农业气象学实验教学内容与方法的探索

张璐阳 刘志华 孙彦坤 周东兴

[摘 要]农业气象学是高等农林院校多专业的一门必修专业基础课程。开设配套的农业气象学实验课程，对提高学生的专业技能、增强学生的学习兴趣以及提升实际操作能力都有着重要的意义。本文从如何提高实验课程教学效果这一关键环节， 针对实验教学内容、教学方法和教学考核三个方面的工作进行了简明扼要的阐述， 供同行参考。

[关键词]农业气象学实验;教学内容;教学方法;考核标准

[中图分类号]S16-4 [文献标识码]A

农业气象学是生态学、农学、园林、园艺等专业的必修专业基础课程。农业气象学的知识覆盖面广，既是基础学科又是交叉学科，并且与实践结合紧密，所以为了更好地实现教学效果，我校还单独配合开设了农业气象学的实验课程。农业气象学实验是农业气象学课程的重要组成部分。针对学生的需要和本门课程理论的特点，开设了辐射、温度、湿度、蒸发、降水、风、气候资料统计以及云与天气现象观测等实验内容。农业气象学实验的教学目的主要是使学生掌握云、能见度和天气现象的目测方法;掌握各种气象要素仪器的原理、读数方法和误差解读;并能进行气候资料的整理、统计和气候调查。农业气象学实验旨在培养学生的实践动手能力和分析解决问题的能力。

1 农业气象学实验课程存在的问题

在多年的教学中我们发现传统农业气象学实验教学主要存在一下三点问题。第一点，实验内容多，时间短，效率低。农业气象学实验课程多属于验证性实验，教学方式多以“讲授—演示—模仿”形式开展。在以往的教学中，农业气象学实验课程大部分时间用于教师对实验仪器操作和原理的介绍和演示。学生自己动手操作时间短，学生也没有足够的时间消化思考大量的实验过程。第二点，教学内容过于单一，忽视了不同专业背景对农业气象知识的需求。农业气象学是农业院校的基础课程，全校有十多个专业都需要进行学习，但传统的教学对不同专业背景的学生教学内容并没有进行区分。第三点，对于实验成绩的评判标准过于单一。以往教学一般都是以课堂出勤和实验报告的书写来判断学生成绩的优劣。但是实验报告只能呈现实验的最终结果，在实验过程中学生的参与度很难得以呈现。

为了提升教学质量，解决传统教学中存在的不足，我校对农业气象学实验课程进行了多方面探索和改进。具体的改革措施主要围绕在实验教学内容的创新设计、教学方法更新和制定灵活的考核方式这三个方向。在改革后，经过我们的实践，学生对知识掌握的熟练度和技能纯熟应用能力都得到了提升。另外，学生学习的主动性和课堂活跃度也都有所改善。

2 农业气象学实验课程教学内容改革

学生进行各种常规观测仪器的操作和实践是加深理论认识的最佳手段。实验课程内容设计重点在于使学生熟悉气象探测手段、农业气象研究资料的获取和分析研究方法，提高学生对农业气象学科整体的认知，加深学生对农业气象学理论的全面理解。为了注重每个实验课程设计的方向性，实验课程被分成四部分进行。我们把云、能见度和天气现象的观测设计为一个实验;辐射、温度和湿度设计为实验二;蒸发、降水、风和气压设置为实验三;另外，气候资料统计单独为一个实验。

其次，注重实验设计的层次性。根据我们的教学经验把农业气象学涉及的实验归纳为如下三个层次：1.基础性操作：主要指在农业气象中涉及“光温水气”实验的一些基本技能和基本操作训练，熟悉相关仪器的基本功能和操作注意事项，以及对数据误差的避免和判断，学生在多次反复操作中增强对最基本技能的掌握，为进一步提高综合能力，完成更加复杂任务，甚至科研项目打下坚实的基础。2.综合性实验：在掌握了基础性操作后，完成具有综合性质的复杂实验以及解决具有应用特点的操作项目。例如，利用观测到的辐射数据，对照判断农田内部的辐射规律变化等情况。虽然在课程上完成的综合性实验尚比较简单，但是其思维原理是和科研观测相一致的。3.创新性实践：在具体实验操作中，为学生提供一定的发挥空间，鼓励学生独立思考，发挥不同观点。实验的设置不应该千篇一律，应该在完成基本性操作的同时有一定的留白，让学生们自己思考来解决出现的问题，或者设计不同的操作。这样不仅提高了学生学习可能的趣味性，同时也能够拉开学生之间的档次，便于老师因材施教，取得更好的教学效果。以上三大层次中，只有基础性操作需要教师花较多的时间进行教授引导，其他两大层次都可以更大程度地发挥学生的自主性，是可以根据不同专业背景进行合理配置的主要部分。

3 农业气象学实验课程的教学方法改革

教学方法会明显影响教学质量，好的教学方法可以达到事半功倍的效果。在以往的教学中，农业气象学的实验仪器的操作演示较多，学生对知识的接受是被动的，学习效果较差，往往在理论课和实验课结束后就忘记了大部分内容，在实习时还是不能熟练掌握这些实际操作技能。针对这些问题和局限性我们提出了以下改革。

强调以团队形式完成实验内容。团队形式完成任务更加符合实际的工作情况和科研情况。所以，我们的实验操作要求全部以团队形式完成。在操作中，学生们不仅仅提高了对仪器的熟悉情况和观测能力，同时还体会了团队间的合作分工，切身感受到气象工作的复杂性不是一个人可以完成的。团队的协调程度会影响到最终的实验结果和实验效率，如何克服团队中出现的异常以及自己不能控制的因素也都是实验中需要学习和体会的重要内容。另外，当和同学一起学习和实践时也会增强每个个体的学习动力，在完成既定任务后也能够体会到团队荣誉感，提升学习乐趣。

利用多媒体助力教学。多媒体教学的特点是图文并茂、动静结合，多方位形象化呈现教学内容。尤其在云和天气现象观测和气候资料统计两个实验中，多媒体教学的优势表现尤为突出。不同的云状以及云的生消变化都可以通过图片和动画进行直观的演示。另外，在气候资料统计实验中各种图形统计方法也可以快速有效的进行展示。利用多媒体进行仪器观测的演示说明可以大大提高教学效率，有利于学生们对知识的理解和掌握。

4 农业气象学实验课程成绩考核标准改革

根据不同实验内容设置不同的考核方式。农业气象学的教学内容覆盖面广范，每一个实验课程之间的差别也较大，我们根据不同的实验内容调整了过去单一以实验报告作为评判标准的模式。实验成绩的考核是学生学习的重要动力因素，所以适当的考核方式可以有效提升教學效果。另外，合理的考核方式也会更好地体现出学生间的差异性，达到公平公正。我们认为云和天气现象的观测需要较长的操作时间，教师不可能随时随地进行考察，所以我们以学生制作幻灯片，集体汇报的形式来考核，同时也要撰写实验报告。温湿度等数据的观测更重要的是考核观测的准确性和对误差的处理，这类实验在课上完成和实验报告已经可以反映出他们的成绩了，就不要求汇报了。而涉及便携式仪器的实践应侧重考察学生自己根据理论知识设计观测的形式，比如，利用通风干湿表测量不同下垫面的温湿度情况，具体位置等主要因素应该由学生自己完成。因为便携式仪器一般操作较为简单，更重要的是让学生们通过实验课程掌握如何利用这些仪器得到他们想要获得的数据，而这些数据又可以进一步支持理论知识的验证。

总之，实验课程的教学方法与评判标准的改革创新是近年来我们不断探索和尝试的重要课题之一。学生获取知识多少与能力的提高，能否调动学生的主动性取决于教学实验计划方案和评判标准是否合理。因此，对于教师来说，在教学中不断摸索、调整是必须要坚持的一项原则。我们必须继续坚持改革创新的思路，在保证基本教学要求和教学内容的前提下，增加自主性和创新性内容，既保证了实验课程体系的完整，也保证了学生实验能力的培养，同时提高了实验室和实验设备的使用效率。另外，本文中提到的原则也可以作为其他大气科学类相似科目实验的参考依据。

[参考文献]

[1] 梅旭荣.农业气象学发展现状及展望[J].农学学报，2018（01）.

[2] 吴丽姬，谢利，胡飞，等.农业气象实验课程的教学改革[J].安徽农学通报，2014（20）.