航空气象实践教学的探索与改革

孙吉明 管玮乔 李楚艳

摘  要：为促进实践教学转型，提高飞行人才培养质量，航空气象实践教学必须从传统实验教学向实践能力教学转变，开放性实验教学已成为目前军内外实践教学改革的发展趋势。文章结合航空气象实践教学现状，探讨了航空气象实践教学存在的问题，参考其他院校经验，探索了提高航空气象实践教学的一些改进思路。

关键词：实践教学;开放式;实验室;航空气象

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2019）22-0122-03

Abstract： To promote the transformation of the practical teaching and improve the quality of flight talent training， practical teaching of Aviation Meteorology must transform the traditional experiment teaching to practical ability teaching. Open laboratory teaching has been the development tendency of practical teaching reform inside and outside the military. In this paper， according to the teaching situation of practical teaching of Aviation Meteorology， some questions are discussed in practical teaching of Aviation Meteorology. And referring to the experience of other schools， some thoughts to reform for improvement of aviation meteorology practical teaching are explored.

Keywords： practical teaching; openness; laboratory; Aviation Meteorology

實践教学在我国高校的素质教育中占有重要地位，实验教学是实践教学的主要方式。实验教学是课堂教学的延伸和必要补充，是理论联系实际的课堂，是相对于理论教学的“第二课堂”[1]。随着军队院校改革的持续开展，学员的综合素质、实践能力和创新思维的培养，被摆在越来越重要的位置，而实验教学则是培育学员实践能力和创新能力的重要方式。实验教学质量的高低，影响学员理论掌握的扎实与否，事关学员实践能力的提高和综合素质的提升。航空气象学的显著特点之一是实践性强。如果授课只讲理论知识，而缺乏实践练习，学员则会感觉航空气象太过抽象，枯燥无味，学习兴趣降低。学员只有通过实践学习才能深入理解气象理论，通过多次实践练习才能掌握天气图、卫星云图等气象信息的使用，学会分析天气变化和发展趋势，为以后确保飞行安全打好基础。因此，不断改进实验教学内容、方法和方式，是当前提高人才培养质量的重要改革方向。

一、实践教学改革的意义

（一）实践教学改革是军事新型人才培养的需要

理论教育与实践教育是大学学历教育的有机组成。当今部队对实战化要求越来越高，需要理论知识与实践能力兼具的新型作战人才。军队院校教育改革必须承担起这个责任，向“能打仗、打胜仗”的实战化靠拢，这必然对军校学员的实践能力和解决问题能力提出了更高要求，对学员毕业质量提出了更高标准。单纯的课堂理论教学无法独立承担起这个重任，传统的“按照既有理论完成实验”的实验室教学模式相对单一，部分观念已不适应改革需求，也不能达到新型作战人才培养目标的要求。因此，军校实验室教学应顺应当今军事变革要求，对实验室教学进行深入改革，在教学中更加注重学员实践能力和创新能力的培养，从而加速新型作战人才的培育过程。

（二）实践教学改革有助于培养军校学员实践能力

军校实验室是军校学员理论联系实际的课堂。只有经过实践，将课堂上所学的理论知识实践和再创新，才能真正将理论知识学会学活，这也是学员培育创新思维和综合素质的必经之路。军内外的实践教学的各项实践表明，实践教学在培育学员的动手能力、实践能力和创新能力具有其他教学方式不可替代的巨大优势。实践教学是作为检验和验证理论的重要手段，实践教学改革是培养具有实践能力和创新人才的重要途径[2]。军校实践教学改革有助于军校学员进一步培养科学思维、创新意识和理论联系实际能力，贯穿学历教育全过程。

二、航空气象实践教学改革效果

基于航空气象理实一体化教学模式和学科建设需求，空军航空大学牵头设计建设了航空气象实验室。航空气象实验室目标为建成理实一体化专业教室，主要包括教学功能区建设、教学资源建设和文化建设，其中教学功能区建设是重点。航空气象实验室为理实一体化教学提供科学合理的平台，对飞行学员的气象素养的形成提供重要支撑，使飞行学员能够在军校时就能从实战出发，贴近飞行实际，将气象理论知识融会贯通到飞行气象的应用当中[3]。图1为理实一体化平面布局图。

航空气象实验室自2015年7月一期建成后投入教学，经过两年多的实践和教学改革，航空气象学教学已完成多个批次的合训学员、联合培养、大飞学员、外训学员和新模式学员等多种培养方式近百个期班的实践教学。通过实践，飞行人才培养质量明显提高，学员的气象素养、处理危险天气素质和气象应用能力较之前有质的提升。统计近五年考核平均成绩，平均分较之前提高2-3分。此外，近两年来有数名学员选做气象系列的毕业论文，依托航空气象实验室优质资料资源，较好地完成了毕业设计，论文质量也有相应提高，并获优秀毕业论文奖。2016年航空气象课题组参加全国职业院校信息化教学竞赛，依托航空气象实验室软硬件条件和信息资源，制作完成的作品《航空气象环境判别》，荣获全国三等奖。

三、目前航空气象实践教学存在的问题

（一）航空气象实验室建立时间短，设施不完善

不同于地方院校的实验室，军校实验室的建立时间普遍偏晚，实验室的硬件配套与地方高校实验室相比较少。随着军校招生规模和质量逐年提高，军校实验室数量略显不足，不能为学员实验提供充足的保障。以空军航空大学航空气象实验室为例，实验室2015年7月建成投入使用，实验设备尚未完成配套建设，同一时段需要安排数十个期班实验教学，硬件设施非常紧张，每个期班仅能进行不足10学时的实践，对学员实践能力培养效果有限，尚不能达到学员实验教学的目标和要求。软件环境建设和实验室二期建设正在推进，实验环境建设有待进一步提高完善。

（二）航空气象实验室资源没有充分利用

军校的实验室，一般都是在正课时间统一使用，统一进行实验教学，平时并不对学员开放。从管理方面看，这样便于统一管理，对实验器材有更好的保护。但是，从教学和学员发展角度看，实验课程时间毕竟有限，一周可能只有一两个课时，这就会造成大部分实验资源闲置，没有充分利用。较少的实验课程对学员实践能力的培养作用有限，不利于学员自主探究、自主学习的开展。航空气象实验室的使用也存在这个问题，正课时间使用十分紧张，其他时间，实验室主要用途为教员备课信息来源，学员并未充分利用实验室资源。

（三）实验室资料存在安全保密管理风险

军校实验室管理不同于地方院校管理，军网资料、实验案例、实验数据都有着严格的保密等级，对于实验人员管理也需时刻进行保密审核和登记，因此实验室需对保密工作高度重视，进行相关保密培训;实验人员需严格遵守保密相关规定;实验室计算机等电子设备需要进行物理隔离，不得私自接入U盘、移动硬盘等存储设备，防止出现泄密。另外，像航空气象实验室这样采用星型拓扑结构局域网的实验室，网络层级少，局域网整体安全性较低，若受到病毒攻击易造成巨大损失[3]。所以实验室设备还需定期升级杀毒软件，防止新型网络病毒侵入局域网，避免实验设备损坏。

四、对实践教学的进一步思考

（一）坚持提升实验室软硬件水平

实验室建设是大学长远发展的重要支撑，对提升人才培养质量有着重要作用。航空气象实验室要坚持实验室建设论证，做好长期规划，尽早形成配套实验室。实验室软硬件建设可根据教学需求定期升级，保证教学质量持续提高。现阶段航空气象实验室建设，硬件方面已有观测设备、卫星资料接收设备和实况资料接受装置，但卫星云图种类较为单一，数据接受不稳定。同时，实验室尚未安装接受气象雷达回波资料的设备，无法支撑雷达回波资料的学习与分析。软件方面，虚拟气象环境飞行系统正在调试，有望2018年底投入使用。

（二）改革实践教学方式，实施开放性实验教学

由于现在精密实验仪器价格昂贵、技术先进、配置复杂，因此，军校的实验室可以实行专管共用模式管理，即实验室由专业实验师进行管理维护，面向全校教员学员开放。针对军校实验室资源未充分利用的问题，开放性实验教学可以有效解决。目前，国内外许多知名高校已将开放性实验教学投入到学生实践教学，例如美国麻省理工学院的学生可随时到实验室进行一些简单物理实验;德国德累斯顿工业大学实行实验室全天候开放，学生自我设问，自主设计实验方案;国内武漢大学、山东大学等高校也已先后成立开放实验室[4]。航空气象实践教学可采用想定任务方式来实施开放性实验教学。航空气象课堂学习阶段只有6学时实践教学，对学员实践能力培养效果有限，课余时间学员可已组成兴趣小组，针对不同天气情况，自我设定飞行任务，设置实验环节，指导教员实时跟进，以学员为主，尊重学员创新思维，调动学员参与积极性。通过不同天气情况的想定任务，提高学员实践水平，锤炼学员应对不同危险天气的实战能力。

（三）更新实践教学理念，拓宽实践手段

航空气象实验室建设的首要目的是为了更好地培养飞行人员，高质量地完成各类教学任务，为飞行人员航空理论学习和飞行实践搭建起有效的实践平台。但航空气象实践能力提高不应仅局限于实验室内。航空气象实践教学要根据新的人才培养方案和课程标准，结合飞行人员培养新模式特点和新模式学员素质较高的现状，精心挑选实验内容，设计实验步骤，将理论教学与实践教学有机融合。此外，航空气象实践教学要与时俱进，充分利用现有网络资源和社交工具，拓宽实践手段。例如，现在中央气象台、中国天气网等网站实时更新天气图、卫星云图、雷达回波等资料，教员可充分利用微信、雨课堂等社交工具和方式，将典型天气过程等资料分享给学员，设置实验问题提示学员、引导学员平时观察天气表现，关注天气变化，运用气象理论知识，分析天气变化原因，预测天气发展。通过后续天气实况资料修正预测结果，不断提高对航空气象的观测和预测能力，为气象素质养成打下坚实基础。

五、结束语

实践教学是军队院校素质教育的重要组成，航空气象实践教学采用开放性实验教学是进一步提高实践教学水平的发展方向，对提高飞行学员航空气象素质养成具有重要意义。不断提高航空气象实验室软硬件建设，更新实践教学理念，拓宽实践手段，引导学员充分利用实验室闲余时间开展想定任务实验，将网络资源引入航空气象实践教学，是航空气象探索提高实践教学水平和提高实战化水平的有效手段。

参考文献：

[1]李长江.论实验室教学存在的问题和对策[J].科技咨询，2010（22）：201.

[2]江志晃.论发展学生实践能力理念下的实验室教学改革[J].南昌教育学院学报，2012，27（11）：47.

[3]舒黎忠，潘高峰，赵应龙.航空气象理实一体化专业教室的建设与研究[J].空军航空大学学报，2017，10（1）：74.

[4]韩红江，王绍兰.对高校教学实验室开放的认识与探讨[J].石油大学学报（社会科学版），2003，19（1）：110.