“海洋气象学”课程教学知识点设计与教学实践.pdf
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1、西部素质教育2023 年 12 月第 9 卷第 23 期“海洋气象学”课程教学知识点设计与教学实践王磊,骆鉴洲,翁锦文,骆蔚健(广东海洋大学海洋与气象学院,广东 湛江,524088)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
2、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
3、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
4、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。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
5、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:淤海洋气象学的研究内容DOI:10.16681/ki.wcqe.202323043作者简介:王磊(1979),男,教授,博士。研究方向:海气相互作用与气候变化。注:本文系 2022 年度广东海洋大学本科教学质量与教学改革工程“课程思政”示范课程项目(编号:PX-6223458);2021 年度广东海洋大学本科教
6、学质量与教学改革工程教学团队项目(编号:202188);2021 年度广东海洋大学研究生教育创新计划资助项目(编号:202109);2022 年度广东省研究生教育创新计划资助项目(编号:2022SFKC_057)。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;教学设计中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:2095-6401(2023)23-0179-04西部素质教育2023 年 12 月第 9 卷第 2
7、3 期包括哪些;于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;盂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;榆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,
8、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
9、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:淤哪些大气成分可以显著影响天气和气候;于什么是“拉波特效应”?什么是细颗粒物和可吸入颗粒物;盂空气增热和冷却的各种方式分别对应什么样的物理过程;榆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;虞为什么气压表又称为“晴雨表”;愚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;舆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);余
10、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;俞北半球的 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;逾比较海陆风与季风,有什么相似和不同的地方;輥輯訛什么是回南天;輥輰訛如何利用大气稳定度的判据判断大气的稳定度状况;輥輱訛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;輥輲訛海雾通常是什么类型?陆地雾多
11、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;輥輳訛气候变暖背景下,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、
12、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:淤影响我国天气的最重要的气团有哪些;于江南的梅雨及“清明时节雨纷纷”是与什么锋面类型有关的天气;盂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;榆怎样理解寒潮与全球变暖的关系;虞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;愚什么是华南前汛期和华南后汛期?什么是华西秋雨;舆热带气旋的生成条件有哪些;余热带气旋和温带气旋的相同点与不同点有哪些;俞为什么精确地预报台风的强度,必须考虑台风与海洋之
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