基于创新理念的天气预报技术课程模块化教学改革与实践

□李春华 包春娟

一、创新理念下模块化教学模式改革的必要性

(一)创新创业教育改革是新时期高校教育综合改革的突破口。针对党的十八大提出的关于加强创新创业人才培养的重要战略部署，国务院于2015年5月颁布了《深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》，要求将创新创业理念贯穿于高等学校的课堂教学和实践中。据此，进行教学模式、课程设置、教学评价的改革，培养学生的创新意识、创造精神和创业能力，已成为新时期高校教育综合改革的突破口[1]。

(二)学科本位教育教学体系不适宜应用型人才的培养。高等教育体系包括学科本位教育和能力本位教育，学科本位课程体系是按照学科知识的内在逻辑来组织教学内容，强调学科知识的系统性和内在逻辑性，是现行主要的学科知识体系。在社会发展的新形势下，这种教育体系不适用于应用型人才的培养[2]。能力本位课程体系最显著的特点是课程的模块化，不过分强调学科知识的系统性和内在逻辑性，以专业为导向，以职业或行业所需的知识、技能为中心，注重理论知识与实践有机融合，模块的构成应充分突显学生应用能力和综合素质的培养[3]。

(三)天气预报技术课程模块化教学改革的背景。《天气预报技术》是大气探测技术、应用气象技术的专业核心课程，该课程自建校以来一直都在开设，已经有数十年的教学经验。2020年春季，受疫情影响，所有教学转为线上，课程教学遇到了巨大的困难和挑战。为了适应新时期高校教育综合改革的要求，培养具有创新思维和创新方法的应用型人才，通过对气象部门、民航及相关企业的调研，在充分了解各部门对高校人才培养需求状况后，对天气预报技术课程内容从原理、分析、应用三方面进行了重塑，紧扣认知—分析—训练—实践四个教学环节，优化教学设计，进行了模块化教学模式改革。

二、《天气预报技术》模块化教学模式改革的内容

通过一年的探索和实践，《天气预报技术》以能力本位出发，按模块构架教学内容，设计教学环节、教学方法和考核方法，建成优质教学资源库，满足了线上+线下混合式教学的需求，形成专创融合的多层次、多方位、多形式的互动式教学模式。

(一)在课程体系上由学科导向向专业导向转变，重构课程体系，按模块构架教学内容。通过对气象部门、民航及相关企业等部门对高校人才培养的需求状况的调研，根据岗位群确定专业能力；由专业能力分解能力要素；确定能力要素对应的知识点和知识点应用[4]；将天气预报技术课程的相关联能力要素对应的知识点和知识点应用进行整合，构成了天气学分析、天气学原理和中国天气三大模块(如表1所示)，每一个模块从时间到内容自成一体，建成了碎片化的教学资源库，可独立考核，方便各专业根据能力要求灵活选用。

表1 天气预报技术教学模块设计

(二)在教学方法上从以教师为中心向以学生为主体转变。通过重塑教学内容，优化教学设计，引导学生对学习过程主动参与，突出学生的主体地位，拓宽学生学习、思考和体验的时空；在教学内容的设计上，突显创新教育理念，设计创新教学项目，培养学生双创能力；学生参与资源库建设和网课建设，通过搜集资料、整理案例，以建促学，教学相长，培养学生创新能力与创新意识。

(三)在考核方式上由末端考核向过程考核转变。改变过去在课程结束时“一考定成绩”的做法，推进以能力考核为核心的评价方式改革。采用过程化考核、项目考核、线上考核与期末考核相结合的方式，全面考核学生应用能力和实践能力。

(四)在教学模式上由传统教学向线上线下混合式教学转变。随着信息化时代的发展，各种信息、知识的传播越来越方便和快捷，在线教育平台提供的在线课程终将成为社会大众教育和终身教育的重要渠道。围绕模块教学目标，优化教学内容，建成优质教学资源库(教学微视频、习题库、教学文案、拓展资源、典型案例库)，讨论、答疑、测验等教学资源全部上线，旨在为在校学生和社会大众提供一个方便学习和测试的专业平台，实现由传统教学模式向线上加线下混合式教学模式转变。

(五)由“单一说教”到课程思政“渗透”整个教学过程。传统的专业课教学中，思政教育元素较少，教师在教学中融入思政教学的手段也过于生硬，学生对课程中的思政内容只是简单的聆听，并没有内化于心，不能从方法和情感上通过潜移默化的方式来达到教书育人的效果。因此有必要深刻挖掘课程思政元素，将课程思政“渗透”到线上+线下的每一个教学环节。气象专业的大部分学生将来会去基层台站甚至是艰苦台站工作，所以必须在平时的课堂教学中应着力培养学生爱岗敬业、吃苦耐劳的职业精神，努力学习专业知识，树立专业情怀，建立为国家和人民服务的意识。未来能立足自己的本职工作，兢兢业业，成为德才兼备的优秀的气象专业技术人才。

(六)以岗位技能培养为核心，以真实项目为载体，对接岗位需求和工作过程。《天气预报技术》教学模式改革以岗位技能培养为核心，以真实项目为载体，对接岗位需求和真实工作过程：用典型项目案例设计课程内容，将教学与实践紧密融合，培养学生核心岗位技能；通过组织天气会商讨论，提高学生预报技能；预报值班小组每日在校园气象台发布预报结论，在实战中提升预报能力，养成防灾减灾、服务大众的职业意识。

三、《天气预报技术》课程模块化教学改革实践的效果评估

为了评估《天气预报技术》课程线上+线下模块化改革的教学效果，深入挖掘学生群体对于课程的教育需求，进一步提升教学质量，针对参与该课程学习的全体学生进行了《线上+线下模块化教学效果调查问卷》，对学生反馈的有效问卷及线上学习通数据分析如下。

(一)学生对线上+线下模块化教学效果满意度反馈。调查结果显示，80%以上的同学认为线上+线下模块化教学模式相比于传统教学模式具有课堂气氛更轻松活跃、学生的参与度提高、拓宽了学习时空、考核方式更加全面等优点，90%以上的同学对答疑情况、知识掌握情况和学习效果满意度较高，对线上+线下模块化教学效果的反馈较好。

(二)教学效果。

1.知识目标有效达成。模块化教学以后，丰富的教学资源和以学生为主体的教学环节设计，充分调动了学生积极性，提升课堂效率。通过对学习通平台数据分析，学生课堂参与度普遍提高，任务点完成情况、重难点的掌握情况都较好，视频和章节测验完成率在90%以上，课后测试和期末考试成绩明显提高。

2.学习习惯和职业素养有所养成。发现学生到课率、预习参与率和课后拓展内容学习率都较以前有所提高，学习习惯和职业习惯有所养成。

3.天气分析和天气预报能力显著提升。模块法教学以技能培训为核心，从认知-分析-训练-实践等几个环节调动学习者的思维主动性、创新性和实践能力，从教师为中心向以学生为主体转变。根据能力测评标准，对学生的能力目标达成情况和预报准确率进行统计分析，学生的天气分析能力和预报准确率有显著提高。

(三)需进一步研究的问题。一是各模块内容之间的联系和递进需进一步明确。二是进一步尝试多层次、多维化的考核机制和学分改革。三是尝试建立模块负责人制，每一个模块由专人负责。四是结合专业特点划分模块的范围、设定教学目标，让学生对模块的时间跨度进行合理安排，学习目标更加明确。

四、结语

通过对气象部门、民航及相关企业等部门对高校人才培养的需求状况的调研，根据岗位群确定专业能力，将相关联能力要素对应的知识点和知识点应用组成模块，重构课程体系，按模块构架教学内容。每一个模块从时间到内容自成一体，可独立考核，方便各专业根据能力要求灵活选用。相比于传统的教学模式，线上+线下混合教学模式可以开展多种形式的师生、生生之间的互动，拓宽了学生的学习时空，学生也有更灵活的时间对学习过程进行评价和反思。在线上+线下混合式教学模式下，教师可通过创设情境，激发学生的学习兴趣，引导学生自主学习。同时，教师通过教学平台，可以对每个学生的学习情况进行有效监控，更有效的把握学生的学习动态，帮助教师及时调整教学策略，使得教学活动能始终以良性状态向前进展。将教学与实践紧密融合，以真实项目为载体，用对接岗位需求和工作过程的典型项目案例设计教学环节和内容，课程的专业性、实用性增强，有助于学生岗位技能的培养。在教学中建立起多层次、多维化的考核体系，能激发学生的学习热情和竞争意识，满足学生个性化学习需求，提高学生的综合素质。