地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課件設(shè)計(jì)開發(fā)

張敏 謝建群 陳德康

摘要：氣象教育培訓(xùn)是氣象人才培養(yǎng)的主要工作。中國氣象局高度重視氣象人才建設(shè)，努力推進(jìn)氣象教育培訓(xùn)方法和內(nèi)容的改革創(chuàng)新，為氣象事業(yè)的順利發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的保障。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，依托現(xiàn)有的多媒體課件資源與微課件開發(fā)技術(shù)，根據(jù)我省自身特色，結(jié)合氣象應(yīng)用實(shí)例，圍繞學(xué)員對地面氣象觀測基礎(chǔ)知識(shí)、儀器觀測綜合技能實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的培訓(xùn)需求，完成地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課件的開發(fā)設(shè)計(jì)，也是提升省級氣象培訓(xùn)能力的重要舉措。

關(guān)鍵詞：氣象教育;地面氣象觀測;微課;創(chuàng)新

一、微課的基本介紹

隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體技術(shù)在教學(xué)中的普遍應(yīng)用，一種新的教學(xué)資源“微課”開始走進(jìn)教學(xué)課堂，受到廣大學(xué)習(xí)者的歡迎和一線教師的喜愛。微課“以短小精悍的在線視頻為主要載體”得到了學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可。[1]在大數(shù)據(jù)和信息化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，微課以流媒體的形式生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來，可以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主體作用?；谔囟ǖ呐嘤?xùn)目標(biāo)，針對教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的某些知識(shí)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)，使用微視頻、三分屏微課、微素材課件等設(shè)計(jì)和開發(fā)支持多種學(xué)習(xí)方式的微型在線課程，也可用于移動(dòng)課程學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，微課學(xué)習(xí)集合了視聽的優(yōu)勢，具有很高的靈活性和較強(qiáng)的針對性，使學(xué)生的注意力更加集中，學(xué)習(xí)興趣熱情更加高漲。

氣象觀測業(yè)務(wù)是基礎(chǔ)性的氣象業(yè)務(wù)。隨著氣象預(yù)報(bào)預(yù)測新技術(shù)新方法的廣泛應(yīng)用，綜合氣象觀測業(yè)務(wù)和信息網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不斷推進(jìn)，結(jié)合中國氣象局綜合氣象觀測發(fā)展規(guī)劃和綜合氣象觀測業(yè)務(wù)改革，對氣象觀測員的能力和素質(zhì)提出了越來越高的要求。加快崗位培訓(xùn)、提高氣象從業(yè)人員的技能和技術(shù)成為氣象事業(yè)發(fā)展面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。隨著移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的在線運(yùn)行，地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課程的開發(fā)和設(shè)計(jì)將為學(xué)習(xí)者提供一種新的學(xué)習(xí)方式，滿足學(xué)員對儀器觀測綜合技能的培訓(xùn)需求，增加實(shí)訓(xùn)的針對性、系統(tǒng)性和靈活性，使培訓(xùn)過程更貼近日常業(yè)務(wù)工作。

針對地面氣象觀測業(yè)務(wù)相關(guān)培訓(xùn)課程的學(xué)科知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)環(huán)節(jié)，通過拍攝、錄屏和視頻軟件等相結(jié)合的編輯制作方式，精心設(shè)計(jì)和開發(fā)一系列具有專業(yè)性和可視化的地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課件。每個(gè)微課件知識(shí)內(nèi)容獨(dú)立且相對完整，有明確的教學(xué)目標(biāo)，研究每個(gè)地面氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護(hù)、注意事項(xiàng)、故障排查等內(nèi)容，了解新型觀測業(yè)務(wù)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用維護(hù)，授課時(shí)間控制在10分鐘左右，獨(dú)立的小課程學(xué)習(xí)可以支持混合學(xué)習(xí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)，零碎學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的更新和提高教師的教學(xué)能力。

二、微課的設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)

微課程的設(shè)計(jì)和制作包括：選題，編寫教學(xué)計(jì)劃和教案，編寫微課錄制腳本，制作微課，教學(xué)實(shí)施和拍攝，后期制作，教學(xué)反饋。

（一）選題

根據(jù)廣東省自身特色，結(jié)合各市縣級地面氣象觀測業(yè)務(wù)的需求以及觀測員培訓(xùn)課程操作性較多的特點(diǎn)，適合選取以地面氣象觀測類培訓(xùn)為微課主題。圍繞學(xué)員對地面氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護(hù)、注意事項(xiàng)等內(nèi)容，貼近基層業(yè)務(wù)工作，注重內(nèi)容的針對性、普遍性和可操作性，理論與技能相結(jié)合，按照此順序制作。自動(dòng)氣象站的結(jié)構(gòu)原理和標(biāo)準(zhǔn)示范操作是重點(diǎn)內(nèi)容。教師的示范動(dòng)作應(yīng)力求規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，邊操作邊解釋，并有針對性的解決學(xué)生的困惑，注重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生能獨(dú)立完成自動(dòng)站的安裝調(diào)試，故障診斷，掌握解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力。在學(xué)習(xí)過程中安排一些小測試，提高學(xué)員注意力，增加課程的交互性，以便達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

（二）編寫教學(xué)計(jì)劃和教案

根據(jù)教學(xué)大綱的要求，收集和整理微課制作所需的自動(dòng)站結(jié)構(gòu)圖、說明書、視頻動(dòng)畫等材料。儀器觀測綜合技能是實(shí)訓(xùn)課程，需要提前準(zhǔn)備自動(dòng)氣象站的相關(guān)原理圖、實(shí)物圖、線路圖。[2]這些以圖片或視頻的形式呈現(xiàn)。在教案編寫過程中，文字稿要精練，用最簡短的文字把知識(shí)點(diǎn)或難點(diǎn)講透徹，使課程更緊湊、更清晰明了地講析知識(shí)點(diǎn);PPT制作要簡約，使用圖文結(jié)合的方式，盡量多圖、少文字理論，這樣可以讓學(xué)員更好理解課程的重點(diǎn)內(nèi)容;儀器設(shè)備操作流程要簡練，盡可能減免多余的操作，以最直觀的操作方式讓學(xué)員一目了然。

（三）編寫微課錄制腳本

制作腳本包括場景，字幕，動(dòng)畫等;并根據(jù)地面氣象觀測業(yè)務(wù)應(yīng)用培訓(xùn)和微課程的特點(diǎn)制作課件腳本，包括版面設(shè)計(jì)，顏色，風(fēng)格，內(nèi)容等，并審核確認(rèn)課件腳本。

（四）制作微課件

制作微視頻是決定微課質(zhì)量好壞至關(guān)重要的環(huán)節(jié);根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，微課制作采用電子黑板系統(tǒng)結(jié)合錄屏軟件和錄課式相結(jié)合的方式進(jìn)行。根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容，如統(tǒng)一內(nèi)容風(fēng)格，處理圖片，制作視頻，制作交互測試等。準(zhǔn)備微課所需的設(shè)備包括：攝像頭，麥克風(fēng)，調(diào)音臺(tái)，錄制軟件，教師機(jī)，多功能互動(dòng)一體機(jī)，實(shí)習(xí)培訓(xùn)設(shè)備和維修測試工具等。錄制前，教師的演示操作內(nèi)容應(yīng)反復(fù)操作數(shù)次，熟練操作步驟，動(dòng)作要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到較完美的水平;其次，要仔細(xì)檢查器材設(shè)備，測試儀器燈是否處于正常狀態(tài)，確保錄制順利完成且保證課件錄制效果。[2]

（五）教學(xué)實(shí)施和拍攝

準(zhǔn)備好錄制微課所需的所有器材設(shè)備，使用云錄播系統(tǒng)在錄播教室全程錄制教師授課過程。要注意：1.授課老師在錄制微課的過程中，要用正常的語速講解自動(dòng)氣象站的結(jié)構(gòu)原理、日常維護(hù)和故障處理;語言要通俗、簡潔、流暢，切忌一直低頭看教案。2.授課老師在操作儀器設(shè)備時(shí)盡量簡練并一步到位，避免出現(xiàn)多余操作影響授課質(zhì)量。這要求教師具備豐富的氣象觀測理論知識(shí)和業(yè)務(wù)技能，并能夠熟練掌握自動(dòng)站觀測設(shè)備。3.使用電子黑板系統(tǒng)屏幕錄制軟件，教師在電子觸摸屏上選擇各種顏色的畫筆，邊講解邊在電子黑板上演示，通過屏幕錄制軟件，錄制約10分鐘的微課。當(dāng)教師不出現(xiàn)在畫面中時(shí)，視頻記錄是教室用彩色筆演示多功能交互式一體機(jī)的過程。4.在錄制過程中，為方便學(xué)生觀看操作步驟，多方位拍攝，同時(shí)錄制操作特寫和全景。5.錄制過程采用不中斷錄制方式，讓老師從頭到尾授課，中間若講錯(cuò)，則自行停頓兩秒后直接重頭開始授課，直到有一次授課是完整無瑕疵時(shí)才停止錄制。

（六）后期制作

完成視頻、音頻素材的錄制工作后，需要進(jìn)行后期處理合成，形成MP4格式的微課件。為避免微課件出現(xiàn)錯(cuò)誤，使其主題突出、指向明確、邏輯清晰、生動(dòng)形象，需要多次修改完善。重點(diǎn)檢查微課能否符合視覺習(xí)慣和教學(xué)內(nèi)容的要求;視頻中教師在示范自動(dòng)氣象站儀器時(shí)操作是否規(guī)范;在播放時(shí)，音頻、視頻、課件演示內(nèi)容是否同步播放，有無錯(cuò)位卡頓現(xiàn)象;在按索引跳轉(zhuǎn)或拖動(dòng)滾動(dòng)條時(shí)是否音畫同步等等。如有誤差，及時(shí)修改調(diào)整，保證微課的質(zhì)量。微課制作完成后，需要對其進(jìn)行檢查、測試，確保無誤后方可發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

（七）教學(xué)反饋

教師根據(jù)課中學(xué)員的學(xué)習(xí)反饋情況以及輔捉到在微課教學(xué)中遇到的問題進(jìn)行及時(shí)的修正和調(diào)整，如修改微課件視頻，修改案例，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)儀器設(shè)備使用的注意事項(xiàng)，通過修改，補(bǔ)充和重組，進(jìn)一步優(yōu)化地面氣象觀測業(yè)務(wù)系列微課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行測試和在下一個(gè)教學(xué)課堂的教學(xué)應(yīng)用中，使微觀課程不斷豐富和完善，成為觀測員系列培訓(xùn)重要的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。新課程的引入，應(yīng)更加注重微觀設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師根據(jù)新課程知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)新問題，創(chuàng)新教學(xué)形式，吸引學(xué)生的注意力，注重學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，為新課程的開展奠定基礎(chǔ)，從而更好地提高學(xué)生處理異常設(shè)備的能力，提高教學(xué)效果。

三、地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課件的應(yīng)用

地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課件中每個(gè)氣象要素觀測儀器作為一個(gè)單獨(dú)的模塊來進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，各個(gè)模塊課程風(fēng)格統(tǒng)一，采取統(tǒng)一的課程模板。每個(gè)氣象要素觀測儀器的內(nèi)容錄制時(shí)間控制在10分鐘左右。針對每個(gè)氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護(hù)、注意事項(xiàng)、故障排查等內(nèi)容，通過文字、圖像、音頻、視頻等各種媒體表現(xiàn)形式相結(jié)合的制作方法，配以深入淺出的理論講解、豐富詳實(shí)的實(shí)操分析，形成地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微視頻課件。微課可以作為氣象觀測員培訓(xùn)班的數(shù)字化教學(xué)資源，也可作為廣東省86個(gè)氣象臺(tái)站氣象觀測人員學(xué)習(xí)之用。

為進(jìn)一步完善氣象觀測員培訓(xùn)工作，適應(yīng)氣象觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展和要求。廣東省氣象科技培訓(xùn)中心每年召開1-2期裝備保障員和新型觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)班，組織省內(nèi)市縣的業(yè)務(wù)管理人員和臺(tái)站裝備保障人員學(xué)習(xí)新型觀測業(yè)務(wù)系統(tǒng)的原理和基本觀測，掌握綜合觀測裝備的安裝與維護(hù)維修，增強(qiáng)基層站技術(shù)人員實(shí)際動(dòng)手能力，有效提高觀測員的綜合技能。儀器觀測技能實(shí)訓(xùn)課一般采用教師邊講解邊演示、學(xué)生邊聽邊看的教學(xué)方法，然后將學(xué)生分組練習(xí)，教師在旁邊指導(dǎo)、答疑解惑。這種教學(xué)的缺點(diǎn)是：由于自動(dòng)氣象站設(shè)備體積小，教學(xué)過程只能滿足少數(shù)學(xué)生能直接觀看教師示范，教師有必要多次重復(fù)教學(xué)以完成教學(xué)任務(wù)。[2]為此，地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課程的制作可以有效地解決這一問題，為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程提供新的教學(xué)方法和手段，優(yōu)化課堂管理，增強(qiáng)課堂教學(xué)的互動(dòng)，學(xué)生可以更好地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

四、微課的作用

（一）微課在教學(xué)中的作用

課前預(yù)習(xí)，根據(jù)學(xué)員對現(xiàn)有知識(shí)的掌握情況及對新知識(shí)的理解制作好微課件，教師利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生提供《地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)》的微課件學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生在課前有充分的時(shí)間預(yù)習(xí)。學(xué)員根據(jù)微視頻中教師的示范講解，循序漸進(jìn)練習(xí)操作，試著動(dòng)手完成微視頻中的作業(yè)，掌握對自動(dòng)站故障簡單排查、更換傳感器設(shè)備，為新課程的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。[1]在老師開始講解前，先讓學(xué)生重溫視頻，教師重點(diǎn)進(jìn)行問題引導(dǎo)，讓學(xué)生獨(dú)立去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，使學(xué)生對自動(dòng)站設(shè)備維護(hù)維修有更深刻的理解，提高自主學(xué)習(xí)能力。因此，有必要將微課程應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)。

（二）微課在學(xué)員自主學(xué)習(xí)中的作用

微課為氣象職工提供了良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足學(xué)員根據(jù)自身實(shí)際需求和工作的需要不受時(shí)空限制自定步調(diào)，進(jìn)行有重點(diǎn)地個(gè)性化學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)的熱情興趣和自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力保持度，促進(jìn)學(xué)員快速、高效理解和把握新技能。方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)，既可查缺補(bǔ)漏，又可加強(qiáng)和鞏固重點(diǎn)知識(shí)，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求查詢相關(guān)知識(shí)和操作技能，使觀測員能夠不斷掌握觀測業(yè)務(wù)的原理知識(shí)和儀器設(shè)備的日常維護(hù)、故障排除，以便更好地勝任本職工作。

（三）微課對提高教師專業(yè)水平的作用

通過對地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課的一系列開發(fā)設(shè)計(jì)，教師在研究微課、制作微課、應(yīng)用微課的過程中，不斷細(xì)化授課內(nèi)容和規(guī)范儀器操作步驟，加深了教師對新型觀測業(yè)務(wù)系統(tǒng)的理解，進(jìn)一步規(guī)范儀器的使用操作，使教師的課堂教學(xué)水平顯著提高，教學(xué)能力不斷得到錘煉，促進(jìn)專業(yè)教師成長。

五、結(jié)束語

隨著氣象觀測業(yè)務(wù)自動(dòng)化和智能化水平的不斷提高，對氣象觀測員能力和素質(zhì)的要求也越來越高，對觀測員的培訓(xùn)顯得格外重要。開發(fā)微課的目的是在培訓(xùn)教學(xué)中豐富教學(xué)資源，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心，優(yōu)化課堂管理。地面氣象觀測業(yè)務(wù)培訓(xùn)微課的開發(fā)設(shè)計(jì)利用全新的教學(xué)方式提升氣象觀測員實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的效果，在氣象教育培訓(xùn)中將會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用，為廣東省氣象部門遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)，將微課件應(yīng)用于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)很有必要。

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作者簡介：

張敏，1992年1月2日，女，漢族，廣東興寧，科員，助理工程師，研究方向：氣象教育培訓(xùn)。

課題項(xiàng)目：廣東省氣象探測數(shù)據(jù)中心課題（編號：2018SJZX23）資助。