非農(nóng)業(yè)氣象學專業(yè)“農(nóng)業(yè)氣象學”課程教學改革研究

吳仁燁　吳興華　蘇達　董才桂　江敏

摘要：本文從教學理念、教學內(nèi)容、教學方法和實踐教學四方面對高校非農(nóng)業(yè)氣象學專業(yè)“農(nóng)業(yè)氣象學”課程教學改革進行了研究，提出“六心精育”的教學理念，根據(jù)學科行業(yè)發(fā)展前沿和各專業(yè)特點優(yōu)化教學內(nèi)容，利用多媒體、“對分課堂”、“六心”助力教學和強化實踐教學等來完善課程教學，提高“農(nóng)業(yè)氣象學”課程的教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)氣象學；教學理念；教學內(nèi)容；教學方法；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）49-0092-03

農(nóng)業(yè)氣象學是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件之間相互關(guān)系及其規(guī)律的科學，是農(nóng)業(yè)科學的基礎(chǔ)學科之一，是氣象學科中應(yīng)用氣象學的重要分支[1]。在農(nóng)業(yè)科學和氣象科學發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步形成，是農(nóng)業(yè)科學和氣象科學互相滲透而形成的邊緣學科，具有理論性強、綜合性強、實踐性強等特點，是農(nóng)業(yè)科學的重要基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)氣象學研究的目的在于圍繞農(nóng)業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)代化，不斷認識和解決生產(chǎn)中的氣象問題，提出促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)氣象條件和措施。加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，推進農(nóng)業(yè)綠色化和優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，是當前及今后一段時期農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)。展望未來，作為基礎(chǔ)和邊緣交叉學科，農(nóng)業(yè)氣象學將迎來又一次發(fā)展機遇，并發(fā)揮越來越重要的作用[2]。

農(nóng)業(yè)氣象學的課程教學內(nèi)容包括氣象學、天氣學、氣候?qū)W以及應(yīng)用氣象學等領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)知識。其作為一門高等農(nóng)業(yè)院校非農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有一般專業(yè)基礎(chǔ)課的一些共性，如學生的學習積極性不高、教學內(nèi)容乏味等問題。但該課程是農(nóng)林院校農(nóng)學、林學、園藝、植物保護和資源環(huán)境等專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，且與后續(xù)的專業(yè)課具有密切的聯(lián)系。該課程對農(nóng)林院校人才培養(yǎng)盡管意義重大，但卻始終未能引起重視[3，4]。

此外，隨著高校教學改革的全面實施，農(nóng)業(yè)氣象學課程的授課時間被不斷壓縮，這在一定程度上也加大了本課程的教學改革難度。當前農(nóng)業(yè)氣象學課程在教材、教學理念、教學內(nèi)容、教學方法等環(huán)節(jié)或多或少均存在一些亟待完善的問題，如教學手段較為單一，教學內(nèi)容沒有融合進與核心專業(yè)課的交匯領(lǐng)域，實踐能力培養(yǎng)不夠等，造成學生對該課程的定位、優(yōu)勢的理解不透徹，缺乏將理論知識應(yīng)用于解釋和解決實際問題的能力。因此，如何根據(jù)“農(nóng)業(yè)氣象學”課程自身特點及專業(yè)學生的培養(yǎng)目標及與核心專業(yè)課程的交匯融合，有針對性地進行教學改革，使學生能準確掌握理論知識的同時靈活應(yīng)用理論解決生產(chǎn)實踐問題[5，6]。本文針對非農(nóng)業(yè)氣象學專業(yè)“農(nóng)業(yè)氣象學”教學過程中存在的問題，并結(jié)合教學實踐，就農(nóng)業(yè)氣象學課程教學改革進行探討。

一、“六心精育”教學理念

“六心精育”即“精心、用心、苦心、掏心、靜心、全心”。“精心”即精心研究教材，要求授課教師不僅要精通所教的課程，且對所教專業(yè)的專業(yè)知識體系也要了然于胸。如此，方能用熟練的言語將課程與各學科緊密融合詳盡展現(xiàn)?！坝眯摹奔从眯淖x懂學生，根據(jù)各專業(yè)、甚至每位學生的知識背景、個性、喜好等特性，課前精心設(shè)計所講的課程內(nèi)容?！翱嘈摹奔纯嘈慕?jīng)營課堂，不斷改善教學方法，讓課堂充滿趣味性、神秘性、知識性和互動性，才能捕獲學生的心，達到較好的教學效果?！疤托摹奔刺托慕涣魉枷?，構(gòu)建一個交流平臺，與學生進行心靈的交流。想學生之所想，急學生之所急，與學生掏心交流，方能成為良師益友?！办o心”即靜心反思自己，課后反思自己，一有新的體會立即整理，不斷完善教學方式和教學內(nèi)容，逐步構(gòu)建自己的教學藍圖?！叭摹奔慈呐囵B(yǎng)學生成為有能力之人，培養(yǎng)學生成為一個嚴謹、認真、踏實、具備學習力、具備思維力，具備分析力、具備專業(yè)知識的有能力之人。

二、優(yōu)化教學內(nèi)容

1.根據(jù)學科及行業(yè)發(fā)展動態(tài)優(yōu)化教學內(nèi)容。課程體系建設(shè)主要居中在教學內(nèi)容的完善上，要把新技術(shù)和新理論更新到教學內(nèi)容中，使其符合時代發(fā)展、符合農(nóng)業(yè)綠色化和優(yōu)質(zhì)化發(fā)展的需求。全球氣候變暖、大氣污染和日益頻繁的氣象災(zāi)害都給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了深遠影響。將氣候變暖、霧霾等時代熱點內(nèi)容引入到教學體系中，如在教學中，以霧霾為引言，引導學生分析霧霾形成的原因、條件及對環(huán)境和人民生活帶來的影響，同時帶領(lǐng)學生反思人類活動在霧霾形成中的作用，并進一步將該內(nèi)容擴展到全球氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響上，對提高學生的環(huán)境保護意識和教學參與度都具有積極作用。

農(nóng)業(yè)氣象作為基礎(chǔ)和邊緣交叉學科，將在農(nóng)業(yè)氣候與農(nóng)業(yè)布局、農(nóng)業(yè)氣象與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與風險管理、農(nóng)業(yè)小氣候與工廠化農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)氣象信息與智慧農(nóng)業(yè)等重點領(lǐng)域當中發(fā)揮越來越重要的作用[2]。新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，農(nóng)業(yè)氣象學只有不斷汲取其他學科的發(fā)展成果，并將這些融合和派生出的新技術(shù)和新知識豐富到教學內(nèi)容中，才能培養(yǎng)出符合社會需求的合格人才。

2.結(jié)合各專業(yè)特點優(yōu)化教學內(nèi)容。目前農(nóng)林院校非農(nóng)業(yè)氣象學專業(yè)農(nóng)業(yè)氣象學課程內(nèi)容大致包含三個方面的內(nèi)容：一是農(nóng)業(yè)氣象基本要素。光、溫、水和氣（風）四大要素是基礎(chǔ)內(nèi)容，主要介紹基本要素的形成及變化規(guī)律，以及動植物生長發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對其的響應(yīng)。二是天氣及災(zāi)害性天氣。主要介紹天氣系統(tǒng)的形成、災(zāi)害性天氣的發(fā)生機理和時空分布規(guī)律及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和相應(yīng)的防御對策等。三是氣候。主要介紹氣候的形成和分類、氣候的變遷、中國氣候及農(nóng)業(yè)小氣候的利用與調(diào)節(jié)等內(nèi)容[1，7]。

農(nóng)業(yè)氣象學是涵蓋農(nóng)學和氣象學基礎(chǔ)知識的邊緣交叉學科，是農(nóng)林高等院校農(nóng)學、林學等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，面對的是不同專業(yè)、不同年級、且擁有不同知識背景的授課對象，這給教學帶來了諸多難度。要想幫助各專業(yè)的學生為往后的專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)氣象學教師亟待完成的關(guān)鍵任務(wù)。這就要求授課教師了解所講授專業(yè)的核心課程，乃至完整的專業(yè)知識體系，及該專業(yè)學生基礎(chǔ)知識背景，根據(jù)各專業(yè)的特點，以及學時安排，從而編寫相應(yīng)的教學大綱，確定不同的教學目標和教學內(nèi)容。

在講授中應(yīng)有意引導學生將農(nóng)業(yè)氣象學的內(nèi)容與其專業(yè)課程之間建立聯(lián)系，比如在講解氣象要素時，其主要是農(nóng)學、林學等專業(yè)的專業(yè)課的基礎(chǔ)知識點，也是最主要的結(jié)合點，所以課前要充分調(diào)查學情，掌握該專業(yè)的專業(yè)課講授情況，在與專業(yè)課的交叉部分適當增刪，并同時將氣象新技術(shù)引入教學中去。如在講解水和氣（風）內(nèi)容時，對于農(nóng)學專業(yè)的學生，重點講解降水對農(nóng)田系統(tǒng)，及氣流對農(nóng)田小氣候的影響；對林學專業(yè)學生，則主要講解干旱區(qū)造林防風固沙，及森林水源涵養(yǎng)功能。同一知識點在不同專業(yè)之間穿插講授，可大為增強學生對農(nóng)業(yè)氣象學與其專業(yè)學科之間知識的融合，激起學生對農(nóng)業(yè)氣象學課程的學習興趣[6]。

同時針對同一專業(yè)不同年級的授課對象采取不同層次的授課內(nèi)容，對剛?cè)雽W的新生，因其還沒有開設(shè)專業(yè)課，此時應(yīng)引導學生搭建農(nóng)業(yè)氣象學與專業(yè)之間的橋梁；而對大二學生，則應(yīng)要求學生具備掌握知識的能力，能運用農(nóng)業(yè)氣象學知識去解釋專業(yè)課中所涉及的現(xiàn)象；對大三學生則要求其能正確運用農(nóng)業(yè)氣象學知識去解決實際專業(yè)中遇到的難題。

三、改革教學方法與手段

1.多媒體助力教學。現(xiàn)代教學體系中多媒體的運用已經(jīng)成為主導，給教學帶來新氣象。其強大的演示功能，圖文并茂、動靜結(jié)合、三維演示、模擬事物形成過程等特點，進行視、聽、觸覺等多種方式的形象化教學，激起學生巨大的學習興趣，教學效率也大為提高。如在講災(zāi)害性天氣系統(tǒng)“臺風”知識點時，利用多媒體模擬演示臺風從初生、發(fā)展到消亡各階段的特征，學生通過觀察模擬動畫就能非常形象的掌握臺風形成的過程，此時再進行臺風結(jié)構(gòu)的分析，事半功倍。通過模擬演示、動畫等內(nèi)容進行展示，更有利于學生們對理論知識的理解和掌握，這是傳統(tǒng)教學上難以取得的效果。

2.對分課堂助力教學。對分課堂的核心理念是一半課堂時間由老師進行講課，另一半分配給學生以討論的形式進行交互式學習。把講授和討論的時間錯開，讓學生在課后進行自主學習，進而消化吸收知識。對分課堂的教學方式主要有三個過程：一是教師對內(nèi)容框架、概念和重難點進行講解。二是學生對下一次課要進行分組討論的內(nèi)容進行準備。三是分組討論和總結(jié)深化對教學內(nèi)容的掌握和理解，在課堂上進行講解及分析[8]。如在講解風的形成這個知識點時，教師只提到風的形成是由四個力作用而產(chǎn)生，剩下的內(nèi)容，如四個力如何作用在空氣質(zhì)點上、作用范圍等內(nèi)容都留給學生進行下一次課題討論。對比傳統(tǒng)教師教授法和對分課堂法，學生在掌握風的形成知識點上，對分課堂顯著勝出，學生對通過自己探究、總結(jié)獲取的知識掌握牢固程度遠在傳統(tǒng)教學法之上。

在對分課堂教學法的實踐中，教師在講授、引導學生學習時并不窮盡內(nèi)容，而是給學生留有進一步主動探索的空間，促使學生進行主動性學習。學生在教師講授的基本框架、重點和難點解析的基礎(chǔ)上，在進行課后學習，一定程度上降低了他們自主學習的難度。對分課堂的應(yīng)用從根本上解決了課堂教學的困境，把被動吸收變成主動探究，這為農(nóng)業(yè)氣象學的教學改革提供了一個較高效的教學方法。

3.“六心精育”助力教學。課前“用心”了解所教專業(yè)的專業(yè)知識體系，學生知識儲備，依據(jù)專業(yè)特點“精心”備課，課堂上引經(jīng)據(jù)典，“苦心”經(jīng)營，在課堂上講一些典故或最近所發(fā)生的氣象災(zāi)害等天氣現(xiàn)象，并以此為切入點，聯(lián)系理論與實際，就可大為提高學生學習的興致，如講鋒面氣旋時，先引學生入赤壁之戰(zhàn)局，從借東風燒赤壁談起，在簡單介紹這場經(jīng)典戰(zhàn)役時，巧妙地將兩軍的布陣位置、東風的由來與鋒面氣旋的結(jié)構(gòu)貫穿起來講解，學生在經(jīng)典中快速轉(zhuǎn)動大腦，能快速記憶并把握該天氣系統(tǒng)內(nèi)各個區(qū)域風向的差別以及降雨產(chǎn)生的具體位置。又比如在講解厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象所引起的氣候變化時，呈現(xiàn)一段1998年我國長江流域特大洪澇災(zāi)害的視頻，學生可以很直觀地看到災(zāi)害所帶來的損失，大大增強保護生態(tài)環(huán)境意識和提高防災(zāi)意識。此外課后“掏心”與學生交流，了解他們的需求，盡量幫助他們，并讓學生指出自己什么地方做得不好，及時“靜心”反思，有所領(lǐng)悟并記錄下來，應(yīng)用于以后的教學過程中，“全心”全意的培養(yǎng)學生，成為學生的良師益友。

四、強化實踐教學

1.結(jié)合專業(yè)特點進行探索性實驗。實踐教學是農(nóng)業(yè)氣象學教學中的重要組成部分，因此在設(shè)計各專業(yè)實驗課程，充分利用校內(nèi)氣象觀測場、農(nóng)田和林地，完善實驗教學體系。如讓農(nóng)學專業(yè)的學生進行農(nóng)田小氣候的觀測；讓林學專業(yè)的學生進行林地小氣候的觀測；讓植保專業(yè)的學生進行農(nóng)業(yè)害蟲生育進程、危害期的起始溫度等探索實驗；讓園藝專業(yè)的學生通過改變光照時間的長短來控制花期的實驗，并對不同的花卉控制指標進行探索[9]。使學生能把農(nóng)業(yè)氣象學知識融進本專業(yè)的知識體系中，從中找出他們的結(jié)合點，進一步激發(fā)他們的學習熱情。

2.結(jié)合專業(yè)實踐進行設(shè)計性實驗。設(shè)計性實驗主要是學生根據(jù)自己的專業(yè)、根據(jù)自己在專業(yè)實踐中可能遇到的與氣象相關(guān)的實際問題，按照教師的框架要求自行設(shè)計實驗方案[9]。經(jīng)分組討論，修訂后，有目的、有計劃地開展實施，并解決問題。設(shè)計性實驗的開展將充分調(diào)動起學生學習的主動性。

五、小結(jié)

在日新月異的教學中，新理論、新技術(shù)、新領(lǐng)域、新方法不斷地涌現(xiàn)，我們的教學工作也需與時俱進。農(nóng)業(yè)氣象學是農(nóng)業(yè)科學中發(fā)展快速的一門的基礎(chǔ)交叉學科，為使其在新時期農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展中發(fā)揮新的更大的作用，對教師教學理念、教學內(nèi)容、教學方法與手段教學和實踐教學上都提出更高的要求。隨著廣大師生對農(nóng)業(yè)氣象學課程教學改革、課程體系建設(shè)的不斷深入，相信農(nóng)業(yè)氣象學在新時期，將培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型人才，將更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與科研服務(wù)。

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