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大国农业 气象万千:《农业气象预报和情报》课程思政教学案例


一、课程基本情况

(一)课程名称:《农业气象预报和情报》

    《农业气象预报和情报》是应用气象专业(含公共气象服务)本科生的重要专业基础课程和主干课之一,属于专业核心课程,总学时数为32。课程在农业生产与气象条件的相互作用基础上,结合我国现代农业气象业务服务工作的发展和需要,主要介绍农业气象情报的种类、编制原则和步骤,农业气象预报的理论依据、农业气象预报的统计学方法、天气学方法、气候学方法、数值模拟技术等方法,为学生掌握分析和预测气候条件对农业生产的影响和产量预测的方法奠定良好基础。

(二)课程目标:

    《农业气象预报和情报》课程作为高等学校应用气象、农业气象、农学等专业必修课程之一,目的在于使学生系统掌握农业气象预报和情报的基本理论和基本技术方法,培养学生的实际业务技能,对现代农业气象预报预测工作及开展农业气象服务的重要性有深入认识,增强学生分析解决实际问题的能力,培养学生的探索精神和创新意识,培养树立科学的世界观、人生观和价值观,从而自觉地增强学习的紧迫感和使命感,更有利于学生入职后快速开展相关业务工作及角色转变。参考应用气象专业毕业要求制定的《农业气象预报和情报》课程目标涵盖知识、能力、素养三个元素,具体课程目标及达成途径见表1。

(三)主要参考教材:

    1. 景元书主编,现代农业气象预报,气象出版社,2021,第1版。

    2. 杨继武主编,农业气象预报和情报,气象出版社,1994,第1版。

二、课程思政教学设计思路

(一)总体思路

    专业课的课程思政是“课程承载思政”、“思政寓于课程”的完美诠释。作为农业气象科学的一门分支学科,农业气象情报预报是气象科学为农业生产服务的一种重要手段和有效形式。能够根据当代农业生产需求,利用现代农业气象预报和情报方法与工具,准确及时地向各级党政领导机关和农业生产职能部门提供必要的农业气象信息、技术推广应用和决策咨询等农业气象服务,是每个农业气象科技工作者的重要职责和基本技能。《农业气象预报和情报》课程正肩负培养现代化气象行业高级专业技术或科学研究人才的重要使命,因此,在课程思政教学过程中,注重在价值传播中凝聚知识底蕴,在知识传播中强调价值引领,深入挖掘专业课思政元素,实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一,并贯穿于课程思政教学的全过程。

(二)课程思政元素及目标

    结合我国国情与经济社会发展的实际、学科发展的总体情况以及课程教学内容的设置,课程思政元素主要从以下几个方面挖掘:

    1.培养学生的民族自豪感以及爱国主义情感,坚定文化自信。结合我国古代农业气象学方面的伟大成就,如二十四节气、农业气象谚语,以及《齐民要术》等农学著作中不违农时、农用天气的占验、农业气象灾害的防御等研究成果,恰当生动地引入相关课程内容,在传承文明的同时,唤醒学生心中沉睡的中国传统农耕文明烙印,增强学生的民族自豪感和爱国主义情感,激发学生为中华之复兴而读书的雄心壮志。

    2.培养学生的“大国三农”情怀。结合我国现代农业的发展,农业防灾减灾、国家粮食安全保障、农业应对气候变化等诸多方面对农业气象业务提出的新要求,引导学生以强农兴农为己任,增强气象服务农业农村现代化、服务乡村全面振兴的使命感和责任感,树立把论文写在祖国大地上的意识和信念,培养爱农创新人才。

    3.培养学生的唯物主义辩证法思维。在气象科学中,有很多相似或者近似理论,它们会使所研究的问题趋于简单化,其实渗透着“抓住主要矛盾,解决关键问题”的自然辩证法思维。这和农业气象预报和情报服务工作中应遵循的“抓住关键气象问题,有的放矢地开展农业气象服务”的原则是一致的。

    4.培养学生的科学精神。作为气象类专业课,在课程教学过程中,不应忽略对古今相关科学家的介绍。教育学生不仅要学习他们留给我们的知识财富,更要学习他们一丝不苟,求真务实的科学精神。

    5.讲国家战略、讲红色故事,传承红色基因。结合专业课内容,将国家战略和学科发展与个人成才联系起来,如讲中国精准扶贫,可以让学生了解国家建设成就,强化制度自信;讲红军长征等红色故事,可以强化学生政治自信,学习前辈先烈的革命精神,树立坚定的理想信念和不畏艰险、迎难而上的勇气。课程结合中国气象防灾减灾工作成就开展研讨,还可以让学生对行业职能有系统综合的认识,坚定投身气象事业的决心和信心。

三、课程思政教学方法与手段

    课程采用线上线下融合式教学模式。2020年春季学期,由于受新冠肺炎疫情影响,根据学校疫情防控工作领导小组的统一部署,《农业气象预报和情报》线上课程在“南信大教育在线平台/超星学习通”如约上线,并通过QQ课程群开展线上辅导、答疑教学环节。线上教学保证了教学活动顺利实施,也为线上线下融合教学模式积累了有益的素材和经验。

    线上教学过程中充分利用素材资源包括课程内容视频、PPT、教案、单元内容提要、讨论题、单元测试和作业任务等,通过教师讲授为主,辅以设疑法、展示法、讨论法、练习法的教学方法,系统地向学生传授科学知识,传播思想观念,发展学生的思维和解决问题的能力。通过QQ群,课程期间每周安排固定时间集体线上答疑,并随时解答个别学生疑问。

    为避免线上网络教学+线下多媒体教学融合式现代化教学手段给学生带来的“只入眼,不入心”的学习效果,恢复线下教学后,课程注重利用多媒体优势,开展展示性教学并适当配合板书的传统教学手段,实现视听结合、兼用形象与声音来呈现教学内容,见图1和图2。 

    课程组还积极为广大学生创造走出去、看一看的机会,如到南京市下辖的溧水区、高淳区气象局见证农业气象现代化建设的伟大成就,并开展当地特色农业气象服务实践活动。通过具体的农业生产活动和气象服务体验,使同学们深刻认识到气象条件对农业生产的重要影响,以及特色农业气候资源的开发利用对乡村振兴的现实意义。准确及时的农业气象预报和服务很大程度上使现代农业生产摆脱了“看天吃饭”的局面,在不断加强农业气象保障服务能力建设的基础上,已逐步使我国农业走上“看天管理”之路,这个道理,百闻不如一见(图3和图4)。

四、教学过程

    以下以2019-2020学年第2学期线上课程教学过程为例,授课对象为2017级应用气象专业学生,学生人数102人,课程内容为1.1节农业气象预报和情报的目的和作用。

(一)授课要求

    教师要求学生确保电脑、手机使用正常,学习通、QQ客户端使用正常,保持网络通畅。学生通过南信大教育在线/超星学习通平台,于课程时段完成网上签到、视频学习、PPT、教案和学习内容提要下载、单元测试任务点;课程当天晚上20:00通过QQ群,由教师组织发布白天课程学习任务中单元测试题答案解析,在QQ群集体答疑环节,学生积极发言并参与课堂讨论。

(二)课程思政教学过程

    1.课前准备

    由于本节是课程首次教学活动,为激发学生学习的热情,确保疫情下的学习卓有成效,课程在开课前特意录制了“课程介绍”视频。在充分学情调查的基础上,引导学生理解农业气象工作的首要任务就是要应用农业气象科学技术,围绕农业生产中出现的主要气象问题,积极开展农业气象服务,向各级党政领导机关和农业生产单位提供精准的农业气象信息,为制定趋利避害、防灾减灾救灾决策提供科学依据。课程介绍中将农业气象科技工作者的职责担当与抗击疫情的医务及科研工作者相联系,激励学生“也许在重大农业气象灾害来临之前,未来的你可能就是拉响警报并开展服务的那个人”,使命感油然而生。并进一步提出期望,希望同学们通过本课程的学习,能掌握编制各类农业气象预报和情报的基本原理、思路和基本的技术方法,特别注意培养自己独立思考,动手动脑的能力,为以后从事相关工作做好准备!

    借开课机会,“课程介绍”中提到了农业以及农业气象的未来。在2020年新冠肺炎疫情防控最严峻的当口,每个人都切实感受到了“手中有粮,心中不慌”的真理和“祖国强大”的力量。利用疫情下的共情体验,肯定了农业是社会安定的基础,农业不兴,则百业不兴。而农业气象情报预报就是农业气象服务工作中最直接发挥防灾减灾职能,最具体的气象服务工作。再结合现代经济社会的发展,结合2020年“中央一号”文件中连续17年继续对气象为农服务工作提出的明确要求,鼓励每一位同学一定要坚定自己的专业信心,好好学习科学本领,服务社会!图5为“课程介绍”视频内容片段。

    2.线上教学过程

    教学实施过程中,以关注学生的进步和发展为教学理念,从基本概念入手,循序渐进,最后使学生明确农业气象预报和情报在气象服务中的地位和作用,教学过程中结合时事,充分发挥课程思政功能,激发学生爱行业、爱国家的情感,完成教书与育人相统一的教学目标。

    首先,课程讲解开门见山,先解释基本概念,包括农业气象预报、情报的定义以及农业气象指标。强调预报和情报之间相互结合,相互补充才能发挥防灾减灾的重要作用。由于农业气象指标是农业气象预报和情报区别于其他气象服务情报预报产品的重要标志,所以在解释基本概念时,包含对农业气象指标的释义,为引出下一个知识点打下伏笔。

    然后,通过举实例、作比较的方法,对比分析了一般性气象预报和农业气象预报的异同,使学生明确农业气象预报和情报与一般性气象预报和情报既有区别又有联系,农业气象预报是将一般性气象预报用于服务农业生产的具体表现形式,是对一般气象预报服务产品的进一步解释应用,见图6。由于农业气象预报和情报比一般性的气象预报和情报更具体、更确切地回答了农业生产中提出的气象问题(如实例中针对农业生产中早稻播种和育秧的需要,以及农事季节的天气条件,要通过综合分析提出早稻适宜播种期的预报),并结合农业气象指标(水稻适宜播种的温度指标和烂秧指标)对某些气象条件进行分析和鉴定,有很强的针对性,深受农业部门和生产单位的欢迎,所以是一般性气象服务无法代替的(一般气象预报和情报只给出天气现象、温度、降水气象要素预报结果,没有结合农业生产也没有结合农业气象指标),进而为引出第三个知识点农业气象预报和情报在为农服务中的作用和目的做了衔接。

    那么,农业气象预报和情报的作用和目的到底是什么呢?为了回答这个问题,将我国农业大国这一基本国情、气象灾害多发的气候特点、全球疫情与国家发展战略目标等结合起来,说明以农业气象预报和情报为主的农气服务在保障国民经济发展、克难攻坚中的重要作用(见图7),在教学的同时,达到激发和鼓励学生爱行业、爱国家的高尚情感的教学效果。 

    最后,课程对本次学习内容进行小结。通过课程学习承载的思政教育,培养学生的民族自豪感以及爱国主义情感,鼓励大学生要时刻清醒地认识到自己肩负的历史使命,用“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”的恒心守住气象人的初心,为建设美丽富强中国而努力奋斗。线上课程以毛泽东诗词“咏梅”结束课程。当天晚上,QQ群里同学们踊跃参加单元测试答题交流和互动环节。题目设计过程中融入了很多农业气象谚语、诗词元素,见图8,学生兴奋地形容上农气课程有参加“诗词大会”的赶脚。

五、教学效果

    农业气象学是研究农业生产与气象条件之间相互关系及其规律的学科,是大气科学的二级学科,但是和大气科学专业的学生比起来,以“农气”起家的应气专业学生总觉得沾上“农”就没出路了。《农业气象预报和情报》作为农业气象科学的一门分支学科,通过课程思政教学设计,转变了学生的固有思维,坚定了学生专业自信,通过开展线上线下融合教学,不断激励学生将个人成才和家国情怀结合,实现自己的人生价值,成效明显。课程不仅收获了学生们的好评,师生之间也通过课程建立了深厚的友谊和绝对信任,见图9。

    线上教学的视频和单元测试题不仅拓宽了学生的专业知识面,提升了学生的学习热情,更为任课教师积累了本课程线上资源和授课经验,有利于推动课程教学改革的实施。

    从学生线下课程衔接看,通过分析课堂听课、章节测验和期末考试的表现情况发现,学生总体上能够较好地理解课程知识,并能够应用相关知识较好地理解农业气象服务的根本任务和宗旨,实现育人教学目标。

从督导评价看,对疫情期间本课程思政教学活动给予高度评价:张老师的线上平台是我见到的资料最全的课程,每节课都有对应的授课PPT、教案,而且教案撰写细致全面。张老师自己录制的视频不仅专业,并且配合了实时政事,在授课的过程中,张老师把思政教学无声无息的融入。每节课张老师都配以习题,并与学生进行讨论。建议作为典型宣传。见图10。

六、教学反思

    《农业气象预报和情报》与“三农”联系非常紧密,农业一直以来在我国国民经济发展中占有重要地位,农业气象情报预报是农业气象服务工作中最直接发挥防灾减灾职能、最具体的气象服务工作。因此将课程与农业生产及气象防灾减灾结合起来,比较容易引入思政元素,但是如果直接给学生读中央一号文件、读政府工作报告,就会觉得很生硬,甚至会觉得是唱高调,为了思政而思政,所以表现形式非常重要。在课程教学过程中,教师通过案例对比、时事报导等方式引导学生思考,产生共情,激励奋进等,使同学们能够在大是大非、重大事件中坚定立场,明确以农业气象预报和情报为主要内容的农业气象服务是气象为农、为国家经济建设保驾护航工作的首要任务,并充分意识到自己肩挑的重任,立志成才。教师在教学过程中积极发掘课程思政元素,引领学生产生共鸣,并使之内化为人格向上的动力,这是一个系统而连续的工程。但如何更多更有效挖掘本学科的思政元素是未来开展课程思政需要深入研究的内容。

    未来可以采用多种教学方式和手段,以及先进的信息技术将课程思政理念融入课堂,如线上线下混合教学、微课、翻转课堂等,培养学生动手动脑能力和团结合作交流意识,鼓励学生探索学科前沿,规划适合自己兴趣的学习生涯,在课程教学过程中真正做到“守好一段渠、种好责任田”,将思政元素融入专业教学,使教书和育人相统一,润物无声。


    后记:如何合理利用资源,既要加快经济建设发展,又要保护绿水青山,是新时代对每个行业提出的新要求。乡村振兴、经济提速、生态修复的背后都离不开气象贡献。寒来暑往,春耕夏耘,农业气象匠意于心,静看风云变幻。如今,物联网、云计算、气象大数据都准备好了,建设美丽中国,农业气象,没你不行!



课程团队简介:

    “农业气象预报和情报”课程团队传承和弘扬老一辈农气科学家们宝贵的知识和精神财富,厚植“农气情怀”,秉承“厚基础、强实践”理念,承担课程建设创新职责,在高校人才培养、科学研究、社会服务和文化传承中发挥重要作用。团队教师曾先后获得江苏省教学成果奖一、二等奖、江苏省普通高校本专科优秀毕业论文团队及优秀指导教师等荣誉;主编江苏省高等学校重点教材《农业气象学原理》1部,并自编课程教材《现代农业气象预报与服务》1部;2020年第二批教育部产学合作协同育人项目立项2项,主持校级课程思政教改课题1项,课程思政示范课立项1项;积极参加各级课程思政学习培训和研讨活动。“农业气象情报预报”课程立足现代农业生产对气象服务的需求,紧紧围绕“立德树人”根本任务,结合我国国情与经济社会发展的实际、新农科建设的要求、学科发展的总体情况,完善教学大纲设计,合理规划课程体系,持续改进教学内容和手段,对农业气象课程群的建设起到关键作用。




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