海洋气象教学效果的探究论文

时间:2022-03-09 03:19:34

海洋气象教学效果的探究论文

充分利用航海气象与日常生活关

系密切的趣味点,提高学员学习兴趣教员充分认识航海海洋气象的重要性、科学性、知识性、规律性、趣味性是引导学员学好航海海洋气象的关键。在某种程度上趣味性是学习的原动力,是学员对其感兴趣的东西,学员无形中会产生一种强烈的求知欲。利用学员的求知欲望,培养学员的学习兴趣,提高学习效果,无疑是一条有效途径。在航海海洋气象教学内容中,为了活跃课堂教学氛围,提高学员学习兴趣,我们找些学员感兴趣的许多热点话题、生活中的现实问题、中外历史典故、重大事件和自然现象。寒潮天气、太平洋副热带高压系统、热带气旋、海啸与风暴潮、龙卷风、季风、臭氧空洞、厄尔尼诺—拉尼娜现象、气候变暖、沙尘暴等都是热点话题,这些都与现实生活有着密切关系,也是海上常发生的天气现象,对在海上活动的舰船影响非常大。如厄尔尼诺现象是指东南太平洋海域水温异常升高现象,它所引发的气候变化给全球不同国家和地区带来旱涝、风暴潮等一系列灾害,对人类的生产、生活和经济发展等造成严重影响。发生在1998年我国长江流域特大洪涝灾害、2006年印度尼西亚附近海域发生强烈地震而引发的大海啸、2011年3月11日本东北部海域发生强烈地震而引发的大海啸等,损失之惨重,影响之广泛,至今让人记忆犹新。2008年冬季发生在我国南方冰雪灾害,每年在我国沿海登陆的强台风等给当地人民和国家财产造成了严重损害,2012年1月中下旬发生在欧洲、北美及亚洲东北部部分地区的极寒天气,都给当地造成了严重灾难,造成了人员伤亡。因此,在课堂上开展对诸如此类热点问题的分析讨论,有利于开拓学员视野与思维,活跃课堂氛围,提高学员学习兴趣。《三国演义》是我国家喻户晓的古典名著,书中的“借东风”、“草船借箭”、“火熄上方谷”等历史典故,蕴含着丰富的气象知识。如“火熄上方谷”,说的是诸葛亮设计将司马父子引入葫芦谷,燃放大火,以为司马懿必死无疑。哪知大火却被突如其来的一场大雨浇灭了,孔明仰天长叹,“谋事在人,成事在天,不可强也”。造成火熄上方谷的原因并非天意,而是有原因的,葫芦谷的大火,一方面使空气中增加了烟尘灰粒,形成大量的凝结核;另一方面大火促使低层空气受热,产生上升运动,引起暖湿空气绝热冷却,水汽凝结,形成降雨云层,进而造成顷刻之间大雨倾盆。恶劣天气和海况条件造成的船舶重大事故也举不胜举,1999年发生的“11.24”海难事故,损失惨重,震惊全国。在此次海难中,虽然主要原因在于船舶本身安全措施和管理运作不利,但强冷空气爆发引起渤海海域狂风巨浪是事故的直接原因。还有“泰坦尼克”号沉船、“跃进”号事件、巴拿马籍货轮“宏伟”号翻沉、“新珠江号”万吨货轮沉没等重大事故,剖析其事故原因,起因均归结为恶劣天气和海况。掌握恶劣天气和海况发生的天气气候背景、源地、形成条件、移动规律等知识,正是航海气象学与海洋学课程涉及的主要内容。无论历史典故还是现实的重大沉船事件,都可以让学员的好奇心很自然地转移到掌握相关的气象和海洋知识上,达到积极主动学习的目的。几年的教学实践证明,培养学员的学习兴趣,不仅可以提高学习效果,而且可以开拓思维,提高学员分析问题和解决问题的能力,达到学以致用的目的,学员毕业后很快可以胜任本职工作,为舰船在海上的安全航行提供实时可靠的航海海洋气象保障。

充分利用现代化多媒体教学设备、采用启发式教学手段提高教学质量

在学习各种天气系统时讲到,各种尺度天气系统都有其发生、发展、演变、移动和消亡规律。所谓天气系统就是指引起天气变化的一个个移动的大大小小的气压系统,它们相互交织、相互作用,随时间的演变构成大气运动过程。各类天气系统,都是在一定地理环境中形成、发展和演变的,都具有一定的地理环境特征。中小尺度系统往往是在大尺度系统的孕育下形成、发展起来的,而中小系统发展壮大以后,又给较大系统以反作用,彼此相互联系、相互制约,关系错综复杂。因此,教学中必须重点认识和掌握天气系统的结构、组成、运动变化规律以及同地理环境间的相互关系,这些内容短时间可能难以听懂,但对学员来说是十分重要的,也是必须掌握的,在实际工作中应用非常广泛。传统的教学方法和手段,只靠黑板上书写要点、简单绘制示意草图,无法表达天气系统的演变过程,学员很难理解天气系统和天气过程连续演变的特征过程,学员很难建立天气系统三维空间结构的概念,导致对所学内容很难接受与消化。采用现代计算机多媒体教学手段,通过大量图形、图像、动画和影片等资料,将复杂的天气系统和天气过程直观、生动、形象地展现给学员,可以帮助学员加深对天气系统三维空间结构概念的理解,帮助学员掌握天气系统和天气过程连续演变的规律。而且现代计算机多媒体教学具有手段新颖、知识容量大、制作使用方便等优点,在很大程度上可以开阔学员的眼界,加深学员对航海海洋气象概念、天气系统演变过程、天气预报原理的理解和掌握,减轻学员的学习负担,很大程度地激发了学员学习兴趣,提高了学习效率。通过调研并与最近几届毕业到部队工作的合训学员及在校学员座谈中了解到,学员一致认为航海气象学和海洋学利用多媒体上课效果好,普遍认为多媒体教学形象、生动、易懂、易学,教员也易教,达到了黑板无法达到的效果,应该大力推广。由此反映出学员是喜欢并接受现代计算机多媒体授课方式的。

加强实践教学环节提高教学效果

现场教学包括实验课、参观见学与航海实习实作训练等。一是增加现场实验教学时间,利用所学知识分析某个海区实时经历的天气过程。目前气象实验室配备有船用气象传真机、船舶气象仪、气压表等气象仪器设备,每天可以通过船用气象传真机接收日本JMH台、北京BAF台的亚洲地区地面分析图、地面预报图、高空图、海浪分析和预报图、雨量分析与预报图、卫星云图等,还可以从互联网站上适时下载JMH台的天气和海浪图,利用多媒体教室的功能,教员在每次上新内容之前花10分钟左右的时间分析讲解当时的天气演变过程。针对典型的天气系统,如分析冬季活跃的冷高压、锋面气旋,夏季强大的副热带高压及经常发生的热带气旋等的强度、移动方向、移动速度及在移动过程中的发展趋势,对当地可能会造成什么影响,当地的天气会如何变化等,教员利用前后几天的天气图进行精细分析,再结合教材的相关内容,这样学员很容易理解和掌握典型天气系统的发生、发展、消亡规律。同时,在教员指导下,可以让学员自己分析未来24小时、48小时预报图,对本地区的天气进行补充预报,下次课上课时可以让学员自己对预报结果进行分析验证,总结经验,找出误报原因,加深印象。二是增加到当地气象台和海洋站参观见学次数,充分利用这种机会把课堂上没有搞懂的问题向气象台和海洋站的专家请教。也可以请有关专家到学校来给学员进行讲座、与学员进行座谈,传授有关经验。三是利用每年航海实习过程进行实作训练,在实习过程中把所学知识运用到实际工作中。每天接收传真天气图、观测气象要素、测定海洋有关要素、收听当地天气预报等,综合多方面的数据资料进行补充天气预报,从实践中检验预报的准确性,分析错误之处,总结经验,经过每天的训练,学员就能熟练掌握所学的知识。气团、锋面及海洋学中北赤道流系,这些都是非常重要的概念,学员一般难以理解透彻,教员通过分析实际经历的天气变化过程,让学员切身感受到暖气团控制的天气,具有温暖、潮湿、偏南风、气层稳定、多层状云、常伴有雾或毛毛雨、能见度差等特点;冷气团控制的天气具有低温、干燥、偏北风、气层不稳定、多积状云、能见度良好等特点;北赤道流系形成的黑潮流系所流经的海域易形成海雾等。冷暖气团的过渡带就是锋面,锋面过境恰好是冷暖气团的主导地位发生互换。因此,现场教学可以加深学员对一些原理和概念的理解,学员不用死记硬背那些被抽象出来的许多条条框框,而是在实际分析事例过程中掌握基本概念。实践证明,增加现场教学,既受学员欢迎,又能取得良好的教学效果。

加强教员科研创新、实践能力、全面提高教学效果

承担航海海洋气象教学的教员要不断更新自己的知识结构,丰富气象知识,掌握相关学科的最新研究成果、发展趋势、科学方法、适用技术和存在的问题,在教学中可以给学员介绍有关内容,提出一些有意义的问题,引导学员积极思考和探索,培养学员分析和解决问题的能力。教员在教学过程中要经常参加教学改革和科学研究,了解相关课程的前沿知识,吸收新知识,开拓新领域,向学员讲述掌握科研方法和科研成果的第一手资料以及科研的切身体会,这样教员讲课就会具有现实感和亲切感,从而提高教学效果。几年来,我们通过承担海军有关部门的科研项目,将项目的研究方法和研究成果引入到航海气象学与海洋学课程的相关内容讲授中,一方面让学员接受到新的研究成果,扩大知识面,另一方面可以培养学员的创新意识与求知欲望。例如,对远洋执行任务的船舶影响较大的热带气旋、雾,教材涉及它的内容较少,多年来通过对气象资料的统计研究及经历的情况,把掌握的热带气旋、爆发性恶劣天气及雾的发生源地、分布、形成条件、移动规律、影响因素和预报的要点,在气象传真图的应用课上,将研究方法和成果并结合最新发生的热带气旋、灾害性天气及大气环流异常运动引起的极寒天气等案例进行分析讲解,使学员了解和掌握为什么热带气旋多发生在夏季,为什么热带气旋只出现在海洋上而且是低纬度的热带海洋上;为什么2012年1月中下旬在欧洲、北美、东北亚部分地区出现极寒天气等等;船舶驾驶人员如何利用气象传真图预防和应对热带气旋及爆发性恶劣天气对在航船舶的影响等等。因此,教员加强科研创新能力培养,更新相关学科知识,不断修改充实教案、讲稿,密切关注全球天气系统变化情况等,使学员及时接受相关学科的新知识、新成果,这样才能培养出面向21世纪具有综合竞争能力的航海人才。目前,部队对院校培养的指挥人才的业务素质提出了新的更高的要求,院校要培养出德智体全面发展,具有较强的综合军事素质、适应现代航海发展及未来信息作战需求的专门航海指挥人才,必须加大教学投入,不断更新内容、加大教学手段和方法的改革力度,加强实践教学环节,重视教员的知识更新和教材建设,加强教员的科研创新能力和实践能力,切实提高学员的综合军事素质。院校教育转型以来,在几年的教学过程中通过航海气象学与海洋学教学实践和航海基础课程建设活动,以及航海实习教学实践活动,教员在讲授航海海洋气象课程时达成共识:必须强化学员航海气象理论和实践知识,提高他们对天气系统发生、发展和演变规律的认识,正确理解和使用天气预报,培养学员在恶劣天气和海况条件下能坚守岗位的能力,并将其作为航海气象学与海洋学课程的教学目标。利用航海气象学中趣味点和现代化多媒体教学手段,真正提高航海海洋气象的教学效果。

本文作者:胡德生工作单位:海军工程大学