天气学原理课程思政教学探索与改革

摘"要：为实现全面育人目标，培养高素质大气科学人才，在课程讲授过程中融入思政元素，进行课程思政改革和探索具有重要意义。该文根据兰州大学大气科学学院本科生专业课程天气学原理的课程特点和知识体系，深入挖掘课程中包含的思政元素并融入课堂教学，给出相应的教学设计与案例，探索天气学原理课程思政教学改革，实现知识传授与价值引导有机融合，最终达到“立德树人”的目的。

关键词：大气科学；天气学原理；课程思政；教学改革；价值引领

中图分类号：G641"""文献标志码：A"""""文章编号：2096-000X（2025）01-0051-04

Abstract：Toachievethegoalofcultivatingwholepersonsinallaspectsandtobettercultivatehigh-qualityatmosphericsciencestalents，itisimportanttointegrateideologicalandpoliticalelementsinreformandexplorationintheteachingprocess.Inthispaper，accordingtothecharacteristicsandknowledgeofPrincipleofSynopticWeather，wein-depthexcavatetheideologicalandpoliticalelementsandintegrateintothewholeteachingprocess，providethecorrespondingteachingdesignandcasesandexploreideologicalandpoliticalteachingreform.Theaimistorealizetheintegrationofknowledgeimpartingandvalueguidance，andfinallyrealizethegoalsofmoralityeducation.

Keywords：atmosphericscience;PrincipleofSynopticWeather;curriculumideologyandpolitics;teachingreform;valueguidance

党的十八大以来，习近平总书记围绕培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这一根本问题，以高远的历史站位、宽广的国际视野、深邃的战略眼光[1-2]，提出教育要坚持把“立德树人”作为根本任务[3]。2020年，《高等学校课程思政建设指导纲要》提出所有高校和学科专业全面推进课程思政建设，以全面提高人才培养能力为核心点，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给。思政教育解决的是“培养什么人”“如何培养人”的问题，是我们党和国家的优良传统和各项工作的生命线。始终坚持以德立身、以德立学、以德施教，注重加强对学生的世界观、人生观和价值观的教育，传承和创新中华优秀传统文化，积极引导当代学生树立正确的国家观、民族观、历史观、文化观，从而为社会培养更多德智体美劳全面发展的人才，为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人[4]。而专业课程思政的目标是将社会主义核心价值观融入教学全过程[5]，实现知识传授与价值引导有机融合，最终达到“立德树人”的目的。目前，高校也积极行动，专业课程教师对如何开展课程思政工作进行了积极的探索和研究[6-9]。专业课程的课堂作为传播知识和培养学生能力的主战场，教师在教学过程中对学生进行价值引领，最大化地发挥课堂主渠道功能[10]。但不同的专业课包含不同的思政元素和内涵，在教学过程中需要不断探索和挖掘，以万物润无声的方式自然融入课堂教学，达到思政教育的目的。而创建课程思政教学案例库是目前开展专业课程思政教学改革的一个有效方法[11]。气象局在《全国气象现代化发展纲要（2015—2030年）》中明确提出，建设具有世界先进水平的气象现代化体系，达到四个一流战略目标，即一流装备、一流技术、一流人才、一流台站[9，12]。因此，气象科学建设和培养新时代的气象工作者，大气科学专业课程的课堂教学更应充分发挥育人的主渠道和主阵地作用[10，13]，将思政教育贯穿于教学全过程[14-15]。

一"天气学原理课程思政改革设计

（一）"课程特点和知识体系

天气学原理课程是兰州大学大气科学学院大气科学类本科专业的核心专业课程，是研究天气系统和天气现象发生、发展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预测未来天气的学科[16-17]。通过本课程的学习，要求学生掌握天气学的基本原理、主要的方程和结论，具有一定的推导基本方程和公式的能力，初步做到利用天气学的知识解释和分析基本天气事实，为今后天气预报业务工作中应用天气学的基本理论打下必要的基础。本课程知识体系主要概括为三个部分：第一部分是天气学主要原理和基本规律，包括气团与锋、温带气旋与反气旋、大气环流等[18]；第二部分是高低纬天气系统的发生发展原理，包括阻塞高压、切断低压、副热带高压、热带气旋、赤道辐合带、东风波等；第三部分是亚洲季风环流系统和中国天气形成机理，包括寒潮、降水、对流性天气等。

本课程理论性很强，涉及较多的先修专业课程基础知识，如大气运动的基本方程、大气的稳定性、地转偏差、大气的结构等，且天气学中锋面、气旋、高空槽脊、三圈环流和西风带波动等重要天气发展的基本理论以及季风、寒潮、降水天气系统等与实际天气预报业务紧密相关。在全球气候变暖背景下，极端天气气候事件频发，如极端暴雨、干旱、极寒、热浪等极端天气事件发生频率增多，临近、短期和中长期天气预报均对日常生活和民生保障以及各行各业的重要性越来越高。因此，学习本课程具有重要的现实意义。但目前天气学原理课程缺乏思政元素的系统归纳和融入[10]等方面的探索和研究。因此，在课堂教学过程中，如何让专业课堂发挥理论知识传授和专业价值观引领和启迪，让学生掌握天气学原理基础理论知识的同时，有效地进行价值引领[10]，是非常有必要的。

（二）"课程思政元素探索和挖掘

根据本课程的特点和知识体系结构，深入挖掘天气学原理课程中的思政元素并融入课堂教学，真正做到“守好一段渠、种好责任田”[17]。将本课程中挖掘的思政元素总结为家国情怀、科学精神、传统文化、文化自信、专业自豪感和责任感几个方面。在各章节中根据课堂讲授的内容进行思政元素设计和融入。

1"家国情怀：对大学生进行爱国主义教育，树立知识报国的远大志向

在气象学发展的历史过程中，有许多著名的科学家。如中国动力气象学的创始人，著名大气科学家赵九章先生[5]。1938年，赵九章先生在德国柏林大学获得气象学博士学位，回国后他将物理学和数学的相关方法和理论引入气象学中，对我国气象学的突破性发展起到了重要贡献[19]。也有如中国科学院院士叶笃正等老一辈科学家，为我国气象事业奉献了一生，体现了“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的责任担当和家国情怀[10]。叶笃正先生是国际上著名的气象大师，为气象事业的发展作出了卓越非凡的贡献。1948年，叶笃正先生在美国芝加哥大学获得博士学位，因其博士论文中研究的“大气长波能量频散”问题在国际上引起轰动，当时，他的导师罗斯贝先生劝他留在芝加哥大学教书，但叶先生心系祖国，一心想回国，但当时因抗日战争还没结束，困难重重没法回国，直到1950年10月，在罗斯贝先生的大力帮助下，叶先生终于回到祖国的怀抱。我国第一张天气图就是叶先生回国后手把手教气象工作者们绘制出来的。而叶先生的诸多开创性理论，如青藏高原气象学研究、东亚大气环流和季节突变理论、大气长波能量频散理论、大气运动的适应尺度理论、阻塞高压形成和维持理论等都是天气学中的重要理论，而他的“大气长波能量频散理论”至今仍然是天气预报重要的三大经典理论（罗斯贝大气长波理论、叶笃正大气长波能量频散理论、查尼大气斜压不稳定理论）之一。由于他在气象学中的卓越贡献，2003年被世界气象组织授予第48届国际气象组织奖，2005年获得国家最高科学技术奖。此外，叶笃正先生也为我国培养了一大批优秀的气象学家，如中国科学院曾庆存院士、吴国雄院士、黄荣辉院士、李崇银院士等。曾庆存院士在2016年获得第61届国际气象组织奖，2020年获国家最高科学技术奖。曾先生在接受采访时说了这么一段话：“得到这个奖项我心情很平静，我还是要照样耕耘，照样带学生。毕竟国家让我上大学，没有这个我就没有这些。感谢国家，因为国家不强大，我能做什么？因为这个是真真正正，从内心的感激。”这些优秀的老一辈气象学家一生都在为气象事业默默奉献，体现了“想国家之所想、急国家之所急、研国家之所需”的责任感和使命感，以及为国家和人民牺牲自我的崇高精神和家国情怀[10]。在天气学原理课堂讲授过程中引入这些经典的案例，将家国情怀融入教学过程，让学术产生心灵的共鸣，以此培养同学们的家国情怀和奉献精神。

2"科学精神：塑造大学生勇于追求真理和科学探索的精神素养

在天气学漫长的发展历程中，无论是科学家还是气象工作者都表现出了卓越的追求真理、勇于探索的科学精神[17]。如19世纪20年代，挪威气象学家V.Bjerknes（挪威学派的代表人物）和他的团队发现了重要的天气系统——锋（温度变化及恶劣天气来临主要是与风剧烈变化的分界有联系，也就是冷暖空气的分界），并提出在天气图上定锋面时，用蓝色代表暖锋，红色代表冷锋。但当时只有21岁的罗斯贝（后来成为芝加哥学派的重要代表人物）大胆提出建议：天气图上定锋面时，应该用冷暖色调和锋面颜色统一，即冷色调蓝色定冷锋、暖色调红色定暖锋，气象尊师Bjerknes先生和其团队认为这样更科学，因此罗斯贝提出的锋面颜色沿用至今。正是罗斯贝先生这种严谨的科学态度和勇于挑战的勇气，以及创新性思维，造就了他在大学科学领域的辉煌成就。他的大气长波理论、三圈环流理论等为现代天气预报奠定了重要的理论基础，而他在大气湍流、海洋学和气象学边界层、大尺度环流、数值预报、大气化学和海洋深层对流等领域的开创性研究为大气科学发展作出了卓越贡献。将科学精神融入天气学原理课堂教学全过程，培养和塑造学生严谨的科学态度，以及勇于追求真理和科学探索的精神素养。“我爱我师，我更爱真理”，大力弘扬追求真理和勇攀高峰的科学精神，这也是科学的本质和灵魂[20]。

3"传统文化：增强大学生对传统文化的自豪感和认同感

2017年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》，将中华优秀传统文化从核心思想理念、中华传统美德、中华人文精神三个层面进行了总结。因此，在天气学原理课程中充分挖掘中华优秀传统文化中的思政教育元素并融入教学过程。例如在讲锋面时，可以引用古人的诗句“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂”来描述华南准静止锋附近的天气；在讲江淮梅雨时，宋贺铸的《青玉案》词句“一川烟草，满城风絮，梅子黄时雨”和宋陈岩肖在《庚溪诗话》中的“江南五月梅熟时，霖雨连旬，谓之黄梅雨”将江淮梅雨描述得淋漓尽致。也有不少诗句描绘不同季节的降雨，春雨轻柔，多情温暖，如“天街小雨润如酥，草色遥看近却无”“林外鸣鸠春雨歇，屋头初日杏花繁”“细雨鱼儿出，微风燕子斜”；夏雨多雷阵雨，急促猛烈，如“骤雨过，似琼珠乱撒，打遍新荷”“黑云翻墨未遮山，白雨跳珠乱入船”“狂风骤雨暗江千，萧籁山中夏亦寒”；秋雨阴冷缠绵，如“雨声飕飕催早寒，胡雁翅湿高飞难”“阑风伏雨秋纷纷，四海八荒同一云”“尘起一月忧无禾，瓦鸣三日忧雨多”；而冬季的银装素裹别有一番景象，如“终南阴岭秀，积雪浮云端”“风吹雪片似花落，月照冰文如镜破”“青海长云暗雪山，孤城遥望玉门关”等。在天气学课堂中，引入与不同章节内容相关的古诗词、名句、谚语等，让课堂成为思想教育的有效载体，培养学生的爱国情怀和对传统文化的热爱。

4"文化自信：增强大学生的文化自信心

据记载，最早的天气现象出现在约公元前1300年至约公元前1046年。我国殷代的317片甲骨文中，发现有107片与气象有关。这是已知的世界上最早的天气预报。这种方法，我们的祖先大概使用了几千年之久。我国殷周时期已经总结出许多预测天气变化的看天经验，如《诗经》中记载：在冬天，当天空出现漫天一色的阴云即“上天同云”时，则未来要“雨雪雰雰”；当夏天看到乌云发展即“有渰萋萋”时，则将大雨瓢泼，即“兴雨祈祈”了。我国民间还有很多预报天气的谚语，如“朝霞不出门，晚霞行千里”，意思是早上太阳从东方升起，如果大气中水汽过多，则由于大气对光的散射、投射等作用，一些波长较短的青光、蓝光、紫光被大气散射掉，只有红、橙、黄光穿透大气，天空染上红橙色。红霞则表示西方的云雨将要东移过来，所以称“朝霞不出门”。到了晚上，若天空出现晚霞则表明云雨已移到东方，天气即将转晴，所以有“晚霞行千里”[21]。还有“日没胭脂红，无雨也有风”“太阳照黄光，明日风雨狂”等也是这个道理。还有一些表示危险的气象谚语，如“雨前风，几时停，风雨交加须当惊”等[22]。现在，我国综合国力增强，国际影响力日趋扩大，我们更应该各方面保持自信。在天气学原理课程讲授过程中，在相关内容中引入古书中的气象记录、合适的谚语、古诗名句等思政元素，增强大学生的文化自信。

5"专业自豪感和责任感：增强学生的专业自豪感与责任感，学好大气科学专业知识，服务社会，报效国家

随着气候变化加剧，极端天气发生频率增加。许多灾害性天气发生都与本课程中的锋面、气旋、台风、急流及季风等天气系统密切相关。因此，在讲授这些内容时，引入灾害性天气造成的重大损失让学生深知学习天气学知识的重要性以及气象人担负的责任。例如，在讲述锋面、寒潮时，可以引入2008年1月中旬到2月上旬我国南方的冰冻雨雪天气来加深学术对天气系统的理解，增强专业责任感。据统计此次雪灾造成我国南方地区房屋倒塌48.5万间，损害房屋168.6万间，因灾害造成的直接经济损失高达1516.5亿元。而每年汛期，暴雨不仅造成当地房屋倒塌居民被迫转移，也造成严重的经济损失。如2021年郑州“7.20”特大暴雨，造成直接经济损失约532亿元，受灾人口188.49万人。我国沿海地区常遭受台风侵袭，造成严重经济损失和人员伤亡。如2009年的台风“莫拉克”造成台、闽、浙、赣几个省重大损失，遇难人数600人以上，8000余人被困，造成台湾省数百亿台币和大陆近百亿人民币的损失[23]。气象工作者们始终坚守在一线，为防灾减灾作出了重要贡献。很多坚守在基层的气象人，他们把基层群众的所念所想当成自己的分内事，坚持“人民至上，生命至上”，把群众的安危放在第一位。如桂林市气象局选派驻村干部李文三（全州县石塘镇寿福村第一书记），就是在洪水中逆行的典型代表[24]。而现代天气预报服务已渗透到各行各业，包括航空航天、交通、军事等方面，有不少优秀的大气科学毕业生在不同岗位上发挥着重要作用，如兰州大学2006级大气科学学院校友胡学平和许平平夫妇，先后参加了60余次航天发射中的气象保障任务，由于工作中的突出贡献，2017年，双双被航天发射中心评为“优秀科技工作者”，成为名副其实的“航天夫妻”。在课程讲授中，通过引入典型案例增强学生的专业自豪感与责任感，鼓励学生学好大气科学专业知识，服务社会，报效国家。

二"结束语

在天气学原理课程思政的改革和探索中，根据课程特点，挖掘并总结出五类课程中包含的思政元素，即家国情怀、科学精神、传统文化、文化自信、专业自豪感和责任感。在教学过程中贯穿和融入思政教育，促进学生学习和掌握天气学专业知识的同时，将价值引领落到实处。实现知识传授与价值引导、科学素养与人文精神的有机融合[11]，最终达到“立德树人”的根本目的。

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基金项目：国家自然科学基金面上项目“双碳背景下甘肃大气污染特征及其健康风险模拟研究”（42375177）；兰州大学教学改革项目“《天气学原理》课程教学团队项目”（JXTD-2020-211861）；兰州大学示范课程建设项目“天气学原理课程思政示范课程项目”（KCSZ-2021222089）；国家自然科学基金面上项目“甘肃典型传染病对气候变化的响应及其模拟研究”（41975141）

作者简介：马玉霞（1974-），女，回族，青海民和人，理学博士，教授，博士研究生导师。研究方向为天气气候变化及其影响，极端天气及其影响。