气象学实验教学现状分析及其改革方案初探以河

一 引言

《气象学》或《农业气象学》是高等农业院校为农学、林学、植物保护、草业科学、园艺等专业开设的专业基础课程之一。气象学实验课（下简称“实验课”）是《气象学》或《农业气象学》课程教学过程中的重要教学环节，是实现理论知识与实验能力相结合的关键步骤[1]。该课程主要通过气象要素观测、环境模拟及统计分析数据的实验，进一步让学生加深对气象要素测定原理和测定方法的理解，增强各专业学生的实验基本操作、动态监测和数据统计分析技能[2]。近6 年来，笔者以河北农业大学农学院、植物保护学学院、林学院等8 个院实验课教学现状为基础，分析并总结了当前实验课教学的不足，初步探讨了实验课教学内容、教学方式和教学考核体系的初步改革措施，旨在为提高学生科技素质、提升教学效果奠定理论基础。

二 气象学实验课教学现状分析

（一） 实验课教学内容相对单调

目前，河北农业大学各学院不同专业气象学实验课主要是以验证型实验为主，教学内容相对单一，综合性和设计性实验或实践操作环节相对较少[3]。河北农业大学每年上实验课学生分布范围较广，主要涉及农学、林学、植物保护、草业科学、园林等10 个专业（约800 人次）；上述专业所开设的实验课仅包括地面温度、地中温度、空气温度、空气湿度和农业小气候观测。实验课要求学生熟悉并掌握温度、湿度等主要气象要素的观测原则，了解主要仪器的构造原理、使用方法和数据观测注意事项等。现行实验课的目的均是以培养学生实验操作、数据处理及分析原因的技能，让学生实验检验某个已知结果或规律的正确性，但在激发学生好奇心、开创学生创新思维和培养学生探究能力方面还存在明显不足。此外，因实验课学时偏少、内容相对单一，导致学生无法亲自操作观测仪器，学习兴趣亦明显偏低。

（二） 实验课教学方式比较传统

实验课现采用“课堂教学+实验报告”传统教学方式，教学内容通过板书、挂图和多媒体的形式来展现。在现行教学方式下，教师通常注重讲解气象仪器的结构和使用原理，演示主要气象仪器的安装和调整操作注意事项，强调观测结果的准确性和可重复性，而忽视激发学生对试验动手操作的主动性和学生创新思维。目前该种以“以教师为中心”的教学方式，易导致学生被动应付性地上实验，课堂气氛较沉闷、不活跃，学生学习兴趣较低，教学效果也相对较差。传统教学方式较难做到以学生为主体或中心，且学生操作能力训练机会太少、训练效果不佳，甚至有些关键实验知识点仅停留在“认识状态”，而未真正“应用掌握”，难以显著提高教学质量和培养出具有较强实验能力的学生[4]。

（三） 实验课教学考核体系缺失

考核体系是实验课教学的重要环节之一[5]。在实验课教学过程中，如果管理制度不够完善，教学质量标准评价体系缺失，实验教学质量和教学效果肯定不能保证。在传统教学方式下，实验课要求学生分组（5~7 位同学）合作安装调试气象仪器和观测数据的方式常导致部分学生偷懒、甚至直接抄袭实验数据和实验报告的现象发生，严重降低了实验教学考核定论（以实验报告作为实验成绩）的真实程度。因此，学生实验课成绩不能仅由实验报告单个因素决定，还应该包括仪器识别、实验操作、原始记录、实验报告等多项成绩构成。

三 气象学实验教学改革初探

（一） 改革实验课教学内容

取消或压缩验证性实验，增加设计性和研究性实验可提高学生学习兴趣[6]。实验内容选择、实验方案设计有利于启迪或开发各学科专业学生科学思维和创新意识。在原有实验内容的基础上，紧密结合基础与前沿、经典与现代气象学知识要点，不断更新和创建新的实验内容，使实验课具有综合性、设计性和创新性的鲜明特色，为提高学生的实践能和创新能力奠定基础。

实验课可根据专业特色和实验性质设计教学内容：在实验目的明确的情况下，学生可自由选择草地或沙地进行气象要素观测；在小气候观测时，针对植物保护专业可设计“日光温室气象要素对作物高温或高湿易发病害的影响”的实验；针对林学或园林专业的学生可设计“易县林杨、高山或草甸昼夜气候变化特征”实验；关于“积温学说”，教师可启发学生设计“不同温度对白菜种子萌发率的影响”。上述实验设计有助于将气象学基本理论知识与本专业课程紧密结合，激发学生的创新思维。

文章来源：《河北农业大学学报》 网址: http://www.hbnydxxbzz.cn/qikandaodu/2021/0225/524.html