理工科专业课程思政资源的挖掘与应用

[摘 要] 挖掘理工科具有专业特色的课程思政资源，形成具有学科特点的思想政治教育方式是全面贯彻落实“立德树人”、建设一流课程和课程思政的关键和难点。从“海洋水文气象保障”课程中蕴含的中国故事、科学家精神、马克思主义哲学观和身边榜样等四方面进行阐述，强调课程思政的内容必须以科学知识为载体和支撑，必须有机地和专业课程的知识点相融合，才能达到“润物无声”“入脑入心”的育人效果。可为理工科教师进行课程思政的探索和实践提供有益借鉴。

[关键词] 课程思政;海洋水文气象保障;思想政治资源

[基金项目] 2020年度湖南省普通高等学校教学改革研究“想定作业教学法在海洋环境预报保障课程中的应用研究”（HNJG-2020-0025）;2020年度国防科技大学首次任职专业课程建设“海洋水文气象保障”;2019年度国防科技大学教育教学理论课题“‘军事海洋环境预报保障’课程群案例式教学研究与实践”（U2019041）;2021年度国防科技大学研究生教育教学改革研究课题“文献研讨式教学法在专业课中的改革和实践”

[作者简介] 周 林（1963—），男，江苏南京人，硕士，国防科技大学气象海洋学院教授，主要从事海洋水文气象保障研究;张永垂（1982—），男，江苏沭阳人，博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，主要从事军事海洋环境预报保障研究;吴永苹（1965—），女，江苏南京人，硕士，南京海关二级高级主管，副高，主要从事实验室管理研究。

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）01-0106-05 [收稿日期] 2021-08-08

2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要坚持把立德树人作为中心环节，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。……使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”^[1]2019年中共中央办公厅和国务院办公厅发布《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》指出：“深度挖掘高校各学科门类专业课程和中小学语文、历史、地理、体育、艺术等所有课程蕴含的思想政治教育资源，解决好各类课程与思想政治理论课相互配合的问题，发挥所有课程育人功能，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”^[2]随后教育部先后颁发系列文件，要求“落实立德树人根本任务，把立德树人成效作为检验高校一切工作的根本标准，深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素，建设适应新时代要求的一流本科课程”^[3]。目前课程思政已经从高校思想政治工作的新理念模式，辐射到所有课堂课程改革的新理念^[4]。在高校课堂所有的课程中，理工科的专业课程如何能兼顾课程内容的知识点和学术性，将家国情怀、文化自信、求实创新、马克思主义哲学观等思想政治教育元素潜移默化地融入教学中，体现出一种“润物细无声”的效果，值得广大理工科教师的思考。这项工作是理工类高校落实课程思政的关键，也是课程思政能否全面落实的难点和短板。但无论要承载怎样的思想政治育人主题，进行怎样的价值引领，都需要有相对应的载体，如果没有载体，那就变成了单纯的说教^[5]。这个载体，就是我们要挖掘的思想政治素材或资源。

“海洋水文气象保障”是将气象学和物理海洋学的原理、方法和成果应用于军事海洋气象和海洋水文环境预报保障的一门综合性、实践性和军事特色强的课程。该课程是我院面向高年级学生开设的一门岗位任职核心课程。通过近年来的摸索和实践，凝练了与专业知识高度相关的思想政治教育资源，合理地融入专业课，拓展专业课的广度和深度，上好有“温度”的专业课。以下几种方法或策略可能具有一定的普适性，值得交流和尝试。

一、讲好中国故事，厚植家国情怀

我国有着悠久的历史文化和辉煌的古代科技成就，作为理工科专业课教师不仅要了解中国科学技术史，而且要留意收集本专业科技新成就，深挖和本专业课程相关的思想政治教育素材，以历史和现实角度，在课堂中适时地渗入与专业知识点相关的中国故事。

例如在讲授潮汐潮流预报保障时，可以告诉学生唐宋时期我国的科技水平，包括对潮汐、海流、季风的认识与利用均居于世界领先地位。东汉时期王充就首先指出潮汐是正常的自然现象，潮汐的涨落“随月盛衰”，这是历史上第一次明确将潮汐成因与月球的运动联系起来^[6];晋代葛洪发扬了张衡的浑天说，潮汐成因中引进了太阳的起潮作用;唐宋时期我国古代潮汐学理论达到鼎盛，涌现了大量研究潮汐现象的著作，如窦叔蒙的《海涛志》、丘逢甲的《说潮》等。据窦叔蒙《涛时图》的数据计算，每一次涨落所需的时间是12小时25分12秒，每天潮水所推迟的时间是50分24秒。这个数据与现代计算的潮水一般推迟50分钟相差甚小^[7]。可见我国古代对潮汐的认识，无论是以王充为代表的“元气自然潮论”，还是葛洪创立的“天体构造说”，在当时均是世界领先的潮汐理论，无不充满着我们祖先的聪明才智和对科学的探索与追求。

在潮汐、海流理论应用上我们的前辈也同样形成了独特的科技与文化价值。例如在潮汐的利用方面，通过对潮汐规律的掌握，在沿海地区利用潮水灌溉潮田、煮海为盐等是古代海洋水资源利用的一项重大科技成就。元朝的“南粮北运”为了避开黄海沿岸流，利用黑潮洋流航行，三次变更海上漕运线，说明当时对海流已有较高的认识;1661年郑成功收复台湾就是利用潮汐潮流知识、把握战机克敌制胜的典型。

在讲授我国古代辉煌的科技成就时，应实事求是，既不夸大其词也不妄自菲薄，告知学生唐宋以前，我们有着领先世界的潮汐理论与实践，但到明清时期潮汐理论却踟蹰不前。与西方建立在数理基础之上的近代潮汐学相比，我国的潮汐理论仍建立在自然哲学基础之上，闭关锁国导致落后在所难免。近代科学对中国而言，某种程度上还是“舶来品”，这确实值得我们深思。

课堂上不仅要讲解古代和过去的故事，更要讲好现代故事。中华人民共和国成立以来，我国海洋水文气象保障领域涌现出不少动人的中国故事和新时代故事。如在讲水文气象观测时，可讲述“守礁王”李文波为了提升南海水文气象观测和预报能力，坚守永暑礁，观云测雨28年的舍小家为国家的感人事迹;在讲气象卫星时，可自豪地告诉学生我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一，是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。我国卫星数据全球共享，风云气象卫星已是一张亮丽的国家名片。

总之，在讲授专业知识时要找好切入点，不失时机地引入中国故事。从讲述中国故事中激发学生对祖国的热爱，对中国文化的自信。回顾历史才能继往开来，这样的教学既能加深学生对专业知识点的认识，又完成了育人过程中的价值引领。

二、弘扬科学家精神，塑造高尚人格

所谓科学家精神就是胸怀祖国、服务人民的爱国精神;勇攀高峰、敢为人先的创新精神;追求真理、严谨治学的求实精神;淡泊名利、潜心研究的奉献精神;集智攻关、团结协作的协同精神;甘为人梯、奖掖后学的育人精神^[8]。

每一门学科的发展都离不开无数前辈孜孜不倦、持之以恒的不懈追求，不畏权威、敢于创新的大胆探索和热爱祖国、献身科学的崇高信念。大气科学和海洋科学中海洋水文气象保障领域中就有许许多多这样的科学家，如竺可桢、叶笃正、涂长望、曾庆存、赫崇本、文圣常等。他们有的放弃国外优越的科研和生活条件，为了新中国的富强毅然回到祖国;他们有的一生潜心教学与科研，甘为人梯，锐意改革，是开创新中国大气和海洋科学教育的奠基人;他们有的一生执着坚守，辛勤耕耘，勇攀高峰，成为中国乃至世界气候、气象、海浪和水团等研究领域的开拓者。

这样的“大师”事迹有很多，但在课堂上随意、缺乏设计的讲述就会降低应有的效果。要合理取材，精心设计，选择与专业知识点契合的故事，恰当地在知识传授过程中渗透价值的引领作用。例如在讲授中国近海水团时，新中国物理海洋学教育奠基人赫崇本主编的《中国近海水系》是中国海洋界一部重要的经典文献。赫先生早年为了报效祖国，放弃世界著名研究所的顶尖工作环境和条件，毅然回到新中国的故事就水到渠成;在讲到海浪预报时，势必提到著名的文氏风浪谱理论和文圣常院士的海浪预报全谱模式，从而可以引出文院士“桃李芬芳海洋科学尊先圣，波澜壮阔原理创新超寻常”的大胆探索、勇攀高峰的创新精神和崇德守朴、勤恳敬业的家国情怀;在讲到中国近海海雾预报时，中国海洋气象学科奠基人之一王彬华教授的《海雾》是迄今为止世界上唯一一部全面系统研究海雾的权威专著。课堂上不仅讲授王彬华教授总结的我国近海海雾生成条件，还可以告诉学生王彬华教授还是一名抗战时期的气象老兵、青岛观象台第二任台长，中华人民共和国成立后为我国海军培养出大批气象人才等。

此外科学家不同观点之间激烈的碰创、精彩的辩论不仅展示了大师高超的研究技巧和水平，还折射出他们对真理不懈追求的科学精神。课堂上这类故事不仅能吸引学生兴趣，而且能够开拓学生的思维，加深学生对相关知识和概念的理解，同时也潜移默化地传输了这种追求真理、严谨治学的求实精神，达到“润物细无声”的效果。如讲解大气遥相关领域一个新兴的气候学概念环状模，以及在讨论热带外和热带海温强迫全球大气中的相对重要性时，国际学术界曾有激烈和精彩的辩论^[9，10]。通过课前的文献阅读和课堂讲解，使学生看到科学家以科学事实为依据，以严谨和求实为态度，积极地参与讨论和辩论，使得一些争议问题得到认识上的统一，推进了学科的发展。而对尚未达成统一认识的观点也不相互排斥，而是求同存异，并各自作为独立的观点完整地呈现出来^[9]。正是这种科学和理性的辩论方式与相互包容的态度，大大提升了大气和海洋科学的前进脚步。

这种和专业知识高度契合并反映出科学家爱国、创新、求实的故事，正是课程思政所需的优秀资源。学生在学习专业知识的同时感悟到科学家精神，心灵受到洗礼，人格得到升华。

三、融入马克思主义哲学观，启迪思想智慧

我国高校一般都开设了哲学或自然辩证法的课程，学习、掌握和运用科学的思维方式和研究方法，都写入各高校人才培养方案或课程标准中，这一素养对于每名当代大学生都十分重要。在高校理科类课程思政资源中，科学哲学精神几乎是共同且共通的资源。

自然科学的发展离不开哲学的指导和统领。站在哲学的高度和视角上看大气与海洋预报问题可以起到统观全局、把握大势的作用^[11]。大气科学和海洋科学是人们对大气和海洋这一客观世界的认识，所以教师应传授马克思主义的世界观和方法论，即辩证唯物主义及其实践论。用唯物论和辩证法相结合的哲学观点看待气象和海洋问题，可避免机械唯物主义或形而上学的单一化思维方式，否则将会导致学生思想僵化和绝对化，使学生不能“透过现象看本质”或“只见树木不见森林”。

“海洋水文气象保障”课程中涉及需从世界观和方法论的哲学高度看待的现象与问题有很多，如预报的不确定性和可预报性的关系、数值预报与统计预报的关系、地球流体运动的平衡和非平衡的关系等，它们之间的辩证关系有对立与统一、相对与绝对、必然与偶然、因与果、局部与整体、现象与本质、个性与共性、量变与质变、否定之否定等。如在讲授预报保障能力时，需要回答当前主流的数值预报方法能否准确预报天气或海洋动力环境要素，可引出学界两位大师皮叶克尼斯和洛伦茨的著名论断。20世纪40年代著名气象学家皮叶克尼斯首次对用数值计算方法做天气预报从理论上做了系统阐述，认为通过求解描述大气运动变化规律的方程组，就可以把未来的大气状态精确计算出来。而1963年著名气象学家洛伦茨揭示了大气的混沌现象。他认为大气系统是一个极其复杂的非线性系统，模式方程组对初始误差具有高度敏感性，且模式本身在描述大气物理过程时也难以做到完整性和精确性等方面问题，最终随着计算时间的延长，结果偏差不断扩大，即所谓著名的“蝴蝶效应”。