2018关于进一步加强大气科学专业本科实践教学的探讨

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关于进一步加强大气科学专业本科实践教学的探讨
大气科学是研究大气的各种现象（包括人类活动对它的影响），这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。人才输出主要就业于各级气象部门从事天气预报工作；海军、空军气象工作；学校和科研机构；各级政府防雹救灾部门等。主要专业服务包括：农业、林业、航空、军事、交通、工业、建筑、盐业、生物、医疗、大气污染、海洋、能源、水文、环境、城市规划、旅游等。
　　回顾近10年大气科学专业发展，可以说近10年是中国大气科学发展历史上人才培养的高峰阶段，其决定因素是多方面的，包括出生率高峰期和本科教育扩张等等。从就业方面讲，近10年大气科学方面人才需求也处在高峰时期，本科的就业和深造率达90%以上的水平。这些进一步说明了各行各业对大气科学专业人才的需求之高。随着信息技术的发展，一些新技术特别是电子计算机、气象卫星、海洋观测卫星、多普勒雷达和各种特殊装备的飞机等多种探测手段的发展；加之，人类生产和生活的发展，将不断向大气科学提出新的问题和要求，推动大气科学新理论和新分支的发展。大气科学的新发展，必将不断提高它为生产和生活服务的能力，如提高天气和气候预报的准确率，为开发利用气候资源、制定发展战略和经济政策提供更加可靠的科学依据。这就要求我们对人才的培养有了更高的要求。
　　因为大气科学的遵旨是一门服务性的科学，在理论学习的基础上，提高人才的服务能力或者说是专业实践能力，也是大气科学教育所思考的问题，下面我将从下面几点进行阐述。
　　第一，发现和提出问题。我们在实际教学过程中发现：学生对于专业课程的学习态度是以等待和接受态度为主，准备着老师去灌输相关知识。为了引导学生思考和提问，一方面，老师可以超越书本，提出相关工作的最新进展和前沿问题，激发学生挑战前沿问题的意识；另一方面，可以布置一些作业，让学生查阅文献，以提高学生从文献中发现和解决问题的能力。
　　第二，程序设计和数据处理。大气科学注重从观测数据中挖掘、分析和解决问题，天气预报以数值天气模式结果为基础，所以该学科对Fortran语言、数据分析和画图有一定的要求。尽管Fortran、Grads、Matlab等语言和软件也在大气科学专业课程中均有涉及，很多学生在学习过程中还是没有认识到其重要性，在毕业论文完成阶段就体现出这种现象，因此，数据处理的实践部分还有待加强，并且，数据的分析要针对关键的科学问题，以提高学生的兴趣。
　　第三，分析问题。分析问题是建立在对专业知识学习和理解基础上的，可以说是将专业知识系统化的过程。分析问题在毕业论文阶段才能体现，很多学生不能学以致用，看到副热带高压就把副热带高压所有的特征罗列进来了。为了克服这一点困难，相关的教学中在理论知识学习的基础上，如果对类似的、同一个现象和问题从多个不同的例子中去剖析，图文并茂，应该可以帮助学生用活的知识分析一些有意义的科学问题。
　　第四，团队精神。大气科学的发展离不开团队精神，就从观测数据来说，从数据观测、传输、整理到分发等，经过县、市、省以及中央各个级别工作人员的协作；天气预报也不例外，对外发布的预报需要预报员们多次会商后，才做出最终的结果。我在荷兰培训的时候，也深深体会到在教育过程中加强学生的团队精神的思路，譬如：在有限的时间内，一个小组完成从分析到报告的一项任务，每个人干什么，都有不同分工，最后提交的报告精彩而又有内容。
　　第五，报告。报告是展现我们前期工作的主要形式，如何让报告出来的东西更具有价值，取决于多方面的因素，不仅仅是前期工作做的效果，报告人的水平也很重要。我在美国访问期间，经常听现场天气分析，报告人汇报得很精彩，现场交流也很活跃，后来和同事聊起才知道，汇报人是个打工的大气科学专业的大学生。在美国，这种报告水平的人不是少数，据说他们的孩子从小学开始就有presentation，这无疑会提高学生的汇报水平和技巧。大气科学业务汇报交流的概率很高，汇报交流不仅仅在show方面的收获，也可促进大家在前期认真地工作和加强对前期工作的思考。
　　本文从大气科学教育过程中发现的一些现象出发，对人才的实践教育方面提出一些想法，试图提高人才的水平，使得学生能适应各种相关工作岗位的需求。