融入課程思政的氣象統計分析教學案例設計

胡 芩，肖天貴，肖國杰，李明剛，馬 盼

（成都信息工程大學大氣科學學院，四川 成都 610225）

0 引言

習近平總書記在全國高校思政工作會議上指出，“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”[1]。人才無德而不立，我國高校教育人才的根基在于德的培養。高校教育要全方位貫徹黨的指導方針，堅持堅定正確政治方向，注重培養什么樣的人才這個根本問題[2]。高等教育除了要培養具有扎實的專業技能的人才外，更需要培養大學生優秀的人文關懷和思想道德。在新時代背景下，這是培養德智體美勞全面發展的一流棟梁的必備要求，也是建設新時代優秀大學的應有的必備道路[3]。當傳統的思想政治課程仍在發揮育德育人的目的的同時，專業課程思政教育的優勢正在逐漸展露其獨特的優勢[4-6]。結合專業學習，思想政治教育走進課堂是開展高校思政教育的重要途徑，課堂上學習專業知識的同時將思政元素有機融合，真正地在實現“潤物細無聲”式的育人目的，達到立德樹人的根本目的。

課程思政是一種較為新穎的教學模式，將各類專業課程與思想政治理論課相融合，以構建全課程和全程的育人格局。專業思政教育其實質是一種課程觀，不是增設一項活動或新開設一門課程[7]，因此有機合理的在專業課程中挖掘思政元素是其關鍵步驟之一。每個專業課程都蘊含著豐富的思想政治教育內容，教師在教學過程中應深度挖掘其中蘊含的馬克思主義哲學世界觀和方法論，塑造正確的人生價值觀，指導學生事業和人生的發展。同時注意要將專業知識和思政元素合理融合，否則不能達到思政教育的既定目標。

本文介紹了氣象專業課程《氣象統計分析與預報方法》思政教學中一些體會，具體以“回歸分析”章節為例，給出一個專業課思政教育的教學設計，希望能對其他課程思政教育元素的挖掘和設計帶來點靈感。

1 課程教學內容和目標

《氣象統計分析與預報方法》課程是大氣科學相關專業的核心必修課程，通常在大學三年級開設，此課程是氣象學的基礎，在地理、水文和環境等其他學科也有著廣泛的應用。本門課程的內容，是學習后續課程的前提和基礎。本門課程主要講解天氣與氣候數據資料分析中常用的統計方法原理及應用，結合不同的統計方法，建立各種氣象要素之間的關系，分析數據時空演變特征，最終達到對天氣和氣候進行診斷和預測的目的。

《氣象統計分析與預報方法》課程兼備梳理統計的理論性，又具備氣象預報的實踐性，蘊含著豐富的馬克思主義科學觀點，講授過程中許多概念和定理包含著深刻的哲學思想，所以教師可將專業知識地學習與哲學世界觀、價值觀和方法論等結合起來，本門課程有非常適宜與思政教育相結合。

通過本課程與思政教育相融合的學習，學生將掌握多種氣象統計方法的基本原理，能夠將其應用于解決專業實際問題，培養科學思維和科學精神，同時學習馬克思主義科學思想，塑造正確的人生價值觀。把思政元素有機地融入課程中，堅持學科專業性不變，在學習本專業的知識的同時，達到人才思想教育的效果。

回歸分析是統計學的基本方法，是氣象專業課程《氣象統計分析與預報方法》中第二章節，包含一元線性回歸、多元線性回歸和逐步回歸三部分內容。前承基本統計量的介紹，后銜接其他統計方法，是理解其他統計方法和下一步教學的基礎。它也是建立基本天氣預報方程的基礎，可以應用于計算機編程，具有很強的業務應用性和實踐性。

2 課程思政映射與融入點

回歸分析是氣象學要素統計分析中最為常見的一種方法，是用來尋找基于一些變量，對特定預報量未來估計的統計關系[8]。例如，我們要進行某地降水未來的預報（降水這一物理量即為預報量），選擇前期已有關的多個氣象要素（預報因子），建立統計關系方程式，分析預報因子與預報量之間的關系，最后使用預報方程對未來某刻降水做出預報估計。

本章節教學目標為理解一元回歸、多元回歸和逐步回歸方法的原理；能夠根據具體氣象數據選用合適的回歸方法，運用解決本氣象業務中的診斷和預報問題。

本章節中結合專業知識點，有較多的思想政治要素可以挖掘。首先，可以介紹回歸方法的創始人，科學家卡爾·皮爾遜的人生故事，介紹其科學精神，進行人生觀教育；其次，從回歸方程的概念、一元回歸、多元回歸和逐步回歸各知識點出發，同學生一起分析其蘊含的科學哲學。

課程思政教學具體案例如下：

2.1 回歸方法的創始人——科學家卡爾·皮爾遜的故事

卡爾·皮爾遜是博學的百科全書式的學者，是一位數學家、統計學家，他也是數理統計學的創建者，對生物統計學、氣象學等學科做出了重大貢獻。皮爾遜對“相關”這概念十分著迷，但是這一領域過于前沿，在最初的15年內，皮爾遜幾乎獨自鉆研這一領域。他結合所講授的課程，研究著概率理論和相關概念，并用例如擲硬幣等樸素方法觀察自然現象，用以證明抽象理論。在他不斷努力下，皮爾遜在前人關于相關概念的基礎上，最終定義和證明了“皮爾遜相關系數”。他被譽為現代統計科學的創立者，同時也促進了統計學的逐步完善。在他晚年，他仍然像年輕時那樣規則地生活和工作，直到生命彌留之際，仍然還在勤奮工作。

教師通過介紹科學家的事跡感染學生，使學生認識到生命的意義在于不斷奮斗，達到自我價值的實現，而不是貪于享樂。激勵學生以科學家為榜樣，奮發向上，貢獻社會，實現人生價值，為后世留下寶貴遺產。將這一知識點與科學精神、人生觀、價值觀結合起來。

2.2 回歸方程的概念與偶然性與必然性的辯證關系的聯系

2.3 多元回歸與科學哲學中的普遍聯系觀點的聯系

反映了兩者之間的關系可受到第三者的影響，體現出自然界各要素之間的普遍聯系、相互制約的特征，而統計學則是透過表象看清本質的途徑。將這一知識點與辯證唯物主義的世界觀和方法論聯系起來，讓學生科學地認識復雜多變的客觀事物，把握事物的本質發展規律。

2.4 逐步回歸中“最優”回歸方程的選擇與主要矛盾哲學思想的聯系

在一般情況下，如果多元回歸方程中的因子個數越多，回歸平方和就相對于的更大，則殘差平方和就越小，建立起來的回歸方程式也更容易通過顯著性檢驗。但反過來說，方程因子個數的增多會給結果帶來三反面不足：

（1）因為因子的增多，會增加計算量和計算時間，對計算機或服務器等設備性能要求增加；

所以怎樣選擇回歸因子，建立最優回歸模型，是氣象預報工作的一個重點和難點。通過介紹逐步剔除方案、逐步引入方案和雙重檢驗方案，教師將這一知識點與主要矛盾和次要矛盾這一馬克思主義哲學基本原理結合起來。主要矛盾是指在所有矛盾中最重要的，對事物的發展起決定作用。次要矛盾則次之，對事物的發展不起決定的作用。在辯證看待兩個矛盾的同時，必須分清先后吮吸，抓住主要矛盾，把次要矛盾放后。教育學生在學習、生活中抓住主要矛盾，把更多精力投入到“主要矛盾”上，集中解決它。作為年輕人，要學會看到長遠的價值，抓住能夠對人生產生重大影響的“主要矛盾”，不要揪著雞毛蒜皮的“次要矛盾”，著眼短期得失。

2.5 線性趨勢分析與國內外公共衛生事件數據相聯系，學習社會主義制度優越性

3 結語

本文介紹了氣象專業課程《氣象統計分析與預報方法》中“回歸分析”章節思政課程教學案例，介紹了與科學家的人生經歷、回歸方程的概念、多元回歸和逐步回歸中“最優”回歸方程的選擇、線性趨勢這五個知識點的思政融合點，將馬克思主義哲學的思想方法、世界觀和方法論貫穿于專業課課堂教學，達到類似“潤物細無聲”的潛移默化的教育效果。相較于傳統的思想教育理論課，氣象統計課程思政教育，打破了傳統的教學模式，讓學生在課程學習中實際體會到統計之內涵、領略氣象之優美。并且在思想上提高看待問題的深度、廣度和高度，把握事物發展規律，指導人生和事業的發展，立志在未來工作崗位上為國家氣象事業作出自己的貢獻。

但是課程思政是一個基礎性、長期性和系統性的教學改革工程，高校教師應不斷思考，緊跟時代發展，長期積累思政元素，并深化融入課堂，以立德樹人為己任，這也是教育工作者的長期任務。