基于OBE理念的地理科學專業“氣象學與氣候學”教學大綱設計

摘?要：“氣象學與氣候學”是支撐師范類地理科學專業畢業要求達成度的核心課程?；贠BE理念和立德樹人根本任務，根據師范類專業教育認證標準、學校辦學層次，設計與培養方案畢業要求對應的課程目標，同時融入家國情懷、科學精神、生態文明建設等教育內容，設計課程教學大綱。課程大學大綱主要包括課程目標，課程目標與畢業要求關系，課堂教學內容、教學內容與課程目標的對應關系，內容重難點、教學方式及考核方式和課程目標、畢業要求的對應關系，確定了考核評價的六個方面內容及評價標準等，為教學活動開展和師范類地理科學專業認證奠定基礎。

關鍵詞：OBE；氣象學與氣候學；專業認證；教學大綱

OBE（Outcome?Based?Education）教育理念，又稱為成果導向、能力導向、目標導向或需求導向教育［12］。OBE教育理念是以成果為目標導向，以學生為本，基于學生培養目標、能力要求，采用逆向思維方式進行培養方案制訂、課程體系建設和教學設計［34］。20世紀80年代，美國學者首先提出OBE教育理念，并逐漸被廣泛認同，2003年OBE教育認證標準開始在美國等國家采用。我國教育部在2006啟動了專業教育認證的試點工作，2014年12月開始開展師范類專業認證試點工作，高校師范類專業認證拉開帷幕。普通高校師范類專業認證以“學生中心、產出導向、持續改進”為基本理念，以此推動師范類專業人才培養質量的持續提升［5］。因此，師范類高校地理科學專業也必須基于此理念確立培養方案，進行課程體系建設、教學大綱制定和教學設計。

按照認證要求，基于培養方案，圍繞學生畢業要求、素質能力培養，以OBE理念為基礎開展教學活動成為必然。課程大綱是教師開展課程教學活動的綱領性文件，為了貫徹OBE理念，必須相應以此為理念設計課程教學大綱［6］?！皻庀髮W與氣候學”是地理科學專業的基礎課，是自然地理五大核心要素課程之一，是學習掌握綜合地理、區域地理課程的先修課程，是地理科學專業畢業要求的重要支撐。為了達到師范生專業認證要求，更好地服務于地理科學專業，本文以OBE理念為基礎，對“氣象學與氣候學”教學大綱進行設計，包括課程目標及其對應的畢業要求、課程教學環節學時分配、教學方式、考核方式、課程目標達成評價方法、標準等［78］。

一、課程目標

按照教育部師范生認證要求，基于所在學院普通師范類高校相應制訂的培養方案，設立“氣象學與氣候學”課程目標?！皻庀髮W與氣候學”課程致力于培養學生的現代地理學的科學素質，即從系統科學的角度來認識和解決地理問題，是學習掌握綜合地理、區域地理課程的先修課程。同時融入家國情懷、科學精神、生態文明建設等教育，根植教育情懷，培育綜合育人能力，學會反思、溝通合作能力，培養新時代的地理人、中學地理教育者。

課程總目標：以地球大氣為研究對象，了解與掌握大氣中以及地表上與大氣有關的各種現象產生的原因、過程、演變的規律。掌握導致大氣現象發生、發展的能量來源、性質及其轉化；掌握大氣現象的本質，從而能解釋大氣現象，尋求其發生、發展和變化的規律；掌握地球整體的和區域的氣候現象和規律以及氣候與其他自然地理現象（地帶性和非地帶性）的關系，地質時期、歷史時期、現代氣候氣候變化與環境的影響與響應等。實驗實踐過程了解常用氣象儀器的構造和原理，學會基本氣象要素的觀測方法，熟悉氣象資料處理方法以及主要氣象指標的統計和分析，了解天氣預報制作過程和方法，熟悉正確運用天氣氣候預報信息的技能。

課程目標1：通過學習了解和掌握大氣的特性和狀態，掌握氣象學的主要研究對象大氣的基本物理特征，達到專業基礎知識的培養目標。實驗實踐過程了解常用氣象儀器的構造和原理，學會基本氣象要素的觀測方法，鍛煉團隊合作解決實際問題。

課程目標2：掌握導致天氣現象（大氣現象、大氣過程和大氣狀態）的發生、發展，能量來源、性質及其轉化過程，從而能解釋天氣現象，分析其發生、發展和變化的規律，解答地理問題；探討如何應用這些規律，通過一定的人工措施，為預測和生產、生活實踐服務（如人工影響天氣、人工降水、消霧、防雹等），培養獨立思考、綜合分析、推理判斷的能力。

課程目標3：掌握天氣系統演變和氣候形成的規律，了解和解釋各不同地區的氣候特征，分析氣候資源及其地理分布，進行氣候分類和氣候區劃，為后續區域地理、綜合地理學習積累知識。

課程目標4：掌握氣候變化的原因及其規律。培養自我學習能力、科學思維能力和創新能力。

課程目標5：能充分利用各種學習交流機會表達自己，樹立終身學習的意識，能夠結合生態文明實例開展反思，培養合格的中學地理教師。

課程思政總目標：彰顯“人地協調觀”等體現的家國情懷、民族精神、專業使命和世界觀、人生觀、價值觀的價值引領作用；從人口、資源、環境等全球性問題，全球氣候變化所引發的極端氣象氣候事件的增多、生態環境問題、人地關系地域系統失衡等問題，構建人類命運共同體意識。

課程思政目標1：通過對“氣象學與氣候學”前沿知識、著名科學家的科學探索故事、實驗實踐教學環節的實施，培養學生銳意探索、勇于創新的科學精神。

課程思政目標2：通過介紹中國氣象、氣候學家在大氣科學領域的貢獻，激發學生的民族自豪感和自信心，增強時代責任感和使命感。

課程思政目標3：通過分析天氣過程、氣候對人類生產生活的指導作用，在防災減災中的預防作用，探討全球氣候變化所引發的極端氣象氣候事件的增多、生態環境問題等，培養學生生態文明意識、人地協調觀意識。

二、課程內容

根據主要參考教材《氣象學與氣候學》（姜世忠主編）章節內容，基于OBE理念制定每章學習目標及要求、教學難重點及難點、教學方法及主要內容。本文以第五章天氣系統和天氣過程為例進行說明。

（一）主要內容

主要內容的學習需要10學時。內容1：中、高緯度天氣系統；內容2：低緯度天氣系統；內容3：季風與中國的寒潮和雨季降水天氣過程；內容4：對流性天氣系統。

（二）內容（第五章）與課程目標關系

（三）學習目標及要求

掌握氣團和鋒的空間結構、天氣特征、形成、演變和消亡；熟悉中高緯度的各種天氣系統的結構、天氣特征、形成、演變和消亡；掌握低緯度的各種天氣系統的結構、天氣特征、活動規律；掌握海陸風、季風的形成機制，亞洲季風的形成過程、天氣特征、活動規律及對亞洲氣候的影響；掌握寒潮、大型降水等天氣過程的特稱及形成過程和高低空天氣系統的關系；熟悉對流性天氣系統的結構、天氣特征、形成、演變規律。

（四）教學重點及難點

氣團和鋒的空間結構、天氣特征、形成、演變和消亡；中高緯度的各種天氣系統的結構、天氣特征、形成、演變和消亡；低緯度的各種天氣系統的景觀、天氣特征、活動規律；亞洲季風的形成過程、天氣特征、活動規律及對亞洲氣候的影響；大型降水過程，對流性天氣系統的結構、天氣特征、形成、演變規律。

（五）教學方法

主要采取自主學習和探究式學習的方法，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生自主學習和發現問題、分析問題、解決問題的能力［910］。因此，教學設計以問題為導向，天氣現象（地理現象）為基礎、天氣系統大氣運動過程（地理過程）為驅動，系統整合知識點重構知識框架結構。以熱帶氣旋為例，打破傳統教學按照定義、熱帶氣旋分類、臺風結構、臺風天氣、臺風形成條件按部就班的教學模式，采取探究學習方式，采取從地理現象發現到地理過程探究的教學設計。

案例：問題導向：熱帶氣旋在哪里形成，為什么？熱帶氣旋為什么在西太平洋副高分布區西、南附近形成，不在東太平洋形成？跨章節整合大氣環流、跨課程整合大洋環流知識，副高是高壓反氣旋為順時針大氣環流，副高周圍海洋為順時針大洋環流，副高西面存在暖平流和暖洋流，具備產生氣旋的熱力條件，引導學生推導出熱帶氣旋形成條件：高溫廣闊的洋面、地轉偏向力和大氣擾動形成氣旋、垂直切變小有助于暖心結構維持等?；跓釒庑嬖谂?、低氣壓，聯系低壓梯度風形成原理，解讀熱帶氣旋的定義、空間結構和天氣；根據上升氣流高空凝結降水釋放潛熱，不斷加強暖心，中心氣壓不斷降低，熱帶氣旋在海洋上不斷加強過程，引出熱帶氣旋的分類，從熱帶低壓、熱帶風暴、臺風到強臺風形成過程。

（六）課內實踐

實驗一：空氣溫度、濕度、降水、蒸發、日照的測定；實驗二：風、大氣壓強的觀測、云的觀測；實驗三：便攜式氣象站及觀測場的建立；實驗四：簡易天氣圖分析；實驗五：校園氣象要素的綜合觀測和統計（1個月）。

三、考核及成績評定

（一）考核與評價方式及成績評定

（1）期末成績占比50%：閉卷考試。

（2）平時成績占比50%：考勤、課堂表現、課內實踐報告、作業、雨課堂線上測試各10%。

分目標達成=a%×分目標評定方式1平均成績/分目標總分+b%×分目標評定方式2平均成績/分目標總分+n%分目標評定方式n平均成績/分目標總分（a%+b%+…n%=100%）

（二）考核與評價標準

考核及評價標準分為5個等級，優秀、良好、中等、合格、不合格等。具體評價標準以課堂表現和課內實踐實驗一為例。

平時表現：基本要求1，能按時交作業，課堂、課外學習表現積極，能夠積極參與討論、回答問題；掌握研究“氣象學與氣候學”的基礎理論、大氣現象產生的機制機理、天氣過程的形成演變機制（支撐課程目標1—3）。（1）優秀：課堂、課外學習表現積極，積極參與討論、回答問題；按時交作業，概念清楚，操作正確；（2）良好：課堂、課外學習表現較積極，較積極參與討論、回答問題；按時交作業，概念清楚，操作較正確；（3）中等：課堂、課外學習表現較好，參與討論、回答問題；按時交作業，概念基本清楚，操作基本正確；（4）合格：課堂、課外學習表現一般，偶爾參與討論、回答問題；基本按時交作業，概念勉強清楚，操作勉強正確；（5）不合格：課堂表現一般，不參與討論、回答問題；不能按時交作業，作業有借鑒同學的現象；概念不清楚，操作錯誤較多。

基本要求2，掌握氣候形成的因素，世界氣候類型的空間分布規律及影響因素，能充分利用各種學習交流機會表達自己；能夠查找、閱讀、梳理文獻，熟悉相關研究進展狀況（支撐課程目標1—5）。（1）優秀：概念、基本原理清楚，文獻梳理思路清晰，語言規范；（2）良好：概念、基本原理清楚，文獻梳理思路較清晰，語言較規范；（3）中等：概念、基本原理基本清楚，文獻梳理思路基本清晰，語言基本規范；（4）合格：概念、基本原理勉強清楚，文獻梳理思路勉強清晰，語言勉強規范；（5）不合格：概念、基本原理不清楚，文獻梳理思路混亂、語言錯誤較多。

實驗一（課內實踐）：空氣溫度、濕度、降水、蒸發、日照的測定?；疽螅毫私馑y氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法。掌握溫度計、干濕球溫度計、直管地溫表、曲管地溫表、毛發濕度計、數字式溫濕度計、雨量筒、蒸發皿、暗筒式日照計、數字式照度計的使用（支撐課程目標1—5）。（1）優秀：能夠全面掌握氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法；（2）良好：能夠較好掌握氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法；（3）中等：能夠基本掌握氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法；（4）合格：能勉強掌握普氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法；（5）不合格：不能掌握氣壓表的構造原理，掌握其觀測方法及本地氣壓的訂正方法；觀察溫濕度測量儀器的構造理，掌握其觀測方法。

結語

基于OBE理念，根據師范類專業教育認證標準、學校辦學層次，設計與培養方案畢業要求對應的課程目標，設計課程教學大綱，為教學活動開展和師范類地理科學專業認證奠定基礎。教學改革、專業認證勢在必行，轉變教學方式，適應國家需求，以學生核心素質能力培養要求為目標，培養出合格的新時期地理人和中學地理教育者。

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作者簡介：楊余輝（1980—?），男，新疆庫康人，博士，副教授，研究方向：氣候變化及環境響應、地理學科教學。