《大气科学概论》课程教学改革探讨

毛毛+张小林

摘 要： 《大气科学概论》是大气科学基础教育的一门启蒙课程，其重要作用在于使学生对大气科学有全面、概略的了解，起着构筑专业知识结构基本框架的作用。根据《大气科学概论》的课程特色和所学专业特点，探讨多种方式开展教学，旨在调动学生主动学习大气科学专业基础知识的积极性，培养学生的认知能力和思维能力，为学生将来的业务需求和科学研究打下基础。

关键词： 《大气科学概论》 课程建设 人才培养

《大气科学概论》是大气科学基础教育的一门启蒙课程，通过介绍大气科学的基本概念和基本知识，对专业课程中详细讨论的大气现象及其本质进行初步的描述和解释，将科学性和趣味性相结合，目的在于激发学生学习大气科学的热情和兴趣，使学生形成正确的大气观，形成人与环境协调、可持续发展的科学素质，最终为后续的专业课程学习和知识框架搭建打下基础。大气科学是一门综合性很强的课程，具有跨学科的特点，是靠多学科渗透和交叉发展起来的，不仅涉及物理、化学、流体力学、数学等学科，还与地球科学、社会科学、生态科学等方面有着密不可分的关系[1]。因此，这门课既可以作为大气科学各专业的学科基础课，又可以作为环境科学、海洋科学、遥感科学及雷电科学等其他专业的选修课。教师教好该课程，注重课程教学的改革，对培养优秀大气人才有着重要的作用。笔者根据近两年在本科课程教学中的经验，分析课程现状，探讨教学中待解决的问题，以期强化该课程的教学效果。

一、教学内容的安排

在教材的选取上，南京信息工程大学大气物理学院已结合自身的学科发展优势，联和中国气象局共同撰写了精品教材《大气科学概论》。同时根据不同大气类专业的教学计划结合其他课程如大气物理学、大气环境学、大气探测学和大气化学等相关知识，给予一定的内容拓展，使得上课内容和后续专业课程有机联系。课程组按照教学大纲确定教学内容，制作专业的PPT、Flash课件，有利于学生理解知识点。课件要直接，形象生动，条理性强，并多插入图片以丰富内容，吸引学生的注意力。搭建专门课程网页，相关的教学大纲、教案、思考题、指导书、试题等实现上网并免费开放，同时争取将课件、授课录像等上网开放。学生们还可以利用网络与教师进行交流、答疑。

该门课程分为四大部分：基础篇、探测篇、预报篇和应用篇。基础篇包括大气成分与结构、大气现象、大气系统的能力收支与平衡、大气运动的规律与特征；探测篇包括常规气象观测、天气雷达、气象卫星原理及应用、大气探测新技术；预报篇包括气旋和反气旋、气团和锋、天气预报的基本方法和技术、季风和中国雨带、厄尔尼诺与南方涛动、气候变化；应用篇包括农业气象、气象能源、交通气象、健康气象、防灾减灾等内容。课程的教学内容根据专业不同，进行内容体系的构建与取舍。大气科学专业为32课时，其他相关专业为16课时。在讲授过程中重视课本知识与科学研究工作的有机结合，及时反映本学科领域的最新科技成果，鼓励教师参加和关注科研动态及新技术、新方法的应用效果，广泛吸收先进的教学经验。

二、教学手段和方法的改革

《大气科学概论》课程内容相对枯燥繁杂，高效的教学手段和方法在教学过程中显得尤为重要。

首先，在教学过程中注重遵循启发式教学原则。为了强化教学效果，在每个章节开讲之前，先以提要的形式对本章内容兴趣性引入，并将章节中的重点、难点告知学生。各章结束之后，布置思考题和练习题，加强课堂知识的巩固。面对大气科学大量的知识内容，在有限的课时内，如果各个知识点都讲得面面俱到，学生反而就会学得吃力，学习兴趣下降。因此，教师在备课时先对授课内容进行分析，筛选出哪些内容必须在课堂上详细讲解，哪些内容学生课下可以自学完成。教师要引导学生认识本门课的重要性，注重启发式教学，让学生善于发现问题、思考问题、解决问题。这种方法可以摒弃过去所有章节都在课堂上详细讲解“满堂灌”、“填鸭式”的教学方法，在有限的学时内极大地丰富了教学内容，使教学内容分出层次，并取得了好的教学效果。

其次，在教学过程中注意培养学生个性和创新能力。针对一些学生缺少学习主动性的情况，采取设疑、课堂讨论等方式活跃课堂气氛。引导学生阅读，查找资料，培养学生的基本科学素养。将学生分为若干个小组，由教师提供研究专题，每组同学根据自己的所选课程专题去图书馆或上网搜集材料，制作PPT，在课堂上将专题小组的研究成果讲演给其他同学，挖掘学生的学习潜力，锻炼学生之间相互协作的能力。

再次，在教学过程中紧跟相关学科的发展前沿，随时更新相关的教学内容。教师应时刻关注国内外最新的、最具有代表性的研究成果，并将这些内容及时介绍给学生。在不影响大纲要求的课程结构的前提下保持课程内容的生动性。利用多媒体教学方式，如播放一些有关气象的电视录像片《龙卷风》、《北极光》等，给学生提供了感性材料，使教学过程形象生动。

三、师资队伍建设

师资队伍是教学主体之一，师资梯队的建立是保证教学过程稳定和连续的基本条件。教学和教研活动以《大气科学概论》课程小组为单位统一安排、集中处理。课程由学术造诣高、教学经验丰富的教授作为课程组长，指导具有研究生学历的青年教师，逐步形成一支高级、中级、初级职称结构分布合理、教学水平高、可持续发展的教师梯队。同时要提高教师的业务素养。科学研究及气象业务需求要求高校教师在教学过程中必须不断提高自身教学水平，不断用最新的科研成果武装自己，这就需要教师开展一定的科学研究。教师通过严谨的科研工作可以提高对课本知识点的认识，加深理解，将有助于提高教学质量和学生的学习兴趣。

四、课程考核方式的改革

作业和考试是巩固教学内容和检验教学效果的必要手段。对教学中的重点内容，通过课堂练习与课外作业的形式加强巩固，考试的内容是平时作业所涉及内容中的重点。针对前沿科学问题，引导学生展开文献阅读与小组讨论，完成读书报告一篇。改变过去一次性考试定成绩的考试模式，注重考核学生对知识的应用能力、综合能力和创新能力。将理论课成绩分为两部分：平时成绩占30%，其中作业占10%，讨论占10%，课程论文占10%；期末闭卷笔试占70%。依据《大气科学概论》课程的特点，期末考题共分为七类：填空、单项选择、判断正误、名词解释、简述、论述、计算题，各类之间可重新组合。题库包含各类考题约400道，可以满足对学生学习情况进行考查的要求。通过考试，可以检验学生对所学内容的掌握程度，也可以反映教师在教学过程中存在的若干问题。

五、结语

《大气科学概论》是大气科学基础教育的一门启蒙课，该课程以传播大气科学基础理论知识为主，是大气科学教学体系中的先导性课程，起着构筑专业知识基本框架的作用。一名合格的授课教师在具有扎实的基础理论和科研实践经验的同时，还应不断总结教学经验，采取有效的教学方式调动学生主动学习的积极性，培养学生的思维能力、创新能力和实践能力。

参考文献：

[1]何金海，郭品文，银燕，申双和编著.大气科学概论.气象出版社，2012，（5）.

基金项目：南京信息工程大学校级教学改革研究和江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目（201510300022Z）资助课题