摘要：針對《天氣學分析》課程教學質量參差不齊、達不到教學目的的情況，對多年來實踐教學工作所得經驗進行了總結，提出了該課程應采取PBL（以問題為導向的教學方法）教學法，以學生為主體，以問題為核心，強理論，重實踐，并對課程設置給出了具體建議。

關鍵詞：PBL教學法；氣象學；天氣學分析；實踐教學

中圖分類號：G424.1

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09022802

1 引言

PBL教學法是一套設計學習情境的完整方法（Problem-Based Learning，簡稱PBL），也稱作問題式學習。最早起源于20世紀50年代的醫(yī)學教育，是基于現(xiàn)實世界的以學生為中心的教育方式[1]。PBL教學法最早用于醫(yī)學教育，近年來在其他領域中，尤其是實踐教學中得到廣泛應用[2～5]。

《天氣學分析》課程作為各高校大氣科學專業(yè)的實踐課程（必修），傳統(tǒng)的教學方式教學效果較差。對于該課程的調研結果表明：首先，現(xiàn)在很多臺站不再手繪天氣圖，導致學生對本課程的重視度不夠。其次，教師對《天氣學分析》中所涉及的天氣分析規(guī)范不能及時更新。最后，課程的教學個例以20世紀70年代為主，教學個例陳舊。學生的代入感不強，導致教學效果不好，且存在不同的老師教學質量參差不齊的情況。PBL教學法作為一種以學生為主體、以問題為核心的教學方法，在《天氣學分析》課程教學中有相當大的優(yōu)勢。本文詳細介紹在天氣分析教學環(huán)節(jié)中針對課程重點和難點PBL教學法的應用。

2 課程概況

教育部于2015年明確提出需適度擴大氣象人才招生規(guī)模，加快氣象事業(yè)發(fā)展急需的人才培養(yǎng)，并成立“中國氣象人才培養(yǎng)聯(lián)盟”，明確高校需要在課程體系建設、實踐課程、實習環(huán)節(jié)方面有所提高。《天氣學分析》作為氣象學的專業(yè)基礎課（必修課），首先是使學生掌握天氣圖分析的基礎知識和基本方法，建立預報思路，為本科生走上工作崗位打下基礎。目前南京信息工程大學、成都信息工程大學、中山大學、南京大學、蘭州大學、云南大學以及北京大學大氣科學相關專業(yè)都已開設本課程，且該課程也為南京信息工程大學氣象類專業(yè)的考研課程，教材為壽紹文老師主編的《天氣學分析》[6]。

《天氣學分析》作為一門實踐課程，包括兩個部分，一部分是《天氣學分析基礎》，一部分是《典型天氣過程分析》，一般在兩個學期相繼開課。分別可以當作《天氣學原理》和《中國天氣》的實習，旨在加深學生對天氣學以及天氣過程的直觀理解。

《天氣學分析基礎》主要注重天氣分析基本技能的訓練，并通過課程的學習，鞏固天氣學原理中的理論知識、了解天氣系統(tǒng)的結構，并達到天氣系統(tǒng)和鋒面分析的能力，能夠較快、較準確地分析高空天氣圖和地面天氣圖。

《典型天氣過程分析》使學生所學中國天氣知識得到加深理解和鞏固，熟練掌握天氣圖分析方法和各項技術要求，掌握《中國天氣》各章節(jié)中天氣系統(tǒng)生、消演變規(guī)律，理解各種典型天氣過程的分析著眼點。典型天氣過程包括北方氣旋、寒潮天氣過程、梅雨天氣過程以及臺風過程。

3 PBL方法在天氣學分析基礎中的實踐應用——以槽線為例

《天氣學分析基礎》的重點包括天氣分析規(guī)范，槽線、切變線分析以及鋒面分析等。其中槽線、切變線以及鋒面分析也是難點[7]。

這里以槽線為例介紹PBL教學法的應用。在給出槽線的定義后，應該讓學生首先去思考一個問題，即為什么要分析槽線？教師在提出問題的同時，給出上課當日的天氣圖，包括500 hPa，850 hPa（或者700 hPa）以及地面天氣圖作為參考（可在中央氣象臺網站http：//www.nmc.cn/、韓國氣象中心網站http：//web.kma.go.kr/chn/index.jsp下載天氣圖），稱作這個環(huán)節(jié)會“今日天氣”環(huán)節(jié)。教師逐步引導同學將地面的天氣與高空的槽脊形勢相聯(lián)系，從而讓學生明確分析槽線的必要性。采用上課當日天氣圖的原因是為了讓學生有更直觀的認識，并能在一定程度上提高學習興趣。接下來就是以學生為主體進行槽線的確定。槽線是從氣壓場定義，而由于氣壓場和風場的關系，會更多從風場去定槽線。在給出一個槽線示例之后，應該就由學生來定槽線。在槽線第一次課中，應該以提問的方式，鼓勵學生敢于定槽。按照經驗，兩個學時的時間能夠和學生共同完成等壓面初步分析500 hPa（范圍為歐亞大陸）槽線的分析。槽線第一次課后要進行作業(yè)批改，把學生槽線中出現(xiàn)的問題在下一次課中集中講述，同時讓學生自己完成對應的700 hPa槽線的分析。第二次課后作業(yè)批改之后對于個別同學確實存在困難的，則除集中講述之外，還要進行個別輔導。槽線分析應該有6～8個學時（3～4次課），因此學生至少可以分析4～5組不同等壓面及其與地面系統(tǒng)的配置情況，其中包括學生繪制的一組，以及上課當日的天氣形勢和高低空配置情況（共計3～4組）。經過這些實踐和訓練，學生也基本能夠掌握槽線以及槽線分析。

4 PBL方法在典型天氣過程中的實踐應用——以梅雨天氣為例

典型天氣過程課程包括4個，由于篇幅的關系，這里以梅雨天氣為例介紹如何做到以學生為主體，以問題為核心（PBL教學法）進行教學。由于此時，學生已經基本掌握天氣分析基本技能，在進行梅雨典型天氣過程分析時，應該首先提出的問題是：影響梅雨的關鍵天氣系統(tǒng)是什么？如何預報？而學生的工作就是去認識這些系統(tǒng)，并揭示系統(tǒng)生消演變的原因，在此基礎上進行預報。在中國天氣課程中，學生已經得知典型梅雨的環(huán)流形勢，包括對流層上層的南亞高壓，對流層中層的阻塞高壓、長波淺槽、西太平洋副熱帶高壓以及引起降水的短波槽，還包括對流層下層的西南渦、切變線以及低空急流，地面圖上則表示為梅雨鋒和氣旋波動。在實踐教學環(huán)節(jié)中，需要繪制梅雨期一次暴雨過程中500 hPa，850 hPa以及地面的天氣圖。因此首先教師可以提供對應的100或者200 hPa天氣圖，讓學生從中找出影響大范圍降水的關鍵系統(tǒng)-南亞高壓，并討論南亞高壓為何會對江淮梅雨進行影響。在繪制完畢的天氣圖上，讓學生找到關鍵系統(tǒng)，并討論不同層面、不同尺度系統(tǒng)對此次梅雨暴雨的作用。

相對于天氣分析基礎，典型天氣過程分析更加以學生為主體。通常會以5人左右為1組，進行討論（包括課上和課后討論），在本次過程全部天氣圖繪制完畢之后，每組同學完成關于本次過程的幻燈片制作，由一位同學主講，在課堂上進行匯報。教師則可根據(jù)學生匯報情況進行補充。每位學生在每次過程分析結束之后提交實習報告一次。

和天氣分析基礎類似，在進行典型天氣過程分析的時候，可結合當日天氣進行分析（天氣圖獲取方法同上），實踐表明，“今日天氣”環(huán)節(jié)可有效提高學生的學習興趣，也可提高學生的綜合能力。

5 結語

《天氣學分析》是氣象學專業(yè)重要的基礎課，重理論，強實踐是其特色，通過PBL教學法可充分體現(xiàn)學生主體地位，調動其主觀能動性，加深學生對《天氣學原理》和《中國天氣》的理解。教師需要通過提出問題來引導學生去解決問題，并在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)新問題，縮短理論與實踐的距離，使得學生順利走上工作崗位。為做到《天氣學分析》課程理論與實踐的更好結合，在此強調《天氣分析基礎》應與《天氣學原理》同時開課，而《典型天氣過程分析》與《中國天氣》同時開課。

參考文獻：

[1]Diana F Wood.ABC of leaning and teaching in medicine： Problem based leaning[J].BMJ，2003（326）：328～330.

[2]陳春燕，郭曉奎.傳統(tǒng)教學法與PBL結合在醫(yī)學微生物學教學中的應用[J].微生物學通報，2008（9），35（9）：1494～1496.

[3]李莎瀾，朱四如.問題教學法在軍校數(shù)學教學中的應用實踐[J].空軍雷達學院學報，2012，26（1）：65～67.

[4]馬 真.美國PBL 教學模式及在我國高校研究生教學中應用研究[D].濟南：山東師范大學，2011（6）.

[5]景慧麗，王正元，趙偉舟.軍?！陡叩葦?shù)學》課程實施PBL 教學法的模塊設置探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2015，31（2）：14～17.

[6]壽紹文，勵申申，王善華，等.天氣學分析[M].北京：氣象出版社，2006.

[7]姚素香.《天氣學分析》課程中封面分析討論[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2011，24（3）：105～106.