摘?要:“氣象學與氣候?qū)W”是支撐師范類地理科學專業(yè)畢業(yè)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(jù)師范類專業(yè)教育認證標準、學校辦學層次,設計與培養(yǎng)方案畢業(yè)要求對應的課程目標,同時融入家國情懷、科學精神、生態(tài)文明建設等教育內(nèi)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(yè)要求關系,課堂教學內(nèi)容、教學內(nèi)容與課程目標的對應關系,內(nèi)容重難點、教學方式及考核方式和課程目標、畢業(yè)要求的對應關系,確定了考核評價的六個方面內(nèi)容及評價標準等,為教學活動開展和師范類地理科學專業(yè)認證奠定基礎。
關鍵詞:OBE;氣象學與氣候?qū)W;專業(yè)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(yǎng)目標、能力要求,采用逆向思維方式進行培養(yǎng)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(yè)教育認證的試點工作,2014年12月開始開展師范類專業(yè)認證試點工作,高校師范類專業(yè)認證拉開帷幕。普通高校師范類專業(yè)認證以“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”為基本理念,以此推動師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升[5]。因此,師范類高校地理科學專業(yè)也必須基于此理念確立培養(yǎng)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(yǎng)方案,圍繞學生畢業(yè)要求、素質(zhì)能力培養(yǎng),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?qū)W”是地理科學專業(yè)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(qū)域地理課程的先修課程,是地理科學專業(yè)畢業(yè)要求的重要支撐。為了達到師范生專業(yè)認證要求,更好地服務于地理科學專業(yè),本文以OBE理念為基礎,對“氣象學與氣候?qū)W”教學大綱進行設計,包括課程目標及其對應的畢業(yè)要求、課程教學環(huán)節(jié)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(yǎng)方案,設立“氣象學與氣候?qū)W”課程目標。“氣象學與氣候?qū)W”課程致力于培養(yǎng)學生的現(xiàn)代地理學的科學素質(zhì),即從系統(tǒng)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(qū)域地理課程的先修課程。同時融入家國情懷、科學精神、生態(tài)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(yǎng)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(xiàn)象產(chǎn)生的原因、過程、演變的規(guī)律。掌握導致大氣現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的能量來源、性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化;掌握大氣現(xiàn)象的本質(zhì),從而能解釋大氣現(xiàn)象,尋求其發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律;掌握地球整體的和區(qū)域的氣候現(xiàn)象和規(guī)律以及氣候與其他自然地理現(xiàn)象(地帶性和非地帶性)的關系,地質(zhì)時期、歷史時期、現(xiàn)代氣候氣候變化與環(huán)境的影響與響應等。實驗實踐過程了解常用氣象儀器的構(gòu)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(tǒng)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(tài),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(yè)基礎知識的培養(yǎng)目標。實驗實踐過程了解常用氣象儀器的構(gòu)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(xiàn)象(大氣現(xiàn)象、大氣過程和大氣狀態(tài))的發(fā)生、發(fā)展,能量來源、性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化過程,從而能解釋天氣現(xiàn)象,分析其發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律,解答地理問題;探討如何應用這些規(guī)律,通過一定的人工措施,為預測和生產(chǎn)、生活實踐服務(如人工影響天氣、人工降水、消霧、防雹等),培養(yǎng)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(tǒng)演變和氣候形成的規(guī)律,了解和解釋各不同地區(qū)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(qū)劃,為后續(xù)區(qū)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(guī)律。培養(yǎng)自我學習能力、科學思維能力和創(chuàng)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(jié)合生態(tài)文明實例開展反思,培養(yǎng)合格的中學地理教師。
課程思政總目標:彰顯“人地協(xié)調(diào)觀”等體現(xiàn)的家國情懷、民族精神、專業(yè)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(huán)境等全球性問題,全球氣候變化所引發(fā)的極端氣象氣候事件的增多、生態(tài)環(huán)境問題、人地關系地域系統(tǒng)失衡等問題,構(gòu)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?qū)W”前沿知識、著名科學家的科學探索故事、實驗實踐教學環(huán)節(jié)的實施,培養(yǎng)學生銳意探索、勇于創(chuàng)新的科學精神。
課程思政目標2:通過介紹中國氣象、氣候?qū)W家在大氣科學領域的貢獻,激發(fā)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?qū)θ祟惿a(chǎn)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(fā)的極端氣象氣候事件的增多、生態(tài)環(huán)境問題等,培養(yǎng)學生生態(tài)文明意識、人地協(xié)調(diào)觀意識。
二、課程內(nèi)容
根據(jù)主要參考教材《氣象學與氣候?qū)W》(姜世忠主編)章節(jié)內(nèi)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(nèi)容。本文以第五章天氣系統(tǒng)和天氣過程為例進行說明。
(一)主要內(nèi)容
主要內(nèi)容的學習需要10學時。內(nèi)容1:中、高緯度天氣系統(tǒng);內(nèi)容2:低緯度天氣系統(tǒng);內(nèi)容3:季風與中國的寒潮和雨季降水天氣過程;內(nèi)容4:對流性天氣系統(tǒng)。
(二)內(nèi)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(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變和消亡;熟悉中高緯度的各種天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變和消亡;掌握低緯度的各種天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、天氣特征、活動規(guī)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(guī)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(tǒng)的關系;熟悉對流性天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變規(guī)律。
(四)教學重點及難點
氣團和鋒的空間結(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變和消亡;中高緯度的各種天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變和消亡;低緯度的各種天氣系統(tǒng)的景觀、天氣特征、活動規(guī)律;亞洲季風的形成過程、天氣特征、活動規(guī)律及對亞洲氣候的影響;大型降水過程,對流性天氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、天氣特征、形成、演變規(guī)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(fā)揮學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生自主學習和發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象(地理現(xiàn)象)為基礎、天氣系統(tǒng)大氣運動過程(地理過程)為驅(qū)動,系統(tǒng)整合知識點重構(gòu)知識框架結(jié)構(gòu)。以熱帶氣旋為例,打破傳統(tǒng)教學按照定義、熱帶氣旋分類、臺風結(jié)構(gòu)、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(xiàn)象發(fā)現(xiàn)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(qū)西、南附近形成,不在東太平洋形成?跨章節(jié)整合大氣環(huán)流、跨課程整合大洋環(huán)流知識,副高是高壓反氣旋為順時針大氣環(huán)流,副高周圍海洋為順時針大洋環(huán)流,副高西面存在暖平流和暖洋流,具備產(chǎn)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(zhuǎn)偏向力和大氣擾動形成氣旋、垂直切變小有助于暖心結(jié)構(gòu)維持等?;跓釒庑嬖谂摹⒌蜌鈮?,聯(lián)系低壓梯度風形成原理,解讀熱帶氣旋的定義、空間結(jié)構(gòu)和天氣;根據(jù)上升氣流高空凝結(jié)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(nèi)實踐
實驗一:空氣溫度、濕度、降水、蒸發(fā)、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(tǒng)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(xiàn)、課內(nèi)實踐報告、作業(yè)、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(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格等。具體評價標準以課堂表現(xiàn)和課內(nèi)實踐實驗一為例。
平時表現(xiàn):基本要求1,能按時交作業(yè),課堂、課外學習表現(xiàn)積極,能夠積極參與討論、回答問題;掌握研究“氣象學與氣候?qū)W”的基礎理論、大氣現(xiàn)象產(chǎn)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(yōu)秀:課堂、課外學習表現(xiàn)積極,積極參與討論、回答問題;按時交作業(yè),概念清楚,操作正確;(2)良好:課堂、課外學習表現(xiàn)較積極,較積極參與討論、回答問題;按時交作業(yè),概念清楚,操作較正確;(3)中等:課堂、課外學習表現(xiàn)較好,參與討論、回答問題;按時交作業(yè),概念基本清楚,操作基本正確;(4)合格:課堂、課外學習表現(xiàn)一般,偶爾參與討論、回答問題;基本按時交作業(yè),概念勉強清楚,操作勉強正確;(5)不合格:課堂表現(xiàn)一般,不參與討論、回答問題;不能按時交作業(yè),作業(yè)有借鑒同學的現(xiàn)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(guī)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(yōu)秀:概念、基本原理清楚,文獻梳理思路清晰,語言規(guī)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(guī)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(guī)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(guī)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(nèi)實踐):空氣溫度、濕度、降水、蒸發(fā)、日照的測定?;疽螅毫私馑y氣壓表的構(gòu)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(gòu)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(fā)濕度計、數(shù)字式溫濕度計、雨量筒、蒸發(fā)皿、暗筒式日照計、數(shù)字式照度計的使用(支撐課程目標1—5)。(1)優(yōu)秀:能夠全面掌握氣壓表的構(gòu)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(gòu)造理,掌握其觀測方法;(2)良好:能夠較好掌握氣壓表的構(gòu)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(gòu)造理,掌握其觀測方法;(3)中等:能夠基本掌握氣壓表的構(gòu)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(gòu)造理,掌握其觀測方法;(4)合格:能勉強掌握普氣壓表的構(gòu)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(gòu)造理,掌握其觀測方法;(5)不合格:不能掌握氣壓表的構(gòu)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(gòu)造理,掌握其觀測方法。
結(jié)語
基于OBE理念,根據(jù)師范類專業(yè)教育認證標準、學校辦學層次,設計與培養(yǎng)方案畢業(yè)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(yè)認證奠定基礎。教學改革、專業(yè)認證勢在必行,轉(zhuǎn)變教學方式,適應國家需求,以學生核心素質(zhì)能力培養(yǎng)要求為目標,培養(yǎng)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(huán)境響應、地理學科教學。