《大氣科學(xué)概論》課程教學(xué)改革探討

毛毛+張小林

摘 要： 《大氣科學(xué)概論》是大氣科學(xué)基礎(chǔ)教育的一門(mén)啟蒙課程，其重要作用在于使學(xué)生對(duì)大氣科學(xué)有全面、概略的了解，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)基本框架的作用。根據(jù)《大氣科學(xué)概論》的課程特色和所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，探討多種方式開(kāi)展教學(xué)，旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和思維能力，為學(xué)生將來(lái)的業(yè)務(wù)需求和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 《大氣科學(xué)概論》 課程建設(shè) 人才培養(yǎng)

《大氣科學(xué)概論》是大氣科學(xué)基礎(chǔ)教育的一門(mén)啟蒙課程，通過(guò)介紹大氣科學(xué)的基本概念和基本知識(shí)，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程中詳細(xì)討論的大氣現(xiàn)象及其本質(zhì)進(jìn)行初步的描述和解釋?zhuān)瑢⒖茖W(xué)性和趣味性相結(jié)合，目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大氣科學(xué)的熱情和興趣，使學(xué)生形成正確的大氣觀(guān)，形成人與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)素質(zhì)，最終為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)和知識(shí)框架搭建打下基礎(chǔ)。大氣科學(xué)是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的課程，具有跨學(xué)科的特點(diǎn)，是靠多學(xué)科滲透和交叉發(fā)展起來(lái)的，不僅涉及物理、化學(xué)、流體力學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科，還與地球科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、生態(tài)科學(xué)等方面有著密不可分的關(guān)系[1]。因此，這門(mén)課既可以作為大氣科學(xué)各專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，又可以作為環(huán)境科學(xué)、海洋科學(xué)、遙感科學(xué)及雷電科學(xué)等其他專(zhuān)業(yè)的選修課。教師教好該課程，注重課程教學(xué)的改革，對(duì)培養(yǎng)優(yōu)秀大氣人才有著重要的作用。筆者根據(jù)近兩年在本科課程教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，分析課程現(xiàn)狀，探討教學(xué)中待解決的問(wèn)題，以期強(qiáng)化該課程的教學(xué)效果。

一、教學(xué)內(nèi)容的安排

在教材的選取上，南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院已結(jié)合自身的學(xué)科發(fā)展優(yōu)勢(shì)，聯(lián)和中國(guó)氣象局共同撰寫(xiě)了精品教材《大氣科學(xué)概論》。同時(shí)根據(jù)不同大氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃結(jié)合其他課程如大氣物理學(xué)、大氣環(huán)境學(xué)、大氣探測(cè)學(xué)和大氣化學(xué)等相關(guān)知識(shí)，給予一定的內(nèi)容拓展，使得上課內(nèi)容和后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程有機(jī)聯(lián)系。課程組按照教學(xué)大綱確定教學(xué)內(nèi)容，制作專(zhuān)業(yè)的PPT、Flash課件，有利于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。課件要直接，形象生動(dòng)，條理性強(qiáng)，并多插入圖片以豐富內(nèi)容，吸引學(xué)生的注意力。搭建專(zhuān)門(mén)課程網(wǎng)頁(yè)，相關(guān)的教學(xué)大綱、教案、思考題、指導(dǎo)書(shū)、試題等實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)并免費(fèi)開(kāi)放，同時(shí)爭(zhēng)取將課件、授課錄像等上網(wǎng)開(kāi)放。學(xué)生們還可以利用網(wǎng)絡(luò)與教師進(jìn)行交流、答疑。

該門(mén)課程分為四大部分：基礎(chǔ)篇、探測(cè)篇、預(yù)報(bào)篇和應(yīng)用篇?；A(chǔ)篇包括大氣成分與結(jié)構(gòu)、大氣現(xiàn)象、大氣系統(tǒng)的能力收支與平衡、大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與特征；探測(cè)篇包括常規(guī)氣象觀(guān)測(cè)、天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星原理及應(yīng)用、大氣探測(cè)新技術(shù)；預(yù)報(bào)篇包括氣旋和反氣旋、氣團(tuán)和鋒、天氣預(yù)報(bào)的基本方法和技術(shù)、季風(fēng)和中國(guó)雨帶、厄爾尼諾與南方濤動(dòng)、氣候變化；應(yīng)用篇包括農(nóng)業(yè)氣象、氣象能源、交通氣象、健康氣象、防災(zāi)減災(zāi)等內(nèi)容。課程的教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專(zhuān)業(yè)不同，進(jìn)行內(nèi)容體系的構(gòu)建與取舍。大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)為32課時(shí)，其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)為16課時(shí)。在講授過(guò)程中重視課本知識(shí)與科學(xué)研究工作的有機(jī)結(jié)合，及時(shí)反映本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果，鼓勵(lì)教師參加和關(guān)注科研動(dòng)態(tài)及新技術(shù)、新方法的應(yīng)用效果，廣泛吸收先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

二、教學(xué)手段和方法的改革

《大氣科學(xué)概論》課程內(nèi)容相對(duì)枯燥繁雜，高效的教學(xué)手段和方法在教學(xué)過(guò)程中顯得尤為重要。

首先，在教學(xué)過(guò)程中注重遵循啟發(fā)式教學(xué)原則。為了強(qiáng)化教學(xué)效果，在每個(gè)章節(jié)開(kāi)講之前，先以提要的形式對(duì)本章內(nèi)容興趣性引入，并將章節(jié)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)告知學(xué)生。各章結(jié)束之后，布置思考題和練習(xí)題，加強(qiáng)課堂知識(shí)的鞏固。面對(duì)大氣科學(xué)大量的知識(shí)內(nèi)容，在有限的課時(shí)內(nèi)，如果各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都講得面面俱到，學(xué)生反而就會(huì)學(xué)得吃力，學(xué)習(xí)興趣下降。因此，教師在備課時(shí)先對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行分析，篩選出哪些內(nèi)容必須在課堂上詳細(xì)講解，哪些內(nèi)容學(xué)生課下可以自學(xué)完成。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)本門(mén)課的重要性，注重啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。這種方法可以摒棄過(guò)去所有章節(jié)都在課堂上詳細(xì)講解“滿(mǎn)堂灌”、“填鴨式”的教學(xué)方法，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容分出層次，并取得了好的教學(xué)效果。

其次，在教學(xué)過(guò)程中注意培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性和創(chuàng)新能力。針對(duì)一些學(xué)生缺少學(xué)習(xí)主動(dòng)性的情況，采取設(shè)疑、課堂討論等方式活躍課堂氣氛。引導(dǎo)學(xué)生閱讀，查找資料，培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)。將學(xué)生分為若干個(gè)小組，由教師提供研究專(zhuān)題，每組同學(xué)根據(jù)自己的所選課程專(zhuān)題去圖書(shū)館或上網(wǎng)搜集材料，制作PPT，在課堂上將專(zhuān)題小組的研究成果講演給其他同學(xué)，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，鍛煉學(xué)生之間相互協(xié)作的能力。

再次，在教學(xué)過(guò)程中緊跟相關(guān)學(xué)科的發(fā)展前沿，隨時(shí)更新相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。教師應(yīng)時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外最新的、最具有代表性的研究成果，并將這些內(nèi)容及時(shí)介紹給學(xué)生。在不影響大綱要求的課程結(jié)構(gòu)的前提下保持課程內(nèi)容的生動(dòng)性。利用多媒體教學(xué)方式，如播放一些有關(guān)氣象的電視錄像片《龍卷風(fēng)》、《北極光》等，給學(xué)生提供了感性材料，使教學(xué)過(guò)程形象生動(dòng)。

三、師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍是教學(xué)主體之一，師資梯隊(duì)的建立是保證教學(xué)過(guò)程穩(wěn)定和連續(xù)的基本條件。教學(xué)和教研活動(dòng)以《大氣科學(xué)概論》課程小組為單位統(tǒng)一安排、集中處理。課程由學(xué)術(shù)造詣高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授作為課程組長(zhǎng)，指導(dǎo)具有研究生學(xué)歷的青年教師，逐步形成一支高級(jí)、中級(jí)、初級(jí)職稱(chēng)結(jié)構(gòu)分布合理、教學(xué)水平高、可持續(xù)發(fā)展的教師梯隊(duì)。同時(shí)要提高教師的業(yè)務(wù)素養(yǎng)?？茖W(xué)研究及氣象業(yè)務(wù)需求要求高校教師在教學(xué)過(guò)程中必須不斷提高自身教學(xué)水平，不斷用最新的科研成果武裝自己，這就需要教師開(kāi)展一定的科學(xué)研究。教師通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲泄ぷ骺梢蕴岣邔?duì)課本知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，加深理解，將有助于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、課程考核方式的改革

作業(yè)和考試是鞏固教學(xué)內(nèi)容和檢驗(yàn)教學(xué)效果的必要手段。對(duì)教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)課堂練習(xí)與課外作業(yè)的形式加強(qiáng)鞏固，考試的內(nèi)容是平時(shí)作業(yè)所涉及內(nèi)容中的重點(diǎn)。針對(duì)前沿科學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)文獻(xiàn)閱讀與小組討論，完成讀書(shū)報(bào)告一篇。改變過(guò)去一次性考試定成績(jī)的考試模式，注重考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力、綜合能力和創(chuàng)新能力。將理論課成績(jī)分為兩部分：平時(shí)成績(jī)占30%，其中作業(yè)占10%，討論占10%，課程論文占10%；期末閉卷筆試占70%。依據(jù)《大氣科學(xué)概論》課程的特點(diǎn)，期末考題共分為七類(lèi)：填空、單項(xiàng)選擇、判斷正誤、名詞解釋、簡(jiǎn)述、論述、計(jì)算題，各類(lèi)之間可重新組合。題庫(kù)包含各類(lèi)考題約400道，可以滿(mǎn)足對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考查的要求。通過(guò)考試，可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握程度，也可以反映教師在教學(xué)過(guò)程中存在的若干問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

《大氣科學(xué)概論》是大氣科學(xué)基礎(chǔ)教育的一門(mén)啟蒙課，該課程以傳播大氣科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)為主，是大氣科學(xué)教學(xué)體系中的先導(dǎo)性課程，起著構(gòu)筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)基本框架的作用。一名合格的授課教師在具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，還應(yīng)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，采取有效的教學(xué)方式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]何金海，郭品文，銀燕，申雙和編著.大氣科學(xué)概論.氣象出版社，2012，（5）.

基金項(xiàng)目：南京信息工程大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究和江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510300022Z）資助課題