《热带天气动力学》课程建设

贾建颖+王咏青+沈新勇

摘要：本文简单概述了《热带天气动力学》课程建设的历史演变，并说明在当今大气科学快速发展的时期，《热带天气动力学》课程对于培养优秀的本科人才的必要性。同时，教学梯队的培养也是该课程长远发展的重要环节。此外，编著适应时代发展的《热带天气动力学》教材也是现阶段急需解决的问题。

关键词：课程建设；教学梯队；教材

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）05-0174-02

一、《热带天气动力学》课程历史发展

热带地区约占全球面积的一半，该区的辐射收入大于支出，其盈余的热量通过大气和海洋向中、高纬度地区流动，并影响那里的天气系统。因此，热带地区是全球大气运动的主要能源区。此外，热带大气还从地表得到角动量，是全球大气角动量的源区之一。近1个世纪以来，随着全球观测数据的急速增长，热带天气及其对人类活动的影响越来越受到人们的重视，人们对于热带天气的理解也不断深入。

近代热带气象学的研究起始于第二次世界大战期间，美国气象学家里尔首先对热带天气进行分析，并对热带大气环流、东风波等内容进行了深入研究，撰写了第一本近代的《热带气象学》专著。随后，查尼和郭晓岚对热带大气动力学的研究、皮耶克尼斯对热带海-气相互作用的研究、柳井迪雄对热带波动的分析研究、联邦德国气象学家弗洛恩对热带大气环流的研究、印度气象学家克里希纳穆蒂对热带季风的研究，均做出了重要贡献。

自20世纪60年代以来，对于热带大气、海洋组织过多次国际综合观测试验，如：60年代的国际印度洋考察，主要针对西南季风及期主要影响系统进行了观测；1967年的莱恩岛试验，侧重研究热带辐合带内对流尺度和中尺度天气系统；1974年进行的全球大气研究计划大西洋热带试验，主要研究对流云系和大尺度环流相互作用及对流云系加热的参数化，热带边界层结构，海-气相互作用和大气辐射过程，为改进热带天气数值预报做出了重要贡献。

此外，对台风结构的探测，台风的发生和发展所做的数值模拟及其路径的预报方法，以及人工影响台风的方法的研究，使台风路径的短期数值预报已达到实用的水平。这些研究成果都大大丰富并加深了热带天气动力学的理论研究。

二、《热带天气动力学》课程设置及教材

虽然，国内外科学家对于热带天气及动力学的研究已经取得了可喜的进展，并对实际气象业务工作做出了重要贡献，然而，《热带天气动力学》课程可参考的教材却是乏善可陈，主要有上世纪1980年包澄澜编著的《热带天气学》，1976年中山大学天气学教学小组编著的《热带天气学》，1981年南京气象学院编著的《热带天气学》，1986年喻世华、陆胜元编著的《热带天气学概论》，这些教材主要集中在20世纪70—80年代，知识结构已经无法满足现代本科教育的需求。2013年美国气象者T.N.Krishnamurti、Lydia Stefanova和Vasubandhu Misra编著了《热带气象概论》，这本书主要简单概括了近半个世纪以来全球气象学者对热带天气的认知水平，内容包括：热带纬向平均环流和纬向不对称特征、热带辐合带基本知识、热诱导环流、季风概况、热带波特征、ENSO基本现象和理论、热带云特征、热带边界层基本理论、辐射强迫、热带气旋的观测、相关理论及数值模拟研究以及热带中尺度对流系统相关研究等。这本书内容非常广泛，侧重于热带天气研究基本进展及一些有争议理论的介绍，是一本很好的热带天气学的入门书。然而，一方面，近半个世纪以来热带天气理论快速发展，有些理论对于本科生的理解有些难度，另一方面，这本书是一本英文书，对于中国本科学生来说，读起来也有一定的困难性，所以在教学过程中只能作为一本参考书，并不能完全作为本科教材。

根据实际情况，立足于大气科学本科教育，南京信息工程大学大气科学学院《热带天气动力学》课程组的老师们结合国际研究趋势，制定了适合中国国情的课程内容，深入浅出，旨在培养既可以适应基层业务需要，又能进行深入学习的专业人才。这些内容包括：热带大气运动的基本特点、热带波理论、热带气旋、热带季节内振荡和热带海气相互作用。这些内容基本涵盖了现今国际热点的基本理论及观测研究，一方面能满足实际工作需求，另一方面也能紧跟最新研究成果。例如：热带气旋中的beta漂移理论，热带低频振荡的最新研究成果等。虽然，在近几年的教学工作中，老师们为这门课程的发展做了很多努力，但是，由于教师资源短缺，教师们的日常工作庞杂，各自科研任务繁重，对于《热带天气动力学》课程教材的编著工作进展却较缓慢。这也是现阶段急需解决的主要问题之一。

三、《热带天气动力学》课程教学梯队的培养

现在高校普遍存在“重科研，轻教学”的现象，针对这一现象，学校和学院领导及时调整引导方向，积极鼓励年青教师多向老教师学习，组织教学竞赛，实施教学考核制度，并要求年青教师必须承担1年助教工作，经过考核才能走上大学讲台。

好的教学质量离不开一支高水平、高素质的教学梯队，有利于做好可持续发展工作。《热带天气动力学》课程组主要以全面提高教师队伍素质为中心，以培养学科、专业、课程带头人和中青年优秀教师为重点，建设一支结构合理、素质良好、敬业爱生、专兼结合、富有活力的优秀教师队伍。

具体措施为：（1）加大培养和引进高层次人才的力度。近年来，南京信息工程大学积极吸引人才，进校工作的老师均为博士研究生毕业，并在国际刊物发表若干专业文章，这为教师知识水平的提高做出了基本保障。此外，这些引进人才可以不断把最新的研究成果引进本科学生教育，有利于扩大本科学生的眼界，增加学生学习的兴趣。（2）鼓励青年教师随堂听课，和教师一起走进课堂，辅助主讲教师完成教学任务的同时，学习课堂教学技巧，提高学生学习兴趣。青年教师在走上讲台以前都要经过严格的教学考核。首先，课程组的负责人会安排相关的青年教师跟一位教学经验丰富的教师做助教，随堂听课，帮助批发作业。经过半年甚或是1年的助教学习后，学校组专家对这些青年教室进行试讲点评，并给出意见和打分。只有通过考核的青年教师才有资格走上讲台为本科生讲授相关课程。（3）组织课程组教师集体备课，共同研讨课程安排，进行课程内容和课程重难点的讨论。《热带天气动力学》课程的内容设置都是经过数位有经验的教师反复研究并确定的，随着热带天气动力学的快速发展，要将最新的相关研究成果介绍给学生，教师们就需要不断地学习。课程组会时常组织大家在一起，听听某个方向发展的最新研究成果介绍，并积极展开讨论，商讨本科教学内容。这种组织形式大大促进了教学水平的提高，培养了年青教师队伍。

四、《热带天气动力学》课程建设的长远发展

随着天气气候变化对人类生活的影响，《热带天气动力学》课程对于大气科学本科可塑性教育越来越重要，我们主要从以下几个方面来加强这门学科的建设：

1.进一步加强高素质、高水平教师队伍的培养：根据教师的专业背景和特长，并结合《热带天气动力学》教学内容進行教师队伍构建。

2.逐步完成《热带天气动力学》教材编写：组织国内外专家，结合我校办学特点和学生成长需求，联合课程组教师确定教学内容，力求保持课程的动态性和实效性，在夯实基础理论的同时，将最新的研究成果引进教学。

3.丰富教学手段：充分发挥现代化的教学手段，加强教学资源库建设，建立并完善立体化的教学体系。加强课件的开发与完善，制作出集视、听、讲于一体的富有本课程特色的高质量的教学课件。

参考文献：

[1]伍荣生.大气动力学[M].北京：气象出版社，2002.

[2]吕美仲，等.动力气象学[M].北京：气象出版社，2011.

[3]陈联寿，等.热带气旋动力学引论[M].北京：气象出版社，2002.endprint