《雷達(dá)氣象學(xué)》課程教學(xué)改革初探

常舒捷　徐峰　郭棟

摘要：《雷達(dá)氣象學(xué)》是大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，是保證氣象預(yù)報(bào)任職教育質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文重點(diǎn)闡述了《雷達(dá)氣象學(xué)》課程的教學(xué)意義和教學(xué)現(xiàn)狀，并就此提出了采用實(shí)踐教學(xué)、興趣教學(xué)和案例教學(xué)的教學(xué)方法，找到適合的改革路徑，使學(xué)生更好地掌握《雷達(dá)氣象學(xué)》原理，提高專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：《雷達(dá)氣象學(xué)》；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；興趣教學(xué)；案例教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）28-0122-02

一、引言

《雷達(dá)氣象學(xué)》是一門(mén)利用天氣雷達(dá)進(jìn)行大氣探測(cè)和雷達(dá)回波研究的學(xué)科。它是大氣物理學(xué)、大氣探測(cè)學(xué)和天氣學(xué)交叉的一個(gè)分支學(xué)科[1]。這是大多數(shù)大氣科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，在大氣科學(xué)類(lèi)本科教學(xué)中有著重要地位?！独走_(dá)氣象學(xué)》的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生經(jīng)過(guò)課程學(xué)習(xí)能夠熟悉和理解雷達(dá)的基本原理并培養(yǎng)學(xué)生利用雷達(dá)預(yù)報(bào)天氣的能力[2]。不管學(xué)生以后是選擇科學(xué)研究還是走向氣象業(yè)務(wù)崗位，《雷達(dá)氣象學(xué)》都是一門(mén)很實(shí)用的課程。因此，研究《雷達(dá)氣象學(xué)》的教學(xué)方法對(duì)于培養(yǎng)大氣科學(xué)類(lèi)人才是必要的。

掌握氣象雷達(dá)的基本原理與實(shí)踐應(yīng)用對(duì)提高預(yù)報(bào)天氣的準(zhǔn)確率是有很大幫助的，是預(yù)報(bào)天氣的一項(xiàng)基本技能，因此對(duì)于走向氣象業(yè)務(wù)崗位的學(xué)生，《雷達(dá)氣象學(xué)》顯得尤為重要。然而在《雷達(dá)氣象學(xué)》教學(xué)中，多數(shù)高校仍然以理論式教學(xué)為主，但是僅有理論知識(shí)的儲(chǔ)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對(duì)于雷達(dá)在天氣預(yù)報(bào)中的實(shí)踐應(yīng)用，只是通過(guò)課堂講述效果不可能很好，容易導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力欠缺，使學(xué)生在未來(lái)的工作崗位上真正對(duì)《雷達(dá)氣象學(xué)》應(yīng)用時(shí)，無(wú)所適從。實(shí)踐出真知，單純的理論教學(xué)并不能滿(mǎn)足《雷達(dá)氣象學(xué)》的教學(xué)意義和目的，我們需要找到理論與實(shí)踐并重的教學(xué)方法。因此，我們探討了《雷達(dá)氣象學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀與改革路徑。

二、教學(xué)現(xiàn)狀

《雷達(dá)氣象學(xué)》課程主要學(xué)習(xí)雷達(dá)氣象的基礎(chǔ)、雷達(dá)探測(cè)準(zhǔn)確度與能力、雷達(dá)探測(cè)的強(qiáng)度和速度信息進(jìn)行處理和反演的原理及方法以及對(duì)雷達(dá)資料的分析和應(yīng)用[3]。傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式盡管能夠讓學(xué)生理解雷達(dá)與天氣和預(yù)報(bào)之間的一些基本的原理與方法，但是這樣的課堂模式并沒(méi)有提供實(shí)踐運(yùn)用的機(jī)會(huì)去讓學(xué)生深化所學(xué)到的理論知識(shí)。相對(duì)于枯燥的理論教學(xué)并不能激起學(xué)生的興趣[4]，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于雷達(dá)圖像實(shí)踐應(yīng)用的一知半解。另外，盡管《雷達(dá)氣象學(xué)》的重要性毋庸置疑，但是作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，學(xué)生對(duì)它的重視程度還是不及其他的必修專(zhuān)業(yè)課，如《天氣學(xué)原理》、《動(dòng)力氣象學(xué)》等，這就使得在教學(xué)過(guò)程中遇到了很大的阻力，改變這種教學(xué)現(xiàn)狀是迫在眉睫的事情。

三、教改路徑

針對(duì)《雷達(dá)氣象學(xué)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，在教學(xué)過(guò)程中主要采用實(shí)踐教學(xué)、興趣教學(xué)和案例教學(xué)來(lái)提升教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)能使學(xué)生在理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用過(guò)程中，將自身的各種專(zhuān)業(yè)能力和創(chuàng)造性的思維方式得到進(jìn)一步的提升，這對(duì)于學(xué)生以后進(jìn)入氣象臺(tái)工作是有利的?！独走_(dá)氣象學(xué)》不同于其他的專(zhuān)業(yè)課程，它的教學(xué)內(nèi)容中有很多的理論涉及公式推導(dǎo)，這需要學(xué)生具有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)才能掌握。如果僅僅在課堂上講解公式推導(dǎo)就變成了《高等數(shù)學(xué)》和《大學(xué)物理》課，這背離了《雷達(dá)氣象學(xué)》課程的教學(xué)意義，因此我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)過(guò)程中還要抓住《雷達(dá)氣象學(xué)》實(shí)踐應(yīng)用這個(gè)方面，確保不使學(xué)生淹沒(méi)在數(shù)學(xué)的海洋里，而讓學(xué)生能真正進(jìn)入到《雷達(dá)氣象學(xué)》中，掌握《雷達(dá)氣象學(xué)》在天氣預(yù)報(bào)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生能夠利用雷達(dá)圖像預(yù)報(bào)天氣的能力。同時(shí)，組織學(xué)生去氣象臺(tái)近距離的了解雷達(dá)的工作原理和在天氣預(yù)報(bào)中的實(shí)際應(yīng)用。開(kāi)展這樣的實(shí)踐活動(dòng)，有利于學(xué)生提高學(xué)習(xí)的積極性，深化理論知識(shí)，達(dá)成培養(yǎng)應(yīng)用能力的目的。

興趣教學(xué)是通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生主動(dòng)加入到課堂的教學(xué)互動(dòng)過(guò)程中，這對(duì)于學(xué)生的理解理論知識(shí)是有利的。例如，夏季天氣變化無(wú)常，很多學(xué)生在上課前會(huì)被突如其來(lái)的大雨困在途中，因此每次上課前利用中央氣象臺(tái)發(fā)布的實(shí)時(shí)全國(guó)雷達(dá)監(jiān)測(cè)圖來(lái)掌握實(shí)時(shí)天氣動(dòng)態(tài)，估算降雨的時(shí)間，避免影響學(xué)生上課。有了這樣的貼近生活的用處，學(xué)生對(duì)《雷達(dá)氣象學(xué)》的興趣很是濃厚。有了興趣的引導(dǎo)，學(xué)生才會(huì)有探索的欲望。在正常的課堂教學(xué)過(guò)程中，除了基本的原理理論的教授，還可以利用中央氣象臺(tái)的雷達(dá)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行實(shí)例講解。此外，除了雷達(dá)圖像的應(yīng)用分析外，還要利用天氣圖、衛(wèi)星云圖等與學(xué)生交流該地的天氣形勢(shì)，分析導(dǎo)致該地出現(xiàn)降水的原因。另外，近年來(lái)臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，在日常的課程講學(xué)中，多用雷達(dá)圖像來(lái)判斷臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)弱發(fā)生地區(qū)、判斷臺(tái)風(fēng)的雨帶影響時(shí)間。有了這些生動(dòng)的、與學(xué)生切身相關(guān)的實(shí)例，學(xué)生自然就會(huì)燃起學(xué)習(xí)《雷達(dá)氣象學(xué)》的興趣了。

案例教學(xué)并不是指單個(gè)的案例分析、案例作業(yè)，而是根據(jù)課程教學(xué)的目的和要求選擇一系列相關(guān)的案例[5]。學(xué)生通過(guò)眾多相似的案例進(jìn)行學(xué)習(xí)、分析，使得他們獲得知識(shí)以及實(shí)踐的間接應(yīng)用，提高學(xué)生分析案例、解決問(wèn)題的能力。例如：對(duì)于同一類(lèi)臺(tái)風(fēng)天氣狀況的分析，通過(guò)對(duì)比在臺(tái)風(fēng)發(fā)生過(guò)程中雷達(dá)回波圖的信息，及時(shí)掌握臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度大小、發(fā)展情況、移動(dòng)路徑以及預(yù)測(cè)對(duì)登錄地區(qū)及其周?chē)貐^(qū)的影響等，比較各類(lèi)臺(tái)風(fēng)就雷達(dá)圖像中的異同點(diǎn)，對(duì)掌握臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及影響等都是有幫助的。對(duì)這些案例展開(kāi)討論，思考出現(xiàn)這種條件的天氣形勢(shì)以及雷達(dá)資料在此過(guò)程中對(duì)于天氣預(yù)報(bào)發(fā)揮了什么樣的作用、有怎樣的實(shí)際應(yīng)用并進(jìn)行案例總結(jié)。應(yīng)用這種教學(xué)方法可以提高學(xué)生的獨(dú)立思考以及實(shí)踐應(yīng)用分析的能力。

四、總結(jié)

《雷達(dá)氣象學(xué)》是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的課程，掌握氣象雷達(dá)的基本原理與實(shí)踐應(yīng)用對(duì)提高預(yù)報(bào)天氣的準(zhǔn)確率是有很大幫助的，是預(yù)報(bào)天氣的一項(xiàng)基本技能。然而，相對(duì)枯燥的理論教學(xué)并不能激起學(xué)生的興趣，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于雷達(dá)圖像實(shí)踐應(yīng)用的一知半解。因此，我們針對(duì)《雷達(dá)氣象學(xué)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀討論了教學(xué)改革的路徑，分析了如何利用實(shí)踐教學(xué)、興趣教學(xué)和案例教學(xué)來(lái)提升教學(xué)效果。

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