《航空气象》课程设计的探讨

冯琬　段炼

摘要：本文通过对《航空气象》教学内容的整理，介绍了理论教学和实践设计的基本方案，以及配套课程体系的建设，为学生理解掌握相应的基础知识提供了适合的平台，在实践教学里取得了良好的效果。

关键词：民航业；《航空气象》；教学设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0225-02

一、引言

现代运输机运行过程中，存在许多影响飞行安全的因素，尤其是气象条件对航班的影响。据统计，仅由气象原因造成的严重飞行事故就占据了总事故的10%—15%，而与气象直接或间接有关的事故则高达三分之一左右。作为民航系统内直接与飞行打交道的人员，必须储备相应的气象知识，取得更好地应对工作能力，切实保障航班的运行安全。

《航空气象》主要介绍了基本的大气运动形式，并结合重要的天气条件如低能见度、降水、雷暴、冰雹等阐述了对现代运输机以及民航业系统的影响和相应的处置方式，是飞行技术专业和空中交通管理专业的一门重要的专业基础课程。该学科介绍了基本的大气运动模式，常见天气现象的生效过程和识别方法，通过对它的学习可以培养学生分析天气和应用天气信息保障飞行安全的能力，并学会有效地利用天气创造经济效益，对其以后的职业发展有具体的指导意义。为了落实以人为本、实施素质教育、促进学生全面发展的宗旨，《航空气象》的课程改革与研究的重要性亦不言而喻。除了继承传统的教学理念与方式，课程内容的基础性、先进性、经典性、趣味性设置也应更多地穿插到实际的教学工作中，使课程内容信息化、网络化，重视实践教学，使用现代教育技术，激发学生学习的自主性和学习兴趣，提高教学质量。

二、课程设计安排

1.制定翔实贴切先进的理论知识。民航系统日益发展，新科技新设备新标准新要求不断出现，《航空气象》理论教学内容也应及时更新，以达到新环境下民航系统运行保障的要求。参照国外先进的理论知识，结合我国国情，《航空气象》课程的教学内容做了调整和补充，编写了相应的教学大纲，根据新大纲编写新的《航空气象》教材，结合飞机驾驶、空管和签派的需要，全面、系统地讲述了航空气象学方面的基本知识和基础理论，分析了大气环境和重要天气过程对飞行的影响以及应采取的措施。此外，基础教学内容另增加了卫星云图的分析、地面和机载气象雷达图像的识别、全球气候概况、大气环流和国际航空气象服务等最新内容，更多前沿的研究理论，培养了学生对现代化气象发展的认识。

2.教学方法讨论。（1）理论教学。《航空气象》概念和理论性强，学生掌握基本的气象理论知识，有利于各种天气现象的理解和认识，从而了解影响飞行的恶劣天气的产生及危害，掌握在飞行活动避免这些危害的方法，深刻感受气象环境对飞行的作用意义。因此，基础理论建设是第一位，要充分夯实学生的理论知识储备。首先，制定好标准化教案，梳理知识点，罗列重难点，讲授时做好时间分派，全盘把握中再有缓有急，重难点突出。在讲课时将重点和难点进行详细和认真的讲解，有结合图形进行介绍，特意制作了形象生动的FLASH、3DMAX动画演示，引发了学生极大的兴趣和学习热情，使重点和难点更好为学生掌握。其次，增加知识的实践性应用，用理论指导生活。列举生活中因气象原因导致的影响运行的案例，如大雾雷暴天气的大面积航班延误，如青藏高原航班飞行往往颠簸较厉害，如结合由气象原因导致的飞行失事案例分析，与飞行实际紧密相连，引起学生的高度重视，增强了安全意识。再次，調动学生的主观能动性。引入制作精良的视频片段，引入有意义的具有启发性质的思考题，牢牢抓住学生的注意力，并让其成为主人公，用第一视角来看待分析，增加了学生的参与感，能提高学习的积极性，使教学内容更具现实性和易于学生吸收。最后，利用各种现代化教学设备，采用多媒体技术，尽量使刻板抽象的理论生动形象，便于学生理解、掌握，而且印象深刻。加强网络教学建设，搭建网络教学环境，为学生自主学习、远程学习提供了平台。学生可以利用校园网了解《航空气象》课程的教学大纲、授课教案、练习题、实习指导书、部分教学录像、教学参考书等的内容以及学习要求，实现远程教学资料的共享、网上答疑、信息发布等功能，方便快捷。（2）实践教学。理论积累的目的就是更好地服务于生产生活，增加实践性教学，利于学生对理论的认识掌握和应用，完善课程体系。从这个角度出发，气象课程的实践分为气象观测实践，卫星云图和雷达图分析实践，引入完整的天气分析会商系统，此外，为了更好理解气象环境对飞行运行的影响，还特别开发了飞行CBT练习器操作实践，机载气象雷达模拟操作实践。气象的分析实践里可以根据理论教学进展依次进行云的识别、雷达回波的识别、卫星云图的识别、危险天气以及天气分析的教学部分，实现课本与应用的相结合，获得最基础的辨别能力。承担的教学内容可安排为气象要素观测：了解气温、气压、空气湿度的观测，云状、云量和云底高度的判定；《卫星云图分析》：分析卫星云图上不同的云，分析锋面、气旋、急流等天气系统；《雷达图的分析》，熟悉层状云和对流云的降水回波特征，分析出对飞行影响较大的降水区。在这些基础上，带领学生到各气象台站实地进行气象要素观测，开展天气图分析，卫星云图分析和雷达图分析等实习课，身临其境地体会气象对保障运行的作用。实验室课程可介绍会商系统的使用，通过综合显示的各高度层天气图，全国的实时观测资料，卫星云图及欧洲、日本及美国的预报产品，尝试某次天气预报过程，使学生在航空气象学习中不在枯燥的背诵课本，能够亲身体验一线天气预报的所使用的资料、流程及相关产品，从而加深对航空气象的理解。还可以参与“机载气象雷达模拟操作系统”的学习，系统能自动演示机载气象雷达的基本工作方式，包括介绍冰雹云的形成及气流结构动画；飞行中气象雷达的应用动画演示；把机载气象雷达上回波的识别和云的识别结合起来，学生可进行机载气象雷达使用的实习操作和回波识别的实习练习。引入“飞行CBT”练习，体验各种天气如低云对飞行的影响、在有风切变的情况下飞机性能和飞行姿态的变化。实践教学的内容与课堂教学内容紧密相关，使学生开阔了视野、培养了学生的创新精神，增强了分析和动手的能力，很好地掌握卫星云图、雷达回波、各种时实的气象信息、飞行安全的气象保障方法，接触到大量的飞行天气资料，体会“危险天气与飞行”。加强了学生理论到实践的能力，为提高实际工作能力打下良好的基础。

3.拓展资源建设。航空气象实验室建设。先进理论的发展，离不开先进仪器设备的辅导，实验平台的建设就使得课程拥有了将理论和实践相结合的能力，为教学计划的实现，学生能力的培养打下坚实基础。按照现代天气预报业务流程设计，参照先进民航区域气象中心的主要业务和设施标准，建设具有短时/临近预报、短期预报等功能的准业务运行的预报台，航空气象实验室的格局设置，席位安排，软件引进均是在多次考察中国气象局预报室及各机场气象台基础上，结合教学实际而完成。此外，实验室建设过程中也充分注意软硬件设备的前瞻性和先进性。试验平台中引入了多普勒雷达观测产品，使学生不仅了解基本的雷达产品，还能对较为热门的雷达拼图、雷达速度图、累积降水图等多种产品有一个深入的认识。这些系统的引进将极大地开阔学生对航空气象知识的视野。最后，该使用平台为开放式架构，今后将不断地更新相关软硬件设施，保证设备设施的完备性和先进性。气象台实习基地建设。综合气象观测场实习，让学生了解、熟悉大气科学与环境气象领域基本的实验仪器的使用及基本的实验方法和过程，正确掌握获取实验数据和把握操作实验的能力。气象会商实习平台学习，集中学生一起对未来天气的发展及其依据进行讨论，使学生能够充分听取不同意见，集思广益，避免主观片面性，做出更加符合客观实际的预报结论。掌握了天气分析的基本理論，能够利用现有资料开展一定深度的航空气象科研工作。借助学校丰富的实践教学基地资源，综合应用所学专业知识处理实际问题，提高学生的实践能力。完善习题库的建设，题库主要针对航空气象基本理论、飞行大气环境、常用航空气象资料这三部分的内容，题型主要有单选题、多选题、填空题、判断题和简答题。可以很好地对学生的学习起到辅助作用。利用网络平台优势，提供教学录像，包括航空气象基本理论、飞行大气环境、常用航空气象资料等视频，将教学内容更加生动地展现出来，便于学生掌握。

三、总结

上述的教学安全，能接合飞行的需要，全面、系统地讲述了航空气象学方面的基本知识和基础理论，分析了大气环境和重要天气过程对飞行的影响，以及国际航空气象服务等航空气象内容，紧密结合现代科技，概念性强，与飞行实际联系紧密，应用性强，使学生掌握系统的航空气象学基础理论，了解影响飞行的恶劣天气，能翻译和应用各种气象资料，在不同的气象条件下，有效地利用气象知识，为提高民航的效益和保障飞行安全服务。