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应用气象学实践教学革新

 论文栏目:气象学教育论文     更新时间:2012-8-2 11:54:55   

高等学校本科教育的重点是知识的传授和实践能力的培养,创新思维和创新能力的培养更多来源于实践教学[1-2],实践教学是培养学生实践能力和科研能力、综合素质的重要教学环节,相对于理论教学更具有直观性、实践性、综合性、创新性,直接影响着人才培养质量[3-4]。实践教学体系是指围绕人才培养目标,运用系统科学的理论和方法,对组成实践教学的各个要素进行整体设计,通过合理的实践课程和环节的设置,建立起来的与理论教学体系相辅相成、结构和功能最优化的教学体系;各要素之间既要发挥各自的作用,又要协调配合,构成实践教学体系的总体功能[5-6]。针对不同学科、不同专业的学生以及培养层次和面向部门的不同,应构建起不同的实践教学体系[7]。

应用气象学专业是大气科学应用和服务于社会与经济发展的大气科学类重要分支学科,实践教学在学生培养过程中必须占有非常重要的地位[8-10]。沈阳农业大学应用气象学专业前身是1958年成立的农业气象学专业。自成立至今,为培养学生实践能力,结合北方区域气象业务特征以及农业院校的特点,在实践教学体系建设和创新方面做了大量的探索。但近几年,由于自身客观原因和业务单位需求变化等方面出现的新问题,毕业学生实践动手能力表现出不能与时俱进,在适应实际业务工作上出现了一定的困难。同时气象业务、科研用人单位也希望人才培养方案中能增加学生实践性教学比例,加强动手操作能力的培养,以培养高层次的人才队伍[11-14]。必须结合时代的要求,创新应用气象学实践教学体系。本文结合多年来沈阳农业大学应用气象学实践教学改革的经验,从实践教学目标体系、课程体系、条件体系、管理体系和评价体系5个方面介绍了本专业在实践教学体系创新方面的探讨研究。

1实践教学目标体系

从实践教学的角度,应用气象学专业培养的人才应具备以下能力。

(1)基本技能能力。培养的学生应该具备良好的从事气象行业业务的基本技能,例如:大气探测中气象测报的基本技能、农业气象观测业务要求的基本技能、天气预报应掌握的基本技能、计算机数据处理及信息处理能力、气象遥感数据处理及应用能力等。这些基本技能的掌握可以使学生毕业后能尽快适应业务,同时提高我校毕业生的市场竞争力。

(2)获取和应用知识的能力。训练和培养学生的自学能力,即具有辨别、判断各种信息、提取有效信息、综合分析与归纳决策的能力。同时培养学生综合应用知识、独立分析、解决问题的能力、实际操作能力、设计计算能力、撰写科研论文、参与学术交流的能力、组织管理能力等多方面的应用能力。

(3)创新能力。在教学计划和教学实施过程中加强教学实践课程和科研训练环节,培养创新实验能力、科学研究能力、科技开发能力等。

2实践教学课程体系

应用气象学专业实践教学课程体系建设按照学校实验模块、实习模块、综合训练模块和设计开发模块的总体思想,以实践能力培养为主线,旨在构建分层次、多模块、相互衔接的实践教学体系。通过对原有实践环节进行整合,并且对没有实验(习)条件的课程进行充分的挖掘,形成新的课程体系(见图1)。

(1)实验模块。实验模块分为信息处理类和业务基础类两类,主要为培养学生一些基本的实践能力。业务基础类包括应用气象仪器学、天气分析和预报2个实验课程;信息处理类包括气象遥感数据处理及应用、地理信息系统上机实验、应用气象统计学实验、应用气象程序设计、常用气象统计软件应用等实验课程。

(2)实习模块。实习模块的设计考虑了气象基本业务的需要,设计了气象观测实习和天气预报实习,属于气象行业对人才要求的最基本技能。学生通过这2个实习可以有针对性地进行测报和预报工作训练。

(3)综合训练模块。综合训练模块的设计考虑了学生综合能力培养的需要。具体有农业气象业务与方法教学实习、小气候测定实习、设施环境调节、农业气象灾害及其防御、应用气候学教学实习、毕业实习等实习环节。学生通过此模块的实习能够提升自己综合运用相关知识的能力。

(4)设计开发模块。设计开发模块的设计考虑了学生独立进行科研的需要。具体有课题设计、专业综合实验、毕业论文等实践环节。通过整合和充分地“挖掘”,在新的实践教学课程体系中,增加了气象遥感数据处理及应用、设施环境调节和农业气象灾害及其防御等实践内容,特别是设施环境调节是目前气象业务不断拓展的主要方向,北方地区的很多气象业务单位已经开展设施农业的气象服务。

3实践教学条件体系

实践教学条件是实践教学体系的基础,在整个体系中起支撑作用。根据实验课程体系,主要是实验室、实习基地和师资队伍建设。

(1)实验室建设。整合现有资源的基础上,增加实验室面积和更新现有仪器设备,建设成为4个实验室,分别是气象观测实验室、天气分析实验室、气象信息处理实验室和专业综合实验室。气象观测实验室和天气分析实验室主要满足实验模块中业务基础类实验课程和实习模块中2个实习的进行。气象信息处理实验室完成实验模块中信息处理类实验课程的教学任务。专业综合实验室完成综合训练模块的教学任务。

(2)实习基地建设。实习基地是教学科研工作的重要组成部分,是学生知识创新、技术开发的重要基地,包括校内实习基地和校外实习基地。①校内基地建设包括地面气象观测场和气象综合实习基地。地面气象观测场可保证气象观测实习,气象综合实习基地主要用于满足农业气象业务与方法教学实习、小气候测定实习、设施环境调节等课程的实习与实验、专业综合试验、毕业论文等。②校外实习基地建设主要分为3类,分别是以测报为主要内容的观测实习基地,以天气预报为主要内容的预报实习基地和以专业综合能力培养为主要内容的综合实习基地,这3类实习基地反映了学生实践能力增长的过程,依靠实习基地的现有条件,利用地方长处指导学生,特别是到校外气象台站进行地面气象观测实习和天气预报实习,可进入实战状态,能全面提高实际工作的水平和能力。

(3)师资队伍建设。实践课程的教师队伍配备以实验室(或实习基地)为平台,通过培养和引进,每个实验室(实习基地)配备1或2名专职或兼职实验教师,负责本实验室(实习基地)课程的授课工作。

4实践教学管理体系

实验室和校内实习基地由实验室主任负责日常管理,专职技术人员负责设备维护、实习准备等工作,实习指导教师负责具体实习的开展。主要实验室(实习基地)除了保证学生实践课程的授课之外,主要的运行方式是对学生全年开放。实行以实验室或课程为单位进行运作的管理机制和开放性实践教学的运行机制。如地面气象观测场、气象观测室、天气分析实验室配备专职和兼职的实践指导教师,效仿气象行业实际业务,学生分组负责的方法进行全年的测报和预报;1个年级如果能够坚持1年,学生测报和预报的技能就能基本能够达到实际业务的需要。气象综合习基地同样在配备专职和兼职老师的基础上,采取学生分组“承包”,挑选主要大田和温室作物种植,整个生育期内负责“承包”实验地的发育期观测和环境观测;同样1个年级坚持1年,学生也基本可以掌握发育期观测、环境(包括小气候、温室)观测的技能。学生只有掌握了这些基本的技能,指导教师进而加强引导,就会逐渐增强其开发和创新的能力。

5实践教学评价体系

实践教学评价体系是实践教学体系的反馈,在整个实践教学体系中起监控作用。结合应用气象学专业的特征,建立实践教学评价体系,主要包括各实践教学环节评价指标体系、学生评价指标体系、教师评价指标体系,评价结果可检查实践教学环节的执行情况,及时解决实践教学中出现的各种问题。例如,在参考有关的实践教学评价指标体系[11,15]研究基础上,建立了可执行的应用气象学专业实践教学环节评价指标体系(见表1),通过该指标体系,能对专业内各实践教学环节的授课效果进行客观地评价与比较。

6结语

实践教学体系建设是个系统工程,5个体系要素构成实践教学体系的基本框架,目标是先导,内容是核心,管理是调控,条件是前提,评价是反馈[5]。除此之外,要想真正发挥实践教学活动的作用,还需要依赖学校相关部门支持,同时需要借助学校相关专业的资源,方能培养出满足社会需求的专业人才。实践教学体系与理论教学体系都是本科生培养方案中不可缺少的部分,两者之间一定是相互独立,相互配合,不可脱离的关系[16]。实践教学体系是开放的体系,随着气象部门人才需求方向的转变,需根据实际情况做出相应的变化。注重加强实践环节,加强对学生从事气象行业业务的基本技能、获取和应用知识的能力以及创新能力的培养,才能培养出专业基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高的应用气象学专门人才,学生会受到业务部门的认可,以增加毕业学生的市场竞争力。


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