新冠疫情期間氣象學(xué)線上教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)

李昀英 張志偉 李娜 趙旭赟

摘 要：通過在新冠疫情期間開展氣象學(xué)線上教學(xué)活動(dòng)，總結(jié)了教師和學(xué)生在慕課學(xué)習(xí)期間的一些實(shí)踐操作與體會(huì)。對(duì)于授課教師，課前需要熟悉網(wǎng)絡(luò)軟件的操作，授課時(shí)需要關(guān)注學(xué)生動(dòng)態(tài)，結(jié)合氣象學(xué)專業(yè)知識(shí)緊跟新冠疫情時(shí)事熱點(diǎn)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，課后需要在討論區(qū)與學(xué)生增強(qiáng)互動(dòng)，合理安排課后練習(xí)以及課程考核。對(duì)于學(xué)生，課前需復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)物理及天氣學(xué)原理基礎(chǔ)知識(shí)，課程中專心學(xué)習(xí)并記筆記，課程后積極在討論區(qū)留言交流，完成課后作業(yè)。

關(guān)鍵詞：慕課;氣象學(xué);線上教學(xué)

一、引言

慕課是教育信息化時(shí)代最具代表性的產(chǎn)物，其英文為“Massively Open Online Courses （MOOCs）”，即大規(guī)模在線開放課程[1]。目前慕課主要存在兩種形式：一種是學(xué)生可以根據(jù)自己的生活規(guī)律和習(xí)慣進(jìn)行線下學(xué)習(xí)的錄制課程，另一種是老師和學(xué)生同時(shí)在線進(jìn)行遠(yuǎn)程教育的視頻課程。慕課的這兩種形式均以互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)智能設(shè)備為基礎(chǔ)，是互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)教育模式深度交融的新興產(chǎn)物[2]，本文主要討論后者。早在2010年，國內(nèi)高校教學(xué)便陸續(xù)在傳統(tǒng)的面對(duì)面線下課堂教學(xué)基礎(chǔ)上增加了對(duì)學(xué)生的遠(yuǎn)程教學(xué)[3]，這一舉措進(jìn)一步促進(jìn)了教育信息化的發(fā)展，高校大學(xué)生可以足不出戶進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)，也可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇感興趣的課程進(jìn)行線下學(xué)習(xí)。慕課已經(jīng)快速深入地滲透到中國的中小學(xué)教育和高等教育領(lǐng)域，教師急需增加對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的了解認(rèn)識(shí)，并直面慕課給教師帶來的挑戰(zhàn)。

氣象學(xué)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，需要本科生擁有較高水平的數(shù)學(xué)物理知識(shí)積累以及實(shí)踐動(dòng)手能力[4]，其理論課程包括動(dòng)力氣象學(xué)、流體力學(xué)、天氣學(xué)原理以及大氣物理學(xué)等，實(shí)踐課程包括大氣探測(cè)、天氣學(xué)分析、氣象海洋保障以及流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)等。對(duì)于動(dòng)力氣象學(xué)等理論課程，如何吸引學(xué)生注意力以及讓他們了解復(fù)雜天氣過程的基本原理是氣象學(xué)教師一直面臨的難題，而對(duì)于天氣學(xué)分析、大氣探測(cè)、氣象海洋保障等實(shí)踐課程，如何培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，把理論知識(shí)應(yīng)用于專業(yè)實(shí)踐同樣是一個(gè)值得深入思考的問題。

自2020年新型冠狀病毒疫情爆發(fā)以來，慕課成為國內(nèi)外各大中小學(xué)以及高校進(jìn)行遠(yuǎn)程教育和開展視頻課程的主要方式。如何把氣象學(xué)理論和實(shí)踐課程生動(dòng)形象地在慕課課堂上進(jìn)行展示，吸引學(xué)生注意力并提高學(xué)習(xí)熱情是現(xiàn)在以及將來面臨的挑戰(zhàn)，也是氣象學(xué)課程理論創(chuàng)新的新契機(jī)。

二、慕課教學(xué)

1. 課前準(zhǔn)備工作

慕課課程前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，教師需要根據(jù)氣象學(xué)不同課程的特點(diǎn)和課程要求進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行線上教學(xué)，需要對(duì)授課教師進(jìn)行課前培訓(xùn)，了解授課軟件各種功能，熟悉操作，避免課程中由于不熟悉授課軟件的某項(xiàng)功能而耽誤授課時(shí)間。另一方面，線下教學(xué)的物理環(huán)境是教室，環(huán)境較為安靜和穩(wěn)定，而在線上視頻授課時(shí)，教師常常是在家里書房或者臥室進(jìn)行在線直播，授課質(zhì)量容易受周圍環(huán)境影響，因而選擇相對(duì)靜謐的授課環(huán)境較為重要。

對(duì)于學(xué)生，進(jìn)行線上學(xué)習(xí)前，需要調(diào)整自己的電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，確保能看到板書，聽清楚教師的授課聲音。另一方面，需要對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)和回顧。課前預(yù)習(xí)是學(xué)習(xí)氣象學(xué)專業(yè)課程必要的準(zhǔn)備工作，理論課程中的大氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)需要進(jìn)行大量的公式推導(dǎo)，預(yù)習(xí)時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)和技巧是必須的。而對(duì)于實(shí)踐課程，不復(fù)習(xí)在理論課程中學(xué)習(xí)到的天氣學(xué)原理，往往難以把握天氣系統(tǒng)發(fā)展以及消亡的機(jī)制，天氣預(yù)報(bào)就成了紙上談兵。

2.線上教學(xué)實(shí)踐

進(jìn)行線上教學(xué)時(shí)，由于無法與學(xué)生面對(duì)面進(jìn)行直接交流，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)難以及時(shí)把握，課堂的氛圍也難以調(diào)動(dòng)。因此，需要教師在授課過程中對(duì)PPT和授課方式進(jìn)行調(diào)整，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高課堂氛圍。教師在講授PPT時(shí)，需要插入一些形象生動(dòng)、易于理解的示意圖和視頻，幫助學(xué)生理解天氣系統(tǒng)的基本特征以及活動(dòng)方式。一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解結(jié)束后，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問，推送問題至學(xué)生端并進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生在討論區(qū)或連麥進(jìn)行線上提問討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。另一方面，教師可以收集新冠疫情期間的氣象學(xué)熱點(diǎn)問題，吸引學(xué)生注意力，達(dá)到教學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際問題的目的。例如，近期發(fā)表于地球科學(xué)期刊Geophysical Research Letters上的一項(xiàng)研究顯示，受新冠疫情影響，2020年3-5月許多航班停飛，全球因此損失了50%-75%的飛機(jī)觀測(cè)資料，導(dǎo)致天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率下降[5]。通過這種教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)熱點(diǎn)問題結(jié)合的方式，調(diào)節(jié)課堂氛圍、吸引學(xué)生注意力，并提高學(xué)生對(duì)氣象學(xué)的直觀認(rèn)識(shí)。

學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)時(shí)，要把握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，及時(shí)記筆記。線上學(xué)習(xí)時(shí)，老師和學(xué)生難以面對(duì)面的直接交流，此時(shí)學(xué)生更應(yīng)當(dāng)發(fā)揮主觀能動(dòng)性。學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)，遇到不懂的問題以及感興趣的知識(shí)點(diǎn)，可以在討論區(qū)進(jìn)行互動(dòng)提問討論。根據(jù)自己的實(shí)際需要，學(xué)生可以向教師提要求，請(qǐng)教師增加一些感興趣的天氣學(xué)知識(shí)以其應(yīng)用技巧。另一方面，上課期間學(xué)生需要跟隨老師的思維，不能因?yàn)槔蠋熆床坏阶约旱男?dòng)作而在上課期間做一些與課堂無關(guān)的事情。

3.課后練習(xí)及考核

課后練習(xí)以及考核是課程教育的必要形式，能全面客觀反映學(xué)生在本專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中對(duì)知識(shí)的掌握程度、學(xué)習(xí)態(tài)度以及效果。教師可以采用開卷以及閉卷、筆試與面試相結(jié)合的方式考核學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解程度和解決實(shí)際問題的能力。對(duì)于天氣學(xué)分析等需要繪制天氣圖的實(shí)踐課程，需要教師根據(jù)實(shí)際情況、在突出重點(diǎn)的基礎(chǔ)上追加時(shí)事熱點(diǎn)，選擇考核方式。比如對(duì)2020年長(zhǎng)江中下游的梅雨天氣進(jìn)行總結(jié)分析以及對(duì)2020年4號(hào)臺(tái)風(fēng)“黑格比”的移動(dòng)路徑以及強(qiáng)度變化進(jìn)行合理分析等，綜合反映學(xué)生的理論水平和學(xué)習(xí)能力。對(duì)于學(xué)生，考試前需要認(rèn)真復(fù)習(xí)所考科目的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，認(rèn)真作答，積極應(yīng)對(duì)每場(chǎng)考試。另一方面，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)線上考核，學(xué)生還應(yīng)當(dāng)熟悉網(wǎng)絡(luò)考試的各項(xiàng)操作步驟，避免因?yàn)殡娮釉O(shè)備故障等問題不能參加考試，影響成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李揚(yáng)， 周欣， 原淵， 華維， 宋敏紅， 李明剛， 袁亮. 翻轉(zhuǎn)課堂在《動(dòng)力氣象學(xué)》教學(xué)應(yīng)用中的可行性分析[J]. 教育教學(xué)論壇， 2019（42）：177-178.

[2] 楊小燕， 李利梅， 陳景玲， 孔玉華. “農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊（下旬）， 2020（05）：120-122.

[3] 楊衛(wèi)君， 蘇麗麗， 李大平. “農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”實(shí)驗(yàn)室文化建設(shè)探討[J]. 教育教學(xué)論壇， 2020（16）：380-381.

[4] 王輝， 冷梅， 馬龍， 白春江. “航海氣象學(xué)與海洋學(xué)”課程案例教學(xué)探討[J]. 航海教育研究， 2019， 36（04）：72-76.

[5] Ying Chen. COVID-19 Pandemic Imperils Weather Forecast[J]. Geophysical Research Ltters， 2020， 47（15）， e2020GL088613.

作者簡(jiǎn)介：李昀英（1970—），山西太原人，女，漢族，國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院教授，研究方向：氣象海洋保障。

國防科技大學(xué)教育教學(xué)研究課題U2019039和U2018035資助