农业高校“气象学”课程定位和改革思考

［摘 要］ 全球气候暖湿化和新时代高等教育改革对农业高校气象工作者提出了新的要求。在系统分析农业高校“气象学”课程设置与定位分析、基层单位需求的基础上，查找了当前农业高校“气象学”课程教学存在的主要问题，提出在农业高校“气象学”课程教学中应坚持系统性、整体性、综合性和启发性的原则，紧贴基层单位和行业需求，牢固树立以学生为中心的教学理念，突出地域特色、改进教学方式方法、运用分类培养，充分发挥课程育人的主渠道作用，形成具有地域特色的人才培养模式，不断提高教学效果，增强学生的动手实践能力，促进农业高校气象学可持续发展。

［关键词］ 农业高校；气象学；定位；改革

［基金项目］ 2020年度国家级一流本科专业建设项目“塔里木大学农学一流专业建设点”（教高厅函〔2021〕7号）；2021年度塔里木大学高等教育研究项目“‘三五九创新实验班-农学’人才培养模式构建与实践”（TDGJYB2123）；2023年塔里木大学课程思政项目“农业气象学”示范课程（TDKSCZ22330）

［作者简介］ 牛建龙（1982—），男（回族），宁夏平罗人，理学硕士，塔里木大学农学院副教授，主要从事农业气象学理论及教学研究；陈国栋（1986—），男，甘肃武威人，农学博士，塔里木大学农学院副教授，主要从事作物栽培学与耕作学的理论及教学研究；梁雪齐（1996—），女，新疆阿拉尔人，农学硕士，塔里木大学农学院实验员，主要从事实验室管理研究。

［中图分类号］ G642.0；S16 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）27-0069-04 ［收稿日期］ 2022-08-16

中国是世界上气象灾害最为严重的国家之一，所造成的损失约占自然灾害损失的70%以上［1］。近50年，中国年平均气温升高了1.1℃，增温速率为0.22℃/10a［2］；2020年，气候变化并未止步，2020年上半年大气中CO2浓度超过了410 ppm［3］，预计到21世纪后期我国平均气温将升高1.9～5.5℃［4］，将对农业生产造成严重威胁。同时，随着新时代高等教育的改革，学时少、信息量大、教学难度大和教学效果差已经成为各农业高校气象教育工作者的共识，对农业高校气象工作者提出了更高的要求，是各农业高校气象工作者迫切需要解决的问题之一［5］。本文系统分析了当前我国农业高校“气象学”课程设置与定位、基层单位需求，查找了当前农业高校“气象学”课程教学存在的主要问题，从转变教学理念、优化人才培养方案和课程培养目标、改进教学方法、分类培养四个方面提出了对策和建议，旨在为农业高校气象教育工作者提供科学理论参考。

一、农业高校“气象学”课程设置与定位分析

“气象学”课程是农业高校植物生产类专业学生必修的一门基础专业学位课程，主要研究农业生产和气象条件之间的关系和作用规律［6］，主要讲授大气科学与农业气象学、辐射、温度、水分、气压与风、天气与灾害性天气、气候与农业气候资源等内容，具有涉及面广、专业性强和抽象程度高等特点，课程讲授难度较高，学生学习难度较大。目前，我国各农业高校均未将“气象学”课程列入专业主干课程，授课时间一般为48学时，个别高校仅为32学时，主要开设在第4或第5学期，个别农业高校开设时间集中在第2或第3学期，往往与“植物学”“高等数学”等课程同步进行。

二、基层单位对气象信息的需求分析

与其他行业相比，农业生产周期较长，对天气和气候的依赖性较高。目前，基层单位和行业部门对气象信息的需求和关注度较高。笔者认为，基层单位对气象信息的需求和关注主要集中在3个方面：（1）对短期（时）天气预报极为敏感，特别对灾害性天气预报和预警信息的关注度最高，可为基层单位对灾害性天气和农业气象灾害的有效预防和补救等提供决策。（2）对中期天气预报较为敏感，可为区域农业生产的统筹安排提供决策服务。（3）对气候资源的高效利用需求量最大，特别是对光、温、水、气资源，可为区域社会经济高质量发展提供决策服务。

三、农业高校“气象学”课程教学存在的主要问题及其对策

目前，各农业高校对“气象学”课程的定位差异较大，存在的问题也各不相同。主要集中在：（1）课程设置较为单一。绝大部分农业高校仅针对植物生产类专业开设了“气象学”课程，个别高校针对不同专业开设了“气象学”相关课程。（2）教学方法与教学手段参差不齐。绝大部分农业高校比较注重课程教学改革研究，均采用了“多媒体+教学手段”的耦合模式，但个别农业高校教学手段仍然比较落后，对教学方法和教学模式创新研究力度仍然不够。（3）与基层和行业需求严重脱节，不能满足基层单位的需求。（4）经费投入不足，仪器设备更新速度缓慢。笔者结合自身多年教学和基层工作经验，从转变教学理念、优化课程人才培养方案和课程培养目标、改进教学方法、分类培养几方面进行了探讨。

1.树立以学生为中心的教学理念，充分发挥课程育人的主渠道作用。高校教师的根本任务是以立德树人为中心，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人［7］。笔者认为，首先，高校教师必须牢固树立正确的育人目标和课程思政意识，具备过硬的政治素养和较强的课程思政教学能力，能够深入挖掘专业课程中蕴含的思政元素和教育资源，突出教书育人的价值引领作用，引导学生增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”，充分发挥课程育人的主渠道作用，承担起为党育人和为国育才的神圣使命。其次，高校教师必须有卓越的育人水平，牢固树立“教为主导，学为主体”的教学理念，准确把握自身在教学过程中的“双主体”地位，做到“台上1节课，台下8小时”的精心准备，做到课程育人目标和思政育人目标无缝衔接，达到育人和育才的有机统一。

2.面向基层行业需求，突出地域特色，形成具有地方特色的人才培养方案和课程培养目标。农业高校教师要牢固树立以强农兴农为己任的责任意识，培养更多懂农、知农和爱农的新型科技人才［8］，这就要求各农业高校教育工作者不断优化人才培养方案和课程培养目标，以行业需求为导向，因地制宜、因材施教。以“气象学”课程为例：（1）对于纯种植类专业，比如农学、园艺、林学、园艺和植物保护等专业，主要开设农业“气象学”课程，重点讲授光照、温度、水分、天气与灾害性天气、气候与农业气候资源等内容，让学生掌握气象条件与农业生产的关系、灾害性天气和农业气象灾害防御与补救措施及气候与农业气候资源的高效利用途径等，科学利用农业气象知识，提高学生科学种地的能力。（2）对于与种植业相关的专业，比如畜牧、草业科学、智慧农业、农药与化肥等专业，主要开设“农业生物环境调控”课程，重点讲授光照、温度、水分、气体、土壤环境和养分调控措施、灾害性天气和农业气象灾害、气候与农业气候资源等内容，让学生掌握常见气象要素动态变化及其调控措施、灾害性天气和主要农业气象灾害的防御与补救措施、气候与气候资源的高效利用途径等，增强学生的自主创新意识，培养学生合理调控外界环境因子的能力。（3）对于与气象学科相关的工、管、经等学科，比如农田水利工程、农业建筑与环境、农业经济与管理等专业，可以开设“气象学与气候学”“产业工程气象学”课程，重点讲授光照、温度、水分、天气与灾害性天气、气候与气候资源、行业气象等内容，让学生掌握主要气象要素和气候资源时空变化规律、灾害性天气对行业的影响及其防御补救措施、天气与气候资源在行业中的作用及其适应措施，增强学生抵御气象风险的意识，提高学生合理利用天气和气候资源的能力。（4）其他专业，比如文学、英语、法学、计算机科学与技术等专业，可以开设“气象与生活”选修课程，结合典型案例，重点讲授光照、温度、水分、天气和气候与人类生产生活等内容，让学生掌握主要气象要素的时空变化规律及其与人类生产生活的关系、灾害性天气对人类生产生活的影响与适应措施，增强学生化解重大气象灾害风险的意识，提高学生正确运用辩证唯物法的能力。

3.结合人才培养方案，不断改进课程教学方式方法，提高课堂教学效率和教学效果。如何提高课程教学效率和教学效果是高校教育工作者经常思考的问题［9］。笔者认为，以信息技术为载体，灵活应用案例教学法、差异教学法、参与式教学法和启发式教学法耦合模式可使教学内容更加直观化、具体化和形象化，教学效率和教学效果将会得到有效提升［10-13］。比如，在各章节授课开始时，可采用“一般知识点”“重点”“难点”等字眼凸显课程知识点难易程度；在各章节结束时，采用“了解”“掌握”“理解”等字眼突出课程重点和难点。在讲解太阳高度角时，可根据“冬至日真太阳时正午时刻太阳高度角最小”来确定最佳建筑间距、温室大棚的最优角度，加深学生对太阳高度角的理解应用；在讲解农业界限温度时，可结合区域主要作物温度指标和“农业界限温度和积温的确定”等验证性实验，通过启发式教学手段，引导学生查阅文献，撰写实验报告，加深对界限温度和积温指标的理解；在讲解水分异常灾害性天气时，可结合“7·21北京特大暴雨”“7·20郑州特大暴雨”、新疆冰雹灾害、2010年西南大旱来讲解水分异常灾害性天气的大气环流背景、度量指标和时空分布特征，加深学生对水分过多和水分过少灾害性天气防御和补救措施的理解；在讲解温度异常灾害性天气时，可结合“2008年南方雨雪冰冻灾害”和“南疆典型干热风灾害”讲授温度异常灾害性天气发生的成因和类型，同时结合区域典型作物的受害症状，启发学生加深对温度异常灾害性天气防御和补救措施的理解。据笔者观察发现，以信息技术为载体，综合运用案例教学法、差异教学法、参与式教学法和启发式教学法等教学模式，可提高10%～20%的课堂教学效率，增加20%～30%的课程信息量，有效拓宽学生的视野，确保学生课堂做到“五用”（用眼、用耳、用脑、用手、用嘴），能有效促使学生向“高分高能”均衡发展［14］。

4.紧密贴近基层单位实际需求，分类培养，提高学生课程实践能力。地面气象观测是气象资料获取的直接途径，需严格按照中国气象局发布的《地面气象观测规范》要求操作［15］。笔者认为，气象学实践教学环节要紧贴基层单位需求，根据专业特点，开展有针对性的课程实践教学。比如，园艺、设施农业与科学等专业学生可实地观测温室内外气象要素，对比分析温室内外气象要素差异性，了解不同环境条件下气象要素动态变化特征，同时加深对温室对环境调控作用的理解；农学、林学和植物保护等专业学生可实地观测作物冠层或林冠层气象要素时空变化，了解不同冠层结构气象要素的时空变化规律及其差异性，同时加深对不同植物冠层或林冠层不同气象要素对冠层生物学指标或病虫害发生发展影响的研究；草业科学、林学和园林等专业学生可实地观测不同下垫面气象要素动态变化，了解不同下垫面气象要素动态变化特征及其差异性、加深不同景观设计对区域小气候环境的影响等。笔者认为，农业高校“气象学”课程教学要紧贴基层单位需求，分类培养，不仅可提高学生实践能力和创新能力，而且为教师编写具有地域特色“气象学”教材提供了丰富的素材。

结语

在新时代高等教育改革的大背景下，农业高校气象学明显滞后，如何正确理解气象学在农业高校的定位，是农业高校气象工作者值得思考和关注的热点问题。这就需要农业高校气象工作者在课程教学过程中坚持系统性、整体性、综合性和启发性的原则，以基层单位和行业需求为导向，因地制宜、分类培养，不断转变教学理念、优化人才培养方案和教学大纲、调整课程设置和内容、改进教学方式方法，促进农业高校气象学可持续发展。

参考文献

［1］中国气象局：气象灾害造成的损失占自然灾害损失70%以上［EB/OL］.（2021-05-18）［2022-08-01］.https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1700066236899319793&wfr=spider&for=pc.

［2］丁一汇，任国玉，石广玉，等.气候变化国家评估报告（Ⅰ）：中国气候变化的历史和未来趋势［J］.气候变化研究进展，2006（1）：3-8+50.

［3］丁一汇.构建全球气候变化早期预警和防御系统［J］.可持续发展经济导刊，2020（Z1）：44-45.

［4］赵宗慈，王绍武，罗勇.IPCC成立以来对温度升高的评估与预估［J］.气候变化研究进展，2007（3）：183-184.

［5］牛建龙，刘兵，王家强，等.少数民族高校《农业气象学》多媒体教学探讨［J］.安徽农学通报（上半月刊），2011，17（3）：181-182.

［6］李明，王铁，黎贞发，等.都市农业气象信息服务研究进展［J］.天津农业科学，2020，26（2）：5-11.

［7］张慧.课程思政背景下高校专业课教师角色定位研究［J］.牡丹江教育学院学报，2021（1）：59-61+108.

［8］任丽红.新冠肺炎疫情影响下农业高校国际教育合作与交流的困境与发展路径［J］.高等农业教育，2020（6）：20-24.

［9］姜鹏，孟莹，刘艳，等.农业气象教学平台的设计与构建［J］.教育现代化，2019，6（94）：144-146.

［10］张静.高中地理教学中的案例教学法运用与设计［J］.文化创新比较研究，2018，2（30）：135-136.

［11］尹宝重，齐永志，刘盼.差异化教学法在“农业气象学”课程中的探索与实践［J］.河北农业大学学报（农林教育版），2015，17（1）：103-106.

［12］黄宗媛，吴臻，蒋晓芸.大学数学一流课程建设与实践［J］.中国大学教学，2021（3）：27-31+2.

［13］张金霞.启发式教学融入灌溉排水工程学教学的实践探索［J］.吉林农业科技学院学报，2020，29（5）：84-86+90.