高等农林院校气象学课程教学改革探析

气象学是研究地球大气中各种现象、状态、过程及其演变规律及如何利用这些规律为人类服务的科学[1]。气象学课程是高等农林院校农学类、资源环境类和生态学专业的一门专业基础课，此课程的教学任务是使学生掌握与农业生产有关的气象基础理论知识和气象观测的基本技能，培养学生的观察能力、科学思维能力以及应用气象学知识分析解决生产和生活实践中相关问题的能力。为提高高等农林院校气象学课程教学效果，笔者在多年的教学实践中开展了大量的探索研究，并借鉴兄弟院校的成功经验[2-6]，逐渐形成了科学有效的教学体系，以适应现代高等农业教育的人才培养目标。

1 教学内容的改革

课程的教学内容是教学活动过程中最为核心的内容，是解决教师想要教什么和学生会学到什么的问题。在选择教学内容时，在以系统性为主线的基础上，要突出重点，不能过度追求教学内容的深度和广度，应依据专业的培养目标，同时考虑学生的接受能力，对课程教学内容进行适当的增减，对与专业课程紧密相关的内容进行适当的拓展和延伸，而对课程中与专业课程联系不强的内容进行简化，真正做到因材施教[7-11]。

1.1 理论教学内容的改革

作为一门专业基础课，气象学课程的教学内容体系已比较完善，目前我国高等农林院校气象学的参考教材《气象学》或《农业气象学》将课程内容划分为以下三大模块：一是农业气象要素的时空变化规律及其对农业生物生长发育和农业生产活动的作用；二是常见天气系统的形成及天气特征、灾害性天气的发生机理和时空分布规律及其影响和防御对策；三是气候的形成和分类、气候变迁、中国的气候、农业气候的分布与区划及农业小气候的利用与调节等。其中，第1模块主要讲解辐射、温度、水分和大气运☯动等农业气象要素，上课学时最多，也是与其他专业课的主要结合点。由于农学相关专业的学生一般在开设气象学课程之前，已学习过植物生理学课程，因此笔者删减了该模块中光、温和水对植物生长发育的作用这部分内容；而根据学生的专业增加水稻与气象、园艺作物与气象、林业与气象、资源气象和环境气象等内容，与专业培养目标紧密结合。在第2模块中，围绕影响广东的主要天气系统及农业气象灾害来展开，主要讲解台风、暴雨、低温冷害、干旱等，对其他内容进行了删减。在第3模块中，由于全球气候变化是当今社会关注的焦点之ϟ一，有关气候变化的原因及其对农业的影响是科学研究的热点，在讲课时适当增加一些这方面最新的研究结果，既能增长学生的知识，又能激发学生的研究兴趣，培养学生的探究能力。

1.2 实践教学内容的改革

气象学是一门实践性很强的学科，但多年来都是重理论而轻实践，学生感觉学而无用，严重地影响了教学效果。华南农业大学近年来加强了专业课程的实践教学环节，气象学实验学时也大幅增加，约占总学时的1/3，个别专业还开设了7 d的教学实习。在校领导的支持下，2007年重建了校内气象观测场，按地面气象观测规范配置了常规观测仪器，可用于主要气象要素的观测试验；同时还配备了4套先进的自动气象观测站，可以让学生下载自动气象站数据并进行整理分析。这些基础建设为气象学试验内容的改革提供了物质保障。同时，广东省广州五山地面气象观测站紧邻华南农业大学，该站是我国气象卫星地面接收站之一，设备先进，种类齐全，对有课程实习的专业，选择该站作为校外实习地点，对学生了解当今气象科学的发展和研究手段以及相关知识起到了很好的作用。

针对在气象学实验教学中长期存在的2个突出问题，即学生动手能力不强和学习兴趣不浓，笔者在多年的教学实践中不断地进行改革探索。对光、温、水等主要气象要素的观测实验，依然是气象学实验的主要内容，经过多年的实践，逐渐形成了多媒体演示、实验室讲解和观测场练习的教学体系，并增加了学生在观测场的观测时间。为了提高学生应用气象学知识的能力，近几年增开了云天观测实验。在大尺度天气系统影响广州地区天气的整个过程中，结合气象云图和气象台专业的天气预报，完整、连续地开展云天观测教学，对于学生了解云的演变与天气变化的密切联系，培养学生的综合分析能力起到了积极的作用。

2 教学方法的改革

教学方法的改革就是要打破以讲授灌输为主线的教学模式，构建以学生主动参与、师生互动、探究创新为主线的教学模式。气象学是一门高度抽象化而且涉及面相当广的学科，要讲解的内容不仅多而且晦涩难懂，因此必须对教学手段和教学方法进行改革，才能提高教学质量，提高学生学习的主动性。

2.웃1 制作多媒体课件

制作多媒体课件是充分利用现代信息技术进行课堂教学的基本方式，多媒体技术能集音像、图形、文本等诸多媒体的优点于一身，并能灵活、动态、有机地将各种媒体综合联接起来，具有集成性、实时性和交互性的特点，为抽象的理论课教学注入了强大的活力[12-13]。

华南农业大学自21世纪初开始建设多媒体教室，现在教室内一般都配有投影仪、多媒体电脑等教学设备，为改变传统的教学模式提供了物质保障。笔者自2002年就开始使用Authorware软件制作气象学多媒体课件，经过多年的补充修改，已形成集文本、图片、动画、音频和视频于一体的课件，课件内容丰富，得到了学生的普遍好评。同时还充分利用网络资源，下载了大量的视频教学资料，如云和降水的形成、三圈环流的形成、副热带高压、台风等。在讲解抽象的大气现象时，使学生可以从屏幕上亲眼目睹此大气现象的发生、发展直至消亡的全过程，充分地调动了学生的学习兴趣，提高了教学质量和教学效率。

2.2 采用灵活多样的课堂教学方法

传统的课堂教学形式主要以教师讲、学生听为主，而现代教学模式强调，教师是教学活动的主导，学生是教学活动的主体。教师是知识的传授者，是教学活动的组织者，是教学进程的控制者，同时也是学生获取知识的向导。由于气象学课程内容抽象，不好记、不易懂，许多学生忽略了这门课的学习，甚至有的学生认为根本没必要开设这门课，学习兴趣不高。为调动学生的学习积极性，培养学生的学习兴趣，提高教学质量，达到教学目的，笔者在多年的课堂教学中，根据课程内容采用了灵活多样的教学方法。

2.2.1 参与教学法。参与教学法是指学生在明确教学目标的前提下，积极而又创造性地主动介入教学活动的每个环节，从而获取知识、发展能力，其目的是让学生能够主动参与学习活动，而不是被动地接受知识，它能极大程度地唤醒、挖掘和提升学生的综合潜能，促进学生的自主发展和能力提升[14]。气象与生活密切相关，让学生参与教学，可促进学生观察身边的气象知识，有助于学生理论联系实践，既能提高教学效果，又能提高学生的自主学习能力。

笔者在教学中主要采取了2种方式让学生真正参与到气象学的教学过程中。一种方式是让学生讲解课本中某些章节的内容，一般选择日常生活中比较常见，且比较易懂的内容，如水汽ช凝结现象和降水、灾害性天气的形成、危害和防御等内容。学生在制作PPT时，要查找大量的课外知识；上台演示讲解时，还必须思维清晰、陈述清楚。因此，通过此种方式既能丰富学生的知识，又能提高学生的动手能力和组织能力。另一种方式是在每次上课开始的5 min里，安排1～2位同学上台讲近7 d的天气特征及未来的天气变化，并简单介绍与之相关的气象名词。通过这种方式，既让学生熟悉了常见天气现象和天气变化过程，同时又可帮助学生理解课本知识。

2.2.2 案例教学法。案例教学法是根据教学目的和教学内容的要求，利用案例作为教学媒介，以提高学生综合能力为目标的教学方法[15]。案例教学法源于美国哈佛大学，最早应用于法学教育中，是美国、加拿大等国法学院最主要的教学方法，20世纪80年代初期被借鉴引入我国。大气运动和天气变化是抽象而具体的，对于非气象专业的农科大学生来说，要掌握理解相关的理论知识并应用于实践确实有难度。如果仅靠理论推导和讲解，最后学生可能仍然一知半解。笔者在讲解天气系统和天气过程时，以历史天气为案例，结合多媒体演示，将抽象的天气变化具体化，引导学生进行分析讨论，通过师生问答、讨论等互动的教学过程，从而使学生了解并掌握相关知识，加深学生对天气变化特征的理解。

由于天气变化日新月异，因此在应用案例教学法时，教师必须结合近期的天气特点收集案例，而不能一成不变。另外，专业不同学习目标也会有差异，应根据教学对象确定同一案例的分析深度和广度。

2.2.3 讨论教学法。讨论式教学是以学生为中心，通过讨论学习训练学生自学能力、推理能力、运用所学知识能力的一种教学方法。它是在教师的指导下，学生在独立思考的基础上，充分发表自己的看法，师生共同参与。在这一教学过程中真正的主角是学生，学生通过对已掌握的知识进行重新分析、筛选与整合，然后提出自己的看法，并将其观点与其他人探讨、交流，得出一定的结论[4]。气候变化已是一个不可否认的事实，但有关人类活动与气候变化的关系及如何应对气候变化却是科学家和政治家们争论的焦点。

为了让学生充分了解气候变化的事实、影响、原因及应对措施，布置学生提前观看纪录片《难以忽视的真相》《全球变暖惊天大骗局》《后天》《超强台风》《2012》等气候灾难片，并将学生分成正方和反方2个大组，其中正方的观点是近代气候变化主要是人类活动造成的，而反方的观点是近代气候变化主要是自然变化的结果，与人类活动没有关系。课前双方在组内进行讨论，查找文献，收集论据；课堂上由正、反两方进行辩论，通过这一教学方式，既能让学生全面掌握气候变化方面的研究进展，同时又能提高学生分析问题的能力。

3 结语

随着时代的发展，现代农业对人才的要求不断提高，新的研究成果和技术不断涌现；同时，随着信息技术的发展及高等教育研究的深入，多媒体技术成为现代教学技术的主流，以学生为主体的教学手段和方法受到大家的喜爱。这些都要求☪高校教师在教学中要加强自身学习，不断提高自身综合素质，丰富和完善教学内容，改进教学方法，教学改革才能见成效。教学改革是一个不断总结、探索和创新的过程，只有通过对教学内容和教学方法的不断改革才能提高教学质量，达到人才培养的目的。