曾妍妍 林丽 周金龙 高凡

[摘 要] 气象学是水文与水资源工程专业的专业基础必修课程，气象知识浅显但内容抽象，内容广泛而复杂，学生学习难度较大，因此气象学课程的教学模式改革迫在眉睫。文章结合课程现状，首先从政策、专业、教学、实践四个层面介绍了气象学课程教学改革的必要性，进而提出了气象学课程开展混合式教学实践的建议，如混合式教学课程的设计、混合式教学课程资源的建设、混合式教学新模式的探索、教学方法的改革和教学实践的创新等，对于提高气象学课程的教学质量效果显著。

[关键词] 气象学课程;混合式教学;改革;实践

[基金项目] 2020年度新疆农业大学校级教研教改项目“气象学课程混合式教學模式改革与实践”

[作者简介] 曾妍妍（1989—），女，江西吉水人，博士，新疆农业大学水利与土木工程学院副教授，主要从事水土环境地球化学与劣质地下水处理研究;周金龙（1964—），男，浙江龙游人，博士，新疆农业大学水利与土木工程学院教授（通信作者），主要从事干旱区地下水资源与水土环境地球化学研究。

[中图分类号] G420    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）02-0077-04   [收稿日期] 2020-05-08

气象学课程为新疆农业大学水文与水资源工程专业的基础必修课，课程的主要任务是教导学生了解气象学、天气学和气候学的基本理论和基础知识，研究大气现象发生、发展的能量来源、性质及其转化;解释大气现象，研究气候发生、发展的规律;研究气候成因，气候变化的规律，区域气候的特点以及人类活动对气候变化的影响，主要包括大气的基本特征、辐射与热量平衡、大气热力学、大气的运动、大气中的水分、大气环流、天气系统、全球气候系统、气候变化及其对水资源的影响等教学内容。

2008年以来，国内外逐步将教育教学研究转向对混合式教学的设计、策略、有效性等内容的研究，研究表明，混合式教学不仅是线下与线上教学的混合，还是趋向于“以学生为主体”的学习模式。近几年来，混合式教学模式逐渐演变为课堂讲授、移动通讯设备、网络学习环境三者相结合的教学环境。

随着信息化技术的急速发展和互联网技术的不断成熟，开展混合式教学模式的改革已刻不容缓。2019年底，受新冠肺炎疫情的影响，利用网络技术，实现停课不停学，进一步促进了信息化教学的发展。对于如何使“互联网+信息化”的混合式教学过程变得完整生动、教学模式和教学效果得到改进，有了更进一步的探索研究。通过气象学课程混合式教学模式改革与实践，旨在打造“线上”+“线下”混合式教学的气象学课程，实现课前在线学习、课中教学活动、课后探究实践的全过程教学模式;充分利用信息化手段，提高教师工作及学生学习效率。使学生能够激发出学习主动性、探究能动性、知识实践性，为今后水文与水资源工程专业的学生从事水文实际工作和水科学方面的研究工作，打下坚实的理论基础。

一、课程现状

新疆农业大学水利与土木工程学院水文与水资源工程专业选用的教材，是由葛朝霞主编在2009年中国水利水电出版社出版的《气象学与气候学教程》（第一版），教材中对于抽象的较深奥难懂的理论知识涉及较多，而对于当今气象学与气候学的热点环境话题则涉及较少。同时，就气象学课程开设的实际情况来看，由于受到教师传统教学方式的约束，使教学模式实践的创新性不足，导致学生缺乏学习积极性，进而影响教学质量。针对这种情况，需要在气象学课程改革的过程中，积极吸纳新知识，融入当下气象学热点话题，同时，将教师的科研课题融入课堂教学中，提高学生学习的积极性和创新能力，从而培养出适应社会需求的综合应用型人才[1，2]。

二、气象学课程教学改革的意义

混合式教学模式，即通过“线上”+“线下”教学方法的有机结合，最终达到学习者由浅显引入深度学习的目的[3]。

（一）政策层面

2019年10月，教育部印发了《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高函〔2019〕6号），意见中提出要提升高校教学质量，深化教育教学制度改革，开展实施“六卓越一拔尖”计划2.0和一流本科专业建设“双万计划”，旨在通过教学模式改革全面提高教学水平和人才培养质量。

在“互联网+”的大发展趋势下，融合面对面与在线学习两种模式，实现优势互补，达到降低成本、提高效益，打破学校之间的知识界限，对充分完成知识的迭代更新有着深远影响。据统计，截至2019年7月，我国使用慕课的数量和应用规模位居世界第一，已有慕课上线12500门，学习超过2亿人次，已成为提高教育水平和保障教育公平的重要举措。同时，在2020年教育部将打造“金课”完成3000门精品网络课程建设，构建体现信息技术与教育教学深度融合的课程结构和教学组织模式，课程知识体系科学，资源配置、考核评价方式合理，适合在线学习和混合式教学。受2019年底出现的新冠肺炎疫情影响，教育部层面又发布了22个在线课程平台，在线教学已成为必然的教学发展趋势。

（二）专业层面

气象学课程为水文与水资源工程专业的基础必修课程[4]，课程的主要任务是使学生了解气象学、天气学和气候学的基本理论和基础知识，通过课程学习可以解释大气现象，以及气候发生的规律，为今后从事水文实际工作和水科学方面的研究工作打下坚实的理论基础。

（三）教学层面

近几年，随着信息化技术的不断发展，慕课、微课等在线精品课程在国内各阶段、各类型教育中掀起了一股热潮，逐渐有取代传统教学模式的趋势。但随着在线课程建设的迅速发展，其自身存在的问题也逐渐出现，如网上课程只是单向讲授，互动性不够等弊端。有学者研究表明，传统教学和信息化教学各有优缺点，但在一定程度上也存在着互补关系，因此如何将两者的优势结合起来，探讨出混合式教学的新模式成为当今信息技术高速发展条件下的新课题。

“线上”+“线下”混合式教学模式更好地做到了“以学生为中心”，方便教师更好地了解学生。虚拟与现实的有机结合，极大提高学生学习兴趣，可以将传统教学中学生低头看手机远离课堂的现象转变为学生拿起手机主动参与到课堂互动中，提高学生的课堂参与度;另一方面，教师将“课前—课上—课后”、过程考核和结果考核有机结合，最大限度地实现教学目标，提高学生学习效果。

（四）实践层面

利用手机端App（慕课、超星学习通等）随时学习气象学的基本知识、观看演示讲解，即可满足课堂教学需求，也可实现线上网络学习的实践。通过建立基于手机App的教学平台云课堂，可以真正實现“课上课下、校内校外、书内书外”时时学习。学生具有学习新知识、应用新知识的激情，在专业学习阶段、实习实践阶段、直至走向工作岗位后，都可以运用这一交互式工具，指导工程实践[5]。

三、混合式教学实践的建议

（一）混合式教学课程的设计

混合式教学课程的设计，主要工作流程包括课程分析、课程教学内容的设计、课程教学资源的设计、课程教学活动的设计、课程教学考核的设计和课程教学评价的设计等。混合式教学课程的设计，要将传统教学和信息化教学的优势结合起来，突出混合式教学的特点。

（二）混合式教学课程的资源建设

混合式教学课程的资源建设是在收集和利用现有气象学慕课资源的基础上，制作线上+线下教学课件、习题库、讨论库、实践活动库、测试库等。课程资源建设主要包括教师利用超星学习通教学工具进行课程资源的上传、修改、删除、备份、移动和统计;学生对学习过程中的个人资源进行个性化的组织与管理，以及基于开放教育资源所进行的自主学习。课程的资源建设要将理论结合实际，突出气象学与气候学最新前沿动态是资源建设着重把握的要点，这样才能增强课程的吸引力，使学生积极参与到课程教学中来。

（三）混合式教学新模式的探索

气象学课程“线上”+“线下”混合式教学模式的实践，探索混合式教学的新模式。一是构建时空融合的虚实结合教学新模式，利用慕课资源实现异时异地虚实维度的互动;利用翻转课堂实现同时同地、异时同地多元维度的互动;利用超星学习通平台实现同时异地过程维度的互动;二是使教学任务从知识传授型向能力培养型转变，以工程、创新、设计、思维能力培养为主线，从知识、理解、应用、分析、综合、评价等多方面，构建师生、生生、师师互动的课程教学新关系[6]。

1.前期准备阶段。制定以线上开放课程为主的气象学课程学习的实施方案（课前）;制定以翻转课堂模式开发的气象学课程的教学实施方案（课上）;制定以终身学习为目标的气象学课程实践教学的实施方案（课后）。

2.实践阶段。（1）进行气象学课程的混合式教学的课程设计;（2）在慕课上选择适合的课程，依托超星学习通平台进行混合式教学的课程资源建设，包括线上线下教学课件、习题库、讨论库、实践活动库、测试库等内容的制作;（3）探索出混合式教学的新模式，进行气象学课程“线上”+“线下”混合式教学模式的实践。

（四）教学方法的改革

教学方法的改革是加快课程建设、提高教学质量的重要途径[7]。将教学平台资料、线下教学推送资料融入课堂教学，用学习通等教学平台完成课堂互动交流，增加学习趣味性，提高学生的学习积极性。从而弥补传统课堂中形式单一，互动不够多样的劣势[8]。

教学过程中可以采用课堂讨论、分组调研等方法来调动学生的学习积极性，给学生提供独立思考的机会和轻松愉快的学习环境。例如，就当今气象学与气候学的热点环境话题将学生分组，自选专题进行调研，通过学校图书馆和中国知网等数据库查阅相关文献，完成专题综述写作及汇报。通过分组调研能够培养学生的团队协作能力，同时，在进行相关文献检索与分析的过程中，不仅锻炼了学生信息检索处理和综述写作能力，还可以引导学生积极主动地学习课程理论知识，启发其自主思考，锻炼其分析问题的能力。

教师在课堂讲授中，可以采取多样的教学形式。比如：（1）让学生角色扮演，当老师上台讲课，以学生为主体，学生就某些重要章节提前熟悉并备课，既加强了学生对课程知识点的理解和掌握，又能锻炼学生的自信心;（2）学生作业互评，学生在任课教师布置的作业完成后互相批改，然后由教师对作业情况进行点评，以此提高学生的学习参与度;（3）借助多媒体手段，教师可以在教学过程中利用多媒体技术手段和相关器材，比如在介绍基本气象要素——云的时候，教师可以通过幻灯片和Flash动画将云的分类和形成等过程向学生进行演示，通过观察云量、云状来判断天气的变化，使教学内容更加生动形象;（4）课外参观认识实习，带领学生参观新疆维吾尔自治区气象局，了解气象探测设备的运行和使用情况，掌握基本水文、气象要素的观测方法以及资料的记录整理方法，学会正确利用水文、气象资料进行水文水资源和气象分析的方法。通过参观气象台了解天气图的计算机处理过程以及天气预报的制作过程，体验天气预报主播的播报工作，提高学生学习兴趣与自豪感[9]。

（五）教学实践的创新

气象学课程的教学实践环节一直被作为理论教学的附属而被忽视，导致教师重视理论环节，忽视实践环节;学生重视理论考试，忽视实践能力的训练。从而形成了“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”（三个中心）的传统教学模式，严重影响气象学课程教学质量的提高，也制约了大学生社会实践能力的发展和综合素质的提高。因此，在气象学课程教学过程中，应加大教学中实践环节的比例，将课堂教学与实践环节紧密联系起来，逐渐完善教学实践体系，形成学生积极参与的良好学术氛围。真正实现教学模式从传统的“三个中心”到“三个为本”，即“以学生为本、以能力发展为本、以自主学习为本”的转变，培养适应社会需求的应用复合型人才[7，10 ]。

教學实践的创新需要考虑教学过程结合热点研究课题，此方面的改革即关注当今气象学与气候学的热点环境话题，比如人类活动对气候变化的影响（温室效应、阳伞效应、城市热岛效应等），气候变化对水资源的影响、气候变化对生态环境的影响（酸沉降、臭氧层损耗）等，课堂上通过和学生探讨这些热门话题来激发学生的学习热情。同时，在课程教学实践中，加强和鼓励学生参与到课题组的相关科研活动，进行一些简单的实践尝试，比如参与探讨干旱地区降水量和蒸发量与地表水水质关系的调查研究课题，以同学为主体全程参与，通过参与实践不但可以拓宽学生的知识领域，也能加深学生对所学知识的理解，达到教学目的。

实现教学实践创新的重要手段之一是将教学与科研相结合，这对教师的要求更高，要求教师实时掌握本学科的最新研究进展，把国内外最新的研究理论及新技术恰当地与课程相融合，使教学内容更加深入和生动。教学与科研的结合既提高了教师自身的科研能力，又激发了学生的学习兴趣，使教与学的效果都能得到提升。

四、结语

随着时代的发展，气象学课程内容也不断发生变化，主要体现在新的研究成果不断涌现，这些变化要求对教学模式进行不断地改革。本研究根据媒体适用性原则和自主学习原则构建了课程资源，采用课堂教学结合网络学习开展混合式学习的教学策略，通过教学内容和方法的改革，提高课程的教学质量，培养学生创新思维的能力。

参考文献

[1]邵月红，胡颖文，张小娜，等.水文气象学实践教学体系的构建与管理[J].文教资料，2013（14）：162-164.

[2]林云，武亚遵.多方法耦合的《气象学与气候学》教学改革[J].教育现代化，2017（18）：61-62.

[3]赵莉.混合式教学改革设计与实施[J].教育教学论坛，2020（10）：201-202.

[4]曾妍妍，周金龙.水文与水资源工程专业的发展现状与思考——以新疆农业大学为例[J].教育教学论坛，2019（25）：223-224.

[5]陈青云，朱国钊.基于超星学习通的混合式教学研究[J].计算机产品与流通，2020（3）：155+161.

[6]何萍，杨和艳.“气象学与气候学”课程教学改革探索[J].楚雄师范学院学报，2014，29（9）：30-33.

[7]覃军.中国地质大学（武汉）《地理与气象学》课程教学改革[J].教育教学论坛，2019（26）：81-83.

[8]张叶晖，杨娜.《普通水文气象学》课程教学改革研究[J].课程教育研究，2018（31）：155.

[9]尹义星.普通水文气象学课程探究式教学模式探讨[J].安徽农业科学，2013，424（27）：11230-11231.

[10]王美莲，宝乐尔其木格.信息化背景下气象学基础课程教学模式创新研究[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2019，21（1）：32-36.

Reform and Practice of Mixed Teaching Model in Meteorology Course

ZENG Yan-yan1，2， LIN Li1， ZHOU Jin-long1，2， GAO Fan1

（1. College of Water Conservancy and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052， China; 2. Xinjiang Hydrology and Water Resources Engineering Research Center， Urumqi， Xinjiang 830052， China）

Abstract： Meteorology is a professional basic compulsory course of hydrology and water resources engineering specialty. Meteorological knowledge is simple but abstract， and the content is extensive and complex， which makes it difficult for the students to learn， so it is urgent to reform the teaching model of the course. Combined with the course status， the necessity of Meteorology teaching reform is introduced from the aspects of policy， specialty， teaching， and practice. Furthermore， it puts forward some suggestions on carrying out the mixed teaching model in Meteorology course， including the mixed teaching course design， the construction of the mixed teaching course resources， the exploration of the new mixed teaching model， the teaching method reform， and the teaching practice innovation， which are effective in improving the teaching quality of Meteorology.

Key words： Meteorology course; mixed teaching; reform; practice