大氣科學(xué)概論課程教學(xué)改革實踐探討

祁莉

摘 要 本文主要介紹了針對所有大學(xué)生開設(shè)的大氣科學(xué)概論課程的必要性，并從教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面重點闡述了該課程在教學(xué)上的一些改革方法和措施。

關(guān)鍵詞 大氣科學(xué)概論 教學(xué)改革 教學(xué)研究

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Discussion on Introduction to Atmospheric Science

Course Teaching Reform Practice

QI Li

（College of Atmospheric Sciences， Nanjing University of Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract This paper describes the need for "Introduction to atmospheric science" courses open for all college students， and from the teaching objectives， teaching content and teaching methods， the curriculum focuses on the methods and measures some reforms in teaching.

Key words Introduction to Atmospheric Science； teaching reform； teaching research

大氣對于地球以及生活在地球上的動植物而言，其重要性無可置疑?！跋胂笠幌聸]有大氣層的地球吧。地球表面起伏不平，被流星撞擊得坑坑洼洼。紫外線和太陽耀斑粒子流肆意撞擊著地表，生命無法存在。晝夜溫差以及赤道和極地間溫差巨大得驚人。這一荒蕪的行星與我們的綠色地球家園之間的天淵之別就源于大氣層的存在”。大氣科學(xué)就是研究大氣的各種現(xiàn)象及其演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù)的一門學(xué)科。它的研究對象是氣候系統(tǒng)五大圈層，即覆蓋整個地球的大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈，研究它們相互作用的物理和化學(xué)過程。當今世界面臨的防災(zāi)減災(zāi)、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、資源開發(fā)等一系列重大問題，無不與大氣科學(xué)密切相關(guān)，大氣科學(xué)的重要性更加日益凸顯。因此，南京信息工程大學(xué)于2008年向所有大學(xué)生開設(shè)大氣科學(xué)概論課程，將大氣科學(xué)知識作為素質(zhì)教育的內(nèi)容之一，并在2010年組織大氣科學(xué)相關(guān)學(xué)院的部分教授和專家，在中國氣象局和南京信息工程大學(xué)局校共建項目的支持下，編寫了《大氣科學(xué)概論》教材。

1 明確教學(xué)目標

許多學(xué)生對大氣科學(xué)的認識片面，將它等同于天氣預(yù)報，沒有認識到學(xué)習(xí)大氣科學(xué)的真正價值。大氣科學(xué)概論課程力圖改變同學(xué)們認識上的誤區(qū)。大氣科學(xué)不僅僅是天氣預(yù)報，它旨在全面地了解氣候系統(tǒng)五大圈層共同作用、協(xié)同發(fā)展的基本原理，要綜合氣象學(xué)、大氣物理、大氣探測和應(yīng)用氣象學(xué)的基礎(chǔ)知識，使所有大學(xué)生樹立科學(xué)的自然觀、辯證觀和可持續(xù)發(fā)展觀。

大氣科學(xué)是一門典型的交叉學(xué)科。它不僅涉及到物理、化學(xué)、流體力學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科，還與地球科學(xué)、社會科學(xué)、生態(tài)科學(xué)等方面有著密不可分的關(guān)系。隨著全球變暖，極端災(zāi)害天氣和氣候頻發(fā)，減緩和應(yīng)對氣候變化的需求更加迫切，大氣科學(xué)的內(nèi)容也不斷豐富和發(fā)展，社會功能不斷加強。大氣科學(xué)概論課程的開設(shè)，將一些最新的大氣科學(xué)知識和進展引入課堂，使學(xué)生了解近代大氣科學(xué)取得的巨大成就及未來發(fā)展的熱點問題，能有效地擴充學(xué)生的知識面。學(xué)生們不但能夠看懂天氣預(yù)報，還可以運用大氣科學(xué)知識對社會中發(fā)生的自然現(xiàn)象進行解釋。例如，2013年襲擊菲律賓、造成該地6009人死亡（截至2014年1月7日）的超強臺風(fēng)海燕，它究竟是什么天氣系統(tǒng)？通過本課程的介紹同學(xué)們知道了什么是臺風(fēng)，它如何生成、發(fā)展，影響它移動路徑的因子有哪些，預(yù)報熱帶氣旋登陸和路徑的難點是什么。2013年霧霾污染涉及了中國四分之一的國土面積，影響人口約6億。那么這一現(xiàn)象是如何造成的？通過本課程的介紹，學(xué)生們知道了什么是霧霾，它的顆粒物來源有哪些，應(yīng)該如何防治，應(yīng)該如何保護環(huán)境，在全球變暖的大環(huán)境下該如何減排限排。從而激發(fā)學(xué)生們愛護地球、保護環(huán)境的意識，樹立正確的自然觀和價值觀。

2 教材選擇

教材選用何金海、郭品文、銀燕和申雙和主編的《大氣科學(xué)概論》（氣象出版社，2012年5月）。中國氣象局1992年確定氣象事業(yè)為探測、預(yù)報預(yù)測、應(yīng)用服務(wù)“三大塊”結(jié)構(gòu)。因此該教材由基礎(chǔ)篇、探測篇、預(yù)報篇、應(yīng)用篇四大部分組成。第1章為概述，基礎(chǔ)篇（第2-5章）介紹大氣成分與結(jié)構(gòu)、大氣現(xiàn)象、大氣系統(tǒng)的能力收支與平衡、大氣運動的規(guī)律與特征。探測篇（第6-9章）介紹常規(guī)氣象觀測、天氣雷達、氣象衛(wèi)星原理及其應(yīng)用、大氣探測新技術(shù)。預(yù)報篇（第10-15章）介紹氣旋與反氣旋、氣團和鋒、天氣預(yù)報的基本方法和技術(shù)、季風(fēng)與中國雨帶、厄爾尼諾和南方濤動、氣候變化。應(yīng)用篇（第16-20章）介紹農(nóng)業(yè)氣象、氣象能源、交通氣象、健康氣象、氣象減災(zāi)防災(zāi)。這本教材不僅能適應(yīng)大氣科學(xué)教學(xué)的需要，而且對從事氣象行業(yè)工作者和其他大氣科學(xué)愛好者也有參考價值。

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3 教學(xué)內(nèi)容精選

課程的學(xué)時有限，對于不同專業(yè)的學(xué)生分別設(shè)置為16學(xué)時和32學(xué)時。在有限的學(xué)時內(nèi)，如果內(nèi)容面面俱到，學(xué)生會感覺龐雜，難以形成系統(tǒng)。如果內(nèi)容過難，對于文科、工科的同學(xué)而言學(xué)習(xí)起來過于吃力，也會失去興趣。因此，本課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的原則是在涵蓋大氣科學(xué)概論課程主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡可能多地引入大氣科學(xué)研究的重大進展，并將氣象災(zāi)害、資源短缺、環(huán)境惡化等社會熱點問題、重大環(huán)境問題結(jié)合起來，系統(tǒng)講述。

4 改革教學(xué)方法

為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和動手能力，應(yīng)適當調(diào)整教學(xué)手段和方法，高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)并取得良好的教學(xué)效果。一方面，充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，采用大量生動的圖片、短片視頻等素材內(nèi)容，以圖文音畫并茂的高質(zhì)量課件吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)興趣。另一方面，講課時注意引導(dǎo)啟發(fā)。以氣象災(zāi)害、環(huán)境惡化等社會熱點問題入手，拋出問題，啟發(fā)同學(xué)們思考，通過實例深入淺出地講解難點、重點問題。如果課時允許，可以安排一次討論課，學(xué)生們以小組為單位，結(jié)合課本選取感興趣的話題，效果很好。

5 總結(jié)和討論

針對所有大學(xué)生開設(shè)的大氣科學(xué)概論課程，通過上述一系列的教學(xué)實踐和教學(xué)方式的改革，使得大學(xué)生對于大氣科學(xué)知識有了一定的了解，也初步建立了愛護地球、保護環(huán)境的良好意識，形成了正確的環(huán)境觀和價值觀，基本上取得了預(yù)期的教學(xué)目的和效果，2008年，大氣科學(xué)概論第一年向所有大學(xué)生講授，3000多名學(xué)生都取得了良好以上的成績。然而，大氣科學(xué)概論課程的教學(xué)和實踐還存在有待探討改進的空間。作為一門面向所有大學(xué)生開設(shè)的課程，如何在不過多涉及數(shù)學(xué)、物理公式的基礎(chǔ)上清楚地闡明大氣科學(xué)基本概念，如何將最基本的科普知識與大氣科學(xué)的最新進展相結(jié)合，如何將趣味性與科學(xué)性相結(jié)合，如何將書本知識與實踐動手能力和素質(zhì)教育相結(jié)合，是本課程的難點，也是決定課程教學(xué)效果良好與否的關(guān)鍵所在。因此，要培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才，還需要積極進行課程教學(xué)與實踐的改革，在教學(xué)實踐過程中不斷摸索，結(jié)合社會熱點問題不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，隨時補充大氣科學(xué)學(xué)科最新的研究進展，尋找最適當?shù)慕虒W(xué)方式。

參考文獻

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