高师地理科学专业《气象学与气候学》课程教学内容的优化探索

余光明

摘要：《气象学与气候学》是高等师范院校地理科学专业一门重要的专业基础课程，课程教学目的在于为学生将来的中学地理教学或科学研究工作奠定牢固的专业基础。因而有效开展该课程的教学活动具有重要的意义。文章围绕《气象学与气候学》课程教学内容的设置进行了讨论，内容涉及课程设计思路、理论课程教学、实践课程教学等，并提出了一些建议。

关键词：气象学与气候学；教学内容；实践；探索

中图分类号：P4-41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0146-02

一、引言

专业基础课是学生素质教育的重要环节之一。《气象学与气候学》是高等师范院校地理科学专业重要的专业基础课之一，作为自然地理学的重要组成部分，课程教学目的在于让学生了解大气科学的基本知识，理解各种常见的大气现象产生和发展的机理，掌握常用气象观测的基本技能和气候统计资料的分析方法，为学生将来的中学地理教学或科学研究工作奠定牢固的专业基础。学好该门课程不仅有利于地理师范专业学生学习其他专业课，而且对今后从事中学地理教学有很大的指导作用，是培养和提高学生的专业科学素质、科学思维和研究能力的核心课程之一。为提高地理科学专业人才培养的质量，十分有必要对气象学气候学的教学进行深入探索。结合自身的教学实践，作者对《气象学与气候学》课程教学内容进行了适当优化，并提出了一些建议。

二、根据专业和学生特点，合理安排教学内容

地理科学是研究地球表层自然要素及人文要素相互作用、关系及其相互作用的科学，其所面对的是开放的复杂地球表层巨系统，包括了自然、人文、区域的综合内容，跨越了自然科学与社会科学的研究，研究内容之间相互渗透，融合贯通。因此，地理科学专业的气象学与气候学应有鲜明的综合性和地域性。《气象学与气候学》课程内容涉及知识门类多，知识信息量大。气象学与气候学是一门物理机制较强的学科，学科空间概念很强，公式很多，相对抽象。地理科学专业学生文理兼招的特点，有些学生数理基础较差，对公式的理解相对吃力，教学内容的设置、组织需要考虑到不同层次学生理解能力。鉴于高等师范地理科学专业学生毕业后多数从事中学地理教学，因此教学内容还应与中学基础教育接轨。

教学内容还要根据要求和学生未来可能从事的职业连接起来，教学内容既有基础知识，也要涉及到地理科学领域研究的新成果和国内外形势发展，比如一些当前热点研究话题，如气候变化问题、极端天气事件、海洋酸沉降问题等，在拓宽学生知识面的同时又加深了对课程知识的理解，也能够增加学生的科学研究兴趣。

《气象学与气候学》授课内容可划分为两大类，即理论教学和实践教学两方面，内容复杂，而课程的教学时数有限，须重新进行删减、增设和整合，去粗取精，因此我们根据本课程的教学目标，确定教学内容和教学目标。重点要求学生对基本概念和基本理论有一个较好的了解，一方面为后续课程奠定良好的基础；另一方面培养学生对气象学与气候学课程的兴趣，提高学生运用气象学与气候学理论分析和解决现实问题的基本能力，培养学生对基础科学问题的理解和科学思维能力。

三、理论教学内容设计

课程的教学内容是教学活动过程中最为核心的内容，是解决教师想要教什么和学生会学到什么的问题。如果教学内容选择不当，不仅影响教学效果，而且还会直接影响教学目的的完成。教学内容的选择与组织也是教师备好课以及组织好教学活动的前提。

1.重新架构教材内容。《气象学与气候学》课程是一个大气科学这个学科的“浓缩版本”。学生使用的教材是由周淑贞教授主编、高等教育出版社出版的《气象学与气候学》（第3版）。气象学与气候学教学内容可分为三大知识模块，即气象学—天气学—气候学的知识结构，具体表现为：第一部分是气象学的基本内容，研究大气的组成和结构、大气的热能和温度、大气的运动以及大气水分等等内容；第二部分是天气学的基本内容，研究气团、锋和各主要天气系统；第三部分是气候学部分的基本内容，包括气候成因、气候带和气候型以及气候变迁。各模块之间比较松散、联系不紧密，不利于学生的理解和掌握。

在实际教学中，笔者参照其他高校的做法，以当前气候学研究的主题——气候系统及其变化作为主线，将上述知识点贯穿起来，调整课程的教学体系。课程的知识体系结构为：（1）气候系统；（2）气候系统的热力学过程；（3）气候系统的动力学过程。具体的教学内容包括：①绪论，②气候系统的热力过程，③大气动力学特征，④大气中水分，⑤主要的天气系统，⑥气候系统主要过程，⑦气候的分布规律，⑧气候变化，等。按照上述结构，将原先气象学—天气学—气候学的各知识点内容编排进去。学生在对气候系统的热力学、动力学特征以及水分的迁移转化，天气系统学习的基础上，来认识气候系统的各个主要过程、各子系统间的相互作用等，考察气候的分布和变化。重新编排后各章节结构清晰，层层递进，有利于引导学生在气候系统的框架内，从整体和部分角度认知，对学生后续的自然地理学其他课程的学习也有很好的引导作用。

2.增加关于乡土方面的知识。课程教学中要引导学生密切联系实际，关心当地天气、气候变化及其影响，并对当气候条件与资源的进行考察，能够有效帮助学生掌握和了解相关知识点，也逐步培养学生运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。相关的知识分散在个章节中进行，如利用《安徽资源环境》等教材，介绍气候类型时适当选用安徽典型地区实例；讲解气候变化时介绍安徽省气候变化特点；介绍气象灾害时，增加安徽省常见的气象灾害类型及防御措施（寒潮、台风、暴雨、干旱等），有利于学生相关知识点的理解，不断地增加学生进行地理学习的积极性和主动性，也有利于学生乡土情感的培养。

3.穿插相关地学热点研究内容。《气象学与气候学》课程，新的研究方法、手段和成果不断涌现。因而要根据地理科学与气候学的学科新近发展和实际问题，更新教学内容，反映最新科学研究动态，重点是地球表层系统过程相关内容，立足于大气圈，强调和其他圈层间的相互作用，关注全球大气环境变化的新内容，如海洋酸沉降、碳循环、空气污染等，增加全球变暖及其适应对策方面的知识，结合IPCC AR5报告，介绍当前全球气候变化方面新的研究结果，并对全球变暖的应对措施进行分析，增强学生的科学研究能力和创新思维能力。“气候变化的研究方法”这一部分的教学内容在不少教材中舍去，近年来具体的研究方法和代用指标的发展很快，地理科学专业学生就读研究生后不少从事相关领域的研究学习。鉴于此部分内容较多，不能一一具体阐释，教学中适当选择一些代用指标研究案例进行讲解，如黄土、冰芯、树轮等指标的研究成果，增加学生学习兴趣，还能与学生后续《地理调查研究方法》课程有效衔接起来。endprint

四、实践教学内容设计

气象学与气候学是一门观测科学，教材中用来分析图表的资料多来自实际器测结果。鉴于该门课程具有很强的实践性，因此有效地开展该课程的实践活动具有重要的意义。实践教学分为实验和实习，实验的内容在实验室及气象观测场地进行，实习内容一般选择在综合自然地理实习中进行。为了使学生牢固掌握气象学与气候学的基本理论，有一定气象观测和气候资料统计整理的技能，进一步了解气象学与气候学在地理、环境、生态、资源等学科中的应用，教学中采取了以下三种设计方案：首先，气象要素的观测实验。项目包括温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素，内容涵盖仪器构造原理、安装、观测方法、使用范围等。教师首先对这些知识进行室内讲解，此外，目前互联网上相关的材料也很多，比如提供气象观测设备的生产厂家主页通常会有详尽的产品性能、原理、构成方面的介绍。根据课程进度适当安排学生到气象观测场地现场参观，要求学生在实习过程中了解各种仪器的原理、结构和使用方法，学会借助仪器进行分析、处理，掌握必要的实践技能，从而得出实习成果。对高师院校学生而言，这些内容的学习有利于他们指导今后的中学教学的一些课外活动。其次，扎实的地理要素统计分析等能力是每一名高师专业地理科学的学生应该具备技能。通过实习，提高学生对所获取的数据的分析、统计、考察和判别的能力。实习数据来源不仅包括学生实测的数据，还包括网络上的相关数据。目前气象资料共享的科技资源平台较多，权威的数据来源如中国气象科学数据共享服务网。通过对这些平台提供气候、气象资料的统计整理、分析和使用，进行对比分析和鉴别，掌握均值、总量、频率、极值、变率等统计量的计算方法，加深对各类气象参量的理解。

最后，虽然从事此课程学习的学生一般不会从事气象预报业务，但天气图和卫星云图的判读和理解也十分重要，如锋面、温带气旋和反气旋、热带气旋等天气系统等云图的实习。除加强对这部分内容的讲解外，以课堂实习和课后练习的方式加强学生对各种天气图和卫星云图的认识。

五、小结

教学实践中，我校《气象学和气候学》总课时共68学时，理论教学课时约60学时，实践教学课时约8学时，根据理论课时进度，适当安排实践环节教学。同时鼓励学生申报各类大学生科研项目或参与科研项目研究，可以使学生在整体上对自然地理过程，特别是气候系统有了更加深刻的理解，提高了学生的学习能力，为后续相应的学习内容奠定坚实的基础，收到了较好的教学效果。

参考文献：

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