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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称： 天气学 一级学科：  07 理学
二级学科： 0709 大气科学类 教学层次：  本科
负责教师： 徐海明 学校名称：  南京信息工程大学
院系名称：   申报状态：  已获奖
申报级别： 国家级 申报文件下载：  无下载文件
获奖名称： 获奖年度：  2006
主页地址： http://www.nuist.edu.cn/pages/jpkc/C7/zcr-1.htm 是否交换：  否
浏览次数： 4792 网上评论：  没有相关评论
课程介绍：

4-2理论课和理论（含实践）课教学内容
4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
我校目前的办学定位是教学研究型大学，是培养德智体美全面发展、基础扎实、实践能力强、富有创新精神的高级应用人才，同时也为我国大气科学研究和发展培养研究型人才。南京信息工程大学在我国高等气象教育中具有突出的地位，是我国气象高级人才的主要培养基地。每年为我国气象系统提供80%左右的本科以上新增从业人员，目前，从中央到省、地（市）级气象业务部门大多数技术、业务、管理骨干都毕业于该校。天气学课程是大气科学专业的最重要的专业基础课程之一。在先行课之后，天气学原理课程系统地讲授大气运动、天气系统、大气环流、天气形势及气象要素预报等基本的天气学和大气动力学理论，目的是使学生掌握天气分析和天气预报的基本原理和基本方法，同时也为学生进一步学习其它专业课程奠定坚实的基础。天气学课程是天气分析和预报的理论基础，因此天气学课程教学在气象人才培养中具有重要地位。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
?? 天气学的知识主要包括天气学原理、中国天气以及天气学分析等三大模块（学时分别为60，51，68）。其中天气学原理包括大气运动的基本特征；气团与锋；气旋与反气旋；大气环流；天气形势及天气要素的预报等五大部分，它们的教学内容、顺序和学时分配如下：
第一部分大气运动的基本特征（16学时）
1.影响大气运动的作用力
2.控制大气运动的基本定律
3.大气尺度系统的控制方程
4.“P”系统中的基本方程组
5.风场和气压场的关系
第二部分气团与锋（10学时）
1.气团
2.锋的概念与锋面的坡度
3.锋或锋面附近的气象要素场的特征
4.锋面的分析
5.锋生锋消??????????
第三部分气旋与反气旋（14学时）
1.气旋、反气旋的特征和分类
2.涡度与涡度方程
3.位势倾向方程与ω方程
4.温带气旋与反气旋
5.东亚气旋与反气旋
第四部分大气环流（6学时）
1.大气平均流场特征与季节转换
2.控制大气环流的基本因子与大气环流的基本模型。
3.极地环流概况
4.热带环流概况
5.西风带的大型扰动
6.急流
7.东亚环流基本特征
第五部分天气形势及天气要素的预报（14学时）
1.天气系统及天气形势的天气学预报方法
2.气象要素和天气现象的天气学预报方法
3.数值产品的释用
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实践课程模块及学时
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??? 天气学分析课程共有“寒潮天气过程分析”、“大气降水天气过程分析”、、“台风天气过程分析”、“MICAPS 操作实习”等17个实习，总学时为68学时。具体的实验项目和学时分配如下：
实验项目名称??????????? 学时
1.天气图基本分析方法????? 14
2.天气图的综合分析??????? 14
3.辅助天气图分析?????????? 6
4.温带气旋的分析?????????? 8
5.寒潮天气过程的分析?????? 8
6.大型降水过程的分析?????? 8
7.台风天气过程的分析?????? 10
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4-2-3课程的重点、难点及解决办法
? 天气学原理是天气学课程的核心理论，也是天气学课程的重点和难点集中所在。以下是天气学原理课程中各部分的重点、难点及解决办法：
第一部分重点：
1．描述大气运动的基本定律
2．“P”坐标系的特点及该坐标系的方程组
3．地转风、梯度风、热成风的概念和关系式及其在天气分析中的应用。
第一部分难点；
1．建立大气运动的基本方程；
2．实际工作中高空为什么分析等压面图而不分析等高面图；
3．地转风、梯度风、热成风，地转偏差在天气分析中的应用。
第二部分重点：
1．锋或锋面附近的气象要素场的特征
2．锋生公式的物理意义及定性分析应用
第二部分难点：
1．地面锋线与高空锋区、高空等压面的上高度场三度空间的配置。
2．用密度一级不连续面模拟锋时，锋的坡度公式推导及讨论
3.? 锋生锋消的动力学特点
辅助教学手段：配合课堂教学适当安排放映气团与锋、冷锋与锢囚锋等教学影片。
说明：第四节锋面的分析置于天气分析课中介绍。
第三部分重点：
1．涡度方程，位势倾向方程，ω方程的物理意义及其在分析温带气旋与反气旋发展机制方面的定性应用。
2．? 用位势涡度守恒原理，解释天气系统在上山、下山变化。
3．? 影响我国的温带气旋、反气旋的结构特征与活动规律。
第三部分难点：
1. 涡度方程、位势倾向方程与ω方程有关项的物理解释及其在分析槽、脊、温带气旋发展机制方程的定性应用。
2．用地转适应观点解释温带气旋的发展。
第四部分重点：
1．控制大气环流的基本因子和纬向非对称的平均环流特征
2．高空急流的结构特征
3．西风带大型扰动的结构和活动特征
第四部分难点：西风带大型扰动的结构和活动特征
说明：在本章第三节，第四节与第五节只做简要介绍，详细内容置于“中国天气”课程中寒潮，低纬度天气中介绍。
第五部分重点：
1. 短期天气形势预报的基本原理和方法
2．数值产品的释用
第五部分难点：
1．高空形势预报方程的推导及应用
2．考虑地形影响的天气形势预报方程的应用。辅助教学手段：
配合本章课堂教学可放映“天气预报是怎样做出来的？”教学影片
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4-2-4实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填）
本课程与天气学分析课程紧密配合。
?? 《天气学》课程是天气分析和预报的理论基础，是天气动力学专业学生最重要的专业基础和专业课程之一。《天气学》教学是理论性和实践性教学很强的一门课程，它需要学生具有扎实的数学、物理基础以及大气物理等专业理论基础，同时也需要学生具有联系天气现象实际的兴趣和能力。学生初学天气学一般都会碰到对四维气象场的物理认识和数学描述等困难，所以要在教学中贯彻大气动力学理论与天气学分析紧密的结合的原则、充分利用观测事实来让学生建立天气系统的三维概念模型以及天气分析和预报的基本思路。
??? 本课程拥有自主编写的教材《天气学原理和方法》（朱乾根、林锦瑞、寿绍文等编著），该书曾荣获江苏省优秀教学成果奖一等奖、高等学校气象类优秀教材奖一等奖、国家级优秀教学成果奖一等奖等殊荣。并有自主编写的实习、实验教材《天气学分析》（寿绍文等编著），该书荣获2004年度江苏省优秀教学成果奖一等奖。经过多年努力，我校的天气学课程已成为具有体系完整、内容成熟、理论密切联系实际大等鲜明特色的重点课程，在气象人才培养中发挥了重大作用。具体地说，与本课程理论教学相结合的实践教学具有以下特色：
1、我校天气学教学历来以注重实践性教学为特色。我校气象台为气象专业学生提供了优越的实践场所，气象预报业务平台MICAPS，实现了天气预报教学流程的有纸和无纸化相结合的方式。
2、充分应用多媒体天气教学手段，提高了学生的兴趣及教学效果。
3、收集、整理了大量中国重要天气典型个例，并实现了数字信息化。
4、充分引进国内外天气预报技术和预报的新理论和方法，形成现代天气学新教材。
5、学校对教学极为重视，为学生学习提供了优良的基础设施和硬件环境，进一步提高了天气学教学的质量和效果。
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4-3教学条件（含教材使用与建设；促进学生主动学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境）
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教材使用与建设：
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??? 本校的《天气学》课程，很早开始就有了自己编写的教材。最早只是校内使用的油印或铅印教材，经过对其反复修订后，朱乾根、林锦瑞、寿绍文等于1980年正式编著出版了在国内外有着巨大影响的教材《天气学原理和方法》一书。该书在1992年出版了修订本，2000年出版了第三版，2005年又出版了修订版。先后总发行量高达数万册之多，可谓气象类图书发行量之奇迹。该书曾荣获江苏省优秀课程奖（二类）（1993）、高等学校气象类优秀教材奖一等奖（1996）、国家级优秀教学成果奖一等奖（1997）等殊荣。与之配套的《天气学分析》（寿绍文等编著）一书并荣获江苏省优秀教学成果奖一等奖（2005）。
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促进学生主动学习的扩充性资料使用情况：
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?? 与《天气学》课堂教学相配套，收集了大量有关天气现象、天气系统和天气过程的教学录像，特别是一些重大灾害性天气现象、天气事件的录像和影片。通过组织学生观看，以激发学生们的学习兴趣和学习积极性，促使学生主动去查阅有关的资料和文献，这样既拓宽了知识面，同时也加深了对课堂教学内容的理解。
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配套实验教材的教学效果：
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??? 与《天气学》课程相配套，专门开设了68学时的实习课程《天气学分析》。该《天气学分析》教材于2005年荣获江苏省优秀教学成果奖一等奖，教学效果显著。
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实践性教学环境
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??? 学校建立了省级水平的气象台，并投资300万元进行了二期改造工程，现配备了Vsat单收站、GMS5接收机、极轨卫星机、9210双向机、绘图仪、网络教学系统等设备。校气象台已成为我国同类高校中设备最先进、实习功能最完备的气象实习台，成为我校大气科学专业的主要实习基地。
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网络教学环境：
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??? 学校建立了网络中心，进一步完善了校园网络功能，学生可以随时上网浏览学习或复习这门课程，也可以了解这门课程的有关要求和实习的有关内容。
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4-4教学方法与教学手段（含多种教学方法灵活使用的形式与目的；教育技术应用与教学改革）
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?根据课程特点，目前除了传统的课堂讲授、课堂讨论外，还充分应用多媒体教学手段，多媒体技术在教学中取得了明显的效果，提高了教学质量，多媒体技术的应用增强了教学的可视性、生动性、直观性，充分调动了学生的学习积极性。充分利用卫星、雷达资料和常规资料，结合理论诊断分析，充分吸收国外先进的天气预报技术、方法，紧跟国内天气预报技术最新发展动向，遵循理论与实践紧密结合的天气学教学思路，建立了国内一流的天气学教学基地，建立实验、实习、辅导课程体系一体化建设和网络、多媒体、立体化设计实施。
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我校《天气学》这门课程的一个重要特色在于强调理论与实践相结合。《天气学》理论教学（包括天气学原理和中国天气）和《天气分析》实习教学都安排在同一学年/期进行，这样的教学安排使同学们在理论教学中学到的知识及时应用到天气分析中去，并指导实践；同时通过大量的天气分析实践，反过来，又进一步加深和理解理论教学中所学到的天气学基本原理和方法，特别是天气系统和天气过程的三维立体结构，通过大量绘制不同层次的天气图得到牢固掌握。在天气分析的实践教学过程中，既保证有足够的实习课时（两学期共68学时），同时严格执行“小班上课制”，保证实习指导教师和实习辅导教师能及时地指导（辅导）每一位学生的实习过程，取得了非常显著的教学效果。
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在2002年，通过学校的教改工程，已经建立了一套完整的《天气学》课程（包括天气学原理和中国天气）试题库。每次期末（中）考试，随机从试题库中选取一份考卷及其相应的标准答案和评分标准进行考核，做到客观、公正、公平
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