地面氣象觀測業務培訓微課件設計開發

張敏 謝建群 陳德康

摘要：氣象教育培訓是氣象人才培養的主要工作。中國氣象局高度重視氣象人才建設，努力推進氣象教育培訓方法和內容的改革創新，為氣象事業的順利發展提供堅實的保障。隨著信息技術的迅猛發展，依托現有的多媒體課件資源與微課件開發技術，根據我省自身特色，結合氣象應用實例，圍繞學員對地面氣象觀測基礎知識、儀器觀測綜合技能實習實訓的培訓需求，完成地面氣象觀測業務培訓微課件的開發設計，也是提升省級氣象培訓能力的重要舉措。

關鍵詞：氣象教育;地面氣象觀測;微課;創新

一、微課的基本介紹

隨著互聯網、多媒體技術在教學中的普遍應用，一種新的教學資源“微課”開始走進教學課堂，受到廣大學習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”得到了學術界的廣泛認可。[1]在大數據和信息化網絡環境下，微課以流媒體的形式生動形象地表現出來，可以充分發揮學習者的主體作用。基于特定的培訓目標，針對教學大綱和教學計劃的某些知識點或關鍵點，使用微視頻、三分屏微課、微素材課件等設計和開發支持多種學習方式的微型在線課程，也可用于移動課程學習。與傳統教學相比，微課學習集合了視聽的優勢，具有很高的靈活性和較強的針對性，使學生的注意力更加集中，學習興趣熱情更加高漲。

氣象觀測業務是基礎性的氣象業務。隨著氣象預報預測新技術新方法的廣泛應用，綜合氣象觀測業務和信息網絡業務不斷推進，結合中國氣象局綜合氣象觀測發展規劃和綜合氣象觀測業務改革，對氣象觀測員的能力和素質提出了越來越高的要求。加快崗位培訓、提高氣象從業人員的技能和技術成為氣象事業發展面臨的一項緊迫任務。隨著移動學習系統的在線運行，地面氣象觀測業務培訓微課程的開發和設計將為學習者提供一種新的學習方式，滿足學員對儀器觀測綜合技能的培訓需求，增加實訓的針對性、系統性和靈活性，使培訓過程更貼近日常業務工作。

針對地面氣象觀測業務相關培訓課程的學科知識點和教學環節，通過拍攝、錄屏和視頻軟件等相結合的編輯制作方式，精心設計和開發一系列具有專業性和可視化的地面氣象觀測業務培訓微課件。每個微課件知識內容獨立且相對完整，有明確的教學目標，研究每個地面氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護、注意事項、故障排查等內容，了解新型觀測業務系統的原理及應用維護，授課時間控制在10分鐘左右，獨立的小課程學習可以支持混合學習，移動學習，零碎學習等多種學習方式，促進學生知識的更新和提高教師的教學能力。

二、微課的設計制作環節

微課程的設計和制作包括：選題，編寫教學計劃和教案，編寫微課錄制腳本，制作微課，教學實施和拍攝，后期制作，教學反饋。

（一）選題

根據廣東省自身特色，結合各市縣級地面氣象觀測業務的需求以及觀測員培訓課程操作性較多的特點，適合選取以地面氣象觀測類培訓為微課主題。圍繞學員對地面氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護、注意事項等內容，貼近基層業務工作，注重內容的針對性、普遍性和可操作性，理論與技能相結合，按照此順序制作。自動氣象站的結構原理和標準示范操作是重點內容。教師的示范動作應力求規范、標準，邊操作邊解釋，并有針對性的解決學生的困惑，注重學生的實際動手能力，使學生能獨立完成自動站的安裝調試，故障診斷，掌握解決實際問題的實踐能力。在學習過程中安排一些小測試，提高學員注意力，增加課程的交互性，以便達到更好的學習效果。

（二）編寫教學計劃和教案

根據教學大綱的要求，收集和整理微課制作所需的自動站結構圖、說明書、視頻動畫等材料。儀器觀測綜合技能是實訓課程，需要提前準備自動氣象站的相關原理圖、實物圖、線路圖。[2]這些以圖片或視頻的形式呈現。在教案編寫過程中，文字稿要精練，用最簡短的文字把知識點或難點講透徹，使課程更緊湊、更清晰明了地講析知識點;PPT制作要簡約，使用圖文結合的方式，盡量多圖、少文字理論，這樣可以讓學員更好理解課程的重點內容;儀器設備操作流程要簡練，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，動畫等;并根據地面氣象觀測業務應用培訓和微課程的特點制作課件腳本，包括版面設計，顏色，風格，內容等，并審核確認課件腳本。

（四）制作微課件

制作微視頻是決定微課質量好壞至關重要的環節;根據學科特點，微課制作采用電子黑板系統結合錄屏軟件和錄課式相結合的方式進行。根據教學設計和教學內容，如統一內容風格，處理圖片，制作視頻，制作交互測試等。準備微課所需的設備包括：攝像頭，麥克風，調音臺，錄制軟件，教師機，多功能互動一體機，實習培訓設備和維修測試工具等。錄制前，教師的演示操作內容應反復操作數次，熟練操作步驟，動作要規范、標準，達到較完美的水平;其次，要仔細檢查器材設備，測試儀器燈是否處于正常狀態，確保錄制順利完成且保證課件錄制效果。[2]

（五）教學實施和拍攝

準備好錄制微課所需的所有器材設備，使用云錄播系統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氣象站的結構原理、日常維護和故障處理;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備時盡量簡練并一步到位，避免出現多余操作影響授課質量。這要求教師具備豐富的氣象觀測理論知識和業務技能，并能夠熟練掌握自動站觀測設備。3.使用電子黑板系統屏幕錄制軟件，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。當教師不出現在畫面中時，視頻記錄是教室用彩色筆演示多功能交互式一體機的過程。4.在錄制過程中，為方便學生觀看操作步驟，多方位拍攝，同時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，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，需要進行后期處理合成，形成MP4格式的微課件。為避免微課件出現錯誤，使其主題突出、指向明確、邏輯清晰、生動形象，需要多次修改完善。重點檢查微課能否符合視覺習慣和教學內容的要求;視頻中教師在示范自動氣象站儀器時操作是否規范;在播放時，音頻、視頻、課件演示內容是否同步播放，有無錯位卡頓現象;在按索引跳轉或拖動滾動條時是否音畫同步等等。如有誤差，及時修改調整，保證微課的質量。微課制作完成后，需要對其進行檢查、測試，確保無誤后方可發布到網絡教學平臺。

（七）教學反饋

教師根據課中學員的學習反饋情況以及輔捉到在微課教學中遇到的問題進行及時的修正和調整，如修改微課件視頻，修改案例，重點強調儀器設備使用的注意事項，通過修改，補充和重組，進一步優化地面氣象觀測業務系列微課程的內容和結構，并進行測試和在下一個教學課堂的教學應用中，使微觀課程不斷豐富和完善，成為觀測員系列培訓重要的數字化學習資源。新課程的引入，應更加注重微觀設計環節，教師根據新課程知識點設計新問題，創新教學形式，吸引學生的注意力，注重學生的深度學習，為新課程的開展奠定基礎，從而更好地提高學生處理異常設備的能力，提高教學效果。

三、地面氣象觀測業務培訓微課件的應用

地面氣象觀測業務培訓微課件中每個氣象要素觀測儀器作為一個單獨的模塊來進行設計和開發，各個模塊課程風格統一，采取統一的課程模板。每個氣象要素觀測儀器的內容錄制時間控制在10分鐘左右。針對每個氣象要素觀測儀器的原理、操作、安裝、維護、注意事項、故障排查等內容，通過文字、圖像、音頻、視頻等各種媒體表現形式相結合的制作方法，配以深入淺出的理論講解、豐富詳實的實操分析，形成地面氣象觀測業務培訓微視頻課件。微課可以作為氣象觀測員培訓班的數字化教學資源，也可作為廣東省86個氣象臺站氣象觀測人員學習之用。

為進一步完善氣象觀測員培訓工作，適應氣象觀測業務的發展和要求。廣東省氣象科技培訓中心每年召開1-2期裝備保障員和新型觀測業務培訓班，組織省內市縣的業務管理人員和臺站裝備保障人員學習新型觀測業務系統的原理和基本觀測，掌握綜合觀測裝備的安裝與維護維修，增強基層站技術人員實際動手能力，有效提高觀測員的綜合技能。儀器觀測技能實訓課一般采用教師邊講解邊演示、學生邊聽邊看的教學方法，然后將學生分組練習，教師在旁邊指導、答疑解惑。這種教學的缺點是：由于自動氣象站設備體積小，教學過程只能滿足少數學生能直接觀看教師示范，教師有必要多次重復教學以完成教學任務。[2]為此，地面氣象觀測業務培訓微課程的制作可以有效地解決這一問題，為實習實訓課程提供新的教學方法和手段，優化課堂管理，增強課堂教學的互動，學生可以更好地完成學習目標。

四、微課的作用

（一）微課在教學中的作用

課前預習，根據學員對現有知識的掌握情況及對新知識的理解制作好微課件，教師利用網絡教學平臺為學生提供《地面氣象觀測業務培訓》的微課件學習資源，讓學生在課前有充分的時間預習。學員根據微視頻中教師的示范講解，循序漸進練習操作，試著動手完成微視頻中的作業，掌握對自動站故障簡單排查、更換傳感器設備，為新課程的學習做好準備。[1]在老師開始講解前，先讓學生重溫視頻，教師重點進行問題引導，讓學生獨立去發現問題、分析問題、解決問題，使學生對自動站設備維護維修有更深刻的理解，提高自主學習能力。因此，有必要將微課程應用于實踐教學。

（二）微課在學員自主學習中的作用

微課為氣象職工提供了良好的自主學習環境，滿足學員根據自身實際需求和工作的需要不受時空限制自定步調，進行有重點地個性化學習，激發學員學習的熱情興趣和自主學習的能力，提高學生的學習注意力保持度，促進學員快速、高效理解和把握新技能。方便學生課后復習，既可查缺補漏，又可加強和鞏固重點知識，并根據業務需求查詢相關知識和操作技能，使觀測員能夠不斷掌握觀測業務的原理知識和儀器設備的日常維護、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水平的作用

通過對地面氣象觀測業務培訓微課的一系列開發設計，教師在研究微課、制作微課、應用微課的過程中，不斷細化授課內容和規范儀器操作步驟，加深了教師對新型觀測業務系統的理解，進一步規范儀器的使用操作，使教師的課堂教學水平顯著提高，教學能力不斷得到錘煉，促進專業教師成長。

五、結束語

隨著氣象觀測業務自動化和智能化水平的不斷提高，對氣象觀測員能力和素質的要求也越來越高，對觀測員的培訓顯得格外重要。開發微課的目的是在培訓教學中豐富教學資源，增強學生學習信心，優化課堂管理。地面氣象觀測業務培訓微課的開發設計利用全新的教學方式提升氣象觀測員實習實訓的效果，在氣象教育培訓中將會發揮越來越重要的作用，為廣東省氣象部門遠程教育培訓數字化學習資源建設打下良好的基礎，將微課件應用于實習實訓教學很有必要。

參考文獻：

[1]王陽;柯小華.職業教育微課的生成性教學應用：內涵、模式與案例[J].中國職業技術教育，2018，（2）：66-70.

[2]朱旭敏;趙振東;陳蓓瑩.微課對氣象觀測員培訓的影響研究[J].科技與教育，2017，（8）：49-50.

[3]肖媚;毛寧;毛竹青.地面氣象觀測員培訓淺析[J].科技風，2014，（11）;244.

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。

課題項目：廣東省氣象探測數據中心課題（編號：2018SJZX23）資助。