同小娟

（北京林業(yè)大學林學院，北京 100083）

“氣象學”是林業(yè)院校林學、水保、草業(yè)、游憩、自然保護區(qū)專業(yè)的一門重要基礎課，也是園林、風景園林、園藝、旅游等專業(yè)的學生的專業(yè)選修課。目前北京林業(yè)大學各專業(yè)所開設的“氣象學”課程的課時都比較少（理論24學時、實驗8學時、實習8學時），教師如何在有限的課時內(nèi)既不縮減課程內(nèi)容又能提高課堂教學效率，是每位教師急待解決的問題。另外，為適應教育部提出的高等學校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，作為“氣象學”課程教學體系重要組成部分的實驗和實習教學，是培養(yǎng)學生科研能力和創(chuàng)新能力的重要途徑［1］。以往“氣象學”實驗內(nèi)容基本都屬于驗證性的，即學生在了解氣象儀器的構(gòu)造和原理的基礎上，在教師指導下對太陽輻射、溫、濕、風等氣象要素進行觀測，獲得實驗數(shù)據(jù)并完成1份實驗報告。在實習教學中，通常是教師設計好不同下墊面（林地、草地、裸地等）小氣候的觀測方案并選好觀測點，讓學生以小組為單位開展小氣候綜合氣象要素的日變化觀測，隨后讓學生對所得數(shù)據(jù)進行單點、對比分析，得出不同下墊面的小氣候特征。這種傳統(tǒng)的實驗和實習教學方法使學生的動手能力得不到充分發(fā)揮，不利于學生綜合分析能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

基于目前“氣象學”課程教學中存在的問題，筆者認為要從教材內(nèi)容、課堂教學、實驗教學和考試模式等方面進行改革，變單向灌輸式教學為雙向互動式教學，變注重學生對知識的學習為注重學生獲取知識的能力的培養(yǎng)。通過考試內(nèi)容和考試方式的改革來引導教學過程的改革，激發(fā)學生的學習興趣，改被動學習為主動學習，鍛煉學生的動手能力，提高學生的創(chuàng)造思維和探索精神，最終達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。

一、教材改革

為加深學生對所學知識的理解，在原有教材的基礎上，新編《氣象學》教材每一章都增加了氣象與林業(yè)的關系；為便于學生預習、復習和自學，新教材每一章都附有一定量的復習思考題；為配合理論課程教學，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及實踐能力，在新編《氣象學》教材對應章節(jié)安排了實驗和實習內(nèi)容，包括各個氣象要素的觀測、氣候資料的統(tǒng)計方法等，同時教材后面還附有實驗和小氣候綜合實習指導、自動氣象站的介紹等［2］。

新教材不僅系統(tǒng)地介紹了本學科的理論知識體系，而且融入了目前氣象學最新研究成果和動態(tài)，如全球氣候變暖、臭氧空洞、溫室效應、厄爾尼諾-南方濤動、氣候變化對森林的影響等［2］。在新編《氣象學》教材的第7章還增加了氣候變遷內(nèi)容，目的是使學生了解不同時期氣候的變化以及引起氣候變化的原因。同時，該章還增加了氣候變化對森林的影響這一部分內(nèi)容，主要是為了強調(diào)氣象在林業(yè)生產(chǎn)中的意義。

二、課堂教學改革

（一）課堂教學內(nèi)容的改革

課堂教學內(nèi)容改革直接反映教育目的和培養(yǎng)目標，是提高教育質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)［3］。輻射、溫度和大氣中水分這3章內(nèi)容需要所有專業(yè)學生重點掌握，其他章節(jié)內(nèi)容在講授時針對不同專業(yè)側(cè)重點應有所不同。如對林學專業(yè)，氣象災害部分應側(cè)重干旱、洪澇、干熱風、霜凍、日灼的形成條件和防御措施；對森林保護與游憩專業(yè)，氣象災害部分側(cè)重氣象條件與病蟲害、氣象條件對森林火災的影響；對于園林和風景園林專業(yè)，在氣候?qū)W部分增加盛行風向、逆溫等對城市規(guī)劃的影響。這一方面提高了學生學習氣象學的興趣，另一方面為學生后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定了良好的基礎。

（二）課堂教學方式的改革

1.采用啟發(fā)提問方式，結(jié)合氣象學的前沿熱點問題和農(nóng)業(yè)諺語，提高課堂教學效果。教師通過查閱國內(nèi)外相關教材和文獻資料，力求做到深入理解有關教學內(nèi)容。課件盡量做到重點突出、圖文并茂，教學內(nèi)容有一定的科學性和探索性；針對學生特點，以愉快式教學為主，不搞滿堂灌，堅持學生為主體，教師為主導的原則；堅持教學為主線，注重講練結(jié)合，在教學中要抓住重點、突破難點。在課堂教學上，要用高品質(zhì)的教學吸引學生，通過提高教學的趣味性來調(diào)動學生學習的積極性，并鼓勵學生對所學知識進行提問，改被動學習為主動學習，這有助于達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的［4］。筆者認為，要通過提問等方式做到與學生的互動，從教師單向的灌輸式教學逐步改為師生雙向互動的啟發(fā)式教學。如在講完臺風給人們帶來的負面影響后，教師提問臺風對人們的生產(chǎn)生活是否有正面影響？如果有，體現(xiàn)在哪些方面？在講完大氣CO2濃度升高對全球變暖的作用后，教師提問人們可以采取哪些方法減緩氣候變暖的步伐？在講授大氣組成中臭氧的氣候效應時，教師提問南極和北極都很寒冷，為什么臭氧空洞在南極比較嚴重？這些問題在一定程度上活躍了課堂氣氛，提高了學生主動學習的積極性。

為了使學生對當前氣象學學科的發(fā)展和研究動態(tài)有所了解，教研室的教師要及時收集相關資料，參加與氣候變化有關的會議和前沿講座，以豐富課堂教學內(nèi)容，提高學生學習的熱情。在課堂上，教師適當運用農(nóng)業(yè)諺語和古詩，不僅增強知識的趣味性，還培養(yǎng)和提高了學生主動思維的能力。如用“雹打一條線”描述降雹范圍、用“霜打凹地”說明山谷和凹下地形有利于霜凍的形成、用“東風兩頭打，西風腰里粗”描述風的日變化；在講地形對氣候的影響時，用“南枝向暖北枝寒，一樣春風有兩般”說明坡地方位對氣溫的影響、用“人間四月芳菲盡，山寺桃紅始盛開”描述不同海拔高度上氣溫的差異等。

2.通過多媒體、案例教學、課堂討論和專題演講等多種教學模式，加深學生對基本概念和理論知識的理解。課程的理論教學部分以教師講授為主。在課堂上，教師主要講授重點和難點。為幫助學生對所學知識的理解與掌握，課后教師布置適量的思考題，供學生課外復習和練習，同時教師針對課本中涉及的公式，主要講授公式中各項的物理意義，不對公式進行推導。另外，在講課中，教師通過有效地利用多媒體工具，使輻射傳輸、大氣環(huán)流、氣象災害等理論知識更加生動、形象，增強了學生對理論知識的理解力。

教師可以根據(jù)課堂內(nèi)容提出一些問題；或讓學生根據(jù)自己所學的內(nèi)容提出問題；或把某一節(jié)課的部分內(nèi)容留給學生，讓學生在課后查閱文獻資料并制作成圖文并貌的PPT文件，并鼓勵學生把所做的PPT文件拿到講臺上講解；或把學生劃分為若干小組，以小組為單位進行課堂討論，在學生討論過程中教師根據(jù)情況可進行啟發(fā)性的提示，討論結(jié)束后每個小組推薦1位學生代表發(fā)言。如在講授氣象災害時，其中的干旱、洪澇和森林火災與氣象因子的關系這部分內(nèi)容可留給學生來演講，學生們經(jīng)過精心準備后，積極踴躍登臺演講；演講結(jié)束后，教師做適當點評和總結(jié)。這種教學形式有利于對學生進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

3.選取一些著名科學家在科研工作中的小故事，對科學發(fā)現(xiàn)的過程進行案例分析。由教師指定或?qū)W生自選題目，通過查閱一些著名科學家在科研工作中的小故事，開展科學發(fā)現(xiàn)的案例分析，使學生們在學到氣象學知識的同時，還了解到獲取這些知識的途徑和方法。讓學生了解到知識是前人發(fā)現(xiàn)的總結(jié)，它不是一成不變的，而是處于不斷更新之中的。筆者認為教師把科學研究的一些方法以實際案例的方式介紹給學生，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維尤為重要。

三、實驗和實習內(nèi)容的改革

（一）實驗教學內(nèi)容的改革

北京林業(yè)大學“氣象學”理論課與實驗課比例為3∶2，高于國內(nèi)其他農(nóng)林院校的比例，稍低于發(fā)達國家農(nóng)林院校同類課程的比例（講課與實踐之比平均接近1∶1）［5-6］。和以前相比，盡管目前“氣象學”實踐課所占比例有所增加，但由于總學時比較少，在有限的時間內(nèi)，除要求學生掌握基本氣象要素觀測方法外，還要求學生掌握綜合分析問題的方法。因此，實驗和實習內(nèi)容還有待進一步改革，如目前輻射觀測主要集中對直接、散射、反射和總輻射的觀測，今后還應對紫外輻射、凈輻射、地面和大氣輻射進行觀測，以增加學生對太陽、地面和大氣輻射過程的認識和理解，并為今后開展相關工作奠定良好的基礎。在氣候資料統(tǒng)計方面，除對長時間序列的氣候數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理外，筆者還要求學生對氣候數(shù)據(jù)結(jié)合厄爾尼諾／拉尼娜、我國季風氣候特點進行分析與討論，得出該地區(qū)氣候變化特征及形成的原因。

在每次實驗課之前，教師要求學生課前預習，使學生對所要開展的實驗內(nèi)容、目的和要求有所了解，避免實驗的盲目性和實驗過程中的被動性。在實驗課中，教師要講解實驗觀測儀器的原理和儀器操作中的注意事項，根據(jù)實驗要求對所用儀器進行演示和示范，并強調(diào)觀測方法的重點和難點［7］，力求每位學生都能對所用儀器親自動手操作。教師對學生在實驗觀測中出現(xiàn)的問題要及時更正，使學生通過動手操作獲得一定的數(shù)據(jù)。在實驗結(jié)束后，教師應講解數(shù)據(jù)處理方法和實驗報告的寫作要求。

（二）實習教學內(nèi)容的改革

實習教學是高等林業(yè)院校教學體系的重要組成部分，也是學生培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑［1］。傳統(tǒng)的驗證性、演示性實習內(nèi)容已經(jīng)不適應“應用型”“創(chuàng)新型”人才的培養(yǎng)需要。因此，在實習教學中，為使學生的創(chuàng)新能力得到充分發(fā)揮，學生以3～5人自由組成團隊，自選實習題目或以學習過程中遇到的一些問題作為研究內(nèi)容（如防護林中溫、濕、風梯度分布規(guī)律，森林可燃物與氣溫、濕度的關系等），通過查閱相關文獻資料設計出切實可行的實習方案，在教師的指導下開展實習工作。實習結(jié)束后，學生要對所得數(shù)據(jù)資料進行處理、分析，最后撰寫實習論文。以上教學實踐表明，探索性、創(chuàng)新性和綜合性實習課在一定程度上提高了學生學習的興趣和綜合運用知識的能力。

四、考試內(nèi)容和方式的改革

為推廣素質(zhì)教育，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才，可以先從改變考試的內(nèi)容和方式入手［8］。為避免學生死記硬背、生搬硬套書本知識，在考試內(nèi)容上應增加一些綜合的、靈活多樣的題目，而這些題目在教科書上是找不到明確答案的，需要學生們動腦思考，綜合自己所學知識進行推理、分析，找出問題的答案。在林業(yè)院校，學生實踐能力的培養(yǎng)是本科教學工作的一個重要組成部分。因此，“氣象學”實習通常獨立作為一門課程對學生進行考核。在期末時，學生分別獲得“氣象學”（理論和實驗）和“氣象學”實習兩門課程的成績。“氣象學”（理論和實驗）成績由平時成績和期末成績組成。平時成績占總成績的30%，依據(jù)學生課堂表現(xiàn)、課程論文、實驗報告等情況給出；期末考試成績占總成績的70%?！皻庀髮W”實習成績采用百分制，由實習觀測成績和實習報告成績組成。實習觀測成績占總成績的20%，主要依據(jù)學生在實習中使用觀測儀器的熟練程度、所得實驗數(shù)據(jù)是否客觀準確給出；實習報告成績占總成績的80%，主要依據(jù)實習報告內(nèi)容是否全面、圖表的清晰程度、文字是否通順、結(jié)果分析是否合理、書寫格式是否正確等給出。

五、教學改革的效果

目前，在課堂教學上逐漸形成了講授與自學、討論相結(jié)合的交流互動式教學模式；在實踐教學上形成了室內(nèi)教學與室外教學相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合的教學模式；在考核內(nèi)容上形成了基礎知識與綜合分析能力相結(jié)合的考核模式。調(diào)查結(jié)果顯示，在新的教學模式下，96%的學生認為學習興趣和實踐能力得到了提高，在學習過程中學生們變被動為主動，更加深了對所學知識的理解，提高了學生的動手、動腦和靈活運用知識的能力。此外，新的教學模式使學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合分析問題的能力等得到了鍛煉和培養(yǎng)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅實的基礎。

在全球氣候變化的背景下，頻繁發(fā)生的氣象災害對林業(yè)發(fā)展所造成的損失日益嚴重。因此，今后在高等林業(yè)院校的“氣象學”教學中應側(cè)重氣象災害（如高溫、極端低溫）對林業(yè)的影響方面的內(nèi)容，如教師可以給學生布置相關的課外作業(yè)，讓學生通過查閱大量文獻資料來理解氣象災害發(fā)生的原因、防御措施以及對林業(yè)的影響。這不僅加深了學生對所學知識的理解，也培養(yǎng)了學生的自學能力。

［1］張學軍，王鎖萍.全面改革實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力［J］.實驗室研究與探索，2005（1）：4-6.

［2］賀慶棠，陸佩玲.氣象學［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2010：1-26.

［3］余錦華.對“氣象學與氣候?qū)W”教學改革的幾點認識［J］.氣象教育與科技，2006，29（4）：10-13.

［4］同小娟，閆琰.由“動物的輪子”引發(fā)的思考——淺談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)［J］.科學教育，2009，15（5）：94-95.

［5］姜會飛，梁俊華，丁誼.農(nóng)業(yè)氣象開放實驗教學的探索［J］.實驗室研究與探索，2006，25（6）：664-666.

［6］徐小遜.朱雪梅.農(nóng)林專業(yè)“農(nóng)業(yè)氣象學”教學改革初探［J］.黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2008，21（4）：126-128.

［7］王建勛.“農(nóng)業(yè)氣象學”實驗課程教學改革的措施［J］.黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2006，19（3）：90-91.

［8］趙蒙成.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系中的考試制度改革［J］.中國高等教育，2008（17）：23-25.