新冠疫情期间气象学线上教学实践与体会

李昀英 张志伟 李娜 赵旭赟

摘 要：通过在新冠疫情期间开展气象学线上教学活动，总结了教师和学生在慕课学习期间的一些实践操作与体会。对于授课教师，课前需要熟悉网络软件的操作，授课时需要关注学生动态，结合气象学专业知识紧跟新冠疫情时事热点调动学生积极性，课后需要在讨论区与学生增强互动，合理安排课后练习以及课程考核。对于学生，课前需复习数学物理及天气学原理基础知识，课程中专心学习并记笔记，课程后积极在讨论区留言交流，完成课后作业。

关键词：慕课;气象学;线上教学

一、引言

慕课是教育信息化时代最具代表性的产物，其英文为“Massively Open Online Courses （MOOCs）”，即大规模在线开放课程[1]。目前慕课主要存在两种形式：一种是学生可以根据自己的生活规律和习惯进行线下学习的录制课程，另一种是老师和学生同时在线进行远程教育的视频课程。慕课的这两种形式均以互联网和移动智能设备为基础，是互联网与传统教育模式深度交融的新兴产物[2]，本文主要讨论后者。早在2010年，国内高校教学便陆续在传统的面对面线下课堂教学基础上增加了对学生的远程教学[3]，这一举措进一步促进了教育信息化的发展，高校大学生可以足不出户进行专业课程学习，也可以根据自己的兴趣爱好选择感兴趣的课程进行线下学习。慕课已经快速深入地渗透到中国的中小学教育和高等教育领域，教师急需增加对网络教学的了解认识，并直面慕课给教师带来的挑战。

气象学是一门理论与实践相结合的学科，需要本科生拥有较高水平的数学物理知识积累以及实践动手能力[4]，其理论课程包括动力气象学、流体力学、天气学原理以及大气物理学等，实践课程包括大气探测、天气学分析、气象海洋保障以及流体力学实验等。对于动力气象学等理论课程，如何吸引学生注意力以及让他们了解复杂天气过程的基本原理是气象学教师一直面临的难题，而对于天气学分析、大气探测、气象海洋保障等实践课程，如何培养学生的动手能力，把理论知识应用于专业实践同样是一个值得深入思考的问题。

自2020年新型冠状病毒疫情爆发以来，慕课成为国内外各大中小学以及高校进行远程教育和开展视频课程的主要方式。如何把气象学理论和实践课程生动形象地在慕课课堂上进行展示，吸引学生注意力并提高学习热情是现在以及将来面临的挑战，也是气象学课程理论创新的新契机。

二、慕课教学

1. 课前准备工作

慕课课程前的准备工作至关重要，教师需要根据气象学不同课程的特点和课程要求进行调整。进行线上教学，需要对授课教师进行课前培训，了解授课软件各种功能，熟悉操作，避免课程中由于不熟悉授课软件的某项功能而耽误授课时间。另一方面，线下教学的物理环境是教室，环境较为安静和稳定，而在线上视频授课时，教师常常是在家里书房或者卧室进行在线直播，授课质量容易受周围环境影响，因而选择相对静谧的授课环境较为重要。

对于学生，进行线上学习前，需要调整自己的电子设备和网络信号，确保能看到板书，听清楚教师的授课声音。另一方面，需要对课程知识点进行预习和回顾。课前预习是学习气象学专业课程必要的准备工作，理论课程中的大气动力学和流体力学需要进行大量的公式推导，预习时学习数学知识和技巧是必须的。而对于实践课程，不复习在理论课程中学习到的天气学原理，往往难以把握天气系统发展以及消亡的机制，天气预报就成了纸上谈兵。

2.线上教学实践

进行线上教学时，由于无法与学生面对面进行直接交流，学生的学习状态难以及时把握，课堂的氛围也难以调动。因此，需要教师在授课过程中对PPT和授课方式进行调整，调动学生的积极性，提高课堂氛围。教师在讲授PPT时，需要插入一些形象生动、易于理解的示意图和视频，帮助学生理解天气系统的基本特征以及活动方式。一个知识点讲解结束后，可以对学生进行提问，推送问题至学生端并进行总结，让学生在讨论区或连麦进行线上提问讨论，调动学生积极性。另一方面，教师可以收集新冠疫情期间的气象学热点问题，吸引学生注意力，达到教学理论应用于实际问题的目的。例如，近期发表于地球科学期刊Geophysical Research Letters上的一项研究显示，受新冠疫情影响，2020年3-5月许多航班停飞，全球因此损失了50%-75%的飞机观测资料，导致天气预报的准确率下降[5]。通过这种教学内容与社会热点问题结合的方式，调节课堂氛围、吸引学生注意力，并提高学生对气象学的直观认识。

学生进行线上学习时，要把握课程的重点和难点，及时记笔记。线上学习时，老师和学生难以面对面的直接交流，此时学生更应当发挥主观能动性。学习专业课程时，遇到不懂的问题以及感兴趣的知识点，可以在讨论区进行互动提问讨论。根据自己的实际需要，学生可以向教师提要求，请教师增加一些感兴趣的天气学知识以其应用技巧。另一方面，上课期间学生需要跟随老师的思维，不能因為老师看不到自己的小动作而在上课期间做一些与课堂无关的事情。

3.课后练习及考核

课后练习以及考核是课程教育的必要形式，能全面客观反映学生在本专业课程学习过程中对知识的掌握程度、学习态度以及效果。教师可以采用开卷以及闭卷、笔试与面试相结合的方式考核学生对课堂知识的理解程度和解决实际问题的能力。对于天气学分析等需要绘制天气图的实践课程，需要教师根据实际情况、在突出重点的基础上追加时事热点，选择考核方式。比如对2020年长江中下游的梅雨天气进行总结分析以及对2020年4号台风“黑格比”的移动路径以及强度变化进行合理分析等，综合反映学生的理论水平和学习能力。对于学生，考试前需要认真复习所考科目的重点和难点知识，认真作答，积极应对每场考试。另一方面，对于网络线上考核，学生还应当熟悉网络考试的各项操作步骤，避免因为电子设备故障等问题不能参加考试，影响成绩。

参考文献

[1] 李扬， 周欣， 原渊， 华维， 宋敏红， 李明刚， 袁亮. 翻转课堂在《动力气象学》教学应用中的可行性分析[J]. 教育教学论坛， 2019（42）：177-178.

[2] 杨小燕， 李利梅， 陈景玲， 孔玉华. “农业气象学”课程教学改革探索与实践[J].科教导刊（下旬）， 2020（05）：120-122.

[3] 杨卫君， 苏丽丽， 李大平. “农业气象学”实验室文化建设探讨[J]. 教育教学论坛， 2020（16）：380-381.

[4] 王辉， 冷梅， 马龙， 白春江. “航海气象学与海洋学”课程案例教学探讨[J]. 航海教育研究， 2019， 36（04）：72-76.

[5] Ying Chen. COVID-19 Pandemic Imperils Weather Forecast[J]. Geophysical Research Ltters， 2020， 47（15）， e2020GL088613.

作者简介：李昀英（1970—），山西太原人，女，汉族，国防科技大学气象海洋学院教授，研究方向：气象海洋保障。

国防科技大学教育教学研究课题U2019039和U2018035资助