海洋氣象教學效果的探究論文
時間:2022-03-09 03:19:34
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充分利用航海氣象與日常生活關
系密切的趣味點,提高學員學習興趣教員充分認識航海海洋氣象的重要性、科學性、知識性、規(guī)律性、趣味性是引導學員學好航海海洋氣象的關鍵。在某種程度上趣味性是學習的原動力,是學員對其感興趣的東西,學員無形中會產(chǎn)生一種強烈的求知欲。利用學員的求知欲望,培養(yǎng)學員的學習興趣,提高學習效果,無疑是一條有效途徑。在航海海洋氣象教學內(nèi)容中,為了活躍課堂教學氛圍,提高學員學習興趣,我們找些學員感興趣的許多熱點話題、生活中的現(xiàn)實問題、中外歷史典故、重大事件和自然現(xiàn)象。寒潮天氣、太平洋副熱帶高壓系統(tǒng)、熱帶氣旋、海嘯與風暴潮、龍卷風、季風、臭氧空洞、厄爾尼諾—拉尼娜現(xiàn)象、氣候變暖、沙塵暴等都是熱點話題,這些都與現(xiàn)實生活有著密切關系,也是海上常發(fā)生的天氣現(xiàn)象,對在海上活動的艦船影響非常大。如厄爾尼諾現(xiàn)象是指東南太平洋海域水溫異常升高現(xiàn)象,它所引發(fā)的氣候變化給全球不同國家和地區(qū)帶來旱澇、風暴潮等一系列災害,對人類的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展等造成嚴重影響。發(fā)生在1998年我國長江流域特大洪澇災害、2006年印度尼西亞附近海域發(fā)生強烈地震而引發(fā)的大海嘯、2011年3月11日本東北部海域發(fā)生強烈地震而引發(fā)的大海嘯等,損失之慘重,影響之廣泛,至今讓人記憶猶新。2008年冬季發(fā)生在我國南方冰雪災害,每年在我國沿海登陸的強臺風等給當?shù)厝嗣窈蛧邑敭a(chǎn)造成了嚴重損害,2012年1月中下旬發(fā)生在歐洲、北美及亞洲東北部部分地區(qū)的極寒天氣,都給當?shù)卦斐闪藝乐貫碾y,造成了人員傷亡。因此,在課堂上開展對諸如此類熱點問題的分析討論,有利于開拓學員視野與思維,活躍課堂氛圍,提高學員學習興趣?!度龂萘x》是我國家喻戶曉的古典名著,書中的“借東風”、“草船借箭”、“火熄上方谷”等歷史典故,蘊含著豐富的氣象知識。如“火熄上方谷”,說的是諸葛亮設計將司馬父子引入葫蘆谷,燃放大火,以為司馬懿必死無疑。哪知大火卻被突如其來的一場大雨澆滅了,孔明仰天長嘆,“謀事在人,成事在天,不可強也”。造成火熄上方谷的原因并非天意,而是有原因的,葫蘆谷的大火,一方面使空氣中增加了煙塵灰粒,形成大量的凝結核;另一方面大火促使低層空氣受熱,產(chǎn)生上升運動,引起暖濕空氣絕熱冷卻,水汽凝結,形成降雨云層,進而造成頃刻之間大雨傾盆。惡劣天氣和海況條件造成的船舶重大事故也舉不勝舉,1999年發(fā)生的“11.24”海難事故,損失慘重,震驚全國。在此次海難中,雖然主要原因在于船舶本身安全措施和管理運作不利,但強冷空氣爆發(fā)引起渤海海域狂風巨浪是事故的直接原因。還有“泰坦尼克”號沉船、“躍進”號事件、巴拿馬籍貨輪“宏偉”號翻沉、“新珠江號”萬噸貨輪沉沒等重大事故,剖析其事故原因,起因均歸結為惡劣天氣和海況。掌握惡劣天氣和海況發(fā)生的天氣氣候背景、源地、形成條件、移動規(guī)律等知識,正是航海氣象學與海洋學課程涉及的主要內(nèi)容。無論歷史典故還是現(xiàn)實的重大沉船事件,都可以讓學員的好奇心很自然地轉移到掌握相關的氣象和海洋知識上,達到積極主動學習的目的。幾年的教學實踐證明,培養(yǎng)學員的學習興趣,不僅可以提高學習效果,而且可以開拓思維,提高學員分析問題和解決問題的能力,達到學以致用的目的,學員畢業(yè)后很快可以勝任本職工作,為艦船在海上的安全航行提供實時可靠的航海海洋氣象保障。
充分利用現(xiàn)代化多媒體教學設備、采用啟發(fā)式教學手段提高教學質(zhì)量
在學習各種天氣系統(tǒng)時講到,各種尺度天氣系統(tǒng)都有其發(fā)生、發(fā)展、演變、移動和消亡規(guī)律。所謂天氣系統(tǒng)就是指引起天氣變化的一個個移動的大大小小的氣壓系統(tǒng),它們相互交織、相互作用,隨時間的演變構成大氣運動過程。各類天氣系統(tǒng),都是在一定地理環(huán)境中形成、發(fā)展和演變的,都具有一定的地理環(huán)境特征。中小尺度系統(tǒng)往往是在大尺度系統(tǒng)的孕育下形成、發(fā)展起來的,而中小系統(tǒng)發(fā)展壯大以后,又給較大系統(tǒng)以反作用,彼此相互聯(lián)系、相互制約,關系錯綜復雜。因此,教學中必須重點認識和掌握天氣系統(tǒng)的結構、組成、運動變化規(guī)律以及同地理環(huán)境間的相互關系,這些內(nèi)容短時間可能難以聽懂,但對學員來說是十分重要的,也是必須掌握的,在實際工作中應用非常廣泛。傳統(tǒng)的教學方法和手段,只靠黑板上書寫要點、簡單繪制示意草圖,無法表達天氣系統(tǒng)的演變過程,學員很難理解天氣系統(tǒng)和天氣過程連續(xù)演變的特征過程,學員很難建立天氣系統(tǒng)三維空間結構的概念,導致對所學內(nèi)容很難接受與消化。采用現(xiàn)代計算機多媒體教學手段,通過大量圖形、圖像、動畫和影片等資料,將復雜的天氣系統(tǒng)和天氣過程直觀、生動、形象地展現(xiàn)給學員,可以幫助學員加深對天氣系統(tǒng)三維空間結構概念的理解,幫助學員掌握天氣系統(tǒng)和天氣過程連續(xù)演變的規(guī)律。而且現(xiàn)代計算機多媒體教學具有手段新穎、知識容量大、制作使用方便等優(yōu)點,在很大程度上可以開闊學員的眼界,加深學員對航海海洋氣象概念、天氣系統(tǒng)演變過程、天氣預報原理的理解和掌握,減輕學員的學習負擔,很大程度地激發(fā)了學員學習興趣,提高了學習效率。通過調(diào)研并與最近幾屆畢業(yè)到部隊工作的合訓學員及在校學員座談中了解到,學員一致認為航海氣象學和海洋學利用多媒體上課效果好,普遍認為多媒體教學形象、生動、易懂、易學,教員也易教,達到了黑板無法達到的效果,應該大力推廣。由此反映出學員是喜歡并接受現(xiàn)代計算機多媒體授課方式的。
加強實踐教學環(huán)節(jié)提高教學效果
現(xiàn)場教學包括實驗課、參觀見學與航海實習實作訓練等。一是增加現(xiàn)場實驗教學時間,利用所學知識分析某個海區(qū)實時經(jīng)歷的天氣過程。目前氣象實驗室配備有船用氣象傳真機、船舶氣象儀、氣壓表等氣象儀器設備,每天可以通過船用氣象傳真機接收日本JMH臺、北京BAF臺的亞洲地區(qū)地面分析圖、地面預報圖、高空圖、海浪分析和預報圖、雨量分析與預報圖、衛(wèi)星云圖等,還可以從互聯(lián)網(wǎng)站上適時下載JMH臺的天氣和海浪圖,利用多媒體教室的功能,教員在每次上新內(nèi)容之前花10分鐘左右的時間分析講解當時的天氣演變過程。針對典型的天氣系統(tǒng),如分析冬季活躍的冷高壓、鋒面氣旋,夏季強大的副熱帶高壓及經(jīng)常發(fā)生的熱帶氣旋等的強度、移動方向、移動速度及在移動過程中的發(fā)展趨勢,對當?shù)乜赡軙斐墒裁从绊?,當?shù)氐奶鞖鈺绾巫兓?,教員利用前后幾天的天氣圖進行精細分析,再結合教材的相關內(nèi)容,這樣學員很容易理解和掌握典型天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、消亡規(guī)律。同時,在教員指導下,可以讓學員自己分析未來24小時、48小時預報圖,對本地區(qū)的天氣進行補充預報,下次課上課時可以讓學員自己對預報結果進行分析驗證,總結經(jīng)驗,找出誤報原因,加深印象。二是增加到當?shù)貧庀笈_和海洋站參觀見學次數(shù),充分利用這種機會把課堂上沒有搞懂的問題向氣象臺和海洋站的專家請教。也可以請有關專家到學校來給學員進行講座、與學員進行座談,傳授有關經(jīng)驗。三是利用每年航海實習過程進行實作訓練,在實習過程中把所學知識運用到實際工作中。每天接收傳真天氣圖、觀測氣象要素、測定海洋有關要素、收聽當?shù)靥鞖忸A報等,綜合多方面的數(shù)據(jù)資料進行補充天氣預報,從實踐中檢驗預報的準確性,分析錯誤之處,總結經(jīng)驗,經(jīng)過每天的訓練,學員就能熟練掌握所學的知識。氣團、鋒面及海洋學中北赤道流系,這些都是非常重要的概念,學員一般難以理解透徹,教員通過分析實際經(jīng)歷的天氣變化過程,讓學員切身感受到暖氣團控制的天氣,具有溫暖、潮濕、偏南風、氣層穩(wěn)定、多層狀云、常伴有霧或毛毛雨、能見度差等特點;冷氣團控制的天氣具有低溫、干燥、偏北風、氣層不穩(wěn)定、多積狀云、能見度良好等特點;北赤道流系形成的黑潮流系所流經(jīng)的海域易形成海霧等。冷暖氣團的過渡帶就是鋒面,鋒面過境恰好是冷暖氣團的主導地位發(fā)生互換。因此,現(xiàn)場教學可以加深學員對一些原理和概念的理解,學員不用死記硬背那些被抽象出來的許多條條框框,而是在實際分析事例過程中掌握基本概念。實踐證明,增加現(xiàn)場教學,既受學員歡迎,又能取得良好的教學效果。
加強教員科研創(chuàng)新、實踐能力、全面提高教學效果
承擔航海海洋氣象教學的教員要不斷更新自己的知識結構,豐富氣象知識,掌握相關學科的最新研究成果、發(fā)展趨勢、科學方法、適用技術和存在的問題,在教學中可以給學員介紹有關內(nèi)容,提出一些有意義的問題,引導學員積極思考和探索,培養(yǎng)學員分析和解決問題的能力。教員在教學過程中要經(jīng)常參加教學改革和科學研究,了解相關課程的前沿知識,吸收新知識,開拓新領域,向?qū)W員講述掌握科研方法和科研成果的第一手資料以及科研的切身體會,這樣教員講課就會具有現(xiàn)實感和親切感,從而提高教學效果。幾年來,我們通過承擔海軍有關部門的科研項目,將項目的研究方法和研究成果引入到航海氣象學與海洋學課程的相關內(nèi)容講授中,一方面讓學員接受到新的研究成果,擴大知識面,另一方面可以培養(yǎng)學員的創(chuàng)新意識與求知欲望。例如,對遠洋執(zhí)行任務的船舶影響較大的熱帶氣旋、霧,教材涉及它的內(nèi)容較少,多年來通過對氣象資料的統(tǒng)計研究及經(jīng)歷的情況,把掌握的熱帶氣旋、爆發(fā)性惡劣天氣及霧的發(fā)生源地、分布、形成條件、移動規(guī)律、影響因素和預報的要點,在氣象傳真圖的應用課上,將研究方法和成果并結合最新發(fā)生的熱帶氣旋、災害性天氣及大氣環(huán)流異常運動引起的極寒天氣等案例進行分析講解,使學員了解和掌握為什么熱帶氣旋多發(fā)生在夏季,為什么熱帶氣旋只出現(xiàn)在海洋上而且是低緯度的熱帶海洋上;為什么2012年1月中下旬在歐洲、北美、東北亞部分地區(qū)出現(xiàn)極寒天氣等等;船舶駕駛人員如何利用氣象傳真圖預防和應對熱帶氣旋及爆發(fā)性惡劣天氣對在航船舶的影響等等。因此,教員加強科研創(chuàng)新能力培養(yǎng),更新相關學科知識,不斷修改充實教案、講稿,密切關注全球天氣系統(tǒng)變化情況等,使學員及時接受相關學科的新知識、新成果,這樣才能培養(yǎng)出面向21世紀具有綜合競爭能力的航海人才。目前,部隊對院校培養(yǎng)的指揮人才的業(yè)務素質(zhì)提出了新的更高的要求,院校要培養(yǎng)出德智體全面發(fā)展,具有較強的綜合軍事素質(zhì)、適應現(xiàn)代航海發(fā)展及未來信息作戰(zhàn)需求的專門航海指揮人才,必須加大教學投入,不斷更新內(nèi)容、加大教學手段和方法的改革力度,加強實踐教學環(huán)節(jié),重視教員的知識更新和教材建設,加強教員的科研創(chuàng)新能力和實踐能力,切實提高學員的綜合軍事素質(zhì)。院校教育轉型以來,在幾年的教學過程中通過航海氣象學與海洋學教學實踐和航海基礎課程建設活動,以及航海實習教學實踐活動,教員在講授航海海洋氣象課程時達成共識:必須強化學員航海氣象理論和實踐知識,提高他們對天氣系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律的認識,正確理解和使用天氣預報,培養(yǎng)學員在惡劣天氣和海況條件下能堅守崗位的能力,并將其作為航海氣象學與海洋學課程的教學目標。利用航海氣象學中趣味點和現(xiàn)代化多媒體教學手段,真正提高航海海洋氣象的教學效果。
本文作者:胡德生工作單位:海軍工程大學