基于OBE理念的天气学课程教学改革

    薛宇峰 张树钦 龙景超 曹宁 朱凌晶

    摘 要：天气学是大气科学专业的一门专业核心课程，对学生专业知识结构的形成和应用技能的培养起着重要作用。基于成果导向教育（OBE）理念，从培养目标与毕业要求出发，确定课程教学目标，反向进行课程教学设计、整合教学内容、改革教学方法、重建考核评价体系，并对教学设计、教学策略和方法进行持续改进，初步形成以学生为中心、学习成果为导向、多元化的教学模式，提出了明确课程教学目标、优化整合教学内容、实现知识课堂向能力课堂转变、重建课程考核与教学评价体系等课程改革措施。

    关键词：成果导向教育（OBE）;天气学;课程改革

    中图分类号 G642文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）11-0169-03

    Exploration on Teaching Reform of Synoptic Meteorology Course Based on OBE Concept

    XUE Yufeng et al.

    （Guangdong Ocean University， College of Ocean and Meteorology， Zhanjiang 524088， China）

    Abstract： Synoptic meteorology is a core course of atmospheric science majors， which plays an important role in the formation of students′ professional knowledge structure and the cultivation of their application skills. Based on the concept of Outcomes-based education（OBE）， starting from the training objectives and the graduation requirements， this paper determines the course goal， carries on the backward teaching design， integrates teaching content， reforms teaching methods， reconstructs the assessment and evaluation system， and continuously improves the teaching design， teaching strategies and methods. A student-centered， results-oriented and diversified teaching model has been formed， and some reform measures are put forward， such as clarifying the teaching objectives， optimizing and integrating the teaching contents， realizing the transformation from knowledge classroom to ability classroom， and rebuilding the curriculum examination and teaching evaluation system.

    Key words： Outcomes-based education （OBE）; Synoptic meteorology; Curriculum reform

    成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）是一种以学生的学习成果为导向的教育理念[1]，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程所取得的学习成果，不仅仅关注知识的量化增长，更注重能力培养。OBE以学生为主体、以产出为导向、以持续改进为保障，注重能力培养、能力训练和能力创新，OBE已成为高等教育发展的一种国际趋势。

    1 天气学课程教学中存在的问题

    天气学是大气科学类本科专业的一门专业核心课，主要阐述天气系统和天气现象发生发展及其变化规律，并运用这些规律进行天气分析和预报的一门学科。该课程的主要教学任务是使学生掌握天气学的基本概念、基本原理和分析方法，为从事天气业务与科研工作奠定基础。天气学是一门理论与实践并重的学科，在课程教学过程中，不仅要重视理论基础知识的阐述，同时还必须将理论运用于实际天气过程的分析和预报中。目前，在高校天气学课程教学过程中，普遍存在一些问题，影响了教学目标的实现和教学效果的改进。

    1.1 教学理念陈旧 传统教育是以学科知识体系为导向，教学设计注重学科的需要，忽视了专业的需要，导致教师是实质上的教学主体，教什么、怎么教都由教师决定，教育教学困囿于知识中心、教师中心和教室中心的“三中心”范式[2]，学生只是被动接受，没有自主学习权。

    1.2 教学方式乏味 传统的“填鸭式”“一言堂”教学模式仍然是当前课堂教学的基本格局，只注重理论知识的传授，忽视了能力与素质的培养。天气学课程中公式复杂、内容抽象，需要较强的空间思维能力，而教学方式单一、乏味，学生无法有效参与，导致学习兴趣下降、积极性不高，最终导致教学内容更加难以理解，教学效果不理想。

    1.3 考核形式单一 教学过程及教学结果缺乏合理的成效评估体系。课程考核主要以平时成绩（30%）和期末考试成绩（70%）相结合的方式进行综合评定。部分学生平时不努力，期末考前划出重点，死记硬背应付过关。这种考核方式既不能全面体现学生真实的学习成效，也难以促进学生自主学习能力的提高。同时，这种考核方式也不能对应到具体的课程教学目标，无法对教师作出准确有效的教学评价，据此提出的教学改进措施缺乏针对性，无法很好地持续改进，教师的教学水平也不会有实质性的提升。

    1.4 教材范例过时 天气学课程是一门理论和实践高度结合的课程，但教材中引用的范例都是20世纪90年代前的典型天气个例，天气过程发生时间较为久远。在实际教学过程中发现[3]，陈旧的范例难以提升学生的学习体验和学习兴趣，学生没有切身体会，导致学习体验和教学效果不佳。

    2 基于OBE理念的天气学课程教学改革措施

    OBE的教育出发点是以学生为中心，充分渗透了生本教育思想，教师在整个教学過程中作为学生学习的引导者和学生成长的引路人，培养学生的各项学习能力，将“学到了什么”放在“怎样学习”“什么时候学习”之上，开展由学习产出驱动的课程活动，架构基于学生学习产出评价的结构体系。将OBE理念引入天气学课程教学中，以课程学习结束后学生最终取得的学习成果、所能展示的能力为出发点，实行结果导向的教学设计[4] ，也就是反向进行课程教学设计，逐步推进知识课堂向能力课堂的转变，帮助学生养成以探索为本、以能力提升为标的学习意识，促进教学效果和人才培养质量的稳步提高。

    2.1 明确课程教学目标，准确支撑毕业要求 以OBE理念为导向的教育注重学生最终取得的学习成果，课程教学目标的设置要能准确支撑毕业要求。天气学是大气科学专业重要的专业核心课，课程教学目标要求学生掌握天气学基本概念、各种天气系统发生发展的基本原理，以及对天气系统时空演变规律的分析方法，培养学生利用天气学基本原理和方法进行天气分析和天气预报的能力。因此，该课程既涉及基础理论知识，又涉及天气变化分析和预报的技能方法，对支撑毕业要求、培养学生自主学习的能力和品质、锤炼学生分析解决实际问题的能力具有重要作用。明确了课程目标，在开讲第一课绪论课中还要给学生交代清楚，使学生对课程有个整体认识，了解课程学习目的与要求、课程背景、主要内容、重点和难点以及考核方式等，聚焦于学生完成课程学习后能达成的能力成效，强调教与学的目标都应紧密围绕这些能力的达成，而不仅仅是课程考试成绩、学分绩点。

    2.2 紧密围绕教学目标，优化整合教学内容 结合大气科学专业要求与天气学课程特点和教学目标，优化整合授课内容，建立以能力为导向的天气学课程核心知识体系。首先，精选教学内容，将课程内容分为理论基础、分析方法和实践应用三大模块，从而有针对性地分配教学学时。其次，以培养应用型专业人才为目标，加强实践教学环节，通过典型历史个例研究、实况天气分析将天气学原理、理论知识融会贯通到具体的天气分析实践中。总之，课程教学内容的优化不仅强调基础知识的获得与原理的阐述，而且更加注重天气过程分析在今后天气预报实践中的运用。为了配合理论教学的需要以及更新教材中陈旧的范例，在整合教学内容过程中，要注重典型天气过程案例的收集与整理。现实世界每天的天气变化为天气学课程教学提供了极为丰富的素材，这就需要教师对相关素材进行有效整合。只有这样才能使教学内容更加全面、丰富，在此基础上达到理论与实际相结合的目的，有效提高学生的学习体验以及逻辑分析能力。

    2.3 改革教学方法，实现知识课堂向能力课堂转变 新时代多元化的学习环境中，课堂不再是知识的唯一信息来源。面对海量的学习资源，学生更倾向于碎片化的学习，喜欢尝试新鲜事物，手段多样、思维活跃，但思考问题的深度、广度不够。这就要求教师在教学过程中要善于引导，改变教学方法，找到适合学生的教学模式，打破传统“三中心”教学范式的樊篱，摈弃“教师要教什么”的思维定势，坚持学生“学什么”“怎么学”的主导思想，以学生学习成果为导向，对教学活动进行反向设计、正向实施和持续改进。

    教学过程中，可以在时间、空间、内容上实施开放式教学，将学生聆听、理解和记忆知识的单向灌输转变为自主获取、多向交流[5]。教师应当秉承为不教而教的理念，倡导既重教又重学的教学策略，针对不同的教学内容，每一章节每一小节确立不同的教学目标，实施多元化的教学模式。基于案例的启发式教学、基于项目的参与式教学、基于问题的研讨式教学、适时地翻转课堂，提高学生的参与意识和思考能力，引导学生去主动获取知识、培养能力、增强素质。充分利用各种教学资源和教学手段，如MOOC、超星学习通、雨课堂、微信、QQ等，增加线上线下讨论、答疑、作业、测验，结合现实生活中天气与气候变化的重大事件，多维度调动学生的学习积极性，培养学生乐于探究新问题并运用天气学基本原理和基本方法去分析真实天气变化的问题，锤炼学生对实际问题的分析判断能力，实现知识课堂向能力课堂的转变，保障每个学生都有达成学习成果的机会。

    2.4 重建课程考核与教学评价体系，持续改进教学设计和教学方法 基于OBE理念，课程考核应聚焦在学生取得的学习成果上，既要考查学生对理论知识的掌握，还要检验学生是否具备了毕业要求所确定的能力和素质。同时，教师作为被评价对象，其课程教学设计、教学实施策略等也应纳入评价体系。因此，建立评价目标明确、检验标准详尽、检验方式可行的课程教学评价体系，检验是否达到预期的课程教学目标并实施持续改进。天气学课程考核分为形成性考核和终结性考核，形成性考核包括课堂考核（考勤、问答、讨论、小测试等）、课后作业、项目报告或小论文等，终结性考核包括期中和期末考试。总评成绩中，形成性考核与终结性考核各占50%，以提升形成性考核的重要性。在课堂考核环节，加强小组合作与研讨、典型天气个例的归纳总结、实际天气预测的分析会商等内容的考查;课堂小测验以客观题为主，考查学生对知识点的理解和掌握，借助线上智慧工具可以简单快捷完成;课后作业以主观分析题为主，训练学生综合运用课堂所学理论知识分析问题和解决问题的能力。项目报告是针对一些专题进行分析探讨后提交的总结，体裁不限，可以是记叙文、议论文或研究性小论文，目的是培养学生的思维能力、总结能力和写作能力。这样，将考核评价聚焦在学习成果上，突出对学习过程的评价，以不同的考核方式实现对学生知识掌握、能力提升、素质培养的考查。

    除了课程考核结果，对教师的教学评价，还需要做好教学资料的收集和整理工作，包括教学目标、教学设计方案、教学内容、教学实施方式、实施效果、教学反思等。总之，所有为课程设计和教学过程准备的资料都需要完整地收集起来，形成课程档案，作为教学评价的另一部分，结合学生评教、督导和同行评价，最终获得客观、真实、全面的教学评价结论。据此，对评价结果进行逐层反馈，就能够精确定位到教学环节中教学设计、课程目标以及教学实施过程存在的不足和优势，进而有针对性地对课程教学进行持续改进，不断改善教学效果，提升人才培养质量。

    3 小结

    结合大气科学专业培养目标和毕业要求，在天气学课程教学改革实践中，坚持以学生为中心，明确教学目标，将理论与实践紧密结合，针对课程重点与难点，采用多元化的教学方法及系统性的考核评价方式，持续改进教学设计和教学方法，有效提高学生分析和解决问题的综合能力，为培养厚基础、强专业、重实践的复合型应用人才奠定坚实基础。

    参考文献

    [1]Spady W. G..Choosing Outcomes of Significance[J]. Educational Leadership，1994，6（51）：18–22.

    [2]洪志忠，别敦荣.学习素养视域下的大学教学改革[J].高等教育研究，2020，41（6）：64-71.

    [3]杜宁珠，王丽娟.“天气学原理”教学中的体会与思考[J].江苏科技信息，2016，35（12）：44-46.

    [4]赵炬明.什么是好的课程设计[J].高等教育研究，2020，41（9）：84-87.

    [5]李志义.适应认证要求推进工程教育教学改革[J].中国大学教学，2014（6）：9-16.

    （责编：徐世红）