錢代麗 王黎娟 徐菊艷
(南京信息工程大學 大氣科學學院,南京 210044)
南京信息工程大學大氣科學本科專業實習課依次主要設有:“天氣學分析”、“天氣預報綜合實習”和“生產大實習”。其中,“天氣預報綜合實習”是大氣科學專業必修的實踐課,教學內容由手工分析天氣圖與上機實習兩部分組成,目的在于培養學生天氣分析、初步制作單站公眾要素預報的專業技能,是本科生畢業后走上天氣預報崗位的提前演練。我校“天氣預報綜合實習”課程具有理論與實際密切聯系的鮮明特色,在氣象人才培養中發揮了重要作用,在全國同類高等院校中獨具特色。
隨著“氣象信息綜合分析處理系統”[1](MICAPS)在中央和各省、市、縣氣象臺普遍投入使用,我校在“天氣預報綜合實習”課程中不僅強化訓練手工分析天氣圖,還引入了MICAPS工作平臺,完全模擬氣象臺站的工作環境,在PC機上分析天氣圖,總結天氣形勢的演變特征,并制作單站的公眾要素預報(天空狀況、風向風速、溫度的預報)。通過該課程的學習,學生可以加深對天氣學原理和中國天氣知識的理解,鞏固天氣學分析方法和技巧,提高天氣圖分析技能,掌握天氣預報思路,培養獨立分析天氣形勢、制作單站公眾要素預報的能力。地方各級氣象臺站對于畢業生是否初步掌握天氣預報的方法和思路非常重視,畢業生熟練進行天氣預報能夠盡早地進入工作角色,尤其是在夏季汛期氣象臺大強度運轉時顯得更加重要。
然而,最近幾年,有就業單位反映我校畢業生的天氣分析和預報的水平相比往屆畢業生有所下滑。通過大量調查分析,發現“天氣預報綜合實習”的教學中存在以下問題:
熟練掌握“天氣學分析”方法和技巧是學好“天氣預報綜合實習”的基礎。只有正確找出天氣圖上的主要系統,才能進一步分析系統的演變特征并預報其未來的發展和移動。
學生天氣學分析基礎薄弱,無法正確辨析出天氣圖上的主要系統(特別是高空等壓面圖上槽線、切變線,地面圖上的鋒面和未有閉合等值線相配的閉合環流等),成為影響“天氣預報綜合實習”教學效果的重要原因。
例如,進行地面形勢預報或分析地面影響系統時,首先要找出地面主要的天氣系統,鋒面則是地面系統的重要成員。確定鋒面位置時需考慮諸多因素,如:高空鋒區位置、鋒面歷史位置、地面要素場的差異等。實況中,鋒面兩側要素場的差異并不如理論上分析的那樣明顯,甚至會存在相互矛盾之處。天氣學分析基礎弱的學生常常會陷入困惑,無從下手,使得在“天氣預報綜合實習”課堂上還需重申應該在“天氣學分析”課程中解決的問題,制約了“天氣預報綜合實習”教學進度和效果。
以往我校大氣科學專業“天氣預報綜合實習”課時為5周,包括2周手工繪圖分析和3周MICAPS平臺實習,每日實習時間為4小時。
連續2周的手工天氣圖分析,能夠最大程度地強化手工繪圖方法和技巧。后續3周的上機實習,鍛煉學生獨立分析天氣形勢、制作單站公眾要素預報的能力。每日4小時的課時中依次包含:上堂課回顧;作業點評;學生獨立分析,初步完成實習報告;教師詳細講解,點評該日的重點和難點;組織學生討論、答疑,完成實習報告;歸納、總結。整個過程充實、有序、完整,重點突出,教師有時間對高低空天氣形勢和每個層次(500hPa、700hPa、850hPa、地面)影響系統的演變特征、預報方法和思路做詳細講述,并留下充足時間讓學生練習并組織小組會商,有利于學生理解和掌握。形成“自己發現問題——老師解釋問題——回頭歸納問題”的特色教學思路。教學內容亦非常豐富,對陰、雨、雪、霧的預報均有講述。
然而,近幾年,我校本科生教學改革,加之大氣科學專業本科生人數不斷增加,受到教學資源的限制,該課程由5周調整為4周,近年又再次調整為3周(1周手工繪圖分析和2周上機實習,每日90分鐘)。為此,刪減了教學大綱中部分內容,對雪、霧的預報不再做要求。此外,每日90分鐘的課時完全不能滿足教學需要,重點和難點內容僅能點到即止,學生獨立分析預報的時間也大大壓縮,造成對該門課程內容的理解不透,并經常出現拖堂的現象,教學效果直接受到影響。
“天氣預報綜合實習”課程旨在讓學生建立天氣預報思路,鍛煉獨立分析天氣形勢,制作單站公眾要素預報的能力,因此,以獨立制作當天單站公眾要素預報作為該門課程的考核方式。然而,該考核方式存在以下兩項缺陷:
(1)每屆學生考試當天的天氣情況各異,有簡單的晴好天氣,亦有復雜的陰雨甚至對流性天氣,使得在不同時間考試的成績缺乏可比較性:60分的學生不一定不如80分的學生。
(2)由于考核方式長久不變,導致某些學生投機取巧,在考試當天通過各種方式和渠道事先做好預報,考試時再默寫出來,從而使得考試的成績不足以反映出學生的真實水平。
2006年以來,各高校紛紛擴招,我校大氣科學專業的本科生亦由原來的每屆100多人增長至現在的每屆400多人。為補充師資力量,學院每年引進10多位博士從事教學工作。然而,其中絕大多數屬“學院派”,缺乏氣象臺站工作的實際經驗,需要長期跟有經驗的老教師隨堂聽課、長期聆聽氣象臺預報員會商,甚至需要經常參與業務預報工作,提高自身的天氣分析和預報水平才能真正勝任該課程的教學。
針對以上原因分析,提出以下幾點關于“天氣預報綜合實習”課程建設的建議。
(1)強調“天氣學分析”作為“天氣預報綜合實習”基礎的作用。雖然MICAPS能自動繪制天氣圖,但不經歷手工畫圖,對天氣過程的形勢分析就不會有深刻詳盡的認識和理解[2]。只有正確分析出天氣系統和形勢,才能思考形勢和系統的演變特征并預報其未來的發展。建議教師集體備課,對于槽線、切變、鋒面分析等難點提煉多種類型的典型個例,詳細對比講解;及時批改作業,掌握學生的學習情況針對性講解。此外,還可采用“找錯誤”的方式讓學生相互辨析各自作業中的問題,使課堂互動起來,增強學生的興趣,加深對難點的理解。
(2)建議學校調整該課程的教學安排,增加必要的課時,使得“自己發現問題——老師解釋問題——回頭歸納問題”的教學思路得以繼承、發揚。
(3)改革考核方式。篩選天氣個例,建立“天氣預報綜合實習”題庫,全方位地考核多種典型天氣的分析和預報,涵蓋課程內容,同時使考核結果更具代表性。
(4)鼓勵新教師參加“全國預報員”培訓班,創造機會讓其在省級氣象臺跟班實習,常態化收看中央氣象臺天氣預報視頻會商,參與天氣預報業務值班,跟隨老教師聽課。通過理論聯系實際,使教師能及時掌握天氣預報的新方法和新流程,還可以加強臺站和學校間的交流合作。
[1]苗春生,梁漢明,李文源,等.短期天氣綜合分析與預報[M].南京:自編教材,1998:29~32.
[2]王黎娟.《天氣學分析》教學中的幾點體會與思考[J].科技信息,2009,(31):5.
[3]張新廠,鐘珊珊,管兆勇.眾化階段高校人才培養模式改革的探討[J].江蘇高教,2008,(5):77~78.
[4]管兆勇,郭品文.有關動力氣象學教學中幾個問題的注記[J].氣象教育與科技,1998,48(4):1~5.
[5]壽紹文,勵申申,王善華,等.天氣預報綜合實習[M].北京:氣象出版社,2002:16~18.
[6]高慶九,王黎娟.《天氣預報綜合實習》多媒體課件的制作和使用體會[J].氣象教育與科技,2006,29(4):14~18.