“農(nóng)業(yè)氣象學”課程教學改革探索與實踐

楊小燕 李利梅 陳景玲 孔玉華

摘 要 根據(jù)“農(nóng)業(yè)氣象學”課程特點、教學現(xiàn)狀及其在各類專業(yè)學科所處的地位，基于“德育為先”的教育理念，文章主要從理論與實踐相結(jié)合、課程內(nèi)容融入大學生素質(zhì)教育以及新技術(shù)、新平臺的充分利用等方面探討教學內(nèi)容與模式的改革措施，旨在以學生為中心，提高學生的實踐能力和科研水平，培養(yǎng)兼具專業(yè)素養(yǎng)和良好道德修養(yǎng)的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象學 教學改革 科研 超星學習通平臺 素質(zhì)教育

Abstract Based on the curriculum characteristics of Agricultural Meteorology， current teaching status and its status in various professional disciplines， and according to the educational concept of "moral education first"， the article mainly discusses the reform of teaching content and teaching mode from the aspects which include the combination of theory and practice， integration of teaching content into quality education for college students， and use of new technologies and platforms. It aims to improve student practical ability and scientific research level by focusing on students， and to cultivate innovative talents with both professional quality and good morals.

Keywords Agricultural Meteorology; teaching reform; scientific research; super- star learning platform; quality education

“農(nóng)業(yè)氣象學”是高等農(nóng)林院校涉農(nóng)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，該課程主要圍繞農(nóng)業(yè)發(fā)展與現(xiàn)代化，不斷認識和解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的所有氣象問題。[1]進入21世紀以來，我國農(nóng)林高校中資源環(huán)境類、生態(tài)類和規(guī)劃類專業(yè)也陸續(xù)開設(shè)氣象學課程，其基礎(chǔ)理論與專業(yè)技術(shù)已在環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命學科等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，大大推進了學科的發(fā)展。以河南農(nóng)業(yè)大學為例，農(nóng)學院的農(nóng)學、種子科學與工程均開設(shè)了“農(nóng)業(yè)氣象學”課程，其主要目的是讓學生掌握氣象要素的變化規(guī)律及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，天氣、氣象災(zāi)害和氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，為學生學好專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。

“農(nóng)業(yè)氣象學”課程教學中，大多數(shù)教師主要采用傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學方式，學生學習積極性較低，師生互動不夠。另外，隨著教學改革的不斷深入，課程授課時間逐漸被壓縮，教學時間嚴重不足。教師即使在有限的教學課時完成了教學內(nèi)容，每章節(jié)內(nèi)容只能是泛泛講解，不僅較難突出教學內(nèi)容的重點，而且較少的課時用于結(jié)合實踐和科研。此外，教師在授課的過程中側(cè)重培養(yǎng)學生的專業(yè)技能，將課程內(nèi)容與大學生素質(zhì)教育的結(jié)合較少涉及，不利于大學生素質(zhì)教育的有效開展。近年來，網(wǎng)絡(luò)化、信息化時代的迅速發(fā)展促進了校園數(shù)字化教學進程的加速，為各高校教育教學的改革提供了新的技術(shù)支持。創(chuàng)新教育教學方法成為各高校教育現(xiàn)代化和教學改革的新任務(wù)。目前，教學模式由最早的傳遞-接受式、自學-輔導(dǎo)式、探究式到合作學習式，教輔工具由“粉筆+黑板”、多媒體到中國大學MOOC[2]甚至超星學習通、智慧樹、釘釘?shù)冉虒W軟件的應(yīng)用。這些教學模式和教學方法不斷變革，但都是嘗試性的，教學效果收效甚微，因此不斷創(chuàng)新教學模式改進教學方法，是全國各大農(nóng)林高校面臨的巨大挑戰(zhàn)。本研究結(jié)合“農(nóng)業(yè)氣象學”課程特點及在教學過程中面臨的現(xiàn)狀及存在的問題，對教學內(nèi)容和教學模式進行不斷反思和探索，提出以下兩方面的具體措施。

1 教學內(nèi)容

教學內(nèi)容是課堂教學的最重要環(huán)節(jié)。[3]教師傳授專業(yè)知識的同時，正確處理基礎(chǔ)與應(yīng)用、專業(yè)素養(yǎng)與道德素養(yǎng)之間的關(guān)系，充實教學內(nèi)容，提高教學效果。

1.1 充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，豐富教學內(nèi)容

目前，超星學習通、智慧樹、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)教學平臺基于獲取方便性、資源開放性、教學互動性等優(yōu)勢沖擊著傳統(tǒng)課堂教學模式。以超星學習通為例，教師和學生只需下載并安裝APP到手機上，授課教師和助教團隊也可以在電腦上安裝PC版，在教室或室外任何時間、任何地方都可以通過網(wǎng)絡(luò)進行教學和自主學習，不再受時間、地點的限制。[4]作為移動教學的有效手段，網(wǎng)絡(luò)教學能夠?qū)崿F(xiàn)基于音頻、視頻、圖像、文字等信息交互和共享，是傳統(tǒng)課堂教學的有效延展，為課堂教學提供了新活力。

在保持原來知識結(jié)構(gòu)的前提下，教師充分運用超星學習通等網(wǎng)絡(luò)教學平臺，將講授的內(nèi)容以視頻、PPT形式等上傳至平臺，并能長期保存。教師通過設(shè)置任務(wù)點的形式監(jiān)督學生自主學習，學生根據(jù)自己的實際情況在不影響任務(wù)點完成時間節(jié)點的基礎(chǔ)上合理安排時間和進度。另外，教師也可上傳在課堂上不能充分展示的教學內(nèi)容、實例、應(yīng)用、前沿等材料，學生根據(jù)自己的專業(yè)背景、學習進度及興趣愛好等，自主選擇學習內(nèi)容，拓展知識面，同時利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行的教學模式也緩解了部分課時不足的問題。

目前許多氣象研究機構(gòu)、氣象局、CCTV-17農(nóng)業(yè)農(nóng)村頻道的農(nóng)業(yè)氣象節(jié)目、氣象愛好組織開辟的新媒體平臺，及一些氣象組織和氣象愛好者創(chuàng)建的微信、微博等公眾平臺，為教學提供了大量的氣象專業(yè)資料。教師可以選擇性的推送各公眾服務(wù)平臺的優(yōu)秀材料，將其分享在超星學習通等網(wǎng)絡(luò)教學平臺上，同學們可以利用此平臺選擇自己感興趣的內(nèi)容進行自主學習，豐富教學內(nèi)容的同時，也能夠提高學生的關(guān)注度，使學生開闊視野，增長見識。

1.2 課程內(nèi)容與實踐、科研的緊密結(jié)合

“農(nóng)業(yè)氣象學”的課程內(nèi)容主要是為生產(chǎn)生活實踐服務(wù)的。教師在設(shè)計教學內(nèi)容上，可以結(jié)合學生專業(yè)、日常生活的現(xiàn)象、地域特點及工作中遇到的問題等融入到教學主題中，增強教學趣味性和課程的實用性。

在本節(jié)課開始之前，將該知識點在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用作為引子，提出問題，促使學生思考，引起學生的興趣，之后在知識點講解過程中解決這些問題。例如，教師在講物質(zhì)的熱特性時，先提出“在炎熱的夏天，腳踩在澆過水的土壤上感覺到?jīng)鏊膯栴}，而踩在沙地上會燙腳”這一現(xiàn)象，然后通過熱容量這一概念及應(yīng)用來回答，接下來又提出“既然太陽把熱量無私的分配給了大地，澆過水的土壤把那些熱量放到哪里去了呢”，通過該問題引出“熱導(dǎo)率”的概念，這樣環(huán)環(huán)相扣，激發(fā)學生的學習興趣。

結(jié)合地域特點加深對基礎(chǔ)理論知識的理解與掌握。例如地形對氣候的影響中，凹地的氣溫日較差和年較差較凸地的大，這部分內(nèi)容可以具體到我們河南省的洛陽盆地和南陽盆地，這兩個地區(qū)的氣候就表現(xiàn)為夏季熱、冬季冷的特點。大學生的家鄉(xiāng)分布在全國各地，而中國的地形復(fù)雜多樣，利用這一優(yōu)勢可以讓學生聯(lián)系自己家鄉(xiāng)的地形特點等在課堂上討論。在介紹“真、平太陽時”這部分內(nèi)容時，讓同學們根據(jù)鄭州的經(jīng)度計算鄭州的真太陽時，通過與北京的真太陽時進行對比來理解“東到西遲”。學習氣象災(zāi)害的知識點時，探討威脅河南的氣象災(zāi)害如干旱、暴雨、大風、洪澇等發(fā)生的時間、地點、原因及預(yù)防措施等，提高學生對理論知識的理解和應(yīng)用能力。

“農(nóng)業(yè)氣象學”的開設(shè)是為學生的專業(yè)課打基礎(chǔ)的。結(jié)合學生專業(yè)，合理安排教學內(nèi)容，真正做到因材施教。本校該課程主要針對農(nóng)學、種工專業(yè)的學生，在講述太陽輻射與植物時，可以介紹不同的光譜成分與種子發(fā)芽、植物形態(tài)建成及光合作用、色素形成等之間的關(guān)系，闡明不同光質(zhì)對植物生長發(fā)育、生理生態(tài)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)量的影響。分析植物引種過程中各地氣象條件如光照時間對植物生長發(fā)育的影響，從而指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，減少盲目引種等不必要的損失。

因?qū)I(yè)施教的同時，增加農(nóng)業(yè)氣象學理論知識與科研活動的結(jié)合，加大科研投入。近年來，高?？蒲幸殉蔀閲铱萍紕?chuàng)新的中堅力量，高校遵循“教學與科研相結(jié)合”的辦學原則，培養(yǎng)和造就了一批具有獨立創(chuàng)新精神的研究型人才。[5]因此，有效的把教學與科研緊密結(jié)合，讓學生參與到科研中將成為高校教學中的重大課題。在“農(nóng)業(yè)氣象學”教學中，可以將教師的科研成果穿插在教學內(nèi)容中，然后通過試驗地參觀加深學生對理論的理解，進而提高學生理論聯(lián)系實踐的應(yīng)用能力。如果條件不允許，教師可以把這些材料上傳至超星學習通網(wǎng)絡(luò)平臺，通過設(shè)置任務(wù)點的形式督促學生學習。此外，教師可以讓學生直接參與到科研工作中。在學習光照與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系時，教師可以洛陽牡丹為例。洛陽牡丹為多年生落葉小灌木，其花雍容華貴，素有“花中之王”的美稱。通過對洛陽氣候的特點及當?shù)貧庀筚Y料來分析牡丹的生長周期適合在洛陽種植的原因。但它的開花時間較短，能否通過控制光照時間來延長花期這樣一個課題讓學生設(shè)計室內(nèi)控制試驗，引導(dǎo)學生通過調(diào)查和觀測得到的數(shù)據(jù)來分析和解決問題。同時有條件的可以輔導(dǎo)學生將其實踐撰寫成論文，培養(yǎng)學生的科研能力。在此基礎(chǔ)上，充分利用超星學習通等網(wǎng)絡(luò)平臺，將這些觀測數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、試驗報告和學術(shù)論文等上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺，供學生相互學習和交流，讓學生了解科學研究的目的、意義、過程及應(yīng)用等，提高學生的學術(shù)水平和創(chuàng)新能力。

1.3 將思想道德素質(zhì)的養(yǎng)成教育融入到教學中

大學承擔著國家人才培養(yǎng)的艱巨使命，高校思想政治教育在培養(yǎng)大學生堅定正確的政治方向、良好的道德品質(zhì)和健康身心方面承擔著重要職責。[6]除思想教育工作者和思想政治課程教師外，各專業(yè)課教師在大學生的思政教育方面同樣具有舉足輕重的地位，在教學過程中關(guān)注學生專業(yè)能力培養(yǎng)的同時，也必須重視素質(zhì)教育。

結(jié)合“農(nóng)業(yè)氣象學”課程內(nèi)容描繪祖國的大好河山、美麗風光，激發(fā)學生的愛國熱情。如學習霧凇時，可以中國四大自然景觀之一“吉林霧凇”為例，講解其成因的同時，通過圖片、動畫等形式，并聯(lián)系詩句來時“忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開”、去時“無可奈何花落去，似曾相識燕歸來” 展示其來去的情形及霧凇的性情。又如，“二十四節(jié)氣”中，清明在仲春與暮春之交，既是節(jié)氣，表示南風吹到了黃河流域，天氣開始轉(zhuǎn)暖，草木新綠，景象清新。又是節(jié)日，中國傳統(tǒng)的踏青節(jié)和祭祀節(jié)日，人們在這一天可以踏青郊游、親近自然、愉悅身心，或者進行祭掃活動。借助這個知識點，利用課堂教學優(yōu)勢，讓同學介紹、分享著名家訓，利用較少的課時開展“尊老愛幼、孝敬父母”“讀家書、說家訓、寫家信”“尊師重道”等教學活動，深入推進中華民族的傳統(tǒng)美德在大學生群體中傳播。再如介紹黃土高原造林技術(shù)時，著重介紹科學家不畏艱苦的品德及該成果帶來的重大經(jīng)濟和生態(tài)效益，讓學生體會科學家的奉獻精神和家國情懷。

“農(nóng)業(yè)氣象學”課程內(nèi)容中還有較多這樣的素材，如人類活動對大氣質(zhì)量和氣候形成的影響、人工控制天氣、氣象災(zāi)害、新技術(shù)在氣象學中的應(yīng)用等，都蘊含著民族自尊自強、社會責任、誠信道德、法治底線等要素，是引領(lǐng)學生立德成人的最佳教材、引導(dǎo)學生立志成才的最佳素材。只要教師加強育人意識，堅持“育人為本，德育為先，全面發(fā)展”的教育理念，在傳道、授業(yè)與解惑的同時，就會很自然的將大學生思想道德素質(zhì)教育融入到專業(yè)課教學中。

2 教學模式的探討

2.1 以學生為中心，提高學習的積極性

現(xiàn)行的課堂教學主要是以教師為主、學生被動聽課的教學過程。因此，可以通過多元化教學方式提高學生的主體地位，讓學生主動參與到課堂中，調(diào)動學生學習興趣和積極性，提高教學雙方的交流機會。

基于超星學習通等網(wǎng)絡(luò)共享平臺，教師提前發(fā)布通知要求學生課前自主學習已上傳的教學資料，使學生在不影響教學進度的基礎(chǔ)上能夠根據(jù)個人的方法和習慣來規(guī)劃自己的學習。課堂時間用于交流、解答學生的困惑和疑問，也可以設(shè)置小組討論，然后根據(jù)討論的結(jié)果進行學生互評和教師點評，引導(dǎo)學生對重點和難點內(nèi)容的運用和掌握。學生課下也可以繼續(xù)反復(fù)學習網(wǎng)絡(luò)平臺已保存的教學資料，加深記憶。