《大氣科學概論》課程教學改革探討

毛毛+張小林

摘 要： 《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課程，其重要作用在于使學生對大氣科學有全面、概略的了解，起著構筑專業知識結構基本框架的作用。根據《大氣科學概論》的課程特色和所學專業特點，探討多種方式開展教學，旨在調動學生主動學習大氣科學專業基礎知識的積極性，培養學生的認知能力和思維能力，為學生將來的業務需求和科學研究打下基礎。

關鍵詞： 《大氣科學概論》 課程建設 人才培養

《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課程，通過介紹大氣科學的基本概念和基本知識，對專業課程中詳細討論的大氣現象及其本質進行初步的描述和解釋，將科學性和趣味性相結合，目的在于激發學生學習大氣科學的熱情和興趣，使學生形成正確的大氣觀，形成人與環境協調、可持續發展的科學素質，最終為后續的專業課程學習和知識框架搭建打下基礎。大氣科學是一門綜合性很強的課程，具有跨學科的特點，是靠多學科滲透和交叉發展起來的，不僅涉及物理、化學、流體力學、數學等學科，還與地球科學、社會科學、生態科學等方面有著密不可分的關系[1]。因此，這門課既可以作為大氣科學各專業的學科基礎課，又可以作為環境科學、海洋科學、遙感科學及雷電科學等其他專業的選修課。教師教好該課程，注重課程教學的改革，對培養優秀大氣人才有著重要的作用。筆者根據近兩年在本科課程教學中的經驗，分析課程現狀，探討教學中待解決的問題，以期強化該課程的教學效果。

一、教學內容的安排

在教材的選取上，南京信息工程大學大氣物理學院已結合自身的學科發展優勢，聯和中國氣象局共同撰寫了精品教材《大氣科學概論》。同時根據不同大氣類專業的教學計劃結合其他課程如大氣物理學、大氣環境學、大氣探測學和大氣化學等相關知識，給予一定的內容拓展，使得上課內容和后續專業課程有機聯系。課程組按照教學大綱確定教學內容，制作專業的PPT、Flash課件，有利于學生理解知識點。課件要直接，形象生動，條理性強，并多插入圖片以豐富內容，吸引學生的注意力。搭建專門課程網頁，相關的教學大綱、教案、思考題、指導書、試題等實現上網并免費開放，同時爭取將課件、授課錄像等上網開放。學生們還可以利用網絡與教師進行交流、答疑。

該門課程分為四大部分：基礎篇、探測篇、預報篇和應用篇。基礎篇包括大氣成分與結構、大氣現象、大氣系統的能力收支與平衡、大氣運動的規律與特征；探測篇包括常規氣象觀測、天氣雷達、氣象衛星原理及應用、大氣探測新技術；預報篇包括氣旋和反氣旋、氣團和鋒、天氣預報的基本方法和技術、季風和中國雨帶、厄爾尼諾與南方濤動、氣候變化；應用篇包括農業氣象、氣象能源、交通氣象、健康氣象、防災減災等內容。課程的教學內容根據專業不同，進行內容體系的構建與取舍。大氣科學專業為32課時，其他相關專業為16課時。在講授過程中重視課本知識與科學研究工作的有機結合，及時反映本學科領域的最新科技成果，鼓勵教師參加和關注科研動態及新技術、新方法的應用效果，廣泛吸收先進的教學經驗。

二、教學手段和方法的改革

《大氣科學概論》課程內容相對枯燥繁雜，高效的教學手段和方法在教學過程中顯得尤為重要。

首先，在教學過程中注重遵循啟發式教學原則。為了強化教學效果，在每個章節開講之前，先以提要的形式對本章內容興趣性引入，并將章節中的重點、難點告知學生。各章結束之后，布置思考題和練習題，加強課堂知識的鞏固。面對大氣科學大量的知識內容，在有限的課時內，如果各個知識點都講得面面俱到，學生反而就會學得吃力，學習興趣下降。因此，教師在備課時先對授課內容進行分析，篩選出哪些內容必須在課堂上詳細講解，哪些內容學生課下可以自學完成。教師要引導學生認識本門課的重要性，注重啟發式教學，讓學生善于發現問題、思考問題、解決問題。這種方法可以摒棄過去所有章節都在課堂上詳細講解“滿堂灌”、“填鴨式”的教學方法，在有限的學時內極大地豐富了教學內容，使教學內容分出層次，并取得了好的教學效果。

其次，在教學過程中注意培養學生個性和創新能力。針對一些學生缺少學習主動性的情況，采取設疑、課堂討論等方式活躍課堂氣氛。引導學生閱讀，查找資料，培養學生的基本科學素養。將學生分為若干個小組，由教師提供研究專題，每組同學根據自己的所選課程專題去圖書館或上網搜集材料，制作PPT，在課堂上將專題小組的研究成果講演給其他同學，挖掘學生的學習潛力，鍛煉學生之間相互協作的能力。

再次，在教學過程中緊跟相關學科的發展前沿，隨時更新相關的教學內容。教師應時刻關注國內外最新的、最具有代表性的研究成果，并將這些內容及時介紹給學生。在不影響大綱要求的課程結構的前提下保持課程內容的生動性。利用多媒體教學方式，如播放一些有關氣象的電視錄像片《龍卷風》、《北極光》等，給學生提供了感性材料，使教學過程形象生動。

三、師資隊伍建設

師資隊伍是教學主體之一，師資梯隊的建立是保證教學過程穩定和連續的基本條件。教學和教研活動以《大氣科學概論》課程小組為單位統一安排、集中處理。課程由學術造詣高、教學經驗豐富的教授作為課程組長，指導具有研究生學歷的青年教師，逐步形成一支高級、中級、初級職稱結構分布合理、教學水平高、可持續發展的教師梯隊。同時要提高教師的業務素養。科學研究及氣象業務需求要求高校教師在教學過程中必須不斷提高自身教學水平，不斷用最新的科研成果武裝自己，這就需要教師開展一定的科學研究。教師通過嚴謹的科研工作可以提高對課本知識點的認識，加深理解，將有助于提高教學質量和學生的學習興趣。

四、課程考核方式的改革

作業和考試是鞏固教學內容和檢驗教學效果的必要手段。對教學中的重點內容，通過課堂練習與課外作業的形式加強鞏固，考試的內容是平時作業所涉及內容中的重點。針對前沿科學問題，引導學生展開文獻閱讀與小組討論，完成讀書報告一篇。改變過去一次性考試定成績的考試模式，注重考核學生對知識的應用能力、綜合能力和創新能力。將理論課成績分為兩部分：平時成績占30%，其中作業占10%，討論占10%，課程論文占10%；期末閉卷筆試占70%。依據《大氣科學概論》課程的特點，期末考題共分為七類：填空、單項選擇、判斷正誤、名詞解釋、簡述、論述、計算題，各類之間可重新組合。題庫包含各類考題約400道，可以滿足對學生學習情況進行考查的要求。通過考試，可以檢驗學生對所學內容的掌握程度，也可以反映教師在教學過程中存在的若干問題。

五、結語

《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課，該課程以傳播大氣科學基礎理論知識為主，是大氣科學教學體系中的先導性課程，起著構筑專業知識基本框架的作用。一名合格的授課教師在具有扎實的基礎理論和科研實踐經驗的同時，還應不斷總結教學經驗，采取有效的教學方式調動學生主動學習的積極性，培養學生的思維能力、創新能力和實踐能力。

參考文獻：

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

基金項目：南京信息工程大學校級教學改革研究和江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目（201510300022Z）資助課題