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"海洋气象学"课程教学知识点设计与教学实践论文

发布时间:2024-03-19 11:16:04 文章来源:SCI论文网 我要评论














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   摘要:为了培养海洋科学与大气科学交叉复合型人才,文章首先说明了“海洋气象学”课程教学目标及教学 存在的问题,然后对“ 海洋气象学”课程教学知识点进行了设计,最后论述了“海洋气象学”课程教学实践。

  关键词:"海洋气象学"课程,教学知识点,教学设计

  课程是高校人才培养的重要渠道,而“金课”已成 为新时代高等教育改革最重要的关键词之一[1-3]。一流 的大学要有一流的学科 , 一流的学科要有一流的课 程,“金课”建设已成为高等教育的自觉追求。当前,课 程建设对课程内容提出了更高的要求。即课程内容需 要科学完整,课程内容需要与时俱进,课程内容需要 跟踪学科前沿,课程内容需要进行动态更新 。笔者认 为,在课程教学知识点的设计方面,要能够体现课程 建设对课程内容的要求[4-6]。通过对课程教学知识点的 设计,能够有效地提升课程教学效果[7-8],同时有助于 构建课程的知识结构和整合课程的内容体系[9-10] 。基 于此,面向“ 金课”建设及新时代对课程内容的高要 求,本文拟结合“海洋气象学”课程,在说明教学目标 及教学存在的问题的基础上,对教学知识点设计与教 学实践加以探讨。

  一、“海洋气象学”课程教学目标及教学存在的 问题

 
 “ 海洋气象学 ”课程是面向海洋科学专业本科一 年级学生开设的一 门专业课程。该课程内容既涉及大 气又涉及海洋,具有海洋科学与大气科学学科交叉的 属性,故该课程的设置有助于海洋科学与大气科学交 叉复合型人才的培养。“海洋气象学”课程教学目标主 要包括:在知识层面,使学生通过课程学习能够掌握 “ 海洋气象学”的基础知识和基本理论;在能力层面, 使学生通过课程学习能够初步掌握运用“ 海洋气象 学”知识解释海上天气系统的能力,对海洋气象和地 球环境等前沿热点问题具有进行综合分析和思考的 能力,并且具有运用海洋科学与大气科学交叉知识对 相关问题进行跨学科分析和思考的能力;在素质层面,使学生通过课程学习具有海洋科学与大气科学交 叉复合型人才应具备的跨学科基础知识储备,且注重 培养学生的创新意识和科学素养,让学生具备在今后 从事相关专业工作的专业素质。

  “ 海洋气象学 ”课程在以往教学中存在的问题主 要如下:教学内容更新不及时,没有很好地做到与时 俱进,且相关领域的新热点问题和新研究成果没有被 及时地融入教学内容;教学方法比较单一,没有有效 地实施创新性教学方法 , 导致新型课堂未能建立;没 有很好地实现从“教师中心”向“ 学生中心”的转变,也 没有突出增强学生的自主学习能力,且教学中对知识 的理解和掌握 、获取知识的方法的传授还存在不足; 课程思政元素融入不够充分,尤其没有将专业知识点 与思政元素有机自然融合;在“两性一度”(高阶性、创 新性、挑战度)方面尚有差距。


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  二、“海洋气象学”课程教学知识点设计

  
为了进一步优化教学内容及提升教学内容的系 统性,笔者对“海洋气象学”课程主要部分(包括绪论、 海洋气象要素和气象学基础知识、海上天气系统与天 气特征、海洋与气候变化等)的教学知识点进行分析 总结和剖析梳理,并注意将每节课的教学知识点在思 考题目中予以体现。

  在绪论部分,主要的教学知识点包括:海洋气象 学的主要研究内容和学科介绍、海洋气象学对社会和 生活的重要性、海洋气象学的学科交叉属性与学科交 叉复合型人才 、我国海洋气象学的学科发展历史、海 洋气象学研究采用的主要研究方法、海洋与大气之间 的相互作用、海洋对天气和气候的重要影响 。这部分 内容相关的思考题目包括:①海洋气象学的研究内容包括哪些;②海洋与大气之间的相互作用体现在海洋 与大气之间可以交换哪些物理量;③我国海洋类高校 海洋气象学研究方向主要集中在哪些方面;④海洋和 大气科学研究采用的三种主要的研究方法及其手段 具体是什么 。通过该部分知识点的教学,让学生了解 海洋气象学在社会发展中的重要性、发展过程及该学 科的主要研究内容,熟悉我国海洋气象学科的发展历 史及取得的丰硕成果,理解海洋气象学的主要研究方 法及海洋对天气和气候的重要性 。 同时,在这些知识 点教学中,教师要自然地融入学科交叉与科研创新等 思政元素,因为学科交叉在科技创新中的重要性日益 突显,多学科、多领域交叉已成为现代和未来科技发 展和创新的驱动力 , 故融入学科交叉与科研创新,能 够让学生体会到课程所具有的海洋科学与大气科学 的学科交叉融合属性,进而引出学科交叉与科研创新 的思政点 。 比如,结合最近频繁发生的一些极端天气 和气候异常事件,强调海洋在这些天气和气候异常事 件中的重要作用,让学生认识到海洋对天气和气候的 重要性;结合《中国科学报》关于中国海洋大学海洋气 象学科发展之路的新闻报道,让学生了解中国海洋大 学海洋气象学科发展的历史;通过对老一辈海洋气象 学家王彬华先生相关事迹的介绍,引出老一辈科技工 作者爱国、创新、求实、奉献、育人的科学家精神及艰 苦奋斗、不屈不挠、勇攀高峰、追求真理的科研精神的 思政点。

  在海洋气象要素和气象学基础知识部分, 主要 的教学知识点包括:大气层结与大气成分、主要海洋 气象要素的基本定义和特征(包括气温、气压 、空气 的水平运动—风 、大气环流、大气湿度 、空气的垂 直运动和大气稳定度、云、降水、雾等)。这部分内容 相关的思考题目包括: ①哪些大气成分可以显著影 响天气和气候;②什么是“拉波特效应”?什么是细颗 粒物和可吸入颗粒物;③空气增热和冷却的各种方 式分别对应什么样的物理过程;④什么是大气热浪 和海洋热浪,全球变暖可能对大气热浪和海洋热浪 产生什么影响;⑤为什么气压表又称为“ 晴雨表 ”; ⑥利用单位气压高度差与温度的关系 , 判断以下的 压强系统是深厚系统还是浅薄系统:冷性高压、暖性 低压、冷性低压、暖性高压;⑦利用风压定律判断北 半球的低气压中心会驱动出什么方向的风 (大气运 动);⑧根据摩擦层的风压定律判断受地面摩擦力的影响,近地面的低层大气的风向有什么变化,对于 北半球的低压中心,低层大气的风场在地面摩擦力 作用下会出现什么特征? 根据以上结果,分析为什 么低压和高压系统可以产生不同的天气;⑨北半球 的 1 月份和 7 月份,欧亚大陆和西北太平洋海平面 气压场分别主要受什么气压系统的控制? 由于不同 季节海陆高低压分布的不同,冬季和夏季的亚洲区 域主导风向会有什么改变; ⑩比较海陆风与季风, 有什么相似和不同的地方;-1什么是回南天;-12 如 何利用大气稳定度的判据判断大气的稳定度状况; -13全球降雨的分布有哪些特征? 为什么纬度 30 度 附近的平均降雨量少;-14海雾通常是什么类型? 陆 地雾多是什么类型? 北极烟雾是指哪种类型的雾? “ 十雾九晴”通常指的是哪种类型的雾;-15气候变暖 背景下,全球降雨特征可能发生怎样的变化 。通过 该部分知识点的教学,让学生掌握主要的海洋气象 要素及其变异可以引起的天气和气候异常现象,并 能够运用各气象要素基础知识分析气象要素特征 的变化 。另外,在学习海洋气象基础专业知识的同 时,要让学生了解相关的最新研究成果,如全球气 候变化对降雨变率的影响、大气和海洋热浪事件的 变异、南半球臭氧层空洞的变化可以引起南半球大 气环流的改变等方面的最新研究成果。

  在海上天气系统与天气特征部分,主要的教学知 识点包括:气团和锋、锋面气旋、冷高压与寒潮、副热 带高压、热带气旋、西风带高空天气系统、热带辐合 带、东风波、热带云团、中小尺度天气系统(雷暴、龙卷 风等)、海洋气象灾害、天气图与天气预报、气象卫星、 常用的气象站观测仪器等。这部分内容相关的思考题 目包括: ①影响我国天气的最重要的气团有哪些; ②江南的梅雨及“清明时节雨纷纷”是与什么锋面类 型有关的天气;③锋面气旋的四个发展阶段是哪些阶 段?哪个阶段是温带气旋强度最强、风力最大的阶段; ④怎样理解寒潮与全球变暖的关系;⑤分析说明西北 太平洋副热带高压对我国的天气和气候有哪些影响; ⑥什么是华南前汛期和华南后汛期? 什么是华西秋 雨;⑦热带气旋的生成条件有哪些;⑧热带气旋和温 带气旋的相同点与不同点有哪些;⑨为什么精确地预 报台风的强度,必须考虑台风与海洋之间的相互作用 过程? 当一个台风遇到一个海洋暖涡的时候,推测这 一 台风的强度可能发生的变化;⑩2014 年美国冬季的寒冷天气主要与什么异常活动有关;#1龙卷风的水平 尺度很小,地转偏向力影响较小可以忽略,因此龙卷 风可以用什么风的模型来表征;12#什么是飑线? 什么 是下击暴流;13#什么是海洋气象灾害? 其主要的类型 有哪些;14#在我国的天气图中,风羽里的一个长杠、短 杠和三角旗分别代表多大的风速;15#天气预报的三种 主要方法是什么?什么是数值天气预报 。通过该部分 知识点的教学,教师要让学生掌握各种主要海上天气 系统的定义、特征及天气特征,学会运用相关海洋气 象学知识分析海上天气系统及其相关的天气特征,熟 悉海洋气象灾害、天气图与天气预报等方面的基础知 识,了解相关的最新科研进展和研究成果(如全球气 候变暖对台风活动的影响 、全球变暖与寒潮的关系、 极地涡旋对寒潮的影响、全球气候变化对北极雷暴增 多的影响等),进而使学生能够对海洋气象和地球环 境等前沿热点问题进行综合分析。

  在海洋与气候变化部分,主要的教学知识点包括 海洋在全球气候系统中的重要性、海洋水文动力环境 在全球变暖背景下发生的变化、不同时间尺度的气候 变异过程、碳中和与碳达峰等 。这部分相关的思考题 目如下: ①为什么海洋对全球气候变化有重要的影 响;②在全球变暖背景下,海洋环境在发生哪些变化; ③海洋对于减缓全球变暖可能起着哪些作用;④引起 全球海平面上升的因素主要有哪些;⑤在全球变暖背 景下,海洋深层环流有什么变化趋势?通过温度、盐度 的变化引起的海水密度的变化来分析海洋深层环流 形成过程可能发生的变化,以及这种海洋深层环流的 变化趋势可以对气候产生什么样的反馈影响;⑥什么 是和碳中和与碳达峰;⑦什么是大气遥相关;⑧东部 (EP)型 ENSO 和中部(CP)型 ENSO 对应的海温异常 有什么不同? 为什么两类 ENSO 产生的气候影响不 同;⑨什么是印度洋偶极子;⑩什么是冰雪— 反照率 反馈?冰雪— 反照率反馈是正反馈过程还是负反馈过 程; #1古气候可以用哪些代用资料来反演; 12#下列 ENSO、PDO、AMO、IOD、MJO、AO、ENSO Modoki 气 候 现象中,属于季节内尺度的有哪些? 属于年际时间尺 度的有哪些?属于年代际或多年代际时间尺度的有哪 些;13#列举影响全球气候变化的自然因素 。通过该部 分知识点的教学,教师要让学生了解有关海洋与气候 变化的最新科研成果 。例如,在全球海平面的变化方 面,让学生了解 Nature 期刊 2020 年发表的关于 1900年以来全球海平面变化原因的评估的研究成果;在海 洋热浪事件的变化方面, 让学生了解 2020 年 Science 期刊发表的关于人类活动引起的气候变化可以使海 洋热浪事件发生概率显著增加的研究成果。


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  三、“海洋气象学”课程教学实践

  在“ 海洋气象学”课程教学过程中,笔者采用了 “ 回顾— 引入—正课—练习— 总结”五步过程法,以安 排教学各个环节 。在“ 回顾”环节,通过课堂提问的方 式对上节课的专业知识内容进行回顾,促使学生能够 迅速进入上课的学习状态。例如,在讲授“大气的水平 运动—风”这一节内容时,首先对之前一节课关于 “ 气压”的相关内容进行回顾,通过课堂提问的形式让 学生解释为什么气压表又称为“ 晴雨表”,以及如何判 断压强系统是属于深厚系统还是浅薄系统。在“ 引入” 环节,以恰当的方式引入本节课的新内容,首先让学 生明确“海洋气象学”专业知识内容的学习要点和核 心问题,以便使学生能够带着问题及清晰的目标展开 接下来的学习,从而提高学习效率 。例如,在讲授“大 气的水平运动—风”这一节内容时,首先引导学生 思考风是如何产生的,以及大气的气压与风之间是否 存在一定的联系,从而从上节课关于“气压”的内容过 渡到本节课“大气的水平运动—风”的内容 。在“ 正 课”部分,注意授课内容之间的逻辑联系(如在海洋气 象要素和气象学基础知识部分,注意各个海洋气象要 素之间的联系),明确各个专业知识点的逻辑位置,让 学生能够更顺利地跟上课堂的授课节奏 。例如,在讲 授“大气的水平运动—风”这一节内容时,要特别注 重基本物理概念的讲解,包括地转风 、梯度风、旋衡 风、热成风、自由大气的风压定律、摩擦层中的风压定 律、涡度和散度等相关的物理概念,并引导学生理解 这些物理概念之间的逻辑联系 。在“练习”环节,通过 学习通的随堂练习等形式,让学生对本节课的专业知 识点进行习题练习和小测试,以检验学生本节课的学 习效果及对知识点的掌握情况,这有助于学生即时了 解自己的学习效果并能够即时地进行相应的查漏补 缺。例如,结合风压定律的相关内容,让学生判断在给 定的一些气压分布状况的情况下可以产生怎样的风 场运动 。在“ 总结”环节,对本节课的专业知识点的逻 辑链条进一步进行总结,帮助学生对整节课的专业知 识点进行更整体全面的把握。例如,在总结“大气的水 平运动—风”这一节内容时,特别要强调相关物理概念及对风压定律的理解,风压定律体现了风与压强 之间的物理关系,从而能够将前一节课“气压”的内容 与本节课“大气的水平运动—风”的内容联系起来, 帮助学生理解前后不同章节内容之间的逻辑联系。

  笔者在教学中 , 还采用了其他一些教学方法来 促进学生学习效果的提升 。具体来说,利用质疑激趣 法,让学生带着问题来参与学习,并激发学生的学习 兴趣和求知欲望,引发学生的联想和想象,以促使学 生对全球气候和环境问题进行深层次的思考; 利用 自主探究法,鼓励学生自主探究,以增强学生的主动 学习意识,使学生在学习中掌握获取知识的方法;利 用辩证交流法 , 组织学生在课上或课下对相关的全 球气候和环境问题展开辩论与交流 , 从而加深学生 对相关问题的认识和理解;利用联结变通法,鼓励学 生将不同的知识点联系起来 , 发现不同知识点之间 的内在联系 , 以培养学生对问题进行全面综合分析 的能力与思维 。例如,格陵兰岛冰层的快速融合与其 他全球变化问题(海平面上升、海洋深层环流改变 、 北极放大增温效应、冬季极寒天气频发、北极地区的 雷暴现象增多等)之间可能存在着联系,故通过引导 学生对这些问题从不同角度开展全面综合分析,能 够培养学生分析全球气候和环境问题的综合能力与 高级思维。

  此外,在课程思政的融入和实施方面,笔者采用 的方式主要包括故事讲述、案例分析、言传身教、小组 研讨及汇报、图片欣赏、观看微视频和纪录片等,也可 以将多种方式结合起来 。例如,在海洋与气候变化部 分,笔者积极引导学生对全球气候变化、海洋生态文 明建设 、碳达峰与碳中和等热点问题进行关注和思 考 , 并通过观看全球气候变化相关微视频和纪录片, 加深学生对相关问题的理解,同时通过采用对相关热 点问题进行小组研讨及汇报的形式,培养学生的团队 协作精神,增强了学生勇于探索的创新精神和善于分 析问题的思维能力 。换言之,在课程思政的融入和实 施过程中,挖掘了思政元素,使教学内容更有广度;突 出了思政目标,使教学方法更有深度;融入了思政故 事,使教学过程更有温度;提升了思政效果,使教学评 价更有力度。

  四、结语

  本文针对以往存在的教学内容更新不及时及不 能与时俱进的问题,对“ 海洋气象学”课程教学知识点进行分析总结和剖析梳理 , 注意及时将最新科研 成果融入授课内容 , 促使授课内容能够更好地体现 最新的研究进展和学术前沿 。这样,授课内容能够更 好地做到与时俱进,及时动态地更新知识,并促使教 学资源变得更加丰富多彩 。针对以往教学方法比较 单一及教学中没有很好地实现从教师中心向学生中 心转变的问题, 笔记在课程教学中尝试采用了“ 回 顾— 引入— 正课— 练习— 总结”五步过程法、质疑激 趣法、自主探究法、辩证交流法、联结变通法等多种 教学方法,促使教学方式和手段变得更加丰富,并注 意改变以往学生多以被动接受的心态对待学习的状 态 , 且鼓励学生自主探究, 增强学生的主动学习意 识,使学生在学习中掌握了获取知识的途径 。针对课 程思政元素融入不够充分的问题, 通过体现海洋专 业特色与融入海洋精神内涵的课程思政的实施,促 进了学生在理想信念、个人修养、学习兴趣、科学素 质等方面的提升,也实现了课程思政在价值引领、素 质提升、能力培养方面的目标 。针对在“ 两性 一度 ” (高阶性、创新性、挑战度)方面尚有差距的问题,在 课程教学中更加注重培养学生分析全球气候和环境 问题的综合能力与高级思维 , 即引导学生剖析全球 气候和环境问题,拓展知识广度和学科维度,进而以 知识融合和学科交叉培养学生勇于探索的综合能力 和善于分析的高级思维。

  参考文献:

  [1] 吴岩.建设中国“金课”[J]. 中国大学教学,2018(12):4-9.

  [2] 解德渤.如何打造“金课体系”:大学课程改革的框架设计与制度 创新[J].四川师范大学学报(社会科学版),2020.47(1):96-101.

  [3] 丁键,于锦裸,尉洋.基于“两性一度”的混合式“金课”建设策略[J]. 陕西教育(高教),2022(12):57-59.

  [4] 贾文友 ,刘莉 ,许德章 , 等 .基于专业知识点梳理的课程改革探 索[J].中国电力教育,2014(3):113-114.

  [5] 乔聪震, 陶借偶,马新起,等. 以知识点群构筑化工类本科专业基 础核心课程[J].理工高教研究,2009.28(2):138-141.

  [6] 郝丽丽.大学英语课程思政教学中思政点与知识点融合的路径 方法[J].校园英语,2020(37):28-29.

  [7] 李听光,王红梅,邓红星,等.基于核心知识点的“交通运筹学”课 程教学改革研究[J].当代教育理论与实践,2015.7(6):54-55.

  [8] 杨娥,王雪莲,谢志红.基于知识点构建方法的《建设工程投资控 制》课程研究[J].江西建材,2019(5):219-222.

  [9] 于效宇,刘艳.“高频电子线路”课程知识点总结与教学实践[J].电 气电子教学学报,2016.38(2):106-108.

  [10] 孙丽艳,段凯宇,周健,等.基于多维结构的大学课程知识点数据 分析[J].晋中学院学报,2020.37(3):59-62.
 
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