現(xiàn)代氣象探測人才培養(yǎng)體系改革與實踐探索

鮑艷松 閔錦忠 黃興友

引 言

南京信息工程大學前身是有“中國氣象人才搖籃”美譽的南京氣象學院，建校60多年以來，學校秉承“艱苦樸素、勤奮好學、追求真理、自強不息”的優(yōu)良校風，為中國氣象事業(yè)的發(fā)展作出了卓越的貢獻，2012年大氣科學一級學科教育部學科評估列全國第一。經(jīng)過40多年的發(fā)展，大氣探測專業(yè)形成了完整的培養(yǎng)體系，在人才培養(yǎng)上取得了很好的成績。近年來，面對新的需求，傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式已不能適應(yīng)新時期氣象業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。因此，氣象探測人才培養(yǎng)整個體系都需要進行改革和創(chuàng)新。

人才培養(yǎng)方案構(gòu)建

培養(yǎng)方案的改革瞄準國家重大戰(zhàn)略需求和中國氣象事業(yè)發(fā)展新需要，以“厚基礎(chǔ)、強實踐、重創(chuàng)新、爭一流”的人才培養(yǎng)新理念，確定課程體系，目的在于培養(yǎng)具有扎實的大氣科學基本知識、專業(yè)理論和專業(yè)技能，能夠在氣象以及相關(guān)行業(yè)從事大氣探測設(shè)備研發(fā)和維護、大氣探測數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用、災害天氣的臨近預報等科研、教學、業(yè)務(wù)及相關(guān)管理工作的高級專門人才。“厚基礎(chǔ)”主要體現(xiàn)在強化數(shù)學、物理、計算機和主干課的學習，基礎(chǔ)課的教學與專業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合；“強實踐”目的在于加強現(xiàn)代氣象探測設(shè)備原理與維護、氣象探測數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用的實踐教學，增強學生的實踐動手能力；“重創(chuàng)新”在于通過延長生成實習和畢業(yè)論文時間，發(fā)表科技論文，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；“爭一流”體現(xiàn)在以一流的培養(yǎng)標準來培養(yǎng)一流人才。

在課程體系制訂的過程中，考慮知識的系統(tǒng)性和課程的模塊化，設(shè)置課程包括公共基礎(chǔ)課、通修課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課和集中性實踐教學環(huán)節(jié)，總計180個學分；各門課程的關(guān)聯(lián)如圖1所示。所有課程按課程屬性分為基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和實驗課程。基礎(chǔ)課程主要以數(shù)學、物理和計算機學科的基礎(chǔ)課為主。其課程安排的先后順序參考知識銜接的先后順序，并考慮各學期課時的平衡。圖1中第二板塊為專業(yè)課程，包括學科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)方向課和專業(yè)任選課。由于大氣科學和電子技術(shù)是大氣探測學科基礎(chǔ)，因此，將與大氣探測有關(guān)的氣象和電子類核心課程作為本專業(yè)的學科基礎(chǔ)課程，包括天氣學原理、天氣學分析、大氣物理學、電路分析基礎(chǔ)和數(shù)字電子線路。

大氣探測學科發(fā)展至今，技術(shù)不斷更新，研究方向不斷增加，相關(guān)課程也不斷增多。根據(jù)課程在本學科的地位以及涉及的研究方向，大氣探測方向的專業(yè)課程分為專業(yè)主干課程、專業(yè)方向課程和專業(yè)任選課。其中，專業(yè)主干課包括現(xiàn)代大氣探測學、衛(wèi)星氣象學、雷達氣象學、雷達原理與信號處理、動力氣象學、氣象統(tǒng)計方法和模擬電子線路。專業(yè)方向課程分為大氣探測技術(shù)和氣象觀測資料綜合分析兩大類，大氣探測技術(shù)方向課程包括電磁場理論、數(shù)字信號處理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、微機原理與接口技術(shù)、信號與系統(tǒng)；氣象觀測資料綜合分析方向課程包括大氣激光探測、中小尺度天氣學、氣象衛(wèi)星資料的多學科應(yīng)用、大氣探測新技術(shù)、數(shù)值天氣預報和專業(yè)英語。學生可以從兩類方向課程中任選一類作為專業(yè)方向課程，另外一類方向課程可作為任選課選修。

實驗課程為第三個板塊的課程，屬于集中性實踐教學環(huán)節(jié)的內(nèi)容。該板塊課程的設(shè)置目的在于培養(yǎng)學生的實踐技能和實踐創(chuàng)新能力。其設(shè)置的課程包括認識實習、大氣探測實習、衛(wèi)星氣象學實習、激光雷達綜合實習、生成實習、學年論文、畢業(yè)論文等。

圖1 大氣科學專業(yè)（大氣探測方向）課程體系關(guān)聯(lián)圖

師資隊伍建設(shè)

師資隊伍是教學主體之一，教師隊伍建設(shè)是提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。近年來，在師資隊伍建設(shè)上主要有四大舉措：（1）課程小組建設(shè)。針對每門課程，建設(shè)一支年齡結(jié)構(gòu)合理、可持續(xù)發(fā)展的教師隊伍梯隊。每門課的教學與教研活動以課程小組為單位進行統(tǒng)一安排、集中處理。（2）加強教師的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，提高專業(yè)教學水平。通過各種渠道，促使教師了解和參與氣象業(yè)務(wù)工作，根據(jù)氣象業(yè)務(wù)的最新需求，來調(diào)整課程教學內(nèi)容，提高教學水平和教學效果。（3）拓展青年教師的國際視野。通過參加國際培訓班、國際會議、邀請國外知名專家講學與學術(shù)交流、支持年輕教師出國深造的途徑，拓展教師的國際視野，增強他們的外語教學能力和國際科研合作交流能力。（4）培養(yǎng)教師的雙語教學能力。通過各種海外留學計劃，選派教師出國進行專業(yè)課學習，了解國外同類課程教學內(nèi)容、教學方法，增強他們?nèi)⑽氖谡n的能力。同時，以WMO衛(wèi)星氣象培訓中心為平臺，在實踐中不斷增強教師的雙語授課能力。（5）鼓勵教師博士化和國際化。經(jīng)過近年來的師資隊伍建設(shè)，大氣探測系形成了一支學歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學緣結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍。

實驗室及實習基地建設(shè)

對于實踐型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，實踐和實習平臺建設(shè)至關(guān)重要。過去由于資金短缺，實驗室建設(shè)相對落后；近年來，依托“局校共建”、江蘇省優(yōu)勢學科建設(shè)，通過多項實驗室建設(shè)項目、實驗室開放項目和大學生創(chuàng)新計劃，加快大氣探測專業(yè)實驗室建設(shè)、實驗示范中心建設(shè)和實習實踐基地建設(shè)。局校共建以來,建成了“中國氣象局氣象探測實習培訓基地”、“中國氣象局地基遙感探測系統(tǒng)”、中央氣象臺等級的校“氣象臺”、“雷達與衛(wèi)星信息處理實驗室”和國家、省、市氣象局生產(chǎn)實習基地等優(yōu)質(zhì)實踐平臺。這些試驗平臺的建成，為實踐課教學供了良好的基礎(chǔ)。通過在實驗室和實習基地的學習，鍛煉了學生的操作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，使學生在工作后能夠迅速融入到氣象探測預報和相關(guān)業(yè)務(wù)工作中。

教材與課件建設(shè)

教材和課件是教學工作中兩個重要教學資源。本專業(yè)建立以來，一直非常重視教材和課件的建設(shè)，特別是《衛(wèi)星氣象學》和《雷達氣象學》這兩門主干課。早在上世紀80年代，本專業(yè)出版了我國第一部《衛(wèi)星氣象學》和《雷達氣象學》教材。由于大氣探測學科發(fā)展很快，近年來對原有的教材進行修訂再版。2009年編寫了《衛(wèi)星氣象學實習》電子教材，經(jīng)過近3年的試運行和修改，即將出版。同時，課程組按照教學大綱的要求，確定教學內(nèi)容，制作內(nèi)容豐富的專業(yè)課PPT課件。其外，專家講座的PPT報告、網(wǎng)絡(luò)視頻講義也作為課件的一部分，豐富了教學內(nèi)容。

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