陳樟 華維 楊澤粟

[摘 要] 文章針對(duì)動(dòng)力氣象學(xué)教學(xué)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，從課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式三方面進(jìn)行優(yōu)化。希望通過(guò)教學(xué)改革，增加教學(xué)容量，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

[關(guān)鍵詞] 動(dòng)力氣象學(xué);混合式教學(xué)模式;開(kāi)放性考核模式

[基金項(xiàng)目] 國(guó)家自然科學(xué)基金（41705051）;成都信息工程大學(xué)科研基金（KYTZ201726）

[作者簡(jiǎn)介] 陳 樟（1989—），女，四川巴中人，博士，成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院講師，研究方向?yàn)闅夂騽?dòng)力學(xué)。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）42-0131-02? ? [收稿日期] 2020-03-04

動(dòng)力氣象學(xué)是大氣科學(xué)的重要分支學(xué)科，是現(xiàn)代大氣科學(xué)各學(xué)科方向的理論基礎(chǔ)。該課程應(yīng)用物理定律、流體力學(xué)原理及數(shù)學(xué)方法，從理論上研究大氣的動(dòng)力、熱力過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律[1-2]。其具有信息量大、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象晦澀、概念公式繁雜、數(shù)理知識(shí)要求高等特點(diǎn)，導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程中普遍存在“教師難教、學(xué)生恐學(xué)”的現(xiàn)象。本文基于筆者近幾年從事該課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)與思考，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核設(shè)計(jì)等三方面進(jìn)行教學(xué)改革探討。

一、優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課堂效益最大化

動(dòng)力氣象學(xué)教學(xué)內(nèi)容多，涉及范圍廣，需要通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化來(lái)提高教學(xué)效果并實(shí)現(xiàn)課堂效益最大化。第一，課堂上沒(méi)有必要涉及教材中的所有內(nèi)容，應(yīng)重點(diǎn)選擇最基本的、具有普遍意義的經(jīng)典動(dòng)力學(xué)核心內(nèi)容進(jìn)行講解。同時(shí)，根據(jù)內(nèi)容的難易度、重要性，合理分配課堂教學(xué)時(shí)間。第二，課堂上重視公式推導(dǎo)過(guò)程的闡述。動(dòng)力氣象學(xué)屬于數(shù)理性質(zhì)學(xué)科，課程涉及大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)及物理概念的理解和建立。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)熱情和信心，對(duì)教學(xué)效果有著關(guān)鍵性的影響。因此，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)重要的公式推導(dǎo)做完整講解，對(duì)其余公式的關(guān)鍵推導(dǎo)步驟做提示，對(duì)引用的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)做相關(guān)說(shuō)明。第三，及時(shí)地將大氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的科研成果引入教學(xué)。目前高校常用的動(dòng)力氣象學(xué)本科教材的主要內(nèi)容以經(jīng)典動(dòng)力氣象學(xué)為主，動(dòng)力氣象學(xué)研究的最新進(jìn)展在教材中的體現(xiàn)仍顯不足[3]。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)?shù)卦黾佑嘘P(guān)的科研成果或?qū)嵗?，充?shí)和豐富教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容能夠反映本學(xué)科的最新水平，幫助學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)態(tài)。第四，注重課堂板書。當(dāng)前高校教學(xué)中普遍以多媒體課件講解為主，多媒體為課堂教學(xué)提供了一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，在對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)各種資源的合理調(diào)控方面顯示出了巨大的優(yōu)勢(shì)。它的高度集成性使得動(dòng)畫、仿真、聲音、文字等多種信息能夠從容自如地過(guò)渡和切換，使復(fù)雜抽象的知識(shí)變得具體化、形象化，有效地改善了課堂教學(xué)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。然而，動(dòng)力氣象學(xué)課程內(nèi)容中涉及大量的公式推導(dǎo)，此時(shí)采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，既可以幫助教師講清推導(dǎo)步驟，又可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)推導(dǎo)過(guò)程的思考和理解。因此，教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)過(guò)分夸大和一味依賴多媒體課件的作用，應(yīng)當(dāng)將多媒體課件與黑板板書相結(jié)合，從而提高課堂教學(xué)效果?？傊ㄟ^(guò)精練課堂教學(xué)內(nèi)容，任課教師可以在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，給學(xué)生講解更深更廣的內(nèi)容，幫助學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)知識(shí)。

二、優(yōu)化教學(xué)方式，提高教學(xué)效率

目前動(dòng)力氣象學(xué)普遍采用線下教學(xué)，即傳統(tǒng)意義上的課堂教學(xué)。課堂教學(xué)可高效地傳遞知識(shí)，形成系統(tǒng)的理論體系，方便師生溝通。但由于內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，傳統(tǒng)課堂很容易變?yōu)椤疤铠喪健苯虒W(xué)，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏自主探究和思考，缺少師生互動(dòng)及討論。隨著信息化的深入發(fā)展，線上教學(xué)成為當(dāng)前的發(fā)展熱點(diǎn)，其中翻轉(zhuǎn)課堂這種新的教學(xué)模式受到廣泛關(guān)注。所謂翻轉(zhuǎn)課堂，即教師為學(xué)生提供在線教學(xué)資源，學(xué)生課前通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成知識(shí)傳授;教師課上針對(duì)性點(diǎn)撥、升華教學(xué)內(nèi)容，并通過(guò)互動(dòng)討論等幫助學(xué)生完成知識(shí)內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生成了學(xué)習(xí)過(guò)程的主體，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立探究學(xué)習(xí)的能力，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足。但馬秀麟指出，翻轉(zhuǎn)課堂不適應(yīng)于推理性較強(qiáng)、系統(tǒng)性很強(qiáng)的課程。對(duì)數(shù)學(xué)、物理課程中的復(fù)雜推理、復(fù)雜原理等教學(xué)內(nèi)容，采用傳統(tǒng)的課堂教授和演示，效果更佳[5]。因此，動(dòng)力氣象學(xué)不能單純地采用翻轉(zhuǎn)課堂模式?；趧?dòng)力氣象學(xué)課程內(nèi)容的性質(zhì)和特點(diǎn)，整合了線上課堂和線下課堂各自優(yōu)勢(shì)的混合式教學(xué)，可成為教學(xué)改革的新思路和新方法。

線上課堂可以將動(dòng)力氣象學(xué)課程的一部分學(xué)習(xí)內(nèi)容挪到課外，教師可以在有限的課堂教學(xué)中對(duì)核心的重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行更從容、更深入地講解，從而增加整體教學(xué)容量，提高教師的教學(xué)效率以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在混合式教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意以下三點(diǎn)：第一，根據(jù)課程內(nèi)容靈活轉(zhuǎn)變線上線下課堂的主次地位。某些適合學(xué)生自學(xué)的章節(jié)以線上學(xué)習(xí)為主，線下學(xué)習(xí)為輔，如概念講解較多的熱帶大氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，數(shù)理過(guò)程較簡(jiǎn)單的自由大氣中的平衡運(yùn)動(dòng)。另一些公式推導(dǎo)復(fù)雜、理論抽象晦澀的章節(jié)則以課堂教學(xué)為主，線上自學(xué)為輔。如大氣長(zhǎng)波、大氣行星邊界層。通過(guò)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，學(xué)生可深入理解公式的推導(dǎo)過(guò)程，強(qiáng)化抽象概念的建立。第二，與線上教學(xué)相對(duì)應(yīng)，教師必須建立豐富的學(xué)習(xí)資源庫(kù)，包括教學(xué)視頻、課件PPT、數(shù)理知識(shí)文檔、案例集及習(xí)題集等。教學(xué)視頻可由任課教師親自錄制，也可有效利用各類優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，如中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)上南京大學(xué)開(kāi)設(shè)的動(dòng)力氣象學(xué)慕課。數(shù)理知識(shí)文檔歸納了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、流體力學(xué)等先修課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生夯實(shí)數(shù)理基礎(chǔ)，從而有利于新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。如在講解邊界層中風(fēng)隨高度的變化規(guī)律前，應(yīng)對(duì)洛必達(dá)法則、歐拉公式、分部積分法等知識(shí)進(jìn)行回顧。在介紹大氣波動(dòng)前，引導(dǎo)學(xué)生溫習(xí)高中物理中的振動(dòng)和波動(dòng)。案例集提供了理論知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用案例，形式可為參考文獻(xiàn)和動(dòng)畫演示等，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又加深了學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)的消化理解。如大氣邊界層一章可簡(jiǎn)單介紹邊界層結(jié)構(gòu)對(duì)空氣污染的影響，大氣長(zhǎng)波一節(jié)可引入大氣遙相關(guān)。第三，充分利用其他信息化手段加強(qiáng)師生線上互動(dòng)。除了線上教學(xué)資源庫(kù)，教師可借助多種網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)工具，如QQ群、釘釘、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議、電子郵件等，建立師生之間暢通無(wú)阻的溝通渠道，及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況并給予相應(yīng)指導(dǎo)。

三、優(yōu)化考核設(shè)計(jì)，以實(shí)踐促學(xué)習(xí)

課程考核是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)之一，是評(píng)價(jià)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)、檢查教學(xué)效果的重要手段，也是評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的主要方法。動(dòng)力氣象學(xué)課程現(xiàn)行的考核方式主要為閉卷考試，期中期末考試成績(jī)占到總評(píng)成績(jī)比重的80%。因而，許多學(xué)生“重結(jié)果，輕過(guò)程”，平時(shí)不理解性深入學(xué)習(xí)，考前死記硬背搞突擊，停留在一味追求高分的應(yīng)試教育層面。動(dòng)力氣象學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論與實(shí)踐并重的特點(diǎn)，教學(xué)中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)實(shí)踐促進(jìn)學(xué)習(xí)。另一方面，根據(jù)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)情況來(lái)看，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了編程和繪圖相關(guān)課程，但普遍存在無(wú)法熟練地進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)處理與分析的現(xiàn)象。結(jié)合上述情況，建議減少動(dòng)力氣象學(xué)閉卷考試成績(jī)的比重，如在考試內(nèi)容上取消或減少記憶性題型，增加小論文或文獻(xiàn)綜述撰寫的開(kāi)放式考核。教師可給定某個(gè)主題或問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)動(dòng)力氣象學(xué)所學(xué)理論知識(shí)，借助編程繪圖軟件及其他專業(yè)知識(shí)，對(duì)該話題進(jìn)行討論分析并完成小論文撰寫。如計(jì)算全球的緯向平均的質(zhì)量流函數(shù)，一次降水過(guò)程分析等。目標(biāo)是前進(jìn)的最大動(dòng)力，在小論文的撰寫過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，深化了理論知識(shí)的理解，發(fā)展了思維的靈活性，考核了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。另外，論文的完成可讓學(xué)生獲得成就感，進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)該門課程更有信心和興趣。

特別值得指出的是，為了確保學(xué)生獨(dú)立完成論文，杜絕抄襲現(xiàn)象，教師首先應(yīng)注意論文題目設(shè)置的多樣性，可讓學(xué)生從題庫(kù)中選擇或自擬題目，盡量避免全班一個(gè)題目。其次，規(guī)范學(xué)生學(xué)術(shù)誠(chéng)信。如發(fā)現(xiàn)雷同論文，該次考核一律判為零分。抄襲達(dá)到一定次數(shù)，直接取消該門課程的考試資格。最后，教師在評(píng)判開(kāi)放性考核作業(yè)成績(jī)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考查學(xué)生的邏輯性、創(chuàng)新思考能力和學(xué)習(xí)態(tài)度，不將準(zhǔn)確率作為最重要的標(biāo)準(zhǔn)[6]。

四、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)改革中應(yīng)始終秉持“以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)”的基本原則。作為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和管理者，教師需要不斷探索與思考，根據(jù)教學(xué)效果適時(shí)地優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。同時(shí)，學(xué)生必須明確自己在教學(xué)過(guò)程中的角色定位，有意識(shí)地提高自己的自主能動(dòng)性，培養(yǎng)自己大膽質(zhì)疑和積極探索的能力。只有教師和學(xué)生各司其職，才能真正達(dá)到最優(yōu)教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]呂美仲，等.動(dòng)力氣象學(xué)[M].北京：氣象出版社，2004.

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[4]張有錄.大學(xué)課堂教學(xué)中多媒體應(yīng)用的問(wèn)題與對(duì)策[J].電化教育研究，2006（5）：38-39.

[5]馬秀麟.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)以學(xué)生為中心[N].中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)，2014-10-22.

[6]肖東，等.大學(xué)課程考核評(píng)價(jià)體系的改革與實(shí)踐——以工程流體力學(xué)教學(xué)為例[J].教育教學(xué)論壇，2017（38）：116-117.

Exploration on the Teaching Reform of Dynamic Meteorology Course

CHEN Zhang，HUA Wei，YANG Ze-su

（School of Atmospheric Sciences，Chengdu University of Information Technology，Chengdu，Sichuan 610225，China）

Abstract：Based on the current problems encountered in the teaching practice of Dynamic Meteorology course，this study optimizes the reform measures from three aspects：course content，teaching models and assessment methods.It is hoped that through the teaching reform，the teaching capacity will be enhanced，the teaching quality will be improved，and the interest in learning of students will be stimulated.

Key words：Dynamic Meteorology;mixed teaching model;open assessment model