气象博物馆参观学习；局校共同组织大学生到各地中小学传播气象知识和文化，等等。总之，通过科学的课程实践设计，体验式、开放式等多维活动形式，让学生在实践中切身体会气象精神和文化的博大精深，并將其渗透于他们的思想、行为和习惯，固化于他们的世界观、人生观，增强学生对气象行业的使命感、责任感和荣誉感，最终促进学生的全面发展。

（五）挖掘榜样力量，讲述气象人奋斗的故事

课程思政教学实践中，师生多次调研走访大气物理学界前辈，查阅相关大气物理学史资料，将科学与社会紧密融合，从国家和人民角度来看待大气物理学的课程价值，鼓励学生学好知识报效国家。以我国大气科学奠基人、优秀气象工作者的事迹为主，培养学生的家国情怀。例如，雷雨顺先生成功将能量天气学理论应用于暴雨、冰雹等强对流天气研究［8］。他之所以进行这项研究，是因为一件事的触动。1972年夏河北省发生罕见的冰雹，毁灭了上万亩丰收在望的农田。据了解，当时的雷先生怀着万分痛苦的心情，广泛深入调查，反复查阅国内外专业文献，花费两年时间，终于弄清冰雹产生的一般规律，写出《冰雹概论》，探索出一种基于能量天气学的新的暴雨、冰雹预报方法。著名气象学家顾震潮先生因祖国气象事业急需，于1950年毅然回国［9］，为我国云物理和人工影响天气、数值天气预报、大气探测和大气雷电等领域的开辟作出了杰出贡献。20世纪70年代初，他在组织人工消雹外场试验时，为当地一危重患者献血，期间不幸染上肝炎，医治无效，溘然长逝。顾先生的一生充分体现了“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的家国情怀。

四、课程思政建设实施成效

通过“一二三”课程思政新模式（一是根本方向：立德树人；二是线上线下混合；三是“思政引领—知识传授—能力培养”三项融合），大气物理学课程思政在大气科学专业本科生专业入门、思想引领和行业素养等方面，显示初步的教学成效，基本能够实现课程思政改革建设初衷。

思政理念深入专业课程。大气科学专业思想政治教育在过去教学上完全依赖思政课程的问题得到改善，经课程思政改革，学生逐步掌握综合运用辩证思维、经典思政理论去理解和分析自然现象的能力，能够将抽象理论知识与日常的大气现象紧密结合起来。利用实验实习或社会实践机会，实地寻访大气物理学界的优秀人物、优秀事迹，将他们的事迹变成课程思政的文字、声音、图像，印在学生的脑海中。

学生专业认知和专业素质不断提升。通过课程思政教育进一步深化对大气科学专业和气象行业的认识，尤其是经典理论的科学性及对当前气象问题分析的现实意义。依托气象行业优势，与全国各级、各部门气象业务单位进行产学研合作，建立大气物理学课程实验实习基地，丰富课程实习内涵，让学生熟悉与该课程相关的实际气象业务，让使命和担当在学习期间成为一种“现实”，提升学生的专业精神、思维方法、行为习惯和社会责任感，培养学生的报国情怀。

教师的认识和教学理念获得更新、教学能力获得提升。首先，随着课程改革深入开展，课程团队经历了挑战和机遇，激发出老师的责任感、使命感，在科研能力和实践教学水平上获得了提升。其次，教师不断更新国内外大气物理学领域的最新理论和技术，同时结合国内外最新教材和课程经验，通过丰富的图解和视频实例，为学生深入理解和实际应用所学知识提供帮助，通过线上任务布置、线下任务探讨，提升了学生解决问题和创新的能力，培养了他们大胆质疑、勇于探索、追求真理的科学精神。该课程线上线下的混合教学模式已在全国同类专业中起到了示范作用，也有利于气象业务教学的工作效率和教学质量的提高［10］。

五、结语

高等院校培养学生爱国情怀和行业精神对气象行业当前及未来发展以及气象类高校自身核心竞争力与人才培养水平提升意义重大。无锡学院大气物理学教学团队将与气象业务单位进一步加强合作，建立健全课程思政的过程融入机制，紧贴行业需求培养建设者和接班人。大气物理学课程是大气科学专业本科生第一门基础专业课程，挖掘思政元素并融入教学实践中，对培养学生的哲学思想、科学思维、家国情怀、行业精神和社会责任感具有重要的意义。有效的教学设计和思政实践，有助于實现专业教育与思政教育的同向同行。目前课程的评价体制仍然存在一些不足，需持续完善，思政评价的主观性较强，需要建立一套完善且科学的评价机制，才能把课程思政实施后的实际效果和社会影响体现出来。

参考文献：

［1］ 习近平. 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面［N］. 人民日报，2016-12-09（01）.

［2］ 吴鹏飞，王昀，龚嫄，等. 气象精神与文化融入气象高等教育的路径研究［J］. 气象研究与应用，2022，43（03）：125-130.

［3］ 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准［M］. 北京：高等教育出版社，2018.

［4］ 安俊琳. 《大气物理学》课程教学的几点思考［J］. 湖北函授大学学报，2013，26（11）：104+110.

［5］ 丁菊丽，金赛花，程小平，等. “大气物理学”混合式教学实施策略与实践反思［J］. 教育教学论坛，2020（20）：200-202.

［6］ 银燕，刁一伟，刘超，等. 大气物理学［M］. 北京：气象出版社，2018.

［7］ 郭亚娜. 《航海气象与海洋学》课程与课程思政融合探究［J］. 湖北开放职业学院学报，2021，34（17）：77-78+81.

［8］ 王兵. 安徽省气象局开展学习雷雨顺精神大讨论［N］. 中国气象报，2008-07-01（02）.

［9］ 周晓平. 怀念我的恩师顾震潮先生［A］//辉煌的历程——回顾中国地球物理学会60周年专刊［C］. 北京：中国地球物理协会2007：198-199.

［10］ 李旭炯. 思政教育融入气象专业课程的教学实践研究——以《气象雷达维护与维修》课程为例［J］. 才智，2022（35）：29-32.

（荐稿人：王红磊，南京信息工程大学硕士生导师，副教授）

（责任编辑：胡甜甜）