非農業氣象學專業“農業氣象學”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、教學內容、教學方法和實踐教學四方面對高校非農業氣象學專業“農業氣象學”課程教學改革進行了研究，提出“六心精育”的教學理念，根據學科行業發展前沿和各專業特點優化教學內容，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“農業氣象學”課程的教學質量。

關鍵詞：農業氣象學；教學理念；教學內容；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

農業氣象學是研究農業生產與氣象條件之間相互關系及其規律的科學，是農業科學的基礎學科之一，是氣象學科中應用氣象學的重要分支[1]。在農業科學和氣象科學發展的基礎上逐步形成，是農業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，是農業科學的重要基礎。農業氣象學研究的目的在于圍繞農業的發展與現代化，不斷認識和解決生產中的氣象問題，提出促進農業生產的最優氣象條件和措施。加快農業現代化轉型發展和農業供給側結構性改革，推進農業綠色化和優質化發展，是當前及今后一段時期農業發展的主要任務。展望未來，作為基礎和邊緣交叉學科，農業氣象學將迎來又一次發展機遇，并發揮越來越重要的作用[2]。

農業氣象學的課程教學內容包括氣象學、天氣學、氣候學以及應用氣象學等領域的相關專業知識。其作為一門高等農業院校非農業氣象專業開設的專業基礎課，具有一般專業基礎課的一些共性，如學生的學習積極性不高、教學內容乏味等問題。但該課程是農林院校農學、林學、園藝、植物保護和資源環境等專業學生必修的專業基礎課程之一，且與后續的專業課具有密切的聯系。該課程對農林院校人才培養盡管意義重大，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，農業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。當前農業氣象學課程在教材、教學理念、教學內容、教學方法等環節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，教學內容沒有融合進與核心專業課的交匯領域，實踐能力培養不夠等，造成學生對該課程的定位、優勢的理解不透徹，缺乏將理論知識應用于解釋和解決實際問題的能力。因此，如何根據“農業氣象學”課程自身特點及專業學生的培養目標及與核心專業課程的交匯融合，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用理論解決生產實踐問題[5，6]。本文針對非農業氣象學專業“農業氣象學”教學過程中存在的問題，并結合教學實踐，就農業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，且對所教專業的專業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。“用心”即用心讀懂學生，根據各專業、甚至每位學生的知識背景、個性、喜好等特性，課前精心設計所講的課程內容。“苦心”即苦心經營課堂，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。“掏心”即掏心交流思想，構建一個交流平臺，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。“靜心”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容，逐步構建自己的教學藍圖。“全心”即全心培養學生成為有能力之人，培養學生成為一個嚴謹、認真、踏實、具備學習力、具備思維力，具備分析力、具備專業知識的有能力之人。

二、優化教學內容

1.根據學科及行業發展動態優化教學內容。課程體系建設主要居中在教學內容的完善上，要把新技術和新理論更新到教學內容中，使其符合時代發展、符合農業綠色化和優質化發展的需求。全球氣候變暖、大氣污染和日益頻繁的氣象災害都給農業生產帶來了深遠影響。將氣候變暖、霧霾等時代熱點內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、條件及對環境和人民生活帶來的影響，同時帶領學生反思人類活動在霧霾形成中的作用，并進一步將該內容擴展到全球氣候變化對農業生產的影響上，對提高學生的環境保護意識和教學參與度都具有積極作用。

農業氣象作為基礎和邊緣交叉學科，將在農業氣候與農業布局、農業氣象與農業綠色發展、農業氣象災害與風險管理、農業小氣候與工廠化農業和農業氣象信息與智慧農業等重點領域當中發揮越來越重要的作用[2]。新理論和新技術的不斷涌現，農業氣象學只有不斷汲取其他學科的發展成果，并將這些融合和派生出的新技術和新知識豐富到教學內容中，才能培養出符合社會需求的合格人才。

2.結合各專業特點優化教學內容。目前農林院校非農業氣象學專業農業氣象學課程內容大致包含三個方面的內容：一是農業氣象基本要素。光、溫、水和氣（風）四大要素是基礎內容，主要介紹基本要素的形成及變化規律，以及動植物生長發育和農業生產活動對其的響應。二是天氣及災害性天氣。主要介紹天氣系統的形成、災害性天氣的發生機理和時空分布規律及其對農業生產的影響和相應的防御對策等。三是氣候。主要介紹氣候的形成和分類、氣候的變遷、中國氣候及農業小氣候的利用與調節等內容[1，7]。

農業氣象學是涵蓋農學和氣象學基礎知識的邊緣交叉學科，是農林高等院校農學、林學等專業的專業基礎課，面對的是不同專業、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。要想幫助各專業的學生為往后的專業課程打下堅實的基礎，是農業氣象學教師亟待完成的關鍵任務。這就要求授課教師了解所講授專業的核心課程，乃至完整的專業知識體系，及該專業學生基礎知識背景，根據各專業的特點，以及學時安排，從而編寫相應的教學大綱，確定不同的教學目標和教學內容。

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

同時針對同一專業不同年級的授課對象采取不同層次的授課內容，對剛入學的新生，因其還沒有開設專業課，此時應引導學生搭建農業氣象學與專業之間的橋梁；而對大二學生，則應要求學生具備掌握知識的能力，能運用農業氣象學知識去解釋專業課中所涉及的現象；對大三學生則要求其能正確運用農業氣象學知識去解決實際專業中遇到的難題。

三、改革教學方法與手段

1.多媒體助力教學。現代教學體系中多媒體的運用已經成為主導，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。如在講災害性天氣系統“臺風”知識點時，利用多媒體模擬演示臺風從初生、發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，此時再進行臺風結構的分析，事半功倍。通過模擬演示、動畫等內容進行展示，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容進行準備。三是分組討論和總結深化對教學內容的掌握和理解，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生，剩下的內容，如四個力如何作用在空氣質點上、作用范圍等內容都留給學生進行下一次課題討論。對比傳統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、總結獲取的知識掌握牢固程度遠在傳統教學法之上。

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，這為農業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”了解所教專業的專業知識體系，學生知識儲備，依據專業特點“精心”備課，課堂上引經據典，“苦心”經營，在課堂上講一些典故或最近所發生的氣象災害等天氣現象，并以此為切入點，聯系理論與實際，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局，從借東風燒赤壁談起，在簡單介紹這場經典戰役時，巧妙地將兩軍的布陣位置、東風的由來與鋒面氣旋的結構貫穿起來講解，學生在經典中快速轉動大腦，能快速記憶并把握該天氣系統內各個區域風向的差別以及降雨產生的具體位置。又比如在講解厄爾尼諾和拉尼娜現象所引起的氣候變化時，呈現一段1998年我國長江流域特大洪澇災害的視頻，學生可以很直觀地看到災害所帶來的損失，大大增強保護生態環境意識和提高防災意識。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，有所領悟并記錄下來，應用于以后的教學過程中，“全心”全意的培養學生，成為學生的良師益友。

四、強化實踐教學

1.結合專業特點進行探索性實驗。實踐教學是農業氣象學教學中的重要組成部分，因此在設計各專業實驗課程，充分利用校內氣象觀測場、農田和林地，完善實驗教學體系。如讓農學專業的學生進行農田小氣候的觀測；讓林學專業的學生進行林地小氣候的觀測；讓植保專業的學生進行農業害蟲生育進程、危害期的起始溫度等探索實驗；讓園藝專業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]。使學生能把農業氣象學知識融進本專業的知識體系中，從中找出他們的結合點，進一步激發他們的學習熱情。

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

五、小結

在日新月異的教學中，新理論、新技術、新領域、新方法不斷地涌現，我們的教學工作也需與時俱進。農業氣象學是農業科學中發展快速的一門的基礎交叉學科，為使其在新時期農業轉型發展中發揮新的更大的作用，對教師教學理念、教學內容、教學方法與手段教學和實踐教學上都提出更高的要求。隨著廣大師生對農業氣象學課程教學改革、課程體系建設的不斷深入，相信農業氣象學在新時期，將培養出更多創新型人才，將更好地為農業生產與科研服務。

參考文獻：

[1]崔日鮮.應用型本科《農業氣象學》課程教學改革探討[J].教育教學論壇，2015，（38）：105-106.

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[3]齊永志，凌敏，郭麗果，等.大學生對翻轉課堂的認知程度及其對教學效果的提升——以河北農業大學農業氣象學實驗課為例[J].河北農業大學學報（農林教育版），2017，（01）：71-75.

[4]尹寶重，齊永志，呂碩.研究性教學在高等農業院校《農業氣象學》課程教學中的應用探析[J].赤子（上中旬），2017，（04）：294.

[5]尹寶重，齊永志，劉盼.差異化教學法在“農業氣象學”課程中的探索與實踐[J].河北農業大學學報（農林教育版），2015，（01）：103-106.

[6]錢登峰，張博.淺析《農業氣象學》課程教學改革[J].大學教育，2014，（05）：112-113.

[7]崔日鮮.高校非農業氣象專業《農業氣象學》教學改革的探討[J].陜西教育（高教版），2010，（Z2）：33-34.

[8]張學新.對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇，2014，（05）：5-10.

[9]王建勛.農業氣象學實驗課程教學改革的措施[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2006，（03）：90-91.