■ 劉青春 鄒立堯 羅昌娟 桓姝奇 乜虹
高原災害性天氣預報技術培訓案例庫是高原天氣預報技術培訓課程體系的重要組成部分,要結合全國氣象部門天氣預報技術培訓教學案例研究成果,總結高原天氣預報技術培訓實際情況和存在的問題,建設不同培訓目標、不同培訓內容的高原災害性天氣預報技術培訓案例。
案例選取的范圍為青藏高原東北部青海區域災害性天氣個例,優先選取青海省氣象局總結復盤重大災害性天氣事件,選取的案例應遵循目的性、典型性、教育性等特點。
目的性。高原災害性天氣預報技術培訓案例必須緊扣培訓目標,通過培訓案例,掌握復雜地形下墊面條件下預報資料表現、預報關鍵指標及預報思路等特征,引導啟發預報技術研究,增強教學效果。
典型性。選擇具有典型性或代表性的天氣個例,做到分析過程中由個性推到共性。選擇案例既要考慮所在區域地形影響因素,代表高原獨特的天氣特征,又要考慮天氣事件、環流形勢、實時資料、數值預報產品等代表性。同時,雷達、衛星等關鍵產品的特征要鮮明。
教育性。有助于天氣學理論及技術方法在高原天氣預報中的理解和應用,深入理解認識高原災害性天氣發生機理及預報基本知識;有助于高原天氣預報中疑惑疑難問題的思考和討論,引導學員深度學習、啟發創新研究,從而達到提高崗位知識技能,增強創新研究意識和能力等教育意義。
基于基本知識理解和多源資料應用技術的培訓案例。針對天氣預報基本理論知識點和新型監測資料在高原預報中的應用,篩選與平原地區區別較大且應用廣泛的知識點作為培訓案例。此類案例教學,使預報員理解認識局地水汽條件、對流有效位能、抬升凝結高度、對流溫度等概念定義在高原災害性天氣預報中的意義及其閾值分析,理解認識高原地區颮線、中氣旋等天氣雷達回波特征表現等。該類培訓案例對象一般針對新上崗的初級預報員,旨在對預報理論知識轉化為實踐應用,能夠準確分析雷達、衛星等資料在各類災害性天氣預報中的表現特征,并結合大氣環流形勢,預報災害性天氣發生發展的可能。
基于天氣機理分析和預報思路建設培訓案例。主要針對高原冰雹、短時強降水、大風沙塵等災害性天氣,分析影響系統特征,重點分析地形地貌作用,深度理解高原災害性天氣發生發展機理,提煉天氣系統變化與各類資料表現之間的內在聯系,定量化客觀數據指標,建立預報思路。如,通過案例教學,使預報員理解掌握地形地貌對冰雹天氣形成的作用、高原冰雹預報指標及其意義等,理解與平原冰雹預報思路及指標不同的緣由。該類培訓案例對象一般為具有中級職稱的預報員,旨在厘清災害性天氣發生發展機理,抓住預報關鍵點、著眼點,建立清晰的預報思路。
整本書閱讀雖然由來己久,但真正進入教學領域還是近幾年的事,這雖然是目前新課改關注的熱點問題,但是由于此研究還處于起步階段,教學研究并不完備,因此,本論文在充分認識整本書的提前下,嘗試將其納入語文課程視野,為一線教師提供一個可供教學使用的視角。
基于預報方法創新研究能力培訓案例。主要針對科研思維的建立和數據處理技術的應用。案例選取相對復雜疑難的重大天氣預報個例,通過教學把握預報的重點難點問題,研討交流對問題的理解認識和解決方式,分析總結問題的深層意義,引導凝練課題項目,培養科研思維。同時,結合案例涉及的預報方法研究課題項目內容特點,有針對性地指導應用數據資料處理方面的新技術新知識。此類培訓案例對象是具有高級職稱及以上的預報員或首席預報員,旨在使預報員能夠結合實際,開展預報方法的創新研究工作。
預報技術培訓案例用于預報員面授培訓,由教師組織開展案例教學過程。因此,每個培訓案例建設內容主要包括案例課程教學計劃編制、案例文本資料撰寫、數據資料收集處理、討論互動問題設計和教學課件開發(PPT)等。
案例課程教學計劃是教學過程的整體設計,主要包括特定的教學對象、明確的教學目的和教學內容,以及對教學時間、輔導資料、教學環境等要求。
對案例素材進行系統整理和歸納,形成案例編寫的文本資料。案例文本資料是規范案例編寫、提高案例質量的重要依據。在編寫開發預報技術培訓教學案例中,案例分析文本資料一般包括以下內容。
天氣概況描述。要求客觀、真實、詳盡地交代天氣事件背景。是對天氣事件發生的具體時間、地點,以及天氣預報預警信息服務情況的綜合描述。
災情描述。天氣事件產生的災害損失情況的描述,包括文字類、圖片類、音視頻類等。
天氣過程演變特征及預報思路分析。該部分是文本資料的主要內容,要求分析資料齊全,強調新發現和新觀點。包含三個層次:1)準確分析天氣事件大氣環流背景、影響系統演變特征及其地形作用,梳理各類實時資料、預報資料等變化特征及其釋用意義;2)緊扣天氣發生發展過程,探討天氣發生發展的機理,深挖天氣變化與資料特征之間的內在聯系,尋找預報關鍵點,闡明其理論依據,總結出預報技術思路;3)剖析預報的重點和難點,解析其原因,提煉思考研討的問題,提出解決問題的建議。這三個層次的分析分別對應三種不同類型的培訓案例要求。
數據資料是天氣預報技術培訓案例的重要組成部分,在案例編寫中根據培訓目標、教學重點等,收集整理天氣預報個例分析需要的各類實況天氣數據資料、預報數據資料,以及檢驗對比數據資料等相關資料。每一個培訓案例收集整理的數據資料各有迥異。
問題思考、討論互動和探索是案例教學的核心特點。案例教學中的問題設計即要引發討論的熱情,又要啟迪思考探索的意識,富涵鮮明的教育性。天氣預報技術培訓案例中的研討交流問題,要考慮不同對象具有的天氣預報工作經歷,圍繞災害性天氣預報成功或失敗的實踐經驗,從影響系統發展變化研判、重要資料特征分析應用、關鍵預報指標確定等方面設計。通過討論、爭辯和總結天氣資料特征與天氣變化之間的內在機理,達到實踐到理論升華。尤其是對于預報失敗的案例,針對緣由設計問題,強化對失敗原因的分析討論,總結改進思路方法,凝練科研問題,達到教學效果。
教學課件是案例講解和實施的主體,案例教學內容布局、教學課時分配、教學方式運用等都應在教學課件中體現,教師通過教學課件控制教學過程及教學流程。天氣預報技術培訓案例教學課件內容一般應包括教師講授部分、學員實踐部分、討論交流部分和總結評價部分。其中教師講授部分是為了學員實踐做鋪墊,內容上以案例發生背景及過程、理論知識應用、重點關注問題、資料應用為主;實踐部分是課件重點內容,要求學員按教學設計方法步驟模擬預報實踐過程并得到相應結果;討論交流部分要求課時相對充足,組織學員對預先設定問題進行討論交流;總結評價部分以教學目的為出發點,梳理總結預報理論依據、天氣發生機理、關鍵預報指標、預報疑難點及凝練課題方向等,分析評價學員對教學內容的理解和掌握程度。
1)高原災害性天氣預報技術培訓案例庫是高原天氣預報技術培訓課程體系的重要組成部分,與平原地區相比,高原地區天氣預報技術培訓案例在選取和培訓目標設計上,要體現高原天氣特色,要符合高原預報員能力提升需求。
2)高原災害性天氣預報技術培訓案例建設結合實際,準確定位培訓案例目標,以強化復雜下墊面條件下,預報員對天氣預報理論知識理解應用、天氣發生發展機理分析、各類氣象數據資料釋用、預報思路建立為培訓目的,可分為以下三類:基于基本知識理解和多源資料應用技術的培訓案例、基于天氣機理分析和預報思路建設的培訓案例、基于預報方法創新研究能力的培訓案例,以滿足高原預報員不同成長階段能力提升培訓需求。
3)高原災害性天氣預報技術培訓案例建設內容主要包括案例課程教學計劃編制、案例文本資料撰寫、數據資料收集處理、討論問題設計和教學課件開發(PPT)。其中教學課件是案例教學實施的主體,教師通過教學課件控制教學過程及教學流程。教學課件一般應包括教師講授部分、學員實踐部分、討論交流部分和總結評價部分。
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Advances in Meteorological Science and Technology2023年4期