“大气探测学”课程思政的探索与实践

［摘 要］ 为落实全员全程全方位育人大框架要求，培养德才兼备的高素质、专业化新型气象服务保障人才，在大气科学类专业课程教学中开展课程思政探索，已成为专业人才培养的核心命题。从学校大气科学类专业核心基础课“大气探测学”课程目标出发，结合课程知识体系和特点，以实际应用需求和学生未来岗位任职需求为切入点，重点从文化自信、家国情怀、献身使命、工匠精神和科学素养等五条主线进行思政元素挖掘，科学探索课程教学方法，力求将思政元素与课程教学内容有机融合，实现专业教育与思想政治教育同向同行。

［关键词］ 气象服务；大气探测学；课程思政；教学方法

［基金项目］ 2019年度国防科技大学教育教学研究课题“‘强军新工科’背景下应用气象学专业及课程体系建设研究”（U2018109）；2020年度国防科技大学课程思政示范项目“大气探测学”（202006）

［作者简介］ 曾庆伟（1990—），男（土家族），湖南湘西人，博士，国防科技大学气象海洋学院讲师，主要从事大气探测领域研究；赵世军（1976—），男，四川眉山人，硕士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事大气探测领域研究；刘西川（1985—），男，河北邢台人，博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事大气探测领域研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）19-0001-04 ［收稿日期］ 2023-04-01

引言

高校立身之本在于立德树人。党的十八大以来，习近平总书记高度重视高等教育事业发展，多次强调立德树人是教育的根本任务［1］。在新时代军事教育方针中，也明确提出了“立德树人、为战育人”的育人要求。在专业课教学中融入思政元素，充分发挥专业课教师“主力军”、专业课教学“主战场”、专业课课堂“主渠道”的育人作用，被认为是助推立德树人落实落地的重要途径和载体，已经逐渐成为共识［2-4］。

“大气探测学”是国防科技大学大气科学专业开设的一门专业基础核心课程，已开设多年，有着丰富的经验积累。大气探测本身也有着厚重的历史积淀，这为课程教学提供了丰富多彩的思政元素和资源。但是，由于大气探测技术发展日新月异，相关教学素材并未得到系统整理，大气探测课程思政育人功能尚未得到很好的体现。如何把思政元素融入“大气探测学”教学课堂，实现“化盐于水、润物无声”的育人功能，存在诸多的难题和挑战。本文基于“大气探测学”课程教学实践，梳理了一些具体化的经验和思考，以促进大气探测专业知识与思政元素的交织交融，提升该课程在落实立德树人根本任务时的作用。

一、“大气探测学”课程介绍

（一）课程概况

我校的“大气探测学”课程面向所有大气科学类专业学生，在第二学期开设。授课对象既包括军籍学生，也包括无军籍学生，课时多，覆盖面大。通过学习“大气探测学”课程，学生既能巩固前期所学的数学、物理等学科的基础知识，也能为后续专业课程（如“天气学原理”“气象观测资料处理”等课程）的学习提供必要的基础知识和技能，还可以为学生后期从事气象保障及大气科学研究工作提供技术支撑。因此，“大气探测学”课程在整个课程体系中起着承上启下的重要作用［5］。

（二）课程特点

课程主要讲授地面气象观测、高空气象探测和大气主被动遥感探测等三大块教学内容，总学时为64学时，其中理论44学时，实践20学时。从教学内容来看，主要有以下两方面突出特点。

1.原理多、要素多、方法多。大气探测涉及的探测要素、探测原理和探测方法非常多，涉及云、能见度、天气现象、气温、气压、湿度、风等气象要素的观测和探测。对于其中任何一种气象要素的观测，往往又能衍生出多种不同原理的探测方法，这些方法虽然差异较大，但有一定的共性可循。因此，要学好这门课，一定要抓住气象要素这条主线，吃透测量原理，熟悉测量方法，以及方法与方法之间、原理与原理之间的联系与区别，举一反三。

2.基础性、前沿性、应用性。“大气探测学”是一门集理工技于一体的综合性课程。每一次现代科学技术的发展，几乎都可以在大气探测这门学科中找到其交叉应用。对于大气探测学的学习，既需要注重对大气探测基本概念、基本原理和基本方法的理解和掌握，也需要瞄准探测技术发展需求及服务保障需求，紧跟科技发展前沿，及时更新教学内容，兼顾学习内容的深度和广度，创新教学方法，让学生学有所得、学有所思，并最终将所学知识转化为应用能力。

（三）课程目标

课程教学的主要任务是使学生了解大气探测的原理、方法、技术和要求，掌握大气探测资料获取、数据处理与分析的方法，以及具备利用大气探测资料开展气象服务保障的能力。在此基础上，通过培养学生的自主学习意识，提升其学以致用的能力和创新思想，引导学生积极投身气象事业，坚定热爱气象、献身使命的理想信念，最终达到“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的课程教学目标。

二、思政元素挖掘

大气探测学是在长期实践中发展起来的一门学科，具有源远流长的发展史、不断创新的新技术、精彩纷呈的实践案例，为开展思政教学提供了多样化的丰富资源。但由于课程“三多”和“三性”的特点，这些思政元素分布于各个章节的细微之处，需要教师深入挖掘和积累。教学团队围绕课程思政目标，立足课程特点和教学内容体系，凝练出文化自信、家国情怀、献身使命、工匠精神和科学素养等五大类思政元素。

（一）以探测仪器发展为主线，增强文化自信、历史自信

大气探测仪器是探测技术发展水平的集中体现，正是这些大气探测仪器的出现，才使得大气探测从定性估计发展到了定量记录。在大气探测的不同发展阶段，我们总可以找到具有代表性的探测仪器。例如，正是无线电探空仪的发明，促进了高空大气探测的迅速发展，揭示了大气环流的存在；将雷达应用于云雨探测，开启了大气探测的遥感时期。通过梳理气象探测仪器发展历程，了解中国气象科技发展史，介绍中国人对世界文明和科技的贡献，深挖诸如“铜凤凰”“相风铜乌”和“冰瓶”等具有代表性的仪器背后的中国元素，使学生切身感受我国古代劳动人民的智慧和中华文化的博大精深，增强文化自信、历史自信。

（二）以科学家事迹为指引，发扬家国情怀、无私奉献的精神

经过多年发展，我国已基本建成了门类比较齐全、布局基本合理的地基、空基和天基综合气象观测系统，这离不开科学家及广大气象工作者的长期实践。通过讲好竺可桢、叶笃正、涂长望、曾庆存等老一辈气象科学家的事迹，鼓励学生学习他们献身科学、淡泊名利的无私奉献精神，不忘初心、艰苦奋斗的高贵品质。通过介绍学院科技创新代表人物、杰出校友的光辉事迹以及具有完全自主知识产权的探测仪器研发历程，甚至于授课教师自己的科研学习经历，使学生感悟榜样就在身边，以及技术创新的艰辛、民族国家强盛的来之不易，激发学生的家国情怀，从而达到润物无声的育人效果。

（三）以服务人民为宗旨，坚定热爱气象、献身使命的理想信念

我国是世界上气象灾害最严重的国家之一。防灾减灾，保障人民生命财产安全，是广大气象工作者的重要使命。课堂上，通过引入1998年特大洪水、郑州“7·20”特大暴雨等案例，讲述水汽探测、雨量监测等技术在降水测量中的重要作用，潜移默化中传递给学生爱岗敬业、学以致用的价值取向；通过讲述“守礁王”李文波坚守永暑礁，观云测雨21年，舍小家为大家的感人事迹，引导学生坚定热爱气象的理想信念；通过介绍WMO助理秘书长张文建、原总参气象水文局副局长林龙福（均为原空军气象学院大气探测专业毕业）等各种典型案例，让学生认识到学好气象、提升能力的价值所在，逐渐树立献身使命的荣誉感。

（四）以强国复兴为己任，弘扬匠心追梦、科技报国的工匠精神

习近平总书记用“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”16个字概括了新时代工匠精神的深刻内涵。如何提高探测仪器的探测精度、拓展探测范围以及确保资料的时效性，努力做到“监测精密、预报精准、服务精细”，是每名气象探测人共同努力的方向。随着电子、空间、计算机等技术不断被应用到大气探测中，探测方法不断丰富，探测的自动化水平也不断提高。通过国内外先进探测技术追踪、“身边的工匠”典型人物选树和代表性仪器关键技术剖析等形式，鼓励学生瞄准国家需求，立志钻研关键核心科技，解决气象探测仪器复杂工程技术问题，将个人理想与民族复兴大任相融合，树立理工科学生应有的科技强国的远大志向。

（五）以前沿科技为牵引，培养探索求知、勇攀高峰的科学精神

现代科技日新月异，激光、无人机、人工智能等前沿技术逐渐在大气探测学中找到交叉应用。这要求授课教师在讲授课本知识的同时，需要密切关注科技发展前沿，科研成果进课堂，努力使教学与科技接轨，丰富教学内容。比如，在地面风测量一节，通过介绍北京冬奥会引入的测风“黑科技”——激光测风雷达，激发学生对测风新技术的兴趣；通过在课堂上介绍2022年5月4日，我国科考队员在海拔8 830米成功架设世界上海拔最高的自动气象站这一实例，引导学生在课后思考在高海拔建站的难点有哪些、有没有更好的方法获取极端环境下的气象环境要素等一系列问题，增强学生的学习兴趣和动力，激发学生敢于创新、勇攀高峰的科学精神。

三、课程思政教学方法探索

现阶段的大气科学类专业学生均为“00后”，他们个性鲜明，思维活跃，沟通能力强。要想使思政元素入脑入心、如盐在水，最大限度的影响学生，需要授课教师发挥积极性、主动性和创造性，不断探索科学的教学方法。下面介绍教学团队取得较好效果的几种教学方式。

（一）采用案例分析教学法

案例分析教学法是课程思政教学用得最多的方法，其关键在于案例的选取。与教学内容相关的案例很多，这就需要授课教师事先结合教学目标精选案例，尽可能选择符合学生认知、贴近学生和学生感兴趣的案例，最好能够做到就地取材。例如，在讲授云的仪器测量一节时，由大家熟知的相机照相原理引入地基可见光测云方法。通过对常见的ASI、TSI和WSI等地基可见光测云仪器原理的介绍，让学生理解仪器的测量原理，了解为什么我国还需要大量进口相关仪器，其中有哪些需要解决的工程技术问题。这种方法通常能够激发学生探索求知的欲望，不少学生课后还意犹未尽，经常找授课教师讨论，同时在无形中增强了学生利用所学知识解决实际问题的能力。

（二）采用启发引导教学法

启发引导教学法的实施较为灵活，可以通过情境案例、问题及参与体验等多种形式展开。其中，通过创设问题情境激发学生的求知欲的方法，在教学实践中经常被运用。例如，在学习《湿度的测量》一章时，首先结合百叶箱实物图提出问题：百叶箱中有没有测量湿度的仪器？经过讨论，在学生说出利用温度计测量后，接着又问：“为什么通过测量温度能测量湿度？”“百叶箱温度计测量的温度是什么温度？”“这样测量湿度有什么问题？”利用一系列提问吸引学生参与问题探究，畅所欲言，形成观点碰撞。最后回归课堂，总结利用干湿表测量湿度的原理。这种教学方式能够激发学生的学习兴趣，树立学生的问题意识，充分开发学生智力、开拓思维，也有助于促进教师与学生之间的情感互动，建立和谐的师生关系。

（三）采用线上线下相结合教学法

目前，我校在中国大学MOOC平台上线了“大气探测学”课程，学生可以自主学习。同时，线上教学能够帮助授课教师及时了解学生的学习动态以及更自由地与学生进行互动。在课程实施过程中，还可以通过设置QQ课程群、优学院、微信课程群等线上交流平台，实现课前发布预习提要、课上进行互动提问、课后线上答疑的有机结合。还可以向学生推送大气探测科普小知识、前沿动态，推荐学生关注“气象学家”“气象水文科研猫”等公众号。鼓励学生对身边观察到的有趣天气现象进行讨论，做到“观云测天不断线”，有助于激发学生的探索兴趣，提高自主学习能力。

结语

随着人才培养要求、培养模式的不断转变，在“大气探测学”课程教学中融入思政元素已势在必行。笔者所在教学团队近几年来始终将课程思政作为提升课程育人效果的重要抓手，通过学生课堂反馈和课后交流互动，发现学生对思政元素表现出浓厚的兴趣，也在学生评教活动中给出了较高分数。学校调查反馈，培养的毕业生在开展大气观测业务中发挥了重要作用，得到了任职单位的高度评价。后续我们教学团队还将不断深化课程思政教学理念，持续挖掘思政资源，创新课堂教学方法，将科研与教学、教学与为战紧密融合，并在教学实践过程中不断改进与提高，力争获得更好的教学育人效果。