“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀與改革方向

姜　艷　胡曉棠　王海江　雷永雯（石河子大學(xué)　農(nóng)學(xué)院　資源與環(huán)境系，新疆　石河子　832003）

“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀與改革方向

姜艷胡曉棠王海江雷永雯
（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院資源與環(huán)境系，新疆石河子832003）

本文針對(duì)當(dāng)前《農(nóng)業(yè)氣象學(xué)》教學(xué)中存在的問(wèn)題，采用調(diào)查問(wèn)卷的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行了有關(guān)當(dāng)前“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)安排、教學(xué)方法等方面的調(diào)查與分析；在此基礎(chǔ)上提出教學(xué)改革方向：首先應(yīng)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行更新和整合，適當(dāng)增加農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、產(chǎn)量預(yù)報(bào)模型等方面的內(nèi)容；其次應(yīng)增加研討式和引導(dǎo)式教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)授課方式，融入現(xiàn)代化技術(shù)手段。通過(guò)對(duì)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀與改革的分析，進(jìn)一步增強(qiáng)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”的教學(xué)效果，充分發(fā)揮“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”的學(xué)科特色，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、教學(xué)作出貢獻(xiàn)。

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)現(xiàn)狀教學(xué)改革

隨著現(xiàn)代教育理念的轉(zhuǎn)變，理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式越來(lái)越受到重視，加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合，能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和對(duì)理論價(jià)值的深切認(rèn)識(shí)，對(duì)高校人才培養(yǎng)具有重要意義［1-2］?！稗r(nóng)業(yè)氣象學(xué)”作為高等農(nóng)業(yè)院校的專業(yè)基礎(chǔ)課，是農(nóng)學(xué)、植保、園藝、林學(xué)、生態(tài)、農(nóng)資等涉農(nóng)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。該課程是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件間的相互關(guān)系，以利用和創(chuàng)造有利氣象條件、抗避不利氣象條件，為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的一門應(yīng)用型學(xué)科［3］，因此更強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用實(shí)踐性。但由于種種原因，我國(guó)現(xiàn)行“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程在教材、教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等環(huán)節(jié)存在一系列問(wèn)題，如教學(xué)手段略顯陳舊單一，教學(xué)內(nèi)容不合理，不重視實(shí)踐能力培養(yǎng)等，造成學(xué)生對(duì)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”的優(yōu)勢(shì)和為農(nóng)業(yè)服務(wù)的作用理解不充分，缺乏理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力，“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”漸與行業(yè)實(shí)際需求相脫節(jié)，已適應(yīng)不了新形勢(shì)的要求，給中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象事業(yè)未來(lái)的發(fā)展帶來(lái)了隱憂。因此，如何根據(jù)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程自身特點(diǎn)及專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)改革，使學(xué)生準(zhǔn)確掌握理論知識(shí)的同時(shí)靈活應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。

本文針對(duì)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”原有教學(xué)體系不完善的問(wèn)題，結(jié)合兩年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，采用調(diào)查問(wèn)卷的方式對(duì)當(dāng)前“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”教學(xué)方面的情況進(jìn)行分析和探討，并從農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展動(dòng)態(tài)角度提出未來(lái)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”理論與實(shí)踐一體化教學(xué)模式改革方案，為“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”教學(xué)發(fā)展提供借鑒和參考。

1.農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展動(dòng)態(tài)

近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整、農(nóng)業(yè)新技術(shù)的推進(jìn)及我國(guó)氣象發(fā)展戰(zhàn)略改革，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民對(duì)氣象服務(wù)需求發(fā)生了很大變化，農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大［4］。當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)領(lǐng)域已由當(dāng)年的農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)、國(guó)內(nèi)作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)，拓展到涵蓋農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警評(píng)估、國(guó)外主要作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)、生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估、農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)、設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域；其服務(wù)對(duì)象也不斷拓展，除為各級(jí)政府服務(wù)外，還為社會(huì)公眾服務(wù)，服務(wù)方式越來(lái)越多樣化［5］；研究方法手段逐步從簡(jiǎn)單的數(shù)理統(tǒng)計(jì)、田間觀測(cè)拓展到指標(biāo)分析法、遙感監(jiān)測(cè)法、動(dòng)力模型模擬法及以GIS為基礎(chǔ)的區(qū)域綜合評(píng)估法等。

2.當(dāng)前“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)情況調(diào)查與分析

為進(jìn)一步了解當(dāng)前高校學(xué)生對(duì)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程及教學(xué)的意見(jiàn)和建議，筆者于2014年至2016年對(duì)石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院不同專業(yè)不同年級(jí)學(xué)生進(jìn)行了有關(guān)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)方面的調(diào)查，涉及4個(gè)專業(yè)不同年級(jí)的282名學(xué)生，具體調(diào)查對(duì)象情況如表1。

表1　“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)情況調(diào)查對(duì)象

2.1教學(xué)安排分析

我?！稗r(nóng)業(yè)氣象學(xué)”共40學(xué)時(shí)，包括理論教學(xué)32學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)8學(xué)時(shí)；其中理論教學(xué)主要包括氣象要素、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、天氣系統(tǒng)、氣候、中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候及區(qū)劃等內(nèi)容。從教學(xué)安排上看，我校將“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”的教學(xué)重點(diǎn)放在氣象要素的學(xué)習(xí)上，占總課時(shí)的50%，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的學(xué)習(xí)占10%，天氣系統(tǒng)及氣候區(qū)劃分析占15%；由此看來(lái)，基礎(chǔ)理論知識(shí)仍然是當(dāng)前各高校的教學(xué)重點(diǎn)，占80%，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課僅占20%（圖1）。

2.2教學(xué)內(nèi)容分析

2.2.1理論教學(xué)內(nèi)容

“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)的教學(xué)重點(diǎn)是氣象要素的學(xué)習(xí)，包括輻射、溫度、水分、風(fēng)、氣壓等氣象要素。從教學(xué)內(nèi)容上看，當(dāng)前教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)定義、時(shí)空變化特征、計(jì)算等理論知識(shí)。例如：輻射的講授重點(diǎn)在太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)直接輻射、天空散射輻射等的計(jì)算上；溫度重點(diǎn)講授概念、日射型、輻射型特征、畫圖等；氣壓的學(xué)習(xí)多集中在不同氣壓系統(tǒng)流場(chǎng)、氣流特征分析、壓高公式的計(jì)算等。教學(xué)重點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生思考問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)時(shí)完全脫離農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實(shí)際，使原本很簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化。

圖1　石河子大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)教學(xué)安排分析

圖2　學(xué)生易于接受的“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程授課方式

2.2.2現(xiàn)代科技手段講授分析。

筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大學(xué)生在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中更傾向于學(xué)習(xí)現(xiàn)代新技術(shù)新手段，其中約30%左右的學(xué)生期望學(xué)習(xí)有關(guān)“3S技術(shù)”在農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)中的應(yīng)用，23%-28%的學(xué)生期望學(xué)習(xí)有關(guān)農(nóng)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量預(yù)報(bào)模型的相關(guān)內(nèi)容，另有約20%的學(xué)生更傾向于學(xué)習(xí)氣象條件分析與農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)相關(guān)內(nèi)容；僅有6%-10%的學(xué)生選擇基礎(chǔ)理論知識(shí)的加強(qiáng)學(xué)習(xí)，8%-10%的學(xué)生選擇學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)氣象要素傳統(tǒng)觀測(cè)技術(shù)。

然而現(xiàn)行農(nóng)業(yè)氣象學(xué)教材和教學(xué)中，沒(méi)有或很少講解現(xiàn)代化新型農(nóng)業(yè)氣象研究技術(shù)方面的內(nèi)容，已有的相關(guān)觀測(cè)技術(shù)研究也僅圍繞溫度表、通風(fēng)干濕表、風(fēng)速儀、雨量筒、蒸發(fā)皿等傳統(tǒng)氣象監(jiān)測(cè)方法，與目前新形勢(shì)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)新任務(wù)、前沿性科學(xué)問(wèn)題和涉農(nóng)專業(yè)的學(xué)生發(fā)展不相適應(yīng)，極大地降低了農(nóng)業(yè)氣象學(xué)在未來(lái)工作和科研中的實(shí)用性。

2.3教學(xué)方式分析

教師的授課方式對(duì)學(xué)生獲取課堂知識(shí)起著至關(guān)重要的作用［6］，當(dāng)前多數(shù)教學(xué)過(guò)程中往往都是以教為主，教師成為雙邊活動(dòng)中的主導(dǎo)者，只注重教師講授，學(xué)生大多是被動(dòng)學(xué)習(xí)和接受，容易使學(xué)生產(chǎn)生視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的疲勞，引起“吸收和消化”不良，不利于知識(shí)的掌握和應(yīng)用。本文通過(guò)調(diào)查結(jié)果顯示，35% -40%的學(xué)生認(rèn)為在“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”教學(xué)過(guò)程中相應(yīng)地增加案例教學(xué)分析更有利于知識(shí)的理解（圖2），增加課程內(nèi)容的實(shí)用性，說(shuō)明通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的授課方式更能夠引起學(xué)生的興趣，更易于吸引學(xué)生聽(tīng)課，使學(xué)生更深刻地理解教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂重點(diǎn)知識(shí)的掌握和理解應(yīng)用；約有20%的學(xué)生喜歡互動(dòng)教學(xué)的授課方式，加強(qiáng)課堂上的師生交流，促進(jìn)和諧的師生關(guān)系是目前最易被學(xué)生接受的教學(xué)方式；此外，約有20%的學(xué)生更喜歡在教學(xué)過(guò)程中，尤其在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加動(dòng)手操作環(huán)節(jié)，以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。學(xué)生最易于接受的農(nóng)業(yè)氣象學(xué)授課方式見(jiàn)圖2。

3.農(nóng)業(yè)氣象教學(xué)改革方向

3.1教學(xué)內(nèi)容改革

3.1.1基本概念和基礎(chǔ)理論性內(nèi)容結(jié)合專業(yè)和實(shí)際生活。

“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”面向的開(kāi)課對(duì)象為各專業(yè)學(xué)生，年級(jí)層次也不同，而不同專業(yè)的學(xué)生知識(shí)背景各不相同。不同學(xué)科、專業(yè)與涉及農(nóng)業(yè)氣象問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)及解決問(wèn)題方法也各不相同。當(dāng)前，“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程沒(méi)有針對(duì)這些差異選取相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱等，這就在一定程度上造成“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”與開(kāi)課各專業(yè)結(jié)合的不緊密，理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)盲目接受，無(wú)法很好地將其應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，因此“死記硬背，考完即忘光”。通過(guò)課程知識(shí)的相互穿插傳授，既可提高學(xué)生對(duì)“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣，又可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)科與學(xué)科之間知識(shí)的橫向融合能力，促進(jìn)學(xué)生積極參與和重視直接經(jīng)驗(yàn)。

3.1.2適當(dāng)增加農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警教學(xué)比例。

近年來(lái)隨著氣候變化異常，極端氣象災(zāi)害增多增強(qiáng)，農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害趨多趨廣，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重影響，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估已成為當(dāng)前的關(guān)注焦點(diǎn)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警教學(xué)，進(jìn)一步將農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與實(shí)際案例相結(jié)合，增加“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”“強(qiáng)實(shí)踐，接地氣”的應(yīng)用。

3.1.3適當(dāng)增加產(chǎn)量預(yù)報(bào)模型。

天氣氣候條件是造成糧食作物產(chǎn)量波動(dòng)的重要因素，同一區(qū)域不同年份單位面積作物產(chǎn)量的變化主要由氣象條件差異引起的，氣候環(huán)境因子在平均值附近的波動(dòng)往往會(huì)造成產(chǎn)量的年際變化很大。利用統(tǒng)計(jì)法或模型模擬法定量揭示農(nóng)作物與環(huán)境氣象條件間的相關(guān)關(guān)系，是目前作物產(chǎn)量業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中應(yīng)用較為廣泛的方法，也是現(xiàn)代我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)的重要方面。

3.1.4現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象應(yīng)用手段的融入。

隨著社會(huì)需求的增長(zhǎng)，“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”涉及的前沿性學(xué)科主要包括全球氣候變化與作物適應(yīng)性問(wèn)題，環(huán)境脅迫和調(diào)控，災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，信息與遙感應(yīng)用，精細(xì)農(nóng)業(yè)或精確農(nóng)業(yè)中物質(zhì)能量輸導(dǎo)等方面［7］；農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)手段逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遙測(cè)和精確化；數(shù)值模擬、動(dòng)態(tài)模型研發(fā)等近代數(shù)學(xué)方法在定量研究農(nóng)業(yè)氣候及其區(qū)劃方面更加廣泛。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)教學(xué)過(guò)程中增加GIS、衛(wèi)星遙感技術(shù)等信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象、生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理措施（農(nóng)事活動(dòng)）趨利避害區(qū)域圖預(yù)報(bào)、國(guó)內(nèi)外農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)等方面的應(yīng)用，可吸引更多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)是現(xiàn)代學(xué)生期望的教學(xué)手段。

3.2教學(xué)方式改革

（1）為了充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在授課過(guò)程中應(yīng)結(jié)合本課程所學(xué)知識(shí)，穿插農(nóng)業(yè)氣象學(xué)相關(guān)科研學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)問(wèn)題，科學(xué)研究方法等。這種科研滲透，學(xué)用結(jié)合的研討式教學(xué)方式可激發(fā)學(xué)生上課的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力；（2）利用多媒體增加課程教學(xué)的生動(dòng)性和趣味性；（3）在公式推導(dǎo)過(guò)程中，幻燈片講解較為枯燥，為避免學(xué)生注意力不集中，應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代化教學(xué)相結(jié)合。

“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課堂教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，通過(guò)課程教學(xué)改革使理論與實(shí)踐一體化，既能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果，又可培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，真正做到學(xué)以致用。也只有在不斷的改革中農(nóng)業(yè)氣象學(xué)才能不斷完善自己的知識(shí)體系，充分發(fā)揮特色，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、教學(xué)作出貢獻(xiàn)。

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