農(nóng)業(yè)氣象學課程教學大綱、課程基本信息英文名稱Agrometeorology課程編號180121010課程類型專業(yè)必修課課程學分2.5學分/2學分課程學時48學時右2學時適用專業(yè)農(nóng)學、園藝先修課程數(shù)學、物理學等后修課程作物育種學、作物栽培學課程負責人課程團隊、二、課程性質(zhì)與定位農(nóng)業(yè)氣象學是農(nóng)學、園藝類專業(yè)基礎課。課程目的是介紹對農(nóng)作物生長發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動 有影響的大氣科學知識；介紹農(nóng)業(yè)環(huán)境中的大氣環(huán)境條件及其變化規(guī)律；從生態(tài)整體的觀點強調(diào)大氣 環(huán)境對農(nóng)作物生長發(fā)育所起的作用，從利用并保護農(nóng)業(yè)資源環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的高度，了解和認 識大氣環(huán)境的作用及其變化。通過課程的學習，掌握所學的基本理論，掌握氣象學的基本理論、基本知識和基本技能，為合理 利用并保護自然資源，以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎。三、課程目標1. 知識目標了解天氣的基本概念，熟悉全國主要的天氣系統(tǒng)及其天氣特征，掌握各種災害性天氣的特征、時 空分布特點及防御措施。掌握主要農(nóng)業(yè)氣象要素的觀測記錄方法和農(nóng)業(yè)氣候資料分析的基本方法。理 解和掌握光、熱、水、風等主要農(nóng)業(yè)氣象要素的形成和變化規(guī)律及其與農(nóng)作物生長發(fā)育的關系。熟悉 氣候的基本概念、氣候的形成原理，熟悉中國氣候特征、農(nóng)田小氣候及各種保護地小氣候的特點，初 步分析當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)氣候資源。2. 能力目標通過農(nóng)業(yè)氣象學的學習讓學生了解影響植物生命的氣象要素有哪些，深切了解什么是氣候、小氣 候。能夠理解和掌握光、熱、水、風等主要農(nóng)業(yè)氣象要素的形成和變化規(guī)律及其與農(nóng)作物生長發(fā)育的 關系。從而增強學生學習農(nóng)學其他專業(yè)課程的能力、增強學生分析和解決問題的能力。3. 素質(zhì)目標農(nóng)業(yè)氣象學的學習能夠提高學生對農(nóng)作物理解，能夠準確分析農(nóng)作物生長過程中所遇到的多種氣 候和小氣候問題，能夠指導農(nóng)戶采取合理耕作栽培措施，有效的改善植物生長狀況并保護自然資源， 避免浪費。為今后在植物栽培、農(nóng)作物育種、農(nóng)作物疾病防治以及資源環(huán)境保護等領域的工作打下扎 實基礎。四、主要內(nèi)容和要求第一章緒論及大氣概述【目的要求】1、了解氣象學和農(nóng)業(yè)氣象學的學科任務、研究對象、研究內(nèi)容、研究方法。了解農(nóng)業(yè)氣象學與 其他學科的關系。2、了解氣象學、農(nóng)業(yè)氣象學及其發(fā)展歷史；了解本課程的主要內(nèi)容和要求。3、掌握大氣垂直分層的依據(jù)和大氣垂直結構特點。掌握大氣的組成成分和作用。4、理解了解大氣與農(nóng)業(yè)的關系?！窘虒W設計建議】多媒體教學結合文獻介紹?！局v授內(nèi)容】1、農(nóng)業(yè)氣象學的學科任務、研究對象、研究內(nèi)容、研究方法。2、氣象學、農(nóng)業(yè)氣象學及其發(fā)展歷史，農(nóng)業(yè)氣象學與其他學科的關系。3、重點講授大氣垂直分層的依據(jù)和大氣垂直結構特點。介紹大氣的組成成分和作用。4、小組討論及圖文介紹大氣與農(nóng)業(yè)的關系。第二章輻射【目的要求】1、了解輻射的基本知識。2、重點掌握輻射能的基本度量單位、掌握維恩(Wien)位移定律、輻射的波動性、輻射的粒子性、 斯蒂芬-波爾茲曼定律(Stefan-Boltzmann) o3、了解到達大氣上界的太陽輻射光譜、大氣量、大氣透明系數(shù)、太陽直接輻射與太陽高度角的 關系、日照時間的組成、大氣各成分對太陽輻射的吸收、散射和反射。4、重點掌握到達地面上的太陽輻射與太陽高度角關系式的推導及意義、太陽輻射能最。5、理解光合有效輻射、光周期現(xiàn)象、光飽和點與光補償點、光能利用率；理解地面輻射平衡方 程(重點)。了解地面輻射、大氣輻射、地面有效輻射、地面和植物的反射率。6、了解光照強度、光譜成分、光照時間長短與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關系；了解光能利用率的計算方法及 光周期學說在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用、光能利用率的提高途徑?！窘虒W設計建議】多媒體教學結合討論?！局v授內(nèi)容】1、介紹輻射的基本知識，重點掌握輻射能的基本度量單位、掌握維恩(Wien)位移定律、輻射的波 動性、輻射的粒子性、斯蒂芬-波爾茲曼定律(Stefan-Boltzmann)。2、講解到達大氣上界的太陽輻射光譜、大氣量、大氣透明系數(shù)、太陽直接輻射與太陽高度角的 關系、日照時間的組成、大氣各成分對太陽輻射的吸收、散射和反射。3、重點講述到達地面上的太陽輻射與太陽高度角關系式的推導及意義、太陽輻射能量。4、簡述光合有效輻射、光周期現(xiàn)象、光飽和點與光補償點、光能利用率；理解地面輻射平衡方 程(重點)。了解地面輻射、大氣輻射、地面有效輻射、地面和植物的反射率。5、結合小組討論，講述光照強度、光譜成分、光照時間長短與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關系；講解光能利用 率的計算方法及光周期學說在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用、光能利用率的提高途徑。第三章溫度【目的要求】1、了解熱量的交換方式。2、重點掌握土壤的導熱率和導溫率，土壤中溫度的傳遞規(guī)律。3、了解水層溫度和空氣溫度的變化規(guī)律。4、理解積溫的計算和在農(nóng)業(yè)應用中應注意的問題?！窘虒W設計建議】多媒體教學。【講授內(nèi)容】1、簡述熱量的交換方式。2、重點講述土壤的導熱率和導溫率，土壤中溫度的傳遞規(guī)律。3、簡述水層溫度和空氣溫度的變化規(guī)律。4、重點講述積溫的概念及其在農(nóng)業(yè)上的應用。第四章水分【目的要求】1、介紹水面蒸發(fā)與農(nóng)業(yè)蒸發(fā)的計算公式及農(nóng)田蒸發(fā)的變化規(guī)律。2、了解土壤，植物，大氣間水分傳輸及影響因子。3、一般地了解大氣中地水汽凝結及各類云的特點。4、掌握絕對濕度及相對濕度的日變化與年變化?！窘虒W設計建議】多媒體教學小組討論相結合【講授內(nèi)容】1、簡述水面蒸發(fā)與農(nóng)業(yè)蒸發(fā)的計算公式及農(nóng)田蒸發(fā)的變化規(guī)律。2、簡述土壤、植物、大氣間水分傳輸及影響因子。3、簡介大氣中的水汽凝結及各種云的特點。4、講解絕對濕度和相對濕度的日變化和年變化。第五章氣壓和空氣運動【目的要求】1、了解空氣的水平和垂直運動。2、掌握亞洲季風的形成規(guī)律。3、了解風與氣壓的關系；三圈環(huán)流的形成及對我國天氣的影響.【教學設計建議】多媒體教學【講授內(nèi)容】1、簡述空氣的水平運動和垂直運動。2、講解亞洲季風的形成規(guī)律。重點講解副熱帶高壓的形成及其變化規(guī)律。3、簡述風與氣壓的關系；圖解三圈環(huán)流的形成及其對我國天氣的影響。第六章天氣及天氣預報【目的要求】1、了解氣壓場的表示方法。2、理解基本天氣系統(tǒng)及天氣特征。3、掌握果樹基肥、追肥的時期和果樹施肥的種類、數(shù)量和方法。4、了解天氣預報的基本方法和類型?！窘虒W設計建議】多媒體教學【講授內(nèi)容】1、講解氣壓場及其表示方法。2、講解基本天氣系統(tǒng)類型及天氣特征。3、結合氣象學知識，介紹果樹基肥、追肥的時期和果樹施肥的種類、數(shù)量和方法。4、簡介天氣預報的基本方法和類型。第七章氣象災害【目的要求】1、了解災害性天氣的發(fā)生規(guī)律。2、氣象危害機制及預測和預防方法。3、掌握北方地區(qū)各種災害性天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及防御措施?！窘虒W設計建議】多媒體教學?！局v授內(nèi)容】1、結合圖片和實例講解災害性天氣的發(fā)生規(guī)律"2、介紹氣象危害機制及預測和預防方法。3、結合小組討論總結北方地區(qū)各種災害性天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及防御措施。第八章氣候【目的要求】1、了解氣候的形成因素。2、掌握氣候帶與氣候型的特點。3、中國氣候的特征以及中國大陸性季風氣候的形成原因?！窘虒W設計建議】多媒體教學及視頻播放?！局v授內(nèi)容】1、分別介紹氣候的形成因素、氣候、氣候帶的形成與特點。2、介紹中國氣候帶的特征。3、結合視頻播放重點介紹中國大陸季風氣候形成的原因。第九章農(nóng)田小氣候【目的要求】1、了解農(nóng)田小氣候形成的物理基礎。2、掌握農(nóng)田小氣候的一般特征。3、了解地形和地域小氣候。4、了解果園與農(nóng)田小氣候環(huán)境的改造?！窘虒W設計建議】多媒體教學結合小組討論分析?！局v授內(nèi)容】1、介紹農(nóng)田小氣候的概念及其形成的物理基礎。2、重點講解農(nóng)田小氣候的一般特征。3、簡述地形和地域小氣候及其特征。4、以果園為例說明農(nóng)田小氣候環(huán)境的改造。五、教學條件為完成課程目標的要求，以學生基礎知識的掌握和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，設置多媒體教學設備將 枯燥的知識傳授給學生，實驗室面積及實驗儀器設備能夠滿足培養(yǎng)方案中實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容的要求，并且 有設施完全的試驗田，可以保證學生野外實驗安全順利進行，能夠培養(yǎng)學生的思考能力、動手能力和 創(chuàng)新能力。以符合本學科的認知規(guī)律和滿足主要技能訓練的需要。六、學時分配建議表理論教學內(nèi)容學時第一章緒論及大氣概述4第二章輻射6第三章溫度4第四章水分4第五章氣壓及空氣運動4第六章天氣及天氣預報2第七章氣象災害2第八章氣候4第九章農(nóng)田小氣候2合計32七、實施建議1、教學組織教學過程中綜合運用多種方法，以學生的興趣為先導將課程內(nèi)容講解透徹。以多媒體講授方法為 主要手段，適當結合課堂練習、討論等形式，采用實物演示、具體案例分析、動畫及視頻資源將本課 程知識具體而直觀的傳授給學生。課后的習題和思考題可根據(jù)具體學時數(shù)和教學內(nèi)容適當選擇，以學 生課后獨立完成為主，教師適當批改。在參考教材的基礎上，充分利用校內(nèi)外的實驗室培養(yǎng)學生將理 論應用于實踐和解決具體問題的能力。同時通過講解最新的文獻，將本領域的發(fā)展方向和最前沿的科 研進展介紹給學生，開拓其國際化視野、培養(yǎng)其具自主獲取知識的習慣和能力并其進一步深造打下堅 實的基礎。2、教材選編選用教材應該根據(jù)本專業(yè)的教學要求按需選用最新及最佳教材。并根據(jù)本學科的發(fā)展及時更新能 夠反映科學研究和產(chǎn)業(yè)前沿的最新教材。教材由中國農(nóng)業(yè)大學出版社出版，具有代表性，前沿性、科 學性。理論教材主要選用姜會飛主編的農(nóng)業(yè)氣象學，按照與實踐相結合以及適度的原則選取相應的教 學內(nèi)容，全面的闡述了農(nóng)業(yè)氣象學的基本知識，并將氣象要素與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關系，從氣象學的角度進 行分析整合，既具有理論深度又具切實的實踐意義。3、教學團隊教師團隊成員具有相關專業(yè)博士學位或高級職稱，并且具有較高的專業(yè)理論水平，同時團隊成員 教學經(jīng)驗豐富，責任心強，使教學質(zhì)量得到保證。4、教學評價本課程根據(jù)對學生的培養(yǎng)目標的要求進行期末閉卷考試和平時成績相結合的考核方法，課后的習 題和思考題可根據(jù)具體學時數(shù)和教學內(nèi)容適當選擇。成績評定以期末閉卷考試成績占70%、平日成績 占30%的比例綜合評定。平時成績包括作業(yè)、考勤、期中考核成績等各環(huán)節(jié)綜合考評。5、教學資源為滿足培養(yǎng)目標的要求，本課程包含有課內(nèi)實驗，使學生加深對理論知識的理解，通過一些本學 科經(jīng)典的實驗，使學生真正認識氣象要素之間的相互關系，并且能夠獨立針對不同氣象條件采用合理 栽培措施，進而避免污染、浪費并獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。同時通過實驗課程的學習，驗證和鞏固課堂所學 的理論知識，利于學生動手能力、自主實驗能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時本課程的相關教 學資源非常豐富，中國知網(wǎng)以及NCBI能夠提供大量的國內(nèi)外的最新文獻。除教材外還可以有以下參考 書：1. 劉江、許秀娟主編，氣象學，中國農(nóng)業(yè)出版社，2002年2. 錢允祺主編，農(nóng)業(yè)氣象學，興界圖書出版公司，1997年3. 馬秀玲等主編，農(nóng)業(yè)氣象，中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1996年4. 陳端生、龔紹先主編，農(nóng)業(yè)氣象災害，北京農(nóng)業(yè)大學出版社，1990年八、有關說明無撰寫:撰寫:審核: