哲学视域下课程思政融入海洋水文气象保障课程的探索

周林　张永垂　吴永苹　王宁

摘  要：将唯物辩证法等科学哲学精神有机地融入理工科专业课堂应成为理工科课程思政的重要策略之一。该文以海洋水文气象保障课程为例，将马克思主义唯物辩证法的基本规律和范畴合理地融入专业知识点中，在传授科学知识的同时挖掘其哲学思考，培养和提升理工科学生的科学思维和方法，不仅使课堂教学生动活泼富有启发而且实现润物无声的价值引领作用。该文指出专业课堂上马克思主义哲学观的渗透是对传统的专业理论课堂的有效升华。

关键词：课程思政；海洋水文气象保障；马克思主义哲学；逻辑思维；哲学观

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）17-0189-04

Abstract： Incorporating the spirit of philosophy of science such as materialist dialectics into the classrooms should become one of the important strategies ideological and political education in science and technology courses. This paper takes the course of 'Marine Hydrometeorological Support' as an example， integrates the basic laws and categories of Marxist materialist dialectics into professional knowledge points reasonably， and excavates its philosophical thinking while imparting scientific knowledge， which not only makes the teaching lively and enlightening， but also achieve the silent value of the leading role. This paper points out that the penetration of Marxist philosophy in professional classrooms is an effective sublimation of traditional professional theoretical classrooms.

Keyword： course education; Marine Hydrometeorological Support; Marxist philosophy; logical thinking; philosophical view

近年来国内高校关于课程思政的探索和实践正如火如荼地展开，课程思政已经成为高校思想政治工作的新理念、新模式，成为落实立德树人的战略举措。在课程思政的探索和实践中，既有宏观意义下讨论课程思政的体系构建和策略思考[1-2]；也有针对具体课程探索思政资源和教学模式[3-4]；还有着眼提升教师队伍和教材体系思政育人能力的举措和反思[5-6]。然而，不少高校课程思政全面落实的难点和短板仍集中于理工类的专业课程，解决理工类专业课在课程思政建设中的问题显得迫在眉睫。

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、实践性的课程。近年来通过重新梳理教学内容和知识点，凝练了诸如中國故事、科学家精神、马克思主义哲学观和身边榜样等与专业知识高度相关的思政资源，合理地融入专业课中，拓展专业课的广度、深度和“温度”[7]。马克思主义哲学是无产阶级的科学的世界观、认识论和方法论，毫无疑问是思政教育的核心和灵魂。本文以马克思主义哲学在气象和海洋预报中的引领作用，从教学实践出发，探讨海洋水文气象保障课程思政过程中哲学意识的渗透关键点和路径，打造具有理工科特色的课程思政的哲学元素。

一  用马克思主义哲学观指导与统领大气和海洋预报

哲学是关于自然、社会和人类思维最一般规律的科学，它是智慧之学，是一切科学的基础。哲学作为一个世界观也作为一个方法论，愈来愈融合到学习和生活中来。在所有的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。

目前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，这一科学素养对于每名当代大学生都十分重要。由于高校无论是专业课教师的数量还是学生专业课的课时均占多数，无疑专业课是培养这类素养的主战场。

自然科学的发展离不开哲学的指导和统领。实际上许多自然科学问题上升到一定的高度，特别是深入到终极科学问题时，都是蕴含了浓厚哲学意蕴。许多从事自然科学研究的科学家本身也同时是哲学家，或者具有一定的哲学背景，如著名数学家、解析几何的创始人笛卡尔同时也是西方近代哲学奠基人；莱布尼茨、牛顿以及爱因斯坦等均是如此。站在哲学的高度和视角上看大气和海洋预报问题可以起到统观全局、把握大势的作用[8]。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，教师理所应当地传授马克思主义的世界观和方法论，即辩证唯物史观和认识论。用唯物论和辩证法相结合以及辩证唯物主义认识论看待气象和海洋问题，可避免机械唯物论或形而上学的单一化的思维方式，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”“只知其一不知其二”“只见树木不见森林”。

二  用对立统一规律思考大气和海洋复杂系统中各对矛盾的辯证关系

对立统一规律是唯物辩证法的根本规律，其揭示自然界、人类社会和人类思维等领域的任何事物内部都是矛盾的统一体，矛盾是事物发展变化的源泉和动力。

海洋水文气象保障课程中涉及到需从世界观和方法论的哲学高度看待的现象和问题有很多，如预报的不确定性和可预报性的关系、地球流体运动的平衡和非平衡的关系、数值预报与统计预报的关系等[9]，其辩证关系有对立与统一、相对和绝对、必然和偶然、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？可引导出学界皮叶克尼斯和洛伦茨两位大师的著名论断。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作了系统阐述，认为大气系统未来的演变完全是由其初始状态、边界条件和大气运动动量和质量守恒，状态和热力方程共同决定。只要给定了大气初始状态和边界条件，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。从20世纪50年代开始，一些国家相继开始了数值预报模式业务化的创建工作。而1963年著名气象学家洛伦茨揭示了大气的混沌现象。其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”。这里“预报不确定”是绝对的，“可预报”是相对的。因为偶然性普遍存在，不可避免，如大气运动的湍流性、初值中的误差等均可导致预报偏差逐步扩大；反之亦然，即“可预报”是绝对的，“预报不确定”是相对的，因为物理定律是准确的，随着数值模式日益精细预报结果能逐渐逼近真实大气。所以，“可预报”和“不可预报”看似两个对立的结论是可以调和的，可以同时成立，这就是辩证法中“对立的统一”。当然这种调和或统一是有条件的，在较短的时间内是可预报的，对较长的时间是不可预报的。

再如在讲授地转平衡时，无论大气还是海洋均是旋转地球上的流体，大尺度大气或海洋运动的一个基本特征是运动的准地转性。大气运动若完全处于地转平衡状态，就没有运动的变化，所以地转平衡状态是常遭破坏的。然而地转平衡状态破坏后，流场和压力场又相互调整，重新建立起新的平衡关系，保持运动的准地转性质。地转平衡的建立、破坏、再建立的过程是大气或海洋运动中的一个极重要的动力过程，大气或海洋运动正是在建立与破坏的相互矛盾过程中发展的。运动是绝对的、永恒的、无条件的，平衡只是相对的、暂时的、有条件的。任何形式的物质运动，都是在绝对运动和相对静止的既对立又统一中进行。同样，对流层大气环流的指数循环、黑潮运动的双原性等也都体现了这一特征。

三  用科学的逻辑思维揭示各种预报方法优劣和发展趋势

逻辑推理，特别是归纳和演绎是科学研究中广为应用的思维方法。将逻辑学元素在专业课程中引入和强化，培养和训练学生逻辑推理能力，也是提高课程思政水平的重要手段。在逻辑史和哲学史上，曾有很长一段时期把归纳与演绎互相对立起来。如以笛卡尔为代表的演绎学派片面地推崇演绎法，否定归纳法；而以培根为代表的归纳学派过分地强调归纳法，否定演绎法；只有马克思主义哲学才真正把归纳与演绎辩证地统一起来。马克思主义认识论认为，一切科学研究都必须遵循归纳和演绎的逻辑思维方法。“归纳和演绎，正如综合和分析一样，必然是属于一个整体的。[10]”归纳与演绎的辩证关系主要表现在两者互相依赖、互相渗透和互相转化。

归纳与演绎等逻辑推理方法是气象和海洋科学及其预报的基本方法。气象学的气团、气旋、锋面等，海洋学中海浪、大洋环流、中尺度涡旋等概念和基本理论就是在大量地观察事实基础上运用归纳方法概括出来；气象和海洋预报发展至今，主要存在数值预报和统计预报两类预报方法。利用归纳法对已经发生的大量的样本进行分类归纳，总结出变化和发展规律进行预报，这就是传统的气象和海洋的统计预报方法，统计是归纳的数学手段，如经验预报、回归分析、相似预报、神经网络和机器学习等；而通过构建和求解大气和海洋的动力学偏微分方程组的现代数值预报方法就是一种典型的演绎推理的体系，演绎推理也可以直接成为天气和海洋预报的逻辑手段，如各类天气预报模式、海洋预报模式和气候预测模式等便是典型的例子。虽然数值预报被称作20世纪人类最伟大的科学成果之一，并成为当前天气和海洋预报的主角，但其准确率有时也无法满足应用需求。为了提高数值预报准确率和预报时效，预报产品的解释应用（如MOS预报）和集合预报方法出现了。MOS预报和集合预报就是数值预报和统计预报有机结合的产物，它完美体现了归纳法和演绎法两种逻辑推理方法互相依赖、互相渗透和互相转化的辩证关系。正因为集合预报的思路更符合客观世界变化的基本规律[11]，其已是当前天气和海洋预报的发展方向。

四  用物质世界普遍联系和永恒发展观点去理解预报保障中的诸多哲学问题

唯物辩证法有三大基本规律和五大范畴，联系和发展的观点是其总特征。其强调物质世界是普遍联系的整体，联系的形式是多种多样。事物内部要素之间以及事物之间相互依赖、相互影响、相互作用，现象与本质、因与果、必然性和偶然性等均是如此。物质世界同时也处在永不停息的运动、变化和发展之中，是新事物代替旧事物的过程。量变质变规律和否定之否定规律均体现了物质世界的内部变化和外部螺旋发展的过程。

气象和海洋预报中会遇到一些发生概率极小、难以预测的极端事件，特别是在当前气候变暖背景下，极端气象和海洋事件越发频繁。如西北太平洋上的爆发性气旋（又称气象炸弹）、El Ni?o-modoki、2008年2月我国南方的雨雪冰冻天气等，如何看待这类小概率天气引发的所谓“黑天鹅”事件？实际上“黑天鹅”事件中蕴藏着偶然性与必然性等系列哲学范畴。如2021年7月20日郑州的特大暴雨被认为是千年一遇的事件，造成郑州市严重内涝，因灾死亡失踪达380人，损失惨重。这是一次典型的“黑天鹅”事件，而这类“黑天鹅”事件往往是多种因素共同作用的结果。如河南郑州“7·20”特大暴雨事件中的气象因素包括气候背景、水汽输送、低涡扰动、地形抬升、大气不稳定层结和“烟花”台风等；社会因素包括城市基础设施建设、应急响应机制、民众风险意识等（见表1）。对于每一个独立因素而言，其作用是确定的，有必然性；但是每一个因素的出现具有偶然性，例如台风“烟花”的作用。唯物辩证法告诉人们偶然性和必然性是揭示客观事物发生、发展和灭亡的不同趋势的一对范畴，其之间是对立统一的。必然性存在于偶然性之中，没有脱离偶然性的纯粹的必然性。必然性通过大量的偶然性表现出来；偶然性体现必然性，并受制于必然性。没有脱离必然性的纯粹的偶然性。凡是存在偶然性的地方，其背后总是隐藏着必然性。必然性和偶然性可以在一定条件下相互转化。因此这类极小概率事件也是有迹可循的，一定程度上是可以预测预防的，就像航空界关于飞行安全的海恩法则一样。

“量变与质变”“因与果”“主要矛盾與次要矛盾”等哲学范畴是学生在学习预报保障中经常遇到和需要思考的问题。大气和海洋的运动中，各类环流系统的演变往往是量变到质变的过程。如冬季高纬度地区冷空气堆积到一定程度这一量变过程最终将导致寒潮爆发的质变过程；夏季不稳定能量累积到一定程度受冷空气或其他系统触发产生强对流天气也是一种质变过程[12]；预报某一海域天气和海况时，需要判断哪些影响系统是主要的，占支配地位；哪些系统是次要的，为从属地位等；数值模式发展经历了原始方程到涡度方程再到原始方程辩证的否定（即扬弃）、螺旋式上升历程；保障某一军事活动时，既要尊重天气变化发展的客观规律，又要发挥人的主观能动性去认识并利用天气，海洋水文气象保障的精髓就是“趋利避害”，善于在不利的海洋天气变化中捕捉稍纵即逝的有利战机，使得准确的海洋环境预报成为战斗力的“倍增器”。

大气和海洋流体的运动变化以及预报员的预报思维活动中还有许多这类哲学特征。教师在课堂教学中传授学生专业理论和技能固然重要，若能结合知识点适时地融入科学方法论，指导学生用唯物辩证法和实践论的观点认识地球流体运动的复杂性及其矛盾运动过程，培养和锻炼正确的逻辑推理和思维方法，树立一名合格预报员应具有的科学哲学观。这样的课堂，专业知识和大智慧的哲学相贯通、理论基础和应用实践相结合，学生通过分析、推理、判断等不仅完成专业知识的学习，还拥有了科学的思维和方法，树立了正确的世界观、人生观和价值观。

五  结束语

马克思主义哲学与气象和海洋预报保障有着千丝万缕的联系，课程思政的建设为其有机结合提供了极好的契机和舞台。教师在传授专业知识的同时，也展现出马克思主义的辩证唯物史观、认识论和逻辑思维对海洋水文气象保障的指导和影响。专业课堂马克思主义哲学观的渗透是对传统的专业理论课堂的有效升华，是实现新时代一流课程建设高阶性、创新性和挑战度的内在要求。其有利于培塑理工科学生的客观理性、求真求实、科学思辨、精益求精等专业素养，有利于提升学生运用马克思主义世界观与方法论解决实际问题的能力，有利于更好地服务于课程的育人目标。

参考文献：

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[2] 杜震宇.一切有形，皆含道性——高校理工科课程的课程思政原则与教学策略[J].高等理科教育，2021（1）：19-25.

[3] 彭双阶，徐章韬.大学数学课程思政的课堂教学实现[J].中国大学教学，2020（12）：27-30.

[4] 周兆妍.马克思主义哲学与物理课程内容交汇探索课堂知识的升华途径[J].物理通报，2021（8）：2-4.

[5] 孟津竹，陈四利，韩永强，等.“党建+课程思政”体系下高校专业课教师育人队伍的构建[J].高教学刊，2020（10）：125-128.

[6] 何玲玲，梁影.高校专业课教师课程思政建设存在的问题与对策探究[J].高教论坛，2021（2）：7-10.

[7] 周林，张永垂，吴永苹.理工科专业课程思政资源的挖掘与应用——以“海洋水文气象保障”为例[J].教育教学论坛，2022（1）：106-110.

[8] 陶祖钰.和预报员谈谈气象中的哲学和逻辑问题[J]．气象科技进展，2013，3（3）：67-69.

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[10] 中共中央编译局.马克思恩格斯选集（第4卷）[M]．北京：人民出版社，2012：335.

[11] 陶祖钰，赵翠光，陈敏.谈谈统计预报的必要性[J].气象科技进展，2016，6（1）：6-13.

[12] 薛根元.天气预报哲学观若干问题思考[J]．新疆气象，2001，24（6）：28-30.