《航空氣象》課程設計的探討

馮琬　段煉

摘要：本文通過對《航空氣象》教學內容的整理，介紹了理論教學和實踐設計的基本方案，以及配套課程體系的建設，為學生理解掌握相應的基礎知識提供了適合的平臺，在實踐教學里取得了良好的效果。

關鍵詞：民航業；《航空氣象》；教學設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0225-02

一、引言

現代運輸機運行過程中，存在許多影響飛行安全的因素，尤其是氣象條件對航班的影響。據統計，僅由氣象原因造成的嚴重飛行事故就占據了總事故的10%—15%，而與氣象直接或間接有關的事故則高達三分之一左右。作為民航系統內直接與飛行打交道的人員，必須儲備相應的氣象知識，取得更好地應對工作能力，切實保障航班的運行安全。

《航空氣象》主要介紹了基本的大氣運動形式，并結合重要的天氣條件如低能見度、降水、雷暴、冰雹等闡述了對現代運輸機以及民航業系統的影響和相應的處置方式，是飛行技術專業和空中交通管理專業的一門重要的專業基礎課程。該學科介紹了基本的大氣運動模式，常見天氣現象的生效過程和識別方法，通過對它的學習可以培養學生分析天氣和應用天氣信息保障飛行安全的能力，并學會有效地利用天氣創造經濟效益，對其以后的職業發展有具體的指導意義。為了落實以人為本、實施素質教育、促進學生全面發展的宗旨，《航空氣象》的課程改革與研究的重要性亦不言而喻。除了繼承傳統的教學理念與方式，課程內容的基礎性、先進性、經典性、趣味性設置也應更多地穿插到實際的教學工作中，使課程內容信息化、網絡化，重視實踐教學，使用現代教育技術，激發學生學習的自主性和學習興趣，提高教學質量。

二、課程設計安排

1.制定翔實貼切先進的理論知識。民航系統日益發展，新科技新設備新標準新要求不斷出現，《航空氣象》理論教學內容也應及時更新，以達到新環境下民航系統運行保障的要求。參照國外先進的理論知識，結合我國國情，《航空氣象》課程的教學內容做了調整和補充，編寫了相應的教學大綱，根據新大綱編寫新的《航空氣象》教材，結合飛機駕駛、空管和簽派的需要，全面、系統地講述了航空氣象學方面的基本知識和基礎理論，分析了大氣環境和重要天氣過程對飛行的影響以及應采取的措施。此外，基礎教學內容另增加了衛星云圖的分析、地面和機載氣象雷達圖像的識別、全球氣候概況、大氣環流和國際航空氣象服務等最新內容，更多前沿的研究理論，培養了學生對現代化氣象發展的認識。

2.教學方法討論。（1）理論教學?！逗娇諝庀蟆犯拍詈屠碚撔詮?，學生掌握基本的氣象理論知識，有利于各種天氣現象的理解和認識，從而了解影響飛行的惡劣天氣的產生及危害，掌握在飛行活動避免這些危害的方法，深刻感受氣象環境對飛行的作用意義。因此，基礎理論建設是第一位，要充分夯實學生的理論知識儲備。首先，制定好標準化教案，梳理知識點，羅列重難點，講授時做好時間分派，全盤把握中再有緩有急，重難點突出。在講課時將重點和難點進行詳細和認真的講解，有結合圖形進行介紹，特意制作了形象生動的FLASH、3DMAX動畫演示，引發了學生極大的興趣和學習熱情，使重點和難點更好為學生掌握。其次，增加知識的實踐性應用，用理論指導生活。列舉生活中因氣象原因導致的影響運行的案例，如大霧雷暴天氣的大面積航班延誤，如青藏高原航班飛行往往顛簸較厲害，如結合由氣象原因導致的飛行失事案例分析，與飛行實際緊密相連，引起學生的高度重視，增強了安全意識。再次，調動學生的主觀能動性。引入制作精良的視頻片段，引入有意義的具有啟發性質的思考題，牢牢抓住學生的注意力，并讓其成為主人公，用第一視角來看待分析，增加了學生的參與感，能提高學習的積極性，使教學內容更具現實性和易于學生吸收。最后，利用各種現代化教學設備，采用多媒體技術，盡量使刻板抽象的理論生動形象，便于學生理解、掌握，而且印象深刻。加強網絡教學建設，搭建網絡教學環境，為學生自主學習、遠程學習提供了平臺。學生可以利用校園網了解《航空氣象》課程的教學大綱、授課教案、練習題、實習指導書、部分教學錄像、教學參考書等的內容以及學習要求，實現遠程教學資料的共享、網上答疑、信息發布等功能，方便快捷。（2）實踐教學。理論積累的目的就是更好地服務于生產生活，增加實踐性教學，利于學生對理論的認識掌握和應用，完善課程體系。從這個角度出發，氣象課程的實踐分為氣象觀測實踐，衛星云圖和雷達圖分析實踐，引入完整的天氣分析會商系統，此外，為了更好理解氣象環境對飛行運行的影響，還特別開發了飛行CBT練習器操作實踐，機載氣象雷達模擬操作實踐。氣象的分析實踐里可以根據理論教學進展依次進行云的識別、雷達回波的識別、衛星云圖的識別、危險天氣以及天氣分析的教學部分，實現課本與應用的相結合，獲得最基礎的辨別能力。承擔的教學內容可安排為氣象要素觀測：了解氣溫、氣壓、空氣濕度的觀測，云狀、云量和云底高度的判定；《衛星云圖分析》：分析衛星云圖上不同的云，分析鋒面、氣旋、急流等天氣系統；《雷達圖的分析》，熟悉層狀云和對流云的降水回波特征，分析出對飛行影響較大的降水區。在這些基礎上，帶領學生到各氣象臺站實地進行氣象要素觀測，開展天氣圖分析，衛星云圖分析和雷達圖分析等實習課，身臨其境地體會氣象對保障運行的作用。實驗室課程可介紹會商系統的使用，通過綜合顯示的各高度層天氣圖，全國的實時觀測資料，衛星云圖及歐洲、日本及美國的預報產品，嘗試某次天氣預報過程，使學生在航空氣象學習中不在枯燥的背誦課本，能夠親身體驗一線天氣預報的所使用的資料、流程及相關產品，從而加深對航空氣象的理解。還可以參與“機載氣象雷達模擬操作系統”的學習，系統能自動演示機載氣象雷達的基本工作方式，包括介紹冰雹云的形成及氣流結構動畫；飛行中氣象雷達的應用動畫演示；把機載氣象雷達上回波的識別和云的識別結合起來，學生可進行機載氣象雷達使用的實習操作和回波識別的實習練習。引入“飛行CBT”練習，體驗各種天氣如低云對飛行的影響、在有風切變的情況下飛機性能和飛行姿態的變化。實踐教學的內容與課堂教學內容緊密相關，使學生開闊了視野、培養了學生的創新精神，增強了分析和動手的能力，很好地掌握衛星云圖、雷達回波、各種時實的氣象信息、飛行安全的氣象保障方法，接觸到大量的飛行天氣資料，體會“危險天氣與飛行”。加強了學生理論到實踐的能力，為提高實際工作能力打下良好的基礎。

3.拓展資源建設。航空氣象實驗室建設。先進理論的發展，離不開先進儀器設備的輔導，實驗平臺的建設就使得課程擁有了將理論和實踐相結合的能力，為教學計劃的實現，學生能力的培養打下堅實基礎。按照現代天氣預報業務流程設計，參照先進民航區域氣象中心的主要業務和設施標準，建設具有短時/臨近預報、短期預報等功能的準業務運行的預報臺，航空氣象實驗室的格局設置，席位安排，軟件引進均是在多次考察中國氣象局預報室及各機場氣象臺基礎上，結合教學實際而完成。此外，實驗室建設過程中也充分注意軟硬件設備的前瞻性和先進性。試驗平臺中引入了多普勒雷達觀測產品，使學生不僅了解基本的雷達產品，還能對較為熱門的雷達拼圖、雷達速度圖、累積降水圖等多種產品有一個深入的認識。這些系統的引進將極大地開闊學生對航空氣象知識的視野。最后，該使用平臺為開放式架構，今后將不斷地更新相關軟硬件設施，保證設備設施的完備性和先進性。氣象臺實習基地建設。綜合氣象觀測場實習，讓學生了解、熟悉大氣科學與環境氣象領域基本的實驗儀器的使用及基本的實驗方法和過程，正確掌握獲取實驗數據和把握操作實驗的能力。氣象會商實習平臺學習，集中學生一起對未來天氣的發展及其依據進行討論，使學生能夠充分聽取不同意見，集思廣益，避免主觀片面性，做出更加符合客觀實際的預報結論。掌握了天氣分析的基本理論，能夠利用現有資料開展一定深度的航空氣象科研工作。借助學校豐富的實踐教學基地資源，綜合應用所學專業知識處理實際問題，提高學生的實踐能力。完善習題庫的建設，題庫主要針對航空氣象基本理論、飛行大氣環境、常用航空氣象資料這三部分的內容，題型主要有單選題、多選題、填空題、判斷題和簡答題?？梢院芎玫貙W生的學習起到輔助作用。利用網絡平臺優勢，提供教學錄像，包括航空氣象基本理論、飛行大氣環境、常用航空氣象資料等視頻，將教學內容更加生動地展現出來，便于學生掌握。

三、總結

上述的教學安全，能接合飛行的需要，全面、系統地講述了航空氣象學方面的基本知識和基礎理論，分析了大氣環境和重要天氣過程對飛行的影響，以及國際航空氣象服務等航空氣象內容，緊密結合現代科技，概念性強，與飛行實際聯系緊密，應用性強，使學生掌握系統的航空氣象學基礎理論，了解影響飛行的惡劣天氣，能翻譯和應用各種氣象資料，在不同的氣象條件下，有效地利用氣象知識，為提高民航的效益和保障飛行安全服務。