農(nóng)業(yè)高校“氣象學(xué)”課程定位和改革思考

牛建龍 陳國棟 梁雪齊

［摘 要］ 全球氣候暖濕化和新時代高等教育改革對農(nóng)業(yè)高校氣象工作者提出了新的要求。在系統(tǒng)分析農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程設(shè)置與定位分析、基層單位需求的基礎(chǔ)上，查找了當(dāng)前農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程教學(xué)存在的主要問題，提出在農(nóng)業(yè)高校“氣象學(xué)”課程教學(xué)中應(yīng)堅持系統(tǒng)性、整體性、綜合性和啟發(fā)性的原則，緊貼基層單位和行業(yè)需求，牢固樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，突出地域特色、改進(jìn)教學(xué)方式方法、運用分類培養(yǎng)，充分發(fā)揮課程育人的主渠道作用，形成具有地域特色的人才培養(yǎng)模式，不斷提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的動手實踐能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高校氣象學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］ 農(nóng)業(yè)高校；氣象學(xué)；定位；改革

［基金項目］ 2020年度國家級一流本科專業(yè)建設(shè)項目“塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)一流專業(yè)建設(shè)點”（教高廳函〔2021〕7號）；2021年度塔里木大學(xué)高等教育研究項目“‘三五九創(chuàng)新實驗班-農(nóng)學(xué)人才培養(yǎng)模式構(gòu)建與實踐”（TDGJYB2123）；2023年塔里木大學(xué)課程思政項目“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)”示范課程（TDKSCZ22330）

［作者簡介］ 牛建龍（1982—），男（回族），寧夏平羅人，理學(xué)碩士，塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院副教授，主要從事農(nóng)業(yè)氣象學(xué)理論及教學(xué)研究；陳國棟（1986—），男，甘肅武威人，農(nóng)學(xué)博士，塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院副教授，主要從事作物栽培學(xué)與耕作學(xué)的理論及教學(xué)研究；梁雪齊（1996—），女，新疆阿拉爾人，農(nóng)學(xué)碩士，塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗員，主要從事實驗室管理研究。

［中圖分類號］ G642.0；S16 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）27-0069-04 ［收稿日期］ 2022-08-16

中國是世界上氣象災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，所造成的損失約占自然災(zāi)害損失的70%以上［1］。近50年，中國年平均氣溫升高了1.1℃，增溫速率為0.22℃/10a［2］；2020年，氣候變化并未止步，2020年上半年大氣中CO2濃度超過了410 ppm［3］，預(yù)計到21世紀(jì)后期我國平均氣溫將升高1.9～5.5℃［4］，將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。同時，隨著新時代高等教育的改革，學(xué)時少、信息量大、教學(xué)難度大和教學(xué)效果差已經(jīng)成為各農(nóng)業(yè)高校氣象教育工作者的共識，對農(nóng)業(yè)高校氣象工作者提出了更高的要求，是各農(nóng)業(yè)高校氣象工作者迫切需要解決的問題之一［5］。本文系統(tǒng)分析了當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程設(shè)置與定位、基層單位需求，查找了當(dāng)前農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程教學(xué)存在的主要問題，從轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)、改進(jìn)教學(xué)方法、分類培養(yǎng)四個方面提出了對策和建議，旨在為農(nóng)業(yè)高校氣象教育工作者提供科學(xué)理論參考。

一、農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程設(shè)置與定位分析

“氣象學(xué)”課程是農(nóng)業(yè)高校植物生產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)專業(yè)學(xué)位課程，主要研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象條件之間的關(guān)系和作用規(guī)律［6］，主要講授大氣科學(xué)與農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、輻射、溫度、水分、氣壓與風(fēng)、天氣與災(zāi)害性天氣、氣候與農(nóng)業(yè)氣候資源等內(nèi)容，具有涉及面廣、專業(yè)性強(qiáng)和抽象程度高等特點，課程講授難度較高，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。目前，我國各農(nóng)業(yè)高校均未將“氣象學(xué)”課程列入專業(yè)主干課程，授課時間一般為48學(xué)時，個別高校僅為32學(xué)時，主要開設(shè)在第4或第5學(xué)期，個別農(nóng)業(yè)高校開設(shè)時間集中在第2或第3學(xué)期，往往與“植物學(xué)”“高等數(shù)學(xué)”等課程同步進(jìn)行。

二、基層單位對氣象信息的需求分析

與其他行業(yè)相比，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期較長，對天氣和氣候的依賴性較高。目前，基層單位和行業(yè)部門對氣象信息的需求和關(guān)注度較高。筆者認(rèn)為，基層單位對氣象信息的需求和關(guān)注主要集中在3個方面：（1）對短期（時）天氣預(yù)報極為敏感，特別對災(zāi)害性天氣預(yù)報和預(yù)警信息的關(guān)注度最高，可為基層單位對災(zāi)害性天氣和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的有效預(yù)防和補(bǔ)救等提供決策。（2）對中期天氣預(yù)報較為敏感，可為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)籌安排提供決策服務(wù)。（3）對氣候資源的高效利用需求量最大，特別是對光、溫、水、氣資源，可為區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供決策服務(wù)。

三、農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程教學(xué)存在的主要問題及其對策

目前，各農(nóng)業(yè)高校對“氣象學(xué)”課程的定位差異較大，存在的問題也各不相同。主要集中在：（1）課程設(shè)置較為單一。絕大部分農(nóng)業(yè)高校僅針對植物生產(chǎn)類專業(yè)開設(shè)了“氣象學(xué)”課程，個別高校針對不同專業(yè)開設(shè)了“氣象學(xué)”相關(guān)課程。（2）教學(xué)方法與教學(xué)手段參差不齊。絕大部分農(nóng)業(yè)高校比較注重課程教學(xué)改革研究，均采用了“多媒體+教學(xué)手段”的耦合模式，但個別農(nóng)業(yè)高校教學(xué)手段仍然比較落后，對教學(xué)方法和教學(xué)模式創(chuàng)新研究力度仍然不夠。（3）與基層和行業(yè)需求嚴(yán)重脫節(jié)，不能滿足基層單位的需求。（4）經(jīng)費投入不足，儀器設(shè)備更新速度緩慢。筆者結(jié)合自身多年教學(xué)和基層工作經(jīng)驗，從轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、優(yōu)化課程人才培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)、改進(jìn)教學(xué)方法、分類培養(yǎng)幾方面進(jìn)行了探討。

1.樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，充分發(fā)揮課程育人的主渠道作用。高校教師的根本任務(wù)是以立德樹人為中心，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人［7］。筆者認(rèn)為，首先，高校教師必須牢固樹立正確的育人目標(biāo)和課程思政意識，具備過硬的政治素養(yǎng)和較強(qiáng)的課程思政教學(xué)能力，能夠深入挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的思政元素和教育資源，突出教書育人的價值引領(lǐng)作用，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)“四個意識”、堅定“四個自信”、做到“兩個維護(hù)”，充分發(fā)揮課程育人的主渠道作用，承擔(dān)起為黨育人和為國育才的神圣使命。其次，高校教師必須有卓越的育人水平，牢固樹立“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的教學(xué)理念，準(zhǔn)確把握自身在教學(xué)過程中的“雙主體”地位，做到“臺上1節(jié)課，臺下8小時”的精心準(zhǔn)備，做到課程育人目標(biāo)和思政育人目標(biāo)無縫銜接，達(dá)到育人和育才的有機(jī)統(tǒng)一。

2.面向基層行業(yè)需求，突出地域特色，形成具有地方特色的人才培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)。農(nóng)業(yè)高校教師要牢固樹立以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任的責(zé)任意識，培養(yǎng)更多懂農(nóng)、知農(nóng)和愛農(nóng)的新型科技人才［8］，這就要求各農(nóng)業(yè)高校教育工作者不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，因地制宜、因材施教。以“氣象學(xué)”課程為例：（1）對于純種植類專業(yè)，比如農(nóng)學(xué)、園藝、林學(xué)、園藝和植物保護(hù)等專業(yè)，主要開設(shè)農(nóng)業(yè)“氣象學(xué)”課程，重點講授光照、溫度、水分、天氣與災(zāi)害性天氣、氣候與農(nóng)業(yè)氣候資源等內(nèi)容，讓學(xué)生掌握氣象條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系、災(zāi)害性天氣和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御與補(bǔ)救措施及氣候與農(nóng)業(yè)氣候資源的高效利用途徑等，科學(xué)利用農(nóng)業(yè)氣象知識，提高學(xué)生科學(xué)種地的能力。（2）對于與種植業(yè)相關(guān)的專業(yè)，比如畜牧、草業(yè)科學(xué)、智慧農(nóng)業(yè)、農(nóng)藥與化肥等專業(yè)，主要開設(shè)“農(nóng)業(yè)生物環(huán)境調(diào)控”課程，重點講授光照、溫度、水分、氣體、土壤環(huán)境和養(yǎng)分調(diào)控措施、災(zāi)害性天氣和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、氣候與農(nóng)業(yè)氣候資源等內(nèi)容，讓學(xué)生掌握常見氣象要素動態(tài)變化及其調(diào)控措施、災(zāi)害性天氣和主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的防御與補(bǔ)救措施、氣候與氣候資源的高效利用途徑等，增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生合理調(diào)控外界環(huán)境因子的能力。（3）對于與氣象學(xué)科相關(guān)的工、管、經(jīng)等學(xué)科，比如農(nóng)田水利工程、農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與管理等專業(yè)，可以開設(shè)“氣象學(xué)與氣候?qū)W”“產(chǎn)業(yè)工程氣象學(xué)”課程，重點講授光照、溫度、水分、天氣與災(zāi)害性天氣、氣候與氣候資源、行業(yè)氣象等內(nèi)容，讓學(xué)生掌握主要氣象要素和氣候資源時空變化規(guī)律、災(zāi)害性天氣對行業(yè)的影響及其防御補(bǔ)救措施、天氣與氣候資源在行業(yè)中的作用及其適應(yīng)措施，增強(qiáng)學(xué)生抵御氣象風(fēng)險的意識，提高學(xué)生合理利用天氣和氣候資源的能力。（4）其他專業(yè)，比如文學(xué)、英語、法學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)，可以開設(shè)“氣象與生活”選修課程，結(jié)合典型案例，重點講授光照、溫度、水分、天氣和氣候與人類生產(chǎn)生活等內(nèi)容，讓學(xué)生掌握主要氣象要素的時空變化規(guī)律及其與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系、災(zāi)害性天氣對人類生產(chǎn)生活的影響與適應(yīng)措施，增強(qiáng)學(xué)生化解重大氣象災(zāi)害風(fēng)險的意識，提高學(xué)生正確運用辯證唯物法的能力。

3.結(jié)合人才培養(yǎng)方案，不斷改進(jìn)課程教學(xué)方式方法，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果。如何提高課程教學(xué)效率和教學(xué)效果是高校教育工作者經(jīng)常思考的問題［9］。筆者認(rèn)為，以信息技術(shù)為載體，靈活應(yīng)用案例教學(xué)法、差異教學(xué)法、參與式教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法耦合模式可使教學(xué)內(nèi)容更加直觀化、具體化和形象化，教學(xué)效率和教學(xué)效果將會得到有效提升［10-13］。比如，在各章節(jié)授課開始時，可采用“一般知識點”“重點”“難點”等字眼凸顯課程知識點難易程度；在各章節(jié)結(jié)束時，采用“了解”“掌握”“理解”等字眼突出課程重點和難點。在講解太陽高度角時，可根據(jù)“冬至日真太陽時正午時刻太陽高度角最小”來確定最佳建筑間距、溫室大棚的最優(yōu)角度，加深學(xué)生對太陽高度角的理解應(yīng)用；在講解農(nóng)業(yè)界限溫度時，可結(jié)合區(qū)域主要作物溫度指標(biāo)和“農(nóng)業(yè)界限溫度和積溫的確定”等驗證性實驗，通過啟發(fā)式教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，撰寫實驗報告，加深對界限溫度和積溫指標(biāo)的理解；在講解水分異常災(zāi)害性天氣時，可結(jié)合“7·21北京特大暴雨”“7·20鄭州特大暴雨”、新疆冰雹災(zāi)害、2010年西南大旱來講解水分異常災(zāi)害性天氣的大氣環(huán)流背景、度量指標(biāo)和時空分布特征，加深學(xué)生對水分過多和水分過少災(zāi)害性天氣防御和補(bǔ)救措施的理解；在講解溫度異常災(zāi)害性天氣時，可結(jié)合“2008年南方雨雪冰凍災(zāi)害”和“南疆典型干熱風(fēng)災(zāi)害”講授溫度異常災(zāi)害性天氣發(fā)生的成因和類型，同時結(jié)合區(qū)域典型作物的受害癥狀，啟發(fā)學(xué)生加深對溫度異常災(zāi)害性天氣防御和補(bǔ)救措施的理解。據(jù)筆者觀察發(fā)現(xiàn)，以信息技術(shù)為載體，綜合運用案例教學(xué)法、差異教學(xué)法、參與式教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法等教學(xué)模式，可提高10%～20%的課堂教學(xué)效率，增加20%～30%的課程信息量，有效拓寬學(xué)生的視野，確保學(xué)生課堂做到“五用”（用眼、用耳、用腦、用手、用嘴），能有效促使學(xué)生向“高分高能”均衡發(fā)展［14］。

4.緊密貼近基層單位實際需求，分類培養(yǎng)，提高學(xué)生課程實踐能力。地面氣象觀測是氣象資料獲取的直接途徑，需嚴(yán)格按照中國氣象局發(fā)布的《地面氣象觀測規(guī)范》要求操作［15］。筆者認(rèn)為，氣象學(xué)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)要緊貼基層單位需求，根據(jù)專業(yè)特點，開展有針對性的課程實踐教學(xué)。比如，園藝、設(shè)施農(nóng)業(yè)與科學(xué)等專業(yè)學(xué)生可實地觀測溫室內(nèi)外氣象要素，對比分析溫室內(nèi)外氣象要素差異性，了解不同環(huán)境條件下氣象要素動態(tài)變化特征，同時加深對溫室對環(huán)境調(diào)控作用的理解；農(nóng)學(xué)、林學(xué)和植物保護(hù)等專業(yè)學(xué)生可實地觀測作物冠層或林冠層氣象要素時空變化，了解不同冠層結(jié)構(gòu)氣象要素的時空變化規(guī)律及其差異性，同時加深對不同植物冠層或林冠層不同氣象要素對冠層生物學(xué)指標(biāo)或病蟲害發(fā)生發(fā)展影響的研究；草業(yè)科學(xué)、林學(xué)和園林等專業(yè)學(xué)生可實地觀測不同下墊面氣象要素動態(tài)變化，了解不同下墊面氣象要素動態(tài)變化特征及其差異性、加深不同景觀設(shè)計對區(qū)域小氣候環(huán)境的影響等。筆者認(rèn)為，農(nóng)業(yè)高?！皻庀髮W(xué)”課程教學(xué)要緊貼基層單位需求，分類培養(yǎng)，不僅可提高學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力，而且為教師編寫具有地域特色“氣象學(xué)”教材提供了豐富的素材。

結(jié)語

在新時代高等教育改革的大背景下，農(nóng)業(yè)高校氣象學(xué)明顯滯后，如何正確理解氣象學(xué)在農(nóng)業(yè)高校的定位，是農(nóng)業(yè)高校氣象工作者值得思考和關(guān)注的熱點問題。這就需要農(nóng)業(yè)高校氣象工作者在課程教學(xué)過程中堅持系統(tǒng)性、整體性、綜合性和啟發(fā)性的原則，以基層單位和行業(yè)需求為導(dǎo)向，因地制宜、分類培養(yǎng)，不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱、調(diào)整課程設(shè)置和內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方式方法，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高校氣象學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

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Thinking on the Reform and Orientation of Meteorology in Agricultural University

NIU Jian-long， CHEN Guo-dong， LIANG Xue-qi

（College of Agriculture， Tarim University， Alar， Xinjiang 843300， China）

Abstract： Higher demands on meteorological educator of agricultural universities have been put forward under Global climate warming-wet and higher education reform in new period. This paper analyzed meteorology course orientation， course settings， basic unit demands and existed major problems， proposes principles on systematicness， wholeness， comprehensiveness and close to basic units and sector demand， to establish the student-centered teaching concept， extrude regional characteristics， improve the teaching methods and apply foster classification in the meteorology course of teaching， give full play to main channel role of curriculum education， form a talent training mode with regional characteristics， improve the teaching efficiency and enhance students practical ability and promote sustainable development of meteorology.

Key words： agricultural university; Meteorology; orientation; reform