應(yīng)用氣象學(xué)課程思政建設(shè)研究與實踐

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）21-0174-0

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2025.21.039

Abstract：Inthispaper，weexplorehowtointegratetheideologicalandpoliticalelementsinAppliedMeteorologycourseto realizetheorganicintegrationofprofesionalknowledgeandideologicalandpoliticaleducation.Throughtheresearchof curricumreform，combinedwithpracticalteachingexperince，proposetodeplyexcavatetheideological-politicalelementsfrom fieaspects：introductionofpoliciesandregulations，promotionofthespiritofscience，inspirationfromlifeexamples，dialectics ofnatureandinovationandentrepreneurshipeducation.Caseanalysisandpracticaloperationshowthattheseteachingstrategies of currculumideologyandpolicscanefectivelypromotestudents‘leamingmotivationandcomprehensivequalityimprovement.

Keywords：curiculum ideologyandpolitics；AppliedMeteorology；curriculumreform;scientificspirit；naturaldialectic

作為大氣科學(xué)的重要分支學(xué)科，應(yīng)用氣象學(xué)是將氣象學(xué)原理、方法和成果應(yīng)用于各行各業(yè)而形成的交叉性學(xué)科，是將大氣科學(xué)應(yīng)用和服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展和國家戰(zhàn)略需求的重要組成部分-2。應(yīng)用氣象學(xué)涉及氣象學(xué)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等多學(xué)科，應(yīng)用范圍廣泛，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，因而其實踐性較強。科技性、應(yīng)用性和交叉性的特點就決定了應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)的發(fā)展必須走與時俱進、開放發(fā)展之路。

在當前社會背景下，以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，堅持知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，運用可以培養(yǎng)大學(xué)生理想信念、價值取向、政治信仰和社會責(zé)任的題材與內(nèi)容，是課程思政的重要任務(wù)[4。需要指出的是，課程思政不是一門或一類特定的課程，而是一種教育教學(xué)理念。它的基本涵義是大學(xué)所有課程都具有傳授知識培養(yǎng)能力及思想政治教育的雙重功能，承載著培養(yǎng)大學(xué)生世界觀、人生觀、價值觀的作用。因此，將思政教育與應(yīng)用氣象學(xué)課程相結(jié)合，不僅可以提高學(xué)生的專業(yè)知識水平，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會責(zé)任感。本文將探索如何將課程思政元素與應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)教學(xué)有機融合。

挖掘應(yīng)用氣象學(xué)課程思政資源分析

當下如何將課程思政元素有機融入專業(yè)課程是一項重要的教學(xué)改革命題。課程思政是一種將思想政治理論與各類課程緊密結(jié)合在一起的綜合教育理念，以構(gòu)建學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀作為教學(xué)目標，把“立德樹人\"作為教育的最基本任務(wù)。應(yīng)用氣象學(xué)課程的思政元素主要從政策法規(guī)、弘揚科學(xué)精神、生活實例啟發(fā)、自然辯證法和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等多個方面展開。

（一）介紹國家、地方政府在大氣污染防治和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象保障建設(shè)中的積極貢獻，宣傳政策法規(guī)

近些年來，我國加大空氣污染治理力度，出臺了《大氣污染防治行動計劃》（簡稱“大氣十條\"），大氣污染防治取得了顯著成效，與霧霾有關(guān)的大氣顆粒物污染明顯減輕，主要大氣污染物排放量顯著下降，煤炭消費總量出現(xiàn)拐點。另一方面，國家在溫室氣體和氟利昂等污染氣體的減排方面作出了巨大貢獻。這些都充分反映了我國在治理空氣污染民生問題和構(gòu)建人類命運共同體方面具有大國擔當。在教學(xué)過程中，除了從宏觀層面引述國家在污染防控領(lǐng)域出臺的具體舉措和政策法規(guī)外，還以蘭州為例，結(jié)合空氣污染學(xué)知識，闡述城市污染氣象的形成機制和防治方法，讓學(xué)生直觀地感受到“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)\"的來之不易

由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對糧食安全的重要性，我國一直以來都重視農(nóng)業(yè)種植制度的優(yōu)化和氣象災(zāi)害影響的降低。相對于傳統(tǒng)的經(jīng)驗判斷，如農(nóng)業(yè)諺語，氣象學(xué)科可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更加有力的保障。我國在20世紀50年代就已建立了比較完整的農(nóng)業(yè)氣象觀測網(wǎng)。后來結(jié)合了數(shù)值天氣預(yù)報方法和作物生長模型形成了農(nóng)業(yè)氣象數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)，使得農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報建立在較為可靠的基礎(chǔ)之上。當前，中央氣象臺和各地方臺都提供了農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報的業(yè)務(wù)，主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)意見和災(zāi)害預(yù)警[5]。除此以外，我國還發(fā)射了一系列遙感衛(wèi)星以監(jiān)測農(nóng)作物的墑情、發(fā)育期、土壤水分等要素。衛(wèi)星觀測對大范圍干旱、洪澇災(zāi)害的實時評估具有不可替代的作用。在農(nóng)業(yè)氣象模型國際標準方面，我國主導(dǎo)了作物適應(yīng)性與數(shù)據(jù)可信度方面的標準。

（二）通過學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)家事跡，培養(yǎng)學(xué)生家國情懷，傳承科學(xué)家精神

在對流層光化學(xué)煙霧污染的教學(xué)過程中，通過援引蘭州西固區(qū)光化學(xué)煙霧治理的成功事例[6-7，講述中國工程院院士唐孝炎教授和蘭州大學(xué)學(xué)者陳長和、黃建國教授在其中所作出的突出貢獻。通過照片和視頻等影像資料，讓學(xué)生切身體會到老一輩科學(xué)家在從事科學(xué)研究時表現(xiàn)出的堅韌不拔和敢于創(chuàng)新的科學(xué)家精神。在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)章節(jié)主要介紹我國農(nóng)業(yè)氣象的開拓者馮秀藻先生的事跡和貢獻。馮秀藻先生于20世紀50年代推動建立了包括覆蓋全國的作物-氣象-土壤的綜合觀測網(wǎng)，并提出了“積溫-產(chǎn)量\"理論首次量化了溫度和作物生長的動態(tài)關(guān)系。基于該理論發(fā)展出的CropWOF模型已成為全球智慧農(nóng)業(yè)的核心工具，已應(yīng)用到37個國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。此外，課程還介紹我國空氣污染模式的發(fā)展歷程和最新進展，并與同類的國際前沿模式作對比介紹，激發(fā)學(xué)生立志推動國家技術(shù)發(fā)展的學(xué)習(xí)熱情。

（三） 通過生活實例，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探索身邊的氣象問題

應(yīng)用氣象學(xué)具有很強的實用性，課程中多數(shù)內(nèi)容都是緊密圍繞現(xiàn)實生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運輸中遇到的氣象問題展開的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，氣象條件的影響可以歸結(jié)為大家熟知的光、熱、水和氣等氣象因子的時空分布和相互配合。所有這些因子都存在復(fù)雜的時間演變和區(qū)域差別。氣象科學(xué)可以提供較為充足的觀測數(shù)據(jù)及一定程度地預(yù)測未來的氣候狀況。針對某一地區(qū)可以通過總結(jié)以往的氣象資料得出當?shù)剡m合于哪些作物種植。在課堂中鼓勵學(xué)生基于氣象數(shù)據(jù)分析自己家鄉(xiāng)的氣候條件并判定適合的作物，以及對比當前種植的作物并為自己家鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供改進建議。在全球氣候不斷變化的背景之下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也需作相應(yīng)的調(diào)整，比如在西北的暖濕化趨勢下如何有效利用氣候條件促進西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。此外，通過講解一些極端氣象條件下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所遭受的損失使學(xué)生了解地球大氣狀態(tài)的演變會威脅一個國家的糧食安全。以我們國家為例，華北平原地帶的小麥種植容易受干熱風(fēng)的影響而產(chǎn)量降低，而干熱風(fēng)的出現(xiàn)與東亞高空的大氣流場-高壓脊相對華北平原的位置有關(guān)。大氣的這些特性存在年與年的變化，同時也存在周期更長（如10、20年）的變化及長期的趨勢，準確預(yù)測這些變化、趨勢與國計民生有莫大的關(guān)系。通過這些事例的講述以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并引導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)習(xí)氣象知識以服務(wù)國家生產(chǎn)建設(shè)的意識。除此以外，航空氣象章節(jié)的內(nèi)容介紹了影響飛機起降和航路計劃的諸多氣象因素，通過這些內(nèi)容的講解，可以讓學(xué)生科學(xué)地認識航班延誤和飛機爬升、下降過程中出現(xiàn)顛簸等現(xiàn)象和問題。同時，啟發(fā)學(xué)生如何將所學(xué)的氣象知識更好地應(yīng)用于提高天氣預(yù)報精度，改善居住環(huán)境，實現(xiàn)“智慧交通”，最終使學(xué)生理解“把論文寫在祖國的大地上\"的現(xiàn)實意義。

（四）從自然辯證法角度挖掘課程思政元素

自然科學(xué)具有客觀真理性，這與馬克思主義哲學(xué)的辯證唯物主義具有同理性，也為應(yīng)用氣象學(xué)添加課程思政元素提供了理論支撐。例如臭氧在平流層是有益的氣體成分，它能吸收紫外線保護地球生態(tài)，而當它大量進入對流層時，就會損害人體呼吸系統(tǒng)，具有致病性，是它有害的一面。再比如氣溫高低是否有益農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也是相對的。西北地區(qū)通常被認為是自然環(huán)境較差的地區(qū)，但西北地區(qū)充足的光照、夏季較高的氣溫很適合棉花的生長。只要種植制度合理，西北的氣候條件也可以變?yōu)橹匾霓r(nóng)業(yè)氣候資源。還有大米的種植，東北地區(qū)無霜期短是一年一熟，產(chǎn)量雖低但質(zhì)量較南方一年多熟地區(qū)的品質(zhì)反而高一些。這些事例可以用來詮釋事物都存在兩面性，應(yīng)該學(xué)會捕捉事物有益的一面。此外，氣象學(xué)雖然屬于理科大類但其在思想方法上與物理、數(shù)學(xué)等傳統(tǒng)科自存在較明顯的差別。氣象學(xué)所關(guān)注的地球大氣是一個復(fù)雜系統(tǒng)，外在影響因子眾多而內(nèi)部變化豐富多彩且難以把握，這就特別需要學(xué)生掌握捕捉主要矛盾的本領(lǐng)。地球大氣作為一個連續(xù)的整體，各部分之間常常存在相互影響，有時發(fā)生聯(lián)系的兩部分可能在地理或是時間尺度上存在較大間隔。比如熱帶地區(qū)海洋表面的變化或高空 20～30km 的大氣流場會影響中國區(qū)域的干旱/降水情形。當然中國區(qū)域的天氣狀況也會受到當?shù)氐孛病⑼寥篮椭脖坏恼{(diào)節(jié)作用。高空大氣（ 25～30km 左右的臭氧濃度的改變會調(diào)節(jié)地表接受到的紫外線的多少，而紫外線對農(nóng)作物的生長發(fā)育也有影響。這些現(xiàn)象需要學(xué)生能夠了解、熟悉問題導(dǎo)向和系統(tǒng)觀念的辨證統(tǒng)一性。事實上，氣象學(xué)作為一門自然科學(xué)，與哲學(xué)本身就存在著密切的聯(lián)系。在課程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考一些哲學(xué)問題，如氣候變化與人類生存的關(guān)系、氣象學(xué)的發(fā)展與人類認知的關(guān)系等、如何區(qū)別主要矛盾和此次要矛盾等，引導(dǎo)學(xué)生重視哲學(xué)方法論方面的研習(xí)。類似的例子在應(yīng)用氣象學(xué)課程中還有很多，不一而足。

（五）將應(yīng)用氣象學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機結(jié)合

氣象學(xué)是一門具有廣泛應(yīng)用價值的學(xué)科。德爾菲氣象定律指出氣象投入與產(chǎn)出比例是1：98，說明氣象服務(wù)有良好的經(jīng)濟回報。近年來，越來越多的機構(gòu)部門參與到政府主導(dǎo)的氣象信息市場營銷計劃中，專業(yè)有償服務(wù)機制和氣象信息產(chǎn)業(yè)逐步形成。在此基礎(chǔ)上，我國氣象服務(wù)市場將逐步開放。因此，在應(yīng)用氣象學(xué)課程中可以引入一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例，如氣象服務(wù)、氣候資源開發(fā)和風(fēng)能、光伏等清潔能源應(yīng)用等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。

課程思政教學(xué)改革案例解析

本節(jié)選取應(yīng)用氣象學(xué)的污染氣象章節(jié)，通過一次具體的教學(xué)案例設(shè)計，詳細論述如何將課程思政元素有機融入應(yīng)用氣象學(xué)課程的專業(yè)知識教學(xué)過程，具體見表1。

續(xù)表1污染氣象章節(jié)教學(xué)設(shè)計示例

3.介紹幾類重要的空氣污染事件

1）霧霾：倫敦?zé)熿F和中國灰霾中都存在 NO₂ 和 S0₂ 轉(zhuǎn)換成硫酸鹽氣溶膠的化學(xué)反應(yīng)（普遍性），但是我國由于施用氮肥，酸度下降，更利于硫酸鹽的轉(zhuǎn)化和生成（特殊性）。教學(xué)過程中介紹我國科學(xué)家王格慧教授發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》關(guān)于我國華北灰霾形成機制的論文[10]

? 課程思政設(shè)計思路：

唯物辯證法一一矛盾的普遍性與特殊性

科學(xué)家精神（介紹一篇我國科學(xué)家發(fā)表的高水平論文，通過科學(xué)研究治理霧霾熱點民生問題，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科技價值觀，科學(xué)研究需緊跟國家戰(zhàn)略，直面社會需求，“把論文寫在祖國的大地上”）

2）臭氧空洞（平流層臭氧損耗）與紫外線：平流層臭氧吸收了波長較短的紫外輻射，使得地球上的生物免受強紫外輻射的傷害。過去幾十年平流層臭氧損耗，南極出現(xiàn)“臭氧空洞”，而人類大量排放的氟利昂（CFCs）是造成“臭氧空洞”的主要原因Leftrightarrow 課程思政設(shè)計思路：黨的十九大把“構(gòu)建人類命運共同體”寫入黨章，中國在過去30年減少的臭氧損耗物質(zhì)，約占發(fā)展中國家淘汰總量的一半，彰顯了我國在環(huán)境治理方面的大國擔當

3）光化學(xué)煙霧（對流層臭氧污染）是汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物和氮氧化物 （NO_x） ）等一次污染物在紫外線作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物，后與一次污染物混合所形成的有害淺藍色煙霧。對比洛杉磯和蘭州西固區(qū)光化學(xué)煙霧事件的異同? 課程思政設(shè)計思路：

唯物辯證法指出事物具有兩面性，以臭氧為例，平流層臭氧是地球上生命的“保護傘”，使之免受太陽紫外線輻射的傷害，與平流層臭氧相比，對流層臭氧卻是對生態(tài)系統(tǒng)和人類有害的空氣污染物

科學(xué)家精神：中國工程院院士唐孝炎教授和蘭州大學(xué)大氣科學(xué)系陳長和、黃建國教授等國內(nèi)學(xué)者開展了20世紀80年代的西固區(qū)光化學(xué)煙霧形成機理和治理對策的研究，為蘭州大氣污染治理作出了突出貢獻。講述科學(xué)家做實驗時遇到的困難：科學(xué)家每日赴化工廠采集大氣樣本，開展野外觀測，收集氣象、環(huán)境資料，然后返回實驗室在自主搭建的煙霧箱中進行模擬實驗，發(fā)展大氣化學(xué)數(shù)值模式，用紙帶打卡計算機模擬反應(yīng)機理。突出科學(xué)家吃苦耐勞、堅韌不拔的精神

4.闡明影響空氣污染的主要因子

污染源和氣象因子是造成空氣污染的兩個主要因子，前者是內(nèi)因，是根本原因，而后者是外因，也是重要原因

課堂組織與實施

? 學(xué)生討論環(huán)節(jié)：

問題1—一從風(fēng)對污染物擴散的影響角度考慮，為什么把工廠設(shè)置在盛行風(fēng)的下風(fēng)方向？問題2一一從氣象條件分析，為什么蘭州冬季污染相比其他季節(jié)更嚴重？解答：利用空氣污染擴散方程解釋（忽略沉降、轉(zhuǎn)化）

? 課程思政設(shè)計思路：運用唯物辯證法中的系統(tǒng)思維，分析主要矛盾（污染源和氣象因子是兩個主要矛盾）

5.解釋光化學(xué)煙霧的形成機理

污染物 NO₂ 和 V0C_s （污染源排放）等在晴空無云的強太陽輻射的光化學(xué)作用下（氣象因子），生成了臭氧和過氧乙酰硝酸酯等強氧化性氣體

Leftrightarrow 課程思政設(shè)計思路：通過對西固區(qū)光化學(xué)煙霧形成機理的研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)可以通過燃燒多余的烯烴、烷烴等氣體阻斷光化學(xué)反應(yīng)路徑一一反映認識事物客觀發(fā)展規(guī)律的重要性

續(xù)表1污染氣象章節(jié)教學(xué)設(shè)計示例

三 課程思政實施效果分析

在本門課的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對自己身邊發(fā)生的故事有較為濃厚的興趣，對于解決國家、社會所面臨的重要問題的事例也較為關(guān)注。在有關(guān)蘭州西固區(qū)的光化學(xué)煙霧課程內(nèi)容中，由于這項科研工作有所在學(xué)院前輩教師的重要參與，學(xué)生的課堂積極性有明顯的增強。在農(nóng)業(yè)氣象的討論課環(huán)節(jié)，有安徽籍的學(xué)生講述了由于江淮梅雨帶的時間點與當?shù)剞r(nóng)作物的生長需求的時段不一致而導(dǎo)致的缺水現(xiàn)象；來自新疆的學(xué)生講述了當?shù)乜矁翰⒌臍v史、現(xiàn)狀和對當?shù)剞r(nóng)業(yè)的重要貢獻，讓大家耳目一新，對我國勞動人民的智慧非常贊嘆；還有來自西藏的學(xué)生講述了當?shù)厮镜姆N植活動，讓大家對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)有了新的認識。這些例子表明，思政元素的引入是有利于專業(yè)課程建設(shè)的。因為專業(yè)知識是為國家社會服務(wù)的，學(xué)以致用是學(xué)習(xí)的最終目的。思政內(nèi)容使得學(xué)生對氣象學(xué)知識服務(wù)于國計民生的現(xiàn)實意義有了更好的認識，增加了學(xué)生本門課程的學(xué)習(xí)熱情。

四 結(jié)束語

本文通過政策法規(guī)介紹、弘揚科學(xué)精神、生活實例啟發(fā)、自然辯證法和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育五個方面提出了應(yīng)用氣象學(xué)課程思政的建設(shè)方法，并通過污染氣象教學(xué)實例深人介紹如何將課程思政元素有機融入專業(yè)教學(xué)過程。需要強調(diào)的是，課程思政是將思想政治教育融入課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)、各方面，以隱性思政的功用與顯性思政一一思想政治理論課一道共同構(gòu)建全課程育人格局。在課程思政元素挖掘的過程中，切勿追求理論化、理想化傾向，脫離實際的分析說理有余，對現(xiàn)實問題的理論回應(yīng)不足，這樣在一定程度上將會削弱課程思政的教育效果[1]。如何將課程思政元素有機地融人專業(yè)課程值得繼續(xù)探索。

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