地面气象观测业务培训微课件设计开发
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摘 要：气象教育培训是气象人才培养的主要工作。中国气象局高度重视气象人才建设，努力推进气象教育培训方法和内容的改革创新，为气象事业的顺利发展提供坚实的保障。随着信息技术的迅猛发展，依托现有的多媒体课件资源与微课件开发技术，根据我省自身特色，结合气象应用实例，围绕学员对地面气象观测基础知识、仪器观测综合技能实习实训的培训需求，完成地面气象观测业务培训微课件的开发设计，也是提升省级气象培训能力的重要举措。
关键词：气象教育;地面气象观测;微课;创新
一、微课的基本介绍
随着互联网、多媒体技术在教学中的普遍应用，一种新的教学资源“微课”开始走进教学课堂，受到广大学习者的欢迎和一线教师的喜爱。微课“以短小精悍的在線视频为主要载体”得到了学术界的广泛认可。[1]在大数据和信息化网络环境下，微课以流媒体的形式生动形象地表现出来，可以充分发挥学习者的主体作用。基于特定的培训目标，针对教学大纲和教学计划的某些知识点或关键点，使用微视频、三分屏微课、微素材课件等设计和开发支持多种学习方式的微型在线课程，也可用于移动课程学习。与传统教学相比，微课学习集合了视听的优势，具有很高的灵活性和较强的针对性，使学生的注意力更加集中，学习兴趣热情更加高涨。
气象观测业务是基础性的气象业务。随着气象预报预测新技术新方法的广泛应用，综合气象观测业务和信息网络业务不断推进，结合中国气象局综合气象观测发展规划和综合气象观测业务改革，对气象观测员的能力和素质提出了越来越高的要求。加快岗位培训、提高气象从业人员的技能和技术成为气象事业发展面临的一项紧迫任务。随着移动学习系统的在线运行，地面气象观测业务培训微课程的开发和设计将为学习者提供一种新的学习方式，满足学员对仪器观测综合技能的培训需求，增加实训的针对性、系统性和灵活性，使培训过程更贴近日常业务工作。
针对地面气象观测业务相关培训课程的学科知识点和教学环节，通过拍摄、录屏和视频软件等相结合的编辑制作方式，精心设计和开发一系列具有专业性和可视化的地面气象观测业务培训微课件。每个微课件知识内容独立且相对完整，有明确的教学目标，研究每个地面气象要素观测仪器的原理、操作、安装、维护、注意事项、故障排查等内容，了解新型观测业务系统的原理及应用维护，授课时间控制在10分钟左右，独立的小课程学习可以支持混合学习，移动学习，零碎学习等多种学习方式，促进学生知识的更新和提高教师的教学能力。
二、微课的设计制作环节
微课程的设计和制作包括：选题，编写教学计划和教案，编写微课录制脚本，制作微课，教学实施和拍摄，后期制作，教学反馈。
（一）选题
根据广东省自身特色，结合各市县级地面气象观测业务的需求以及观测员培训课程操作性较多的特点，适合选取以地面气象观测类培训为微课主题。围绕学员对地面气象要素观测仪器的原理、操作、安装、维护、注意事项等内容，贴近基层业务工作，注重内容的针对性、普遍性和可操作性，理论与技能相结合，按照此顺序制作。自动气象站的结构原理和标准示范操作是重点内容。教师的示范动作应力求规范、标准，边操作边解释，并有针对性的解决学生的困惑，注重学生的实际动手能力，使学生能独立完成自动站的安装调试，故障诊断，掌握解决实际问题的实践能力。在学习过程中安排一些小测试，提高学员注意力，增加课程的交互性，以便达到更好的学习效果。
（二）编写教学计划和教案
根据教学大纲的要求，收集和整理微课制作所需的自动站结构图、说明书、视频动画等材料。仪器观测综合技能是实训课程，需要提前准备自动气象站的相关原理图、实物图、线路图。[2]这些以图片或视频的形式呈现。在教案编写过程中，文字稿要精练，用最简短的文字把知识点或难点讲透彻，使课程更紧凑、更清晰明了地讲析知识点;PPT制作要简约，使用图文结合的方式，尽量多图、少文字理论，这样可以让学员更好理解课程的重点内容;仪器设备操作流程要简练，尽可能减免多余的操作，以最直观的操作方式让学员一目了然。
（三）编写微课录制脚本
制作脚本包括场景，字幕，动画等;并根据地面气象观测业务应用培训和微课程的特点制作课件脚本，包括版面设计，颜色，风格，内容等，并审核确认课件脚本。
（四）制作微课件
制作微视频是决定微课质量好坏至关重要的环节;根据学科特点，微课制作采用电子黑板系统结合录屏软件和录课式相结合的方式进行。根据教学设计和教学内容，如统一内容风格，处理图片，制作视频，制作交互测试等。准备微课所需的设备包括：摄像头，麦克风，调音台，录制软件，教师机，多功能互动一体机，实习培训设备和维修测试工具等。录制前，教师的演示操作内容应反复操作数次，熟练操作步骤，动作要规范、标准，达到较完美的水平;其次，要仔细检查器材设备，测试仪器灯是否处于正常状态，确保录制顺利完成且保证课件录制效果。[2]
（五）教学实施和拍摄
准备好录制微课所需的所有器材设备，使用云录播系统在录播教室全程录制教师授课过程。要注意：1.授课老师在录制微课的过程中，要用正常的语速讲解自动气象站的结构原理、日常维护和故障处理;语言要通俗、简洁、流畅，切忌一直低头看教案。2.授课老师在操作仪器设备时尽量简练并一步到位，避免出现多余操作影响授课质量。这要求教师具备丰富的气象观测理论知识和业务技能，并能够熟练掌握自动站观测设备。3.使用电子黑板系统屏幕录制软件，教师在电子触摸屏上选择各种颜色的画笔，边讲解边在电子黑板上演示，通过屏幕录制软件，录制约10分钟的微课。当教师不出现在画面中时，视频记录是教室用彩色笔演示多功能交互式一体机的过程。4.在录制过程中，为方便学生观看操作步骤，多方位拍摄，同时录制操作特写和全景。5.录制过程采用不中断录制方式，让老师从头到尾授课，中间若讲错，则自行停顿两秒后直接重头开始授课，直到有一次授课是完整无瑕疵时才停止录制。 （六）后期制作
完成视频、音频素材的录制工作后，需要进行后期处理合成，形成MP4格式的微课件。为避免微课件出现错误，使其主题突出、指向明确、逻辑清晰、生动形象，需要多次修改完善。重点检查微课能否符合视觉习惯和教学内容的要求;视频中教师在示范自动气象站仪器时操作是否规范;在播放时，音频、视频、课件演示内容是否同步播放，有无错位卡顿现象;在按索引跳转或拖动滚动条时是否音画同步等等。如有误差，及时修改调整，保证微课的质量。微课制作完成后，需要对其进行检查、测试，确保无误后方可发布到网络教学平台。
（七）教学反馈
教师根据课中学员的学习反馈情况以及辅捉到在微课教学中遇到的问题进行及时的修正和調整，如修改微课件视频，修改案例，重点强调仪器设备使用的注意事项，通过修改，补充和重组，进一步优化地面气象观测业务系列微课程的内容和结构，并进行测试和在下一个教学课堂的教学应用中，使微观课程不断丰富和完善，成为观测员系列培训重要的数字化学习资源。新课程的引入，应更加注重微观设计环节，教师根据新课程知识点设计新问题，创新教学形式，吸引学生的注意力，注重学生的深度学习，为新课程的开展奠定基础，从而更好地提高学生处理异常设备的能力，提高教学效果。
三、地面气象观测业务培训微课件的应用
地面气象观测业务培训微课件中每个气象要素观测仪器作为一个单独的模块来进行设计和开发，各个模块课程风格统一，采取统一的课程模板。每个气象要素观测仪器的内容录制时间控制在10分钟左右。针对每个气象要素观测仪器的原理、操作、安装、维护、注意事项、故障排查等内容，通过文字、图像、音频、视频等各种媒体表现形式相结合的制作方法，配以深入浅出的理论讲解、丰富详实的实操分析，形成地面气象观测业务培训微视频课件。微课可以作为气象观测员培训班的数字化教学资源，也可作为广东省86个气象台站气象观测人员学习之用。
为进一步完善气象观测员培训工作，适应气象观测业务的发展和要求。广东省气象科技培训中心每年召开1-2期装备保障员和新型观测业务培训班，组织省内市县的业务管理人员和台站装备保障人员学习新型观测业务系统的原理和基本观测，掌握综合观测装备的安装与维护维修，增强基层站技术人员实际动手能力，有效提高观测员的综合技能。仪器观测技能实训课一般采用教师边讲解边演示、学生边听边看的教学方法，然后将学生分组练习，教师在旁边指导、答疑解惑。这种教学的缺点是：由于自动气象站设备体积小，教学过程只能满足少数学生能直接观看教师示范，教师有必要多次重复教学以完成教学任务。[2]为此，地面气象观测业务培训微课程的制作可以有效地解决这一问题，为实习实训课程提供新的教学方法和手段，优化课堂管理，增强课堂教学的互动，学生可以更好地完成学习目标。
四、微课的作用
（一）微课在教学中的作用
课前预习，根据学员对现有知识的掌握情况及对新知识的理解制作好微课件，教师利用网络教学平台为学生提供《地面气象观测业务培训》的微课件学习资源，让学生在课前有充分的时间预习。学员根据微视频中教师的示范讲解，循序渐进练习操作，试着动手完成微视频中的作业，掌握对自动站故障简单排查、更换传感器设备，为新课程的学习做好准备。[1]在老师开始讲解前，先让学生重温视频，教师重点进行问题引导，让学生独立去发现问题、分析问题、解决问题，使学生对自动站设备维护维修有更深刻的理解，提高自主学习能力。因此，有必要将微课程应用于实践教学。
（二）微课在学员自主学习中的作用
微课为气象职工提供了良好的自主学习环境，满足学员根据自身实际需求和工作的需要不受时空限制自定步调，进行有重点地个性化学习，激发学员学习的热情兴趣和自主学习的能力，提高学生的学习注意力保持度，促进学员快速、高效理解和把握新技能。方便学生课后复习，既可查缺补漏，又可加强和巩固重点知识，并根据业务需求查询相关知识和操作技能，使观测员能够不断掌握观测业务的原理知识和仪器设备的日常维护、故障排除，以便更好地胜任本职工作。
（三）微课对提高教师专业水平的作用
通过对地面气象观测业务培训微课的一系列开发设计，教师在研究微课、制作微课、应用微课的过程中，不断细化授课内容和规范仪器操作步骤，加深了教师对新型观测业务系统的理解，进一步规范仪器的使用操作，使教师的课堂教学水平显著提高，教学能力不断得到锤炼，促进专业教师成长。
五、结束语
随着气象观测业务自动化和智能化水平的不断提高，对气象观测员能力和素质的要求也越来越高，对观测员的培训显得格外重要。开发微课的目的是在培训教学中丰富教学资源，增强学生学习信心，优化课堂管理。地面气象观测业务培训微课的开发设计利用全新的教学方式提升气象观测员实习实训的效果，在气象教育培训中将会发挥越来越重要的作用，为广东省气象部门远程教育培训数字化学习资源建设打下良好的基础，将微课件应用于实习实训教学很有必要。
参考文献：
[1]王阳;柯小华.职业教育微课的生成性教学应用：内涵、模式与案例[J].中国职业技术教育，2018，（2）：66-70.
[2]朱旭敏;赵振东;陈蓓莹.微课对气象观测员培训的影响研究[J].科技与教育，2017，（8）：49-50.
[3]肖媚;毛宁;毛竹青.地面气象观测员培训浅析[J].科技风，2014，（11）;244.
作者简介：
张敏，1992年1月2日，女，汉族，广东兴宁，科员，助理工程师，研究方向：气象教育培训。
课题项目：广东省气象探测数据中心课题（编号：2018SJZX23）资助。
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