《气象学与气候学》教学内容改革浅探

韩　艳　房汴文

进入21 世纪，高校地理专业教育面临新的机遇和挑战。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出：“调整和改革课程体系、内容、结构，建立新的基础教育课程体系，试行国家课程、地方课程和学校课程。”这一改革的大趋势必然深刻地影响到直接为基础教育服务的大学地理教育。高等学校的《气象学与气候学》是地理专业的基础课程，它以普通气象学为基础、气候学为重点，研究气候（系统）的形成过程、分布和变化规律，并预测未来气候变化趋势的一门学科。在20世纪最后的四分之一时间，气候学由半经验的定性描述性科学全面发展成为以数理化理论与实验为基础的定量科学。传统的气候学教学内容已不适应现代气候学的发展，难以起到地理学专业基础课应有的作用，必须进行以教学内容和教学方法为中心的改革。当前应以气候系统和全球变化为核心，跨学科组织教学内容，建立新的理论体系，提高数学化水平。

一、以气候系统为主线，跨学科组织课程内容，讲解基本理论和基础知识

随着新的科学技术革命把科学、技术和生产紧密地结合在一起，使得科学研究一方面越分越细，出现了许多新的分支学科；另一方面又越来越综合，并呈现以高度综合为主的整体化趋势，许多课题需要跨学科研究。例如，对于全球气候变化和人类生存环境问题，单一学科都无能为力，需要运用自然科学和社会科学加以综合研究。因此，现代气候学研究的一个最鲜明的特征就是多学科交叉。它不仅需要地学内各学科的交叉，也涉及数学、物理学、化学、生物学以及天文学等大学科的内容。这一整体化趋势，要求气候学教育必须走综合化的道路，以培养面向21世纪、全面发展的“有专业的综合性人才”。基于这种认识，气候学课程应按照培养“有专长的博学者”这一通才教育原则，采取跨学科式选择和组织教学内容。具体做法是在适当引入近代气候学内容的基础上，向大气科学、海洋科学、地质学、环境科学等的发展前沿扩展，以形成跨学科式的内容体系。近代科学气候学主要肇始于气象学的进步和迅速发展，也与大气观测资料的增加和改善紧密相关，所以教学内容中主要讨论气候系统中大气圈这一分量。如果说传统气候学课程主要试图解释大气行为，则更新后的气候学内容有关大气的部分占60%左右。海洋部分可占15%，其它关于冰雪圈、生物圈、陆地表面及天文学等方面的一般性讨论可占25%。跨学科组织教学内容虽然对教师要求较高，但它毕竟代表了一种趋势，可以避免学生孤立地掌握某一门学科知识而不会处理各学科知识间联系的不足，尤其便于学生掌握类似气候学的综合学科的基础知识及了解现代气候学中的物理和动力问题。

二、以地球系统科学思想为指导，以全球变化为核心，建立新理论体系

大学生获取知识是为了增长自己的创造能力。在知识向能力的转化过程中，知识质量和知识结构所起的作用要远大于知识的数量。加强学科门类或专业所需的基础理论，对于建立大学生的合理知识结构，增强他们的适应能力具有重要意义。因此，气候学教学内容需要解决的一个关键问题，就是确定该课程的理论体系。就现代气候科学而言，全球气候系统概念取代经典的、狭隘的气候定义，不仅使气候学的内容及范畴发生了根本性变化，而且宣告气候学已经超出了气象学和地理学的范围，为从整体上研究地球气候的形成和变化奠定了理论基础。虽然至今还不能说气候学已经有了较为完整的理论体系，但以气候形成和变化的原理为主线，即以全球气候变化为核心，将现代气候学的理论体系归纳为气候系统理论、大气环流理论、海气相互作用理论、气候地带性与气候分类理论、气候变化理论、气候可预测理论等6个方面，并辅以气候诊断、气候重建、气候模拟和气候影响评价等方面的内容，应能满足地理学类专业基础课的需要。同时，结合各章的具体内容，介绍气象学、气候学领域最新的研究成果和动态。例如，讲授El Nino的内容时，应结合当前最新的动态，包括当月太平洋海温状况、国内外著名机构的预测趋势等；讲授全球变暖的内容时，每年都更新当前最新的全球温度变化特征；讲授气候预测的内容时，具体结合我国每年的汛期旱涝预测的实例，使大家明白当前的最新动态、成功经验及失败教训等。

三、以方法论为导向，加强数理化内容

如果说20世纪70年代以前气候学的定量研究还处于初期阶段，那么今天气候学可谓已进入数理科学或试验科学的新阶段。现在看来，就是经典气候学的气候区划，也可根据含有物理意义的气候要素及气候指标使其达到数量化的水平。对于古气候的历史事实也可使其定量化，以便准确地重建时间尺度、空间尺度的年代和地区差异。同时，对于当代非线性科学及其在气候学中的研究进展也不能等闲视之，应及时体现到教学过程中。总之，高度重视方法论教育，尤其是加强数学化水平，是进行气候学教学内容改革的努力方向之一。实践表明，青年大学生在学习活动中一般较偏爱整体化、抽象化、规则化、符号化和结构化，并且常有哲学思辨倾向。因此，在气候学教学过程中注意方法论内容的教学不仅可以避免地理学课程理论知识匮乏的通病，而且可以提高学生的数学思维能力，真正体现专业基础课的功能和作用。▲

作者单位：1.河南大学环境与规划学院（475004）

2.河南省开封高级中学（475002）