新形势下农业气象学实验教学改革探索与实践

摘要通过对教学方法、教学内容和考核方式的改革，探讨在农业气象学实验课程教学过程中，依据专业特点增设开放性实验内容，采取综合考核方式等教学改革措施，对提升学生学习能力、自信心、学习兴趣以及创新意识的作用，提出了以专业特点为基础的专业基础课课堂教学模式，旨在提升学生学习热情和教学效果，为专业课学习奠定基础。

关键词专业特点；农业气象学实验；教学改革；探索与实践

中图分类号S-01；G642.0文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）05-371-03

Exploration and Practice of Teaching Reform about Experiment of Agricultural Meteorology under New Situation

WANG Cui-hua， XU Li-na， GAO Xue-wen et al （College of Plant Protection， Nanjing Agricultural University， Nanjing， Jiangsu 210095）

Abstract By the reforms of teaching methods， teaching contents and examination forms， the roles of open experiment contents according to the professional characteristics and comprehensive evaluation mode in improving students learning ability， self-confidence， learning interest and innovation consciousness during teaching process of Experiment of Agricultural Meteorology were explored. The professional-based classroom teaching model was proposed， the aim is to improve students learning enthusiasm and teaching effect， lay a foundation for professional course learning.

Key words Professional characteristics； Experiment of Agricultural Meteorology； Teaching reform； Exploration and practice

基金项目南京农业大学教学改革项目（2013Y007）。

作者简介王翠花（1966- ），女，陕西渭南人，讲师，博士，从事气候变化与昆虫生态研究。

收稿日期2014-12-23

21世纪中国的农业现代化对高等农业教育提出了新要求。培养具有创新精神和实践能力的德、智、体全面发展的适应社会需要的高等农业专门人才，是高等农业院校的主要任务。要提高农科专业学生的创新能力和实践能力，必须加强农科专业基础课实验教学[1]。实验教学是高等院校教学工作的重要组成部分，是培养合格人才的基本环节，在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。通过实验，可以培养学生的动手能力、分析和解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的科学态度和工作作风等[2]。

农业气象学实验是农业气象学教学过程中最为重要的教学环节，是实現理论与实践、知识与能力相结合的关键。通过实验，可巩固课堂教学的理论知识和提升对课堂教学内容的理解，培养学生的实际动手能力，锻炼观测、分析、统计等基础科研能力，是学生今后从事专业技术工作的重要基础。当前随着对气候变化及其影响问题关注度的不断提升，农业气象学实验课程也受到了学生们的重视。如何在现代全球气候变化及现代气象观测技术背景下让学生学有所长，提高学生对这门课程学习的积极性，并在21世纪中国农业现代化背景下培养他们的创新思维能力，教师们根据各自的教学实践经验已经进行了多方探索。赵兰枝[3]和王建勋[4]采取压缩验证性实验，取消了气压的观测、压缩风的观测、气象资料的统计方法让学生自学，增加了设计性实验包括农业气象调查、设计害虫发育进程研究方案等，与此同时还增加了探索性实验，如探索昆虫发育对光的响应等。梅雪英等[5]采取将实验内容优化整合的方法，将验证性实验与综合性实验相结合，同时在设计性实验上采取了与王建勋和赵兰枝相似的方法。

此类农业气象学实验的改革思路是很好的探索，但在高等农业院校对专业基础课实验教学的有限时间内，一些探索性的实验并不能在课堂上完成，这种改革无疑需要花费更多的时间和精力，而高校教师课堂的有效教学是确保教学质量的前提[6]，如何在有限的课堂教学时间内，提升课堂教学的有效性，最大程度达到激发学生的学习兴趣，丰富教学内容，增加学生在实验课上信息的获取量，培养学生的动手能力及创新思维，并为未来专业课程的学习打下坚实的基础，是该文探索和实践的重要方向。

1课程内容的安排及教学现状分析

农业气象学实验课程在南京农业大学的开设历史悠久，是大农学类的专业基础课，涉及的专业有农学、植保、园艺、生态、种子、草业、城规等，每学年上课人数近千人。开设的实验内容有辐射观测、温度观测、水分观测、天气分析、农业小气候观测、农业气候资料的分析与应用6个实验，每个实验3个学时。课堂教学的安排为实验内容的讲解和学生动手实践。讲解的主要内容是实验仪器的构造原理、使用方法、观测程序及注意事项等，资料分析实验从资料的获取、组成及分析方法等方面进行讲解。这样的实验教学模式是否能够得到学生的认可，教学的效果是否最好呢？在学生实践过程中笔者发现，课堂上已经讲过的仪器操作方法、观测方法、以及绘图和资料分析的注意事项，学生在实际操作过程中仍然常常出错。

为了找到教学失误的原因，笔者对学生对待实验课的态度、教师的教学方法、课程内容的安排、实验报告内容的合理性及考试方式等设置了问卷调查。其中10题为客观性选题，2题为主观性问题。调查结果显示，85%的学生出于对该课程的喜爱，期待通过掌握气象观测仪器的使用，了解气象条件与动植物生长发育的关系，为专业课的学习打下坚实的基础。因此学生的学习态度端正，学习目的明确。在课堂教学方法上，70%以上的学生要求教师适当讲解仪器的构造原理，更多给予学生动手操作的时间。在教学内容的安排上，大部分学生希望气象实验能够更多地联系农业生产实际，以促进对专业课程的学习。对于考核方式，学生认为用实验报告做为成绩的考核方式，不能真实反映学生对实验的掌握情况。

基于上述原因，笔者认为农业气象学实验需要从教学内容、教学方法和考核方式上进行改革。目前的实验内容中验证性实验相对较多，综合性实验太少，设计性实验几乎没有，没有与专业结合的实验。这种状况不利于学生创新思维的培养，也没能发挥专业基础课为专业课学习打好基础的作用。而且在调查问卷中有90%以上的同学认为该课程的实验内容过多地偏向纯气象，实验内容与农业的联系不够密切，而结合专业特点的实验没有，验证性实验太多、综合性实验太少，并且没有设计性实验。在教学方法上，实验课就是教师怎么说，学生怎么做，死记硬背仪器的使用，而并不探究原理。这样的实验教学严重阻碍了学生创新性思维发挥，不利于学生动手动脑能力的培养。因此，学生急需教师对此种状况进行彻底改革。

2教学改革探索与实践

教学改革需要把课程与教学做为一个有机整体加以考虑[7]。通过对调查问卷情况的分析，笔者总结了农业气象学实验课程教学存在的问题：①教学方法不当，导致学生获取知识的效果差，影响了学生主观能动性的发挥；②教学内容安排不当，影响了学生学习的积极性，同时也没能发挥专业基础课的作用；③考核方式不当，影响了教师对学生实验能力的把握，考核结果不能真实反映学生对实验内容的把握程度。基于此，笔者从以下三个方面进行了改革探索和实践。

2.1改革教学方法，注重学生发现式学习能力的培养

教学方式单一是制约高校大学生创新能力培养成效的重要因素[8]。农业气象学实验课的课堂教学历来多用灌输式教学，为了让学生正确使用仪器、掌握仪器的构造、了解观测的方法和程序。传统的灌输式教学不仅没有强化学生对实验内容的把握，反而影响了学生对课堂教学内容的获取，实验操作过程中，仪器损坏、读数错误、操作程序不规范的现象时有发生。例如，轻便风向风速表的连接实验中，教师提醒学生不能将风杯部分与风速部分拧开，但每次都有学生将风杯部分与风速表刻度盘部分拧开，仪器损坏，导致实验无法进行。针对这种现象笔者采用发现式教学法，在讲解仪器连接前，首先让学生仔细观察，找到仪器结构中关键部位存在的螺丝，启发学生思考螺丝的作用，然后将拧动螺丝后仪器损坏的原因讲清楚，与此同时课堂上边讲解边让学生操作。通过这样的教学尝试，发现仪器几乎没有再被损坏，说明实验课留给学生足够的观察时间，通过观察启发学生思考的发现式实验教学方法取得了良好的教学效果，它可以培养学生良好的观察习惯，也激发了学生上课的兴趣，锻炼了学生独立思考的良好习惯，在不知不觉中培养了学生科学的研究方法，即通过仔细地观察，发现问题和解决问题，并获得实验的成功，提高学生的自信心和学习的兴趣，无形中培养了学生独立思考和发现式学习的能力。

2.2教学内容的改革，结合专业特点，增设开放性实验

现有的实验中，温度观测和水分观测的实验内容有重复现象，且重复的内容在实际生活中接触较多，为了充分利用有限的课堂时间，笔者在一次实验课上完成了溫度与水分观测，同时为了让学生体会到气象条件对植物生长发育的影响，在该实验中增加了物候观测。在春季，指导学生对植物发芽、开花进行观测；在秋季，观测桂花、菊花等的开放、植物结实或者树木落叶；鉴于全球气候变化对物候的影响，让学生在实验课后查找与物候相关的资料，将观测到的物候现象与气象要素相结合，并分析它们之间的联系，从中发现当年物候是否正常。这样的温度和水分观测实验课，不仅完成了实验内容，也让学生亲身体会到气象与农业、气候变化与农业的关系，不仅丰富了观测的内容，也提高了学生的学习兴趣，加深了其对课堂学习内容的印象，同时拓宽了学生的知识面。

在所有的实验中，只有农业小气候观测为综合性实验，其中包含了光照、温度、湿度、风、云、天气现象、植物发育状况等要素的观测，是对学生综合实验能力的一次考察。整个实验的仪器安装、调试、运行及观测过程完全由学生自己把握。但实验观测的程序由教师提前设计，所以在一定程度上它并不完全是由学生自主设计的实验，而只是为学生进行设计综合性实验起到引导作用的一次实验。因此，为了能够为学生提供一次结合专业特点，并能自行设计实验的机会，笔者在小气候观测实验进行之后，结合专业特点，为学生提供了一次开放实验的机会。实验的目的、选题、所需仪器、实验方案设计、结果分析与总结完全由学生自行设计，教师对学生设计的实验进行总体把握，并解决学生在实验过程中的问题。

分析实验结果表明，不同专业的学生均能够联系专业特点开展实验的设计。例如，农学专业的学生设计了不同稻田环境气象要素对比观测，他们选择了温室环境中的稻田、露天环境的稻田以及裸地三种环境进行温度、湿度、风、光照等要素的观测，比较分析稻田中水稻的长势状况及其气象要素的分布规律；生态学专业的学生则设计了不同生态环境条件下的气象要素分布特征研究。实验取得了可喜的结果，学生所设计的实验，科学严谨、内容丰富、步骤合理，对仪器的安装和观测都非常熟练，实验过程井然有序。从实验报告反映的情况来看，学生对于自己设计的实验结果的分析认真仔细，对于实验中观测到的各种现象解释有理有据，逻辑性强。通过开放性实验，学生独立进行科学实验的能力得到了培养，激发了学生科学研究的兴趣，开发了学生的创新思维和团结协作精神，与此同时也增强了他们探索自然奥秘的自信。

2.3考核形式改革，采用综合性的实验考核模式

考试是教育测量的工具，是检验教学效果和测定学生学习成绩的必要手段，也是检验教师教学能力与教学水平的客观指标[9]。要充分发挥专业基础实验课的考试导向作用，培养学生的创新能力，必须对现有的实验课考核方式进行改革。

多年来，农业气象学实验课的考核模式一直是实验报告占70%，学生参与实验的情况占30%。学生提交的实验报告常常千篇一律，不能真实反映学生对实验的掌握情况。学生在调查问卷中普遍认为这种考核方式不能反映自己把握实验的能力，而且影响了他们的学习积极性。从教师的角度来看，也无法从中发现教学过程存在的问题，不利于教学质量的提高。因此，笔者首先对提交的实验报告内容进行改革，要求在实验报告中增加实验体会与思考，以及对实验中存在的不足、对老师的建议，并将这部分内容做为实验报告考察的重点，规定这部分内容占到实验报告成绩的30%。改革结果发现，实验报告的内容有了很大改观，除了客观性实验结果外，其他主观性的内容更加丰富，直接体现了学生对实验的掌握程度以及存在的不足。通过再次回忆实验内容，不仅对实验课提出了自己独到的见解，而且也对教师提出积极的建议，这些建议成为教师改进教学，提高教学效果的重要依据。

除了改革实验报告的内容外，还增加了实验考试的环节。在所有实验结束之后，采取抽签方式对学生实验的把握情况进行考察。每个人抽到一道有关实验的问题，这些问题可能是实验进行过程中的某个关键环节、或是某个仪器使用过程中的关键构造、也可能是资料整理分析的方法等，由于回答的问题不同，因此，这种考核方式既能防止抄袭，又能反映学生对实验课学习的把握程度。

通过综合性的实验考核模式的改革，激发了学生的学习积极性，也充分发挥了考试的导向作用，培养了学生的创新能力。

3结语

通过农业气象学实验课程的教学改革探索與实践，笔者认为：密切结合专业特点的专业基础课实验内容，以及综合性的考核模式，一方面为学生提供了展示自我设计实验的机会，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创新意识和独立探索科学问题的能力。在实验设计的探索实践中，学生科学探索的自信心得到提升，对于实验课的态度也有了重大转变。另一方面，在学生积极的学习热情支持下的教学效果和教学质量也会迅速提高。因此，结合专业特点的专业基础课教学改革可以真正发挥其为专业课学习奠定基础的作用。

但是，结合专业特点的专业基础课教学模式，对教师提出了更高的要求，不仅要求专业基础课教师精通自己的专业，还要对学生的专业知识广泛涉猎，只有这样才能为学生创造良好的实验背景，以此达到专业基础课为专业课服务的目的。

参考文献

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李大胜，崔大方，江青艳，等. 加强农科专业基础课实验教学的实践[J]. 中国大学教学，2008（10）：86-88.

[2] 张小林，周美华，李茂康. 综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J]. 实验技术与管理，2007，24（7）：94-96.

[3] 赵兰枝. 《农业气象学》实验教学改革的探索[J]. 河南职业技术师范学院学报：职业教育版，2002（2）：66-67.

[4] 王建勋. 农业气象学实验课程教学改革的措施[J]. 黑龙江生态工程职业学院学报，2006，19（3）：90-91.

[5] 梅雪英，王凤文，杨书运. 《农业气象学》实验教学改革的探索[J]. 安徽农学通报，2014，20（8）：184-185.

[6] 曹霞，姚利民，黄书真. 提升高校课堂教学有效性的对策探索[J]. 高教探索，2012（2）：70-75.

[7] 吴刚平. 教学改革的课程论意义[J]. 教学研究，2002（9）：61-66.

[8] 乔海曙，李远航. 大学生创新能力培养研究综述[J]. 大学教育科学，2008（1）：20-23.

[9] 姚永红，王有远. 高校专业基础课考试改革探讨[J]. 科技情报开发与经济，2008，18（23）：205-206.

责任编辑卢瑶责任校对李岩