摘 要：課程思政是我國教育界立德樹人的重要舉措。該文從數值預報的重要發(fā)展歷程、我國科學家的重大貢獻、我國數值預報取得的突出成就三個方面，總結凝練大氣科學專業(yè)核心課程數值天氣預報各章節(jié)中蘊含的思政案例。在此基礎上，從思政教學設計、思政案例在“微信+慕課”平臺的推廣、線上線下混合式思政教學三方面探索課程思政的教學方法。最后，給出思政教學建設與實踐的若干思考和建議。

關鍵詞：數值天氣預報；課程思政；混合式教學；思政案例；建設與實踐

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）24-0040-04

Abstract： Ideological and political curriculum is an important measure to establish morality and cultivate people in China's education area. This paper summarizes and condenses the ideological and political cases contained in each chapter of the core course of atmospheric science： Numerical Weather Prediction from three aspects： the important development process of numerical prediction， the significant contributions of Chinese scientists， and the outstanding achievements of numerical prediction in China. On this basis， this paper explored the teaching methods of ideological and political education from three aspects： the design of ideological and political education， the promotion of ideological and political cases on the "WeChat+MOOC" platforms， and online and offline mixed ideological and political education. Finally， several thoughts and suggestions on the construction and practice of ideological and political education are proposed.

Keywords： Numerical Weather Prediction; curriculum of ideology and politics; blended teaching; ideological and political case; construction and practice

長期以來，高校對大學生進行德育思政的主陣地和主渠道是思政類的課程教學。專業(yè)課程教學過程中師生普遍注重專業(yè)知識及實踐技能的傳授，對學生專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)精神、人文德育與思想政治等方面的培養(yǎng)則主要通過其他課程的學習完成。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程。”教育部也印發(fā)了《高等學校課程思政建設指導綱要》，對課程思政建設提出了進一步的明確要求。在此背景下，相關高校教育研究者與高校教師對課程思政的內涵分析、理念樹立、思路構建、改革措施、教學方法及注意事項等多方面進行了深入探討與實踐總結。

現有課程思政教學的建設和實踐主要集中在醫(yī)學、物理、化學、歷史和法律等專業(yè)領域，國內開設大氣科學專業(yè)的相關院校在課程思政建設方面也取得了一定的成效。例如，成都信息工程大學建設了大氣流體力學課程的思政教學[1]。廣東海洋大學將古文詩詞中的農業(yè)氣象話題融入應用氣象學課程中，激發(fā)了學生學習的興趣和對中國古典文化中科學精神的探索熱情[2]。河海大學根據天氣學原理課程特點和知識體系，將科學精神、家國情懷、專業(yè)自豪感和責任感、哲學思維和傳統(tǒng)文化等多種思政元素融入專業(yè)授課，探索了思政教學的改革模式[3]。集美大學結合航海技術專業(yè)學生當前學習狀態(tài)與思想現況，設計了航海氣象與海洋學課程思政，以及課程思政融合教育改革方法[4]。蘭州大學大氣科學學院以國家戰(zhàn)略和實際應用為切入點，挖掘課程背后的中國元素，結合翻轉課堂將思政元素融入衛(wèi)星氣象學課程的教學[5]。內蒙古師范大學根據自然地理與資源環(huán)境專業(yè)特點、學生知識背景及未來就業(yè)方向，開展了非環(huán)境專業(yè)環(huán)境科學概論課程思政的教學實踐探索[6]。

數值天氣預報課程是大氣科學專業(yè)本科生的主干課，具有數學公式多、物理過程抽象的特點。該課程既是大氣科學學生從事業(yè)務、科研必須掌握的基礎課程，也是大氣科學專業(yè)教學的總出口。以數值天氣預報課程為基礎的數值天氣預報技術不但是天氣預報、氣候預測業(yè)務的主要手段[7]，更是我國在大氣科學領域的“卡脖子”技術之一，在國家經濟社會建設中發(fā)揮著重要的作用。我國在過去二十余年間投入了大量的人力、物力、財力用于研發(fā)數值預報模式。因此，在當前課程思政成為高校思想政治工作新理念、新渠道、新模式的背景下，深入開展數值天氣預報課程思政教學的建設，既貫徹了國家教育政策，也符合課程性質和教學目標的根本方向，更能引導大氣科學專業(yè)學生增強氣象強國戰(zhàn)略意識和樹立社會主義核心價值觀。但是，在當前學程變短、學時縮短的背景下，如何在保證對數理要求高的課程的教學時間、教學質量基礎上，高效、合理地融入思政教學，達到“春風化雨、潤物無聲”的教學效果，需要進一步深入研究。

近年來，筆者依托省級一流課程數值天氣預報，結合團隊已建成的“慕課+微信”教學平臺，SV2QR混合式教學方法[8]等，總結并形成了一套科學嚴謹、少而精的課程思政教學案例，探索出了思政案例融入“慕課”“微信”教學平臺及混合式教學的途徑，從而為提升課程思政教學效果，科學引導學生從事國家“卡脖子”技術的攻關研究，促進學生投入到我國一線預測類業(yè)務工作的積極性等提供一定的參考。

一 課程思政案例的構建

筆者從“數值預報的重要發(fā)展歷程-我國科學家的重大貢獻-我國數值預報取得的突出成就”三個方面，總結凝練了數值天氣預報課程各章節(jié)中蘊含的思政案例。特別地，為保證理論課程的教學時間和教學質量，并實現思政案例融入理論課程后能為理論學習“增色”的目的，按照不同章節(jié)知識點的多寡和重要性，每章選取不超過3個知識點融入思政案例（表1），力爭使構建的思政案例具有科學嚴謹、少而精的特點，以最大限度地實現對學生全球視野、科學精神、家國情懷、文化自信、職業(yè)素養(yǎng)和制度認同的培養(yǎng)。構建課程思政案例的思路和主要內容如下。

（一） 梳理數值預報的重要發(fā)展歷程和標志性理論技術，增強學生的全球視野和科學精神

縱觀數值天氣預報的發(fā)展，預報水平的提升主要體現在初、邊界條件的給定，以及數值模式的構建。因此，這部分內容主要體現在課程第3、4、5章，講授從1904年Vilhelm Bjerknes首次提出數值天氣預報概念，到Jule Gregory Charney 1950年實現首次數值天氣預報成功這近半個世紀中數值預報的重要發(fā)展歷程和標志性理論技術成果。通過將上述科學家的重要思想、探索實踐過程、發(fā)現問題與解決問題的經歷等講授給學生，引導學生在體會前輩科學精神的同時，培養(yǎng)自身獨立思考，不斷探索創(chuàng)新的科學意識，以及以全球視野看待并參與民族偉大復興的中國夢工程。

（二） 強調我國科學家在數值預報領域的重大貢獻，促進學生的家國情懷和文化自信

在數值天氣預報理論和技術的發(fā)展中，我國科學家也作出了一定的貢獻。因此，筆者及課程教學團隊按照各自的研究方向和領域特長，將我國科學家在數值天氣預報“卡脖子”技術中的貢獻進行了整理，并在教學中進行了強調，彰顯了老一輩科學家在新中國氣象現代化建設等方面作出的杰出貢獻，體現了前輩們濃厚的家國情懷。這部分內容主要集中在課程第1、2、3章，介紹我國幾位院士在數值預報領域的重要貢獻，從而引導同學們逐漸建立對中華民族由衷的熱愛，將愛己、愛家、愛國統(tǒng)一在一起，投身到實現中華民族偉大復興的奮斗征程中。

（三） 引入我國數值預報系統(tǒng)取得的突出成就，增進學生的職業(yè)素養(yǎng)和對社會主義制度的認同感

數值預報模式的研發(fā)是一個系統(tǒng)性工程，需要團隊之間不同研究方向科學家之間的密切合作。因此，將在課程第7章中，重點介紹我國自主研發(fā)的GRAPES模式的研發(fā)歷程，以及地球系統(tǒng)數值模擬裝置的發(fā)展、應用和在國民經濟社會中的重要作用，從而使學生切身感受中華民族的燦爛文化和近代社會制度給予大氣科學的偉大力量，進而樹立文化自信和對新時代中國特色社會主義文化的熱愛。

二 思政案例融入混合式教學的途徑

筆者結合團隊已建成的“慕課+微信”教學平臺，SV2QR混合式教學方法[8]，探索了思政案例融入數值天氣預報課程混合式教學的途徑。主要體現在以下三個方面。

（一） 思政案例在線下課堂教學中的設計

筆者和教學團隊對線下課堂教學的PPT、教案等進行了更新，加入了思政案例（表1）。為增強思政案例的生動性和趣味性，提高學生的學習興趣，我們以不同的方式將不同思政案例引入到線下課程講授中。例如，在講授半隱式差分方案時，會將國家最高科學技術獎獲得者曾慶存院士發(fā)現問題、解決問題的實際經歷，以及曾老師當初推導半隱式差分方案的關鍵思路融入到理論課程講授中，從而使學生能夠切身體會半隱式差分方案的由來。在講授我國自主研發(fā)的GRAPES模式時，由于模式研發(fā)是大規(guī)模團隊的集成成果，因此我們主要側重從國家需求、研發(fā)背景、模式框架、功能組成和產品釋用等方面進行介紹，從而使學生能從宏觀上了解GRAPES模式研發(fā)的關鍵歷程、總體思路及其在我國天氣預報、氣候預測中發(fā)揮的作用。

（二） 思政案例在“微信+慕課”平臺的推廣

考慮到線下課堂教學時間有限，部分思政案例不可能在線下課堂詳細向學生介紹，因此，我們將思政案例以原創(chuàng)文章或文章轉載的形式，發(fā)布到課程“微信”和“慕課”平臺，并提供交流互動功能，以便于師生的討論交流。此外，筆者及團隊教師也根據各自的研究方向，將一些最新的前沿理論、技術方法進行整理并發(fā)布到平臺，使學生能在最短時間內汲取知識。這既豐富了學生的課外讀物，將思政教學貫穿到學生學習的全過程中，也提高了學生對專業(yè)知識的學習興趣。

（三） 基于SV2QR方法的混合式思政教學實踐

筆者基于團隊總結的SV2QR方法開展了混合式思政教學。SV2QR方法的核心內容是：縱覽預習（Survey）—視頻學習（Video）—問題及解答（Question）—研讀（Read）—作業(yè)測驗（Quiz）—復習鞏固提升（Review）?；谠摲椒?，我們在縱覽預習（Survey）階段對思政案例進行編寫整理，并發(fā)布到“微信+慕課”平臺，供學生提前參考；在問題及解答（Question）階段，與學生在線上就課程內容、思政案例中涉及的知識點進行討論交流，并基于學生的共性問題及時修改線下課堂教學PPT，從而提高思政教學效果；在研讀（Read）階段，引導學生研讀思政案例涉及的中、英文參考文獻，拓展學生的知識面；在作業(yè)測驗（Quiz）和復習鞏固提升（Review）階段，通過豐富作業(yè)類型、考核方式等（如設置與理論課程和思政案例緊密相結合的主題討論、讀書筆記、PBL活動），促進學生對知識點的理解。此外，為提高教學團隊的思政教學效果，筆者和教學團隊還在教研組內部積極開展教學示范和比賽，通過邀請有關老師和學生對思政教學內容、教學方法、教學環(huán)節(jié)等進行評價和建議，從而提高教師的課程思政教學水平。

三 思政教學建設與實踐的若干思考

筆者在建設和實踐數值天氣預報課程思政教學過程中，總結了存在的一些問題，以及筆者關于解決這些問題的若干思考和建議。

（一） 如何在數學推導、物理釋義過程中潤物細無聲般地融入思政教學，以避免思政教學的空洞化

一是通過實踐教學，讓學生針對某一知識點，通過文獻調研、數學推導、繪制邏輯思維導圖和計算機編程等方式探索性地解決問題，從而與前輩科學家實現思維共振和情感共鳴；二是在混合式教學中，以小組討論、PBL活動等方式，引導學生歸納和總結思政案例與理論課程的聯(lián)系；三是發(fā)揮學生的主觀能動性，以小組或個人去探尋課程知識點中蘊含的思政元素和案例，從而促進學生學習興趣的提升。

（二） 如何將思政案例有機融入課程教材

目前，我國教材普遍存在風格固定、形式古板的問題。與國外優(yōu)秀教材相比，缺乏對某一問題或知識點歷史背景的回顧和介紹，從而使學生不清楚某一問題或知識點的由來、重要性，以及前輩科學家解決問題的基本思想、思路，進而制約了學生創(chuàng)新能力的提升。以數值天氣預報教材為例，美國國家科學院院士Kalnay[11]教授編寫的經典教材Atmospheric modeling， data assimilation and predictability的一大特色是：在各章節(jié)相對重要的知識點，或者與數值預報階段性突出成果有關的知識點上，均會對問題的背景、學界的爭議、科學問題的發(fā)現和解決問題的關鍵思路等進行批注和評論，或者直接引用前輩科學家對這一問題的觀點，這不僅使學生易于理解知識點的由來，還能有效激發(fā)學生的學習興趣。因此，國內教材可在編寫風格上進行改進，從而更好地將思政元素、思政案例融入到教材中，達到“春風化雨、潤物無聲”的教學效果。

（三） 思政教學如何促進學生批判性思維能力及從事基礎科學研究的決心

最近的一項研究表明，中美俄印大學生能力呈現顯著的差異，中國學生進入大學后的數理能力下降，這與不同國家對批判性思維能力的培養(yǎng)密切相關[12-13]，這會嚴重制約我國未來基礎科學研究的水平。因此，在思政教學過程中，應以實際的統(tǒng)計數據為主，讓學生切身體會到我國科學技術與國外相比的真實差距，尤其是在“卡脖子”技術方面，從而讓學生明白專業(yè)領域的前沿性問題有哪些，進而激發(fā)學生從事“卡脖子”技術的熱情和興趣。

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DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.24.009

基金項目：甘肅省高等教育教學成果培育項目“面向國家一流課程建設的混合式教學方法SV2QR研究”（無編號）；蘭州大學示范課程建設項目“數值天氣預報課程思政建設”（無編號）

第一作者簡介：張飛民（1987-），男，漢族，甘肅蘭州人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為數值天氣預報的研究和教學。