航空氣象實(shí)踐教學(xué)的探索與改革

孫吉明 管瑋喬 李楚艷

摘 ?要：為促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)轉(zhuǎn)型，提高飛行人才培養(yǎng)質(zhì)量，航空氣象實(shí)踐教學(xué)必須從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向?qū)嵺`能力教學(xué)轉(zhuǎn)變，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為目前軍內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。文章結(jié)合航空氣象實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，探討了航空氣象實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，參考其他院校經(jīng)驗(yàn)，探索了提高航空氣象實(shí)踐教學(xué)的一些改進(jìn)思路。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);開(kāi)放式;實(shí)驗(yàn)室;航空氣象

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2019）22-0122-03

Abstract： To promote the transformation of the practical teaching and improve the quality of flight talent training， practical teaching of Aviation Meteorology must transform the traditional experiment teaching to practical ability teaching. Open laboratory teaching has been the development tendency of practical teaching reform inside and outside the military. In this paper， according to the teaching situation of practical teaching of Aviation Meteorology， some questions are discussed in practical teaching of Aviation Meteorology. And referring to the experience of other schools， some thoughts to reform for improvement of aviation meteorology practical teaching are explored.

Keywords： practical teaching; openness; laboratory; Aviation Meteorology

實(shí)踐教學(xué)在我國(guó)高校的素質(zhì)教育中占有重要地位，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的主要方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸和必要補(bǔ)充，是理論聯(lián)系實(shí)際的課堂，是相對(duì)于理論教學(xué)的“第二課堂”[1]。隨著軍隊(duì)院校改革的持續(xù)開(kāi)展，學(xué)員的綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，被擺在越來(lái)越重要的位置，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是培育學(xué)員實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低，影響學(xué)員理論掌握的扎實(shí)與否，事關(guān)學(xué)員實(shí)踐能力的提高和綜合素質(zhì)的提升。航空氣象學(xué)的顯著特點(diǎn)之一是實(shí)踐性強(qiáng)。如果授課只講理論知識(shí)，而缺乏實(shí)踐練習(xí)，學(xué)員則會(huì)感覺(jué)航空氣象太過(guò)抽象，枯燥無(wú)味，學(xué)習(xí)興趣降低。學(xué)員只有通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)才能深入理解氣象理論，通過(guò)多次實(shí)踐練習(xí)才能掌握天氣圖、衛(wèi)星云圖等氣象信息的使用，學(xué)會(huì)分析天氣變化和發(fā)展趨勢(shì)，為以后確保飛行安全打好基礎(chǔ)。因此，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和方式，是當(dāng)前提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要改革方向。

一、實(shí)踐教學(xué)改革的意義

（一）實(shí)踐教學(xué)改革是軍事新型人才培養(yǎng)的需要

理論教育與實(shí)踐教育是大學(xué)學(xué)歷教育的有機(jī)組成。當(dāng)今部隊(duì)對(duì)實(shí)戰(zhàn)化要求越來(lái)越高，需要理論知識(shí)與實(shí)踐能力兼具的新型作戰(zhàn)人才。軍隊(duì)院校教育改革必須承擔(dān)起這個(gè)責(zé)任，向“能打仗、打勝仗”的實(shí)戰(zhàn)化靠攏，這必然對(duì)軍校學(xué)員的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題能力提出了更高要求，對(duì)學(xué)員畢業(yè)質(zhì)量提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。單純的課堂理論教學(xué)無(wú)法獨(dú)立承擔(dān)起這個(gè)重任，傳統(tǒng)的“按照既有理論完成實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式相對(duì)單一，部分觀念已不適應(yīng)改革需求，也不能達(dá)到新型作戰(zhàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此，軍校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)應(yīng)順應(yīng)當(dāng)今軍事變革要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)進(jìn)行深入改革，在教學(xué)中更加注重學(xué)員實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而加速新型作戰(zhàn)人才的培育過(guò)程。

（二）實(shí)踐教學(xué)改革有助于培養(yǎng)軍校學(xué)員實(shí)踐能力

軍校實(shí)驗(yàn)室是軍校學(xué)員理論聯(lián)系實(shí)際的課堂。只有經(jīng)過(guò)實(shí)踐，將課堂上所學(xué)的理論知識(shí)實(shí)踐和再創(chuàng)新，才能真正將理論知識(shí)學(xué)會(huì)學(xué)活，這也是學(xué)員培育創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)的必經(jīng)之路。軍內(nèi)外的實(shí)踐教學(xué)的各項(xiàng)實(shí)踐表明，實(shí)踐教學(xué)在培育學(xué)員的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)方式不可替代的巨大優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐教學(xué)是作為檢驗(yàn)和驗(yàn)證理論的重要手段，實(shí)踐教學(xué)改革是培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新人才的重要途徑[2]。軍校實(shí)踐教學(xué)改革有助于軍校學(xué)員進(jìn)一步培養(yǎng)科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際能力，貫穿學(xué)歷教育全過(guò)程。

二、航空氣象實(shí)踐教學(xué)改革效果

基于航空氣象理實(shí)一體化教學(xué)模式和學(xué)科建設(shè)需求，空軍航空大學(xué)牽頭設(shè)計(jì)建設(shè)了航空氣象實(shí)驗(yàn)室。航空氣象實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)為建成理實(shí)一體化專業(yè)教室，主要包括教學(xué)功能區(qū)建設(shè)、教學(xué)資源建設(shè)和文化建設(shè)，其中教學(xué)功能區(qū)建設(shè)是重點(diǎn)。航空氣象實(shí)驗(yàn)室為理實(shí)一體化教學(xué)提供科學(xué)合理的平臺(tái)，對(duì)飛行學(xué)員的氣象素養(yǎng)的形成提供重要支撐，使飛行學(xué)員能夠在軍校時(shí)就能從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，貼近飛行實(shí)際，將氣象理論知識(shí)融會(huì)貫通到飛行氣象的應(yīng)用當(dāng)中[3]。圖1為理實(shí)一體化平面布局圖。

航空氣象實(shí)驗(yàn)室自2015年7月一期建成后投入教學(xué)，經(jīng)過(guò)兩年多的實(shí)踐和教學(xué)改革，航空氣象學(xué)教學(xué)已完成多個(gè)批次的合訓(xùn)學(xué)員、聯(lián)合培養(yǎng)、大飛學(xué)員、外訓(xùn)學(xué)員和新模式學(xué)員等多種培養(yǎng)方式近百個(gè)期班的實(shí)踐教學(xué)。通過(guò)實(shí)踐，飛行人才培養(yǎng)質(zhì)量明顯提高，學(xué)員的氣象素養(yǎng)、處理危險(xiǎn)天氣素質(zhì)和氣象應(yīng)用能力較之前有質(zhì)的提升。統(tǒng)計(jì)近五年考核平均成績(jī)，平均分較之前提高2-3分。此外，近兩年來(lái)有數(shù)名學(xué)員選做氣象系列的畢業(yè)論文，依托航空氣象實(shí)驗(yàn)室優(yōu)質(zhì)資料資源，較好地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，論文質(zhì)量也有相應(yīng)提高，并獲優(yōu)秀畢業(yè)論文獎(jiǎng)。2016年航空氣象課題組參加全國(guó)職業(yè)院校信息化教學(xué)競(jìng)賽，依托航空氣象實(shí)驗(yàn)室軟硬件條件和信息資源，制作完成的作品《航空氣象環(huán)境判別》，榮獲全國(guó)三等獎(jiǎng)。

三、目前航空氣象實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）航空氣象實(shí)驗(yàn)室建立時(shí)間短，設(shè)施不完善

不同于地方院校的實(shí)驗(yàn)室，軍校實(shí)驗(yàn)室的建立時(shí)間普遍偏晚，實(shí)驗(yàn)室的硬件配套與地方高校實(shí)驗(yàn)室相比較少。隨著軍校招生規(guī)模和質(zhì)量逐年提高，軍校實(shí)驗(yàn)室數(shù)量略顯不足，不能為學(xué)員實(shí)驗(yàn)提供充足的保障。以空軍航空大學(xué)航空氣象實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)驗(yàn)室2015年7月建成投入使用，實(shí)驗(yàn)設(shè)備尚未完成配套建設(shè)，同一時(shí)段需要安排數(shù)十個(gè)期班實(shí)驗(yàn)教學(xué)，硬件設(shè)施非常緊張，每個(gè)期班僅能進(jìn)行不足10學(xué)時(shí)的實(shí)踐，對(duì)學(xué)員實(shí)踐能力培養(yǎng)效果有限，尚不能達(dá)到學(xué)員實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和要求。軟件環(huán)境建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室二期建設(shè)正在推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)有待進(jìn)一步提高完善。

（二）航空氣象實(shí)驗(yàn)室資源沒(méi)有充分利用

軍校的實(shí)驗(yàn)室，一般都是在正課時(shí)間統(tǒng)一使用，統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，平時(shí)并不對(duì)學(xué)員開(kāi)放。從管理方面看，這樣便于統(tǒng)一管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材有更好的保護(hù)。但是，從教學(xué)和學(xué)員發(fā)展角度看，實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間畢竟有限，一周可能只有一兩個(gè)課時(shí)，這就會(huì)造成大部分實(shí)驗(yàn)資源閑置，沒(méi)有充分利用。較少的實(shí)驗(yàn)課程對(duì)學(xué)員實(shí)踐能力的培養(yǎng)作用有限，不利于學(xué)員自主探究、自主學(xué)習(xí)的開(kāi)展。航空氣象實(shí)驗(yàn)室的使用也存在這個(gè)問(wèn)題，正課時(shí)間使用十分緊張，其他時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室主要用途為教員備課信息來(lái)源，學(xué)員并未充分利用實(shí)驗(yàn)室資源。

（三）實(shí)驗(yàn)室資料存在安全保密管理風(fēng)險(xiǎn)

軍校實(shí)驗(yàn)室管理不同于地方院校管理，軍網(wǎng)資料、實(shí)驗(yàn)案例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都有著嚴(yán)格的保密等級(jí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)人員管理也需時(shí)刻進(jìn)行保密審核和登記，因此實(shí)驗(yàn)室需對(duì)保密工作高度重視，進(jìn)行相關(guān)保密培訓(xùn);實(shí)驗(yàn)人員需嚴(yán)格遵守保密相關(guān)規(guī)定;實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備需要進(jìn)行物理隔離，不得私自接入U(xiǎn)盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備，防止出現(xiàn)泄密。另外，像航空氣象實(shí)驗(yàn)室這樣采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室，網(wǎng)絡(luò)層級(jí)少，局域網(wǎng)整體安全性較低，若受到病毒攻擊易造成巨大損失[3]。所以實(shí)驗(yàn)室設(shè)備還需定期升級(jí)殺毒軟件，防止新型網(wǎng)絡(luò)病毒侵入局域網(wǎng)，避免實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞。

四、對(duì)實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)一步思考

（一）堅(jiān)持提升實(shí)驗(yàn)室軟硬件水平

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是大學(xué)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要支撐，對(duì)提升人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要作用。航空氣象實(shí)驗(yàn)室要堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)室建設(shè)論證，做好長(zhǎng)期規(guī)劃，盡早形成配套實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)可根據(jù)教學(xué)需求定期升級(jí)，保證教學(xué)質(zhì)量持續(xù)提高。現(xiàn)階段航空氣象實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，硬件方面已有觀測(cè)設(shè)備、衛(wèi)星資料接收設(shè)備和實(shí)況資料接受裝置，但衛(wèi)星云圖種類較為單一，數(shù)據(jù)接受不穩(wěn)定。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室尚未安裝接受氣象雷達(dá)回波資料的設(shè)備，無(wú)法支撐雷達(dá)回波資料的學(xué)習(xí)與分析。軟件方面，虛擬氣象環(huán)境飛行系統(tǒng)正在調(diào)試，有望2018年底投入使用。

（二）改革實(shí)踐教學(xué)方式，實(shí)施開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

由于現(xiàn)在精密實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格昂貴、技術(shù)先進(jìn)、配置復(fù)雜，因此，軍校的實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)行專管共用模式管理，即實(shí)驗(yàn)室由專業(yè)實(shí)驗(yàn)師進(jìn)行管理維護(hù)，面向全校教員學(xué)員開(kāi)放。針對(duì)軍校實(shí)驗(yàn)室資源未充分利用的問(wèn)題，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效解決。目前，國(guó)內(nèi)外許多知名高校已將開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入到學(xué)生實(shí)踐教學(xué)，例如美國(guó)麻省理工學(xué)院的學(xué)生可隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些簡(jiǎn)單物理實(shí)驗(yàn);德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)實(shí)行實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放，學(xué)生自我設(shè)問(wèn)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;國(guó)內(nèi)武漢大學(xué)、山東大學(xué)等高校也已先后成立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室[4]。航空氣象實(shí)踐教學(xué)可采用想定任務(wù)方式來(lái)實(shí)施開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。航空氣象課堂學(xué)習(xí)階段只有6學(xué)時(shí)實(shí)踐教學(xué)，對(duì)學(xué)員實(shí)踐能力培養(yǎng)效果有限，課余時(shí)間學(xué)員可已組成興趣小組，針對(duì)不同天氣情況，自我設(shè)定飛行任務(wù)，設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)教員實(shí)時(shí)跟進(jìn)，以學(xué)員為主，尊重學(xué)員創(chuàng)新思維，調(diào)動(dòng)學(xué)員參與積極性。通過(guò)不同天氣情況的想定任務(wù)，提高學(xué)員實(shí)踐水平，錘煉學(xué)員應(yīng)對(duì)不同危險(xiǎn)天氣的實(shí)戰(zhàn)能力。

（三）更新實(shí)踐教學(xué)理念，拓寬實(shí)踐手段

航空氣象實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的首要目的是為了更好地培養(yǎng)飛行人員，高質(zhì)量地完成各類教學(xué)任務(wù)，為飛行人員航空理論學(xué)習(xí)和飛行實(shí)踐搭建起有效的實(shí)踐平臺(tái)。但航空氣象實(shí)踐能力提高不應(yīng)僅局限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。航空氣象實(shí)踐教學(xué)要根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合飛行人員培養(yǎng)新模式特點(diǎn)和新模式學(xué)員素質(zhì)較高的現(xiàn)狀，精心挑選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合。此外，航空氣象實(shí)踐教學(xué)要與時(shí)俱進(jìn)，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源和社交工具，拓寬實(shí)踐手段。例如，現(xiàn)在中央氣象臺(tái)、中國(guó)天氣網(wǎng)等網(wǎng)站實(shí)時(shí)更新天氣圖、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波等資料，教員可充分利用微信、雨課堂等社交工具和方式，將典型天氣過(guò)程等資料分享給學(xué)員，設(shè)置實(shí)驗(yàn)問(wèn)題提示學(xué)員、引導(dǎo)學(xué)員平時(shí)觀察天氣表現(xiàn)，關(guān)注天氣變化，運(yùn)用氣象理論知識(shí)，分析天氣變化原因，預(yù)測(cè)天氣發(fā)展。通過(guò)后續(xù)天氣實(shí)況資料修正預(yù)測(cè)結(jié)果，不斷提高對(duì)航空氣象的觀測(cè)和預(yù)測(cè)能力，為氣象素質(zhì)養(yǎng)成打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是軍隊(duì)院校素質(zhì)教育的重要組成，航空氣象實(shí)踐教學(xué)采用開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)水平的發(fā)展方向，對(duì)提高飛行學(xué)員航空氣象素質(zhì)養(yǎng)成具有重要意義。不斷提高航空氣象實(shí)驗(yàn)室軟硬件建設(shè)，更新實(shí)踐教學(xué)理念，拓寬實(shí)踐手段，引導(dǎo)學(xué)員充分利用實(shí)驗(yàn)室閑余時(shí)間開(kāi)展想定任務(wù)實(shí)驗(yàn)，將網(wǎng)絡(luò)資源引入航空氣象實(shí)踐教學(xué)，是航空氣象探索提高實(shí)踐教學(xué)水平和提高實(shí)戰(zhàn)化水平的有效手段。

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