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摘要：航空气象学课程是内蒙古工业大学航空学院交通运输（机场现场管理方向）专业的一门实用性较强的课程，是民航类相关专业的基础类课程，对于民航运输安全来讲至关重要。为使学生掌握扎实的理论基础，同时，将理论知识与实际工作进行有效衔接，文章在强调该门课程重要性的同时，以学习者为重点关注对象，以提高学生的理解能力与实际应用能力为最终目标，提出多种有效教学模式，包括混合式教学模式、案例式教学模式、实践式教学模式，实践证明，多种教学模式相结合，可有效提高学生的学习水平。
关键词：航空气象学 实际应用 教学方法 航空气象学实践
中图分类号：G434 文献标识码：A
一、绪论
民航运输与天气变化息息相关，受天气影响较大。雷暴天气、降雨天气、降雪天气等这些天气现象都会对航空器的运行安全与运行正常性造成很大的影响。目前，随着科技的进步与发展，由于机械因素和人为因素而导致的航班延误所占比例正在不断下降，相比较而言，虽然目前各类导航设备的精密程度在不断提高，航空器的低能见运行也在不断实施，但天气原因仍然是制约航班运行正常性的重要因素。依据民航局《2019年民航行业发展统计公报》可知，2019年，在所有航班不正常的原因中，天气原因占比较高，达46.49%[1]。此外，天气原因不仅仅对航班运行的正常性有重要影响，还对航空器的运行安全影响较大[2]。在航空器的整个飞行阶段，从最开始的起飞、再到航空器在航路上的巡航、最后到航空器的落地阶段，都会受到天气条件的影响。具体的，飞机在起降阶段，天气条件会影响飞机起降时所使用的跑道方位、决定飞机是否可以安全起降；飞机在空中航行阶段，天气条件会影响飞机的仪表高度、影响飞机的飞行性能、甚至会影响飞机的飞行安全；飞机在跑道上滑跑阶段，气象条件会影响飞机的滑跑距离、滑跑速度。此外，我们在考虑航空器的设计制造过程中，也需要考虑天气条件对航空器运行安全的影响。所以，为了更好地保障航空器的运行安全，提高航空器运行的正常率，民航相关从业人员必须掌握有关气象的专业知识。
二、航空气象学课程的特点
目前，全国民航运输业都处于一个高速发展的阶段，民航运输业的发展程度，在一定程度上可以代表着一个国家、一个地区的发展程度。为了更好地适应民航运输业的发展，更好地满足旅客的需求，更好地为旅客提供优质服务，呼和浩特盛乐国际机场正处于紧锣密鼓的建设当中，支持内蒙古地区民航业发展的基础设施正在不断扩建当中，但相应的专业技术人才仍未达到相应要求。为了更好地满足航空运输需求，支持地方航空事业的发展，我校开设了航空学院，其中航空气象学是我校航空学院交通运输（机场现场管理方向）专业的一门基础课程，是直接为航空服务的一门应用科学，属应用气象学范畴,实用性较强[3]。本课程融合了航空气象学基础理论、我国航空气象服务体系，采用理论知识和实践技能相结合的方式，对各种气象要素、天气现象和天气系统对航空运行活动的影响及其与航空活动的关系等基础理论进行了详细的阐述，同时又对航空气象服务方式方法、航空气象保障技术和航空气象资料运用等实践技能进行了介绍。其中，气象基本原理相关内容相对来讲比较抽象，网上相关资源比较丰富，既有相关科普视频，还有名师课堂，可以辅助学生进行理解，有效地解决了学生理解困难或者理解不到位等一系列问题。恶劣天气相关内容相对来说学生易于理解，这部分内容宜适当增加讨论环节，使学生根据日常生活经验，讨论恶劣天气对航空器运行的影响。航空气象资料这方面内容偏重于识读，具有较强的实用性，在实际的民航相关工作中需要频繁使用。通过本课程的学习，学生可以掌握航空器在实际运行过程中所遇到的各种气象问题，以及各种气象条件对航空器运行的影响。在实际工作中，结合机场的实际运行情况，根据气象部门所提供的气象资料提前制作预案，从而采取有效的措施，防止不安全事件的发生，提高航空器恶劣天气影响下的运行安全和运行的正点率。
本课程内容共分为九章：第一章至第六章偏向于基础理论知识与基本应用，先是对航空气象学的基础理论进行介绍，之后详细介绍不同的气象条件对航空活动的影响，第七章至第九章偏向于气象业务与气象资料在航空运行当中的实际应用情况，主要介绍我国航空气象业务运行状况、航空气象服务保障技术和航空气象资料。
三、教学方法与手段
由于气象条件对航空器运行有较大的影响，所以对于航空气象学中相关知识的掌握对于学生将来从事民航类相关工作来说至关重要。且该课程当中相关知识实用性较强，与航空器安全运行联系紧密，与其他类课程的学习模式及学习标准有一定的差别。所以在本课程的学习中，为了能够为学生的知识体系打好基础，更好地与后续的专业课程进行衔接，使学生更好地掌握气象基础知识培养学生对气象专业相关信息的获取能力，培养学生观测航空各种气象的意识，为学生走向工作岗位奠定良好的专业基础，在教学的全过程中，以提高学生的专业技术能力为最终目标，根据课程内容的不同特点，采取多种不同的教学模式。
1.混合式教学模式
航空气象学课程第一章、第二章内容理论性较强，主要介绍大气的组成、基本气象要素的特点及对飞机飞行的影响，需要学生理解的内容较多，故针对这部分基础内容，以PPT讲授为主，课堂上，通过随堂测验的方式进行过程性评价，一方面不断地检验学生的掌握情况，强化重点内容，另一方面，避免学生出现注意力不集中、玩手机等现象[4]。课程结束后，通过布置相关习题，使学生对所学内容进行及时的巩固。
航空气象学课程第三章至第六章，主要对一些常见的天气现象、天气系统形成的原因、形成的条件、特点，以及对航空器运行的影响进行介绍，这部分内容与航空器的运行安全及运行正常性息息相关，为了引起学生的足够重视，故这部分内容在PPT讲授的过程中，穿插一些相关的案例、相关的视频，比如说空中浩劫中一些天气现象所导致的不安全事件，使学生不仅掌握相关的基础知识，同时通过相关案例、视频，真正地理解气象服务对民航运行安全与正常性的重要地位，加强学生的责任意识与安全意识。
航空气象学课程第七章、第八章，主要介绍有关航空气象业务与常规天气资料，这部分内容专业性较强，在PPT讲授的同时，结合网上的资源，使学生更易理解其中的内容。此外，为了使学生更加深入地了解气象服务工作，将气象服务与航空器运行进行有机结合，课程结束后，安排学生去内蒙古气象局与乌素图气象站进行实践，通过实践，开阔学生视野，从而实现理论教学向实际工作的有效过渡，达到学以致用的目的。
航空气象学课程第九章，主要介绍航空气象资料，包括MRATR电报、TAF电报的格式、读取规则等，这部分内容与航空器的安全运行息息相关。机场、空管、签派等部门，均根据有关气象电报判断飞机是否可以安全起降、飞机在空中飞行过程中是否安全、飞机是否需要备降、飞机是否会延误等，所以能够读懂气象报文，对于相关从业者来讲是必备的技能。为了使学生更好地掌握这部分内容，在PPT讲授过程中，辅以实际的报文，对每一组报文内容先进行理论讲授，之后结合实际报文进行应用，最后给出相关练习，让学生趁热打铁，通过反复练习，尽快掌握相关内容。此外，微信公众号“小飞象”，可为我们提供各个机场实时的METAR电报和TAF电报，通过该公众号的该功能，可达到强化练习的目的。同时，还可以与学生的实际出行进行联系，在乘飞机出行前，可以通过查询相关机场的METAR电报和TAF电报，从而判断飞机会不会延误，最终达到学以致用的目的。
2.案例式教学模式
理论类课程通常都使用讲授法向学生传递相关知识，讲授法的优势就是可以在较短的时间内向多名学生同时传递相关理论知识，但当长时间进行课堂讲授，容易使得课堂效果相对枯燥，学生注意力不容易集中。为了有效地解决此类问题，结合航空气象学课程与航空器的实际运行安全与运行正常性息息相关的特点，在讲授过程中，穿插相关实际案例、实际工作经验、播放相关空中浩劫的视频，扩充学生眼界，调动学生的积极性，同时使学生便于理解相关的理论内容并意识到天气条件对航空器运行安全及运行正常性的影响。实际讲授结束后发现，该教学模式效果良好，学生整堂课的注意力都较为集中，尤其对一些实际工作案例较为感兴趣，通常在案例介绍结束后，学生会自发进行讨论，有效地提高了学生的安全意识和专业素养。
3.实践式教学模式
气象工作离不开气象观测，是以气象观测为基础的，具体的气象观测就是通过一些仪器设备观察和测定一定区域内的气象状况及其变化，所测得的相关数据主要用于气候分析、天气预报及科学研究等方面。为了加强学生对航空气象学相关理论知识的认识和理解，在课程内容结束后，安排2周气象学实践，分别去内蒙古气象局及乌素图气象站进行参观学习，使学生熟悉具体观测仪器，了解气象行业工作日常，相关系统的运作原理，培养学生对气象与气候数据资料收集和整理的思维方法，培养严谨的科学态度和良好个人素质。
具体的，在2020年12月14日08时，组织学生去内蒙古气象局参观学习了由中央气象台组织的各省天气会商及由内蒙古气象局组织的内蒙古自治区各盟市天气会商。所谓会商，类似于视频会议，通过会商，各气象单位根据既定顺序就天气情况各抒己见，并充分听取不同意见，提高气象预报的准确度。
随后，在内蒙古气象局进行了一些早期设备的参观，包括701型二次风测雷达、714 CD 型多普勒天气雷达、英制DECCA 41型测雨雷达等，相关工作人员详细地介绍了不同仪器设备的特点、功用，使学生对相关气象设备有了一个全新的认识和了解。
之后几天，组织学生去乌素图森林气象站进行参观学习，乌素图森林气象站是百年气象站之一，拥有浓厚的历史底蕴。在这几天的时间里，气象站的相关工作人员一方面为我们介绍了一些相关的日常性工作，比如说相关气象数据的采集、分析、高空气球的探测等等，另一方面带我们介绍各种气象探测设备，包括百叶箱、地温采集系统、降水现象仪等相关仪器，通过专业技术人员的讲解，使学生对之前的课本知识有了一个全新的认识和理解，扩充了学生的知识面。
总之，通过前期的理论学习，加上后期的实践学习，可以使学生对航空气象学的认识达到一个新的高度，前期所学的理论知识也得到了有效的巩固，同时，还可以使学生将理论知识应用于实际工作中，形成完整的教学体系，这种教学方式对于初次接触这类专业性较强课程的学生来讲至关重要，有助于构建学生完整的知识体系，提高其综合应用能力。
四、总结
天气和气候对生态环境、社会生活的各个方面都有着非常重要的影响，航空气象学作为应用气象学的重要分支，与民航运输安全密不可分。为了更好地保障航空器的运行安全，提高航空器运行的正常性，前期根据不同内容采取不同的授课方式进行理论教学，使学生掌握有关气象的理论知识，航空气象学实践是在学生掌握基本航空气象学知识后，将理论与实践相结合，通过实践学习深入理解气象理论，并使学生对天气现象对于航空事业发展的重要性有更加深刻的理解和认识。经过实际上课经验发现，针对航空气象学这门理论性和实践性较强的课程来说，摒弃之前仅根据PPT进行教授的方式，认真分析课程内容，根据各章节内容特点的不同，采取不同的教学方式，并在传统的课堂讲授中穿插案例、提问、讨论，有效地避免了传统讲授过程中的枯燥和学生注意力不集中的问题，并能使学生有效地掌握相关知识，最后，结合课程实践，对理论知识达到有效的巩固和应用，使整个课程教学体系达到闭环，为后续课程学习奠定了良好的基础。
关键词：航空气象学 实际应用 教学方法 航空气象学实践
中图分类号：G434 文献标识码：A
一、绪论
民航运输与天气变化息息相关，受天气影响较大。雷暴天气、降雨天气、降雪天气等这些天气现象都会对航空器的运行安全与运行正常性造成很大的影响。目前，随着科技的进步与发展，由于机械因素和人为因素而导致的航班延误所占比例正在不断下降，相比较而言，虽然目前各类导航设备的精密程度在不断提高，航空器的低能见运行也在不断实施，但天气原因仍然是制约航班运行正常性的重要因素。依据民航局《2019年民航行业发展统计公报》可知，2019年，在所有航班不正常的原因中，天气原因占比较高，达46.49%[1]。此外，天气原因不仅仅对航班运行的正常性有重要影响，还对航空器的运行安全影响较大[2]。在航空器的整个飞行阶段，从最开始的起飞、再到航空器在航路上的巡航、最后到航空器的落地阶段，都会受到天气条件的影响。具体的，飞机在起降阶段，天气条件会影响飞机起降时所使用的跑道方位、决定飞机是否可以安全起降；飞机在空中航行阶段，天气条件会影响飞机的仪表高度、影响飞机的飞行性能、甚至会影响飞机的飞行安全；飞机在跑道上滑跑阶段，气象条件会影响飞机的滑跑距离、滑跑速度。此外，我们在考虑航空器的设计制造过程中，也需要考虑天气条件对航空器运行安全的影响。所以，为了更好地保障航空器的运行安全，提高航空器运行的正常率，民航相关从业人员必须掌握有关气象的专业知识。
二、航空气象学课程的特点
目前，全国民航运输业都处于一个高速发展的阶段，民航运输业的发展程度，在一定程度上可以代表着一个国家、一个地区的发展程度。为了更好地适应民航运输业的发展，更好地满足旅客的需求，更好地为旅客提供优质服务，呼和浩特盛乐国际机场正处于紧锣密鼓的建设当中，支持内蒙古地区民航业发展的基础设施正在不断扩建当中，但相应的专业技术人才仍未达到相应要求。为了更好地满足航空运输需求，支持地方航空事业的发展，我校开设了航空学院，其中航空气象学是我校航空学院交通运输（机场现场管理方向）专业的一门基础课程，是直接为航空服务的一门应用科学，属应用气象学范畴,实用性较强[3]。本课程融合了航空气象学基础理论、我国航空气象服务体系，采用理论知识和实践技能相结合的方式，对各种气象要素、天气现象和天气系统对航空运行活动的影响及其与航空活动的关系等基础理论进行了详细的阐述，同时又对航空气象服务方式方法、航空气象保障技术和航空气象资料运用等实践技能进行了介绍。其中，气象基本原理相关内容相对来讲比较抽象，网上相关资源比较丰富，既有相关科普视频，还有名师课堂，可以辅助学生进行理解，有效地解决了学生理解困难或者理解不到位等一系列问题。恶劣天气相关内容相对来说学生易于理解，这部分内容宜适当增加讨论环节，使学生根据日常生活经验，讨论恶劣天气对航空器运行的影响。航空气象资料这方面内容偏重于识读，具有较强的实用性，在实际的民航相关工作中需要频繁使用。通过本课程的学习，学生可以掌握航空器在实际运行过程中所遇到的各种气象问题，以及各种气象条件对航空器运行的影响。在实际工作中，结合机场的实际运行情况，根据气象部门所提供的气象资料提前制作预案，从而采取有效的措施，防止不安全事件的发生，提高航空器恶劣天气影响下的运行安全和运行的正点率。
本课程内容共分为九章：第一章至第六章偏向于基础理论知识与基本应用，先是对航空气象学的基础理论进行介绍，之后详细介绍不同的气象条件对航空活动的影响，第七章至第九章偏向于气象业务与气象资料在航空运行当中的实际应用情况，主要介绍我国航空气象业务运行状况、航空气象服务保障技术和航空气象资料。
三、教学方法与手段
由于气象条件对航空器运行有较大的影响，所以对于航空气象学中相关知识的掌握对于学生将来从事民航类相关工作来说至关重要。且该课程当中相关知识实用性较强，与航空器安全运行联系紧密，与其他类课程的学习模式及学习标准有一定的差别。所以在本课程的学习中，为了能够为学生的知识体系打好基础，更好地与后续的专业课程进行衔接，使学生更好地掌握气象基础知识培养学生对气象专业相关信息的获取能力，培养学生观测航空各种气象的意识，为学生走向工作岗位奠定良好的专业基础，在教学的全过程中，以提高学生的专业技术能力为最终目标，根据课程内容的不同特点，采取多种不同的教学模式。
1.混合式教学模式
航空气象学课程第一章、第二章内容理论性较强，主要介绍大气的组成、基本气象要素的特点及对飞机飞行的影响，需要学生理解的内容较多，故针对这部分基础内容，以PPT讲授为主，课堂上，通过随堂测验的方式进行过程性评价，一方面不断地检验学生的掌握情况，强化重点内容，另一方面，避免学生出现注意力不集中、玩手机等现象[4]。课程结束后，通过布置相关习题，使学生对所学内容进行及时的巩固。
航空气象学课程第三章至第六章，主要对一些常见的天气现象、天气系统形成的原因、形成的条件、特点，以及对航空器运行的影响进行介绍，这部分内容与航空器的运行安全及运行正常性息息相关，为了引起学生的足够重视，故这部分内容在PPT讲授的过程中，穿插一些相关的案例、相关的视频，比如说空中浩劫中一些天气现象所导致的不安全事件，使学生不仅掌握相关的基础知识，同时通过相关案例、视频，真正地理解气象服务对民航运行安全与正常性的重要地位，加强学生的责任意识与安全意识。
航空气象学课程第七章、第八章，主要介绍有关航空气象业务与常规天气资料，这部分内容专业性较强，在PPT讲授的同时，结合网上的资源，使学生更易理解其中的内容。此外，为了使学生更加深入地了解气象服务工作，将气象服务与航空器运行进行有机结合，课程结束后，安排学生去内蒙古气象局与乌素图气象站进行实践，通过实践，开阔学生视野，从而实现理论教学向实际工作的有效过渡，达到学以致用的目的。
航空气象学课程第九章，主要介绍航空气象资料，包括MRATR电报、TAF电报的格式、读取规则等，这部分内容与航空器的安全运行息息相关。机场、空管、签派等部门，均根据有关气象电报判断飞机是否可以安全起降、飞机在空中飞行过程中是否安全、飞机是否需要备降、飞机是否会延误等，所以能够读懂气象报文，对于相关从业者来讲是必备的技能。为了使学生更好地掌握这部分内容，在PPT讲授过程中，辅以实际的报文，对每一组报文内容先进行理论讲授，之后结合实际报文进行应用，最后给出相关练习，让学生趁热打铁，通过反复练习，尽快掌握相关内容。此外，微信公众号“小飞象”，可为我们提供各个机场实时的METAR电报和TAF电报，通过该公众号的该功能，可达到强化练习的目的。同时，还可以与学生的实际出行进行联系，在乘飞机出行前，可以通过查询相关机场的METAR电报和TAF电报，从而判断飞机会不会延误，最终达到学以致用的目的。
2.案例式教学模式
理论类课程通常都使用讲授法向学生传递相关知识，讲授法的优势就是可以在较短的时间内向多名学生同时传递相关理论知识，但当长时间进行课堂讲授，容易使得课堂效果相对枯燥，学生注意力不容易集中。为了有效地解决此类问题，结合航空气象学课程与航空器的实际运行安全与运行正常性息息相关的特点，在讲授过程中，穿插相关实际案例、实际工作经验、播放相关空中浩劫的视频，扩充学生眼界，调动学生的积极性，同时使学生便于理解相关的理论内容并意识到天气条件对航空器运行安全及运行正常性的影响。实际讲授结束后发现，该教学模式效果良好，学生整堂课的注意力都较为集中，尤其对一些实际工作案例较为感兴趣，通常在案例介绍结束后，学生会自发进行讨论，有效地提高了学生的安全意识和专业素养。
3.实践式教学模式
气象工作离不开气象观测，是以气象观测为基础的，具体的气象观测就是通过一些仪器设备观察和测定一定区域内的气象状况及其变化，所测得的相关数据主要用于气候分析、天气预报及科学研究等方面。为了加强学生对航空气象学相关理论知识的认识和理解，在课程内容结束后，安排2周气象学实践，分别去内蒙古气象局及乌素图气象站进行参观学习，使学生熟悉具体观测仪器，了解气象行业工作日常，相关系统的运作原理，培养学生对气象与气候数据资料收集和整理的思维方法，培养严谨的科学态度和良好个人素质。
具体的，在2020年12月14日08时，组织学生去内蒙古气象局参观学习了由中央气象台组织的各省天气会商及由内蒙古气象局组织的内蒙古自治区各盟市天气会商。所谓会商，类似于视频会议，通过会商，各气象单位根据既定顺序就天气情况各抒己见，并充分听取不同意见，提高气象预报的准确度。
随后，在内蒙古气象局进行了一些早期设备的参观，包括701型二次风测雷达、714 CD 型多普勒天气雷达、英制DECCA 41型测雨雷达等，相关工作人员详细地介绍了不同仪器设备的特点、功用，使学生对相关气象设备有了一个全新的认识和了解。
之后几天，组织学生去乌素图森林气象站进行参观学习，乌素图森林气象站是百年气象站之一，拥有浓厚的历史底蕴。在这几天的时间里，气象站的相关工作人员一方面为我们介绍了一些相关的日常性工作，比如说相关气象数据的采集、分析、高空气球的探测等等，另一方面带我们介绍各种气象探测设备，包括百叶箱、地温采集系统、降水现象仪等相关仪器，通过专业技术人员的讲解，使学生对之前的课本知识有了一个全新的认识和理解，扩充了学生的知识面。
总之，通过前期的理论学习，加上后期的实践学习，可以使学生对航空气象学的认识达到一个新的高度，前期所学的理论知识也得到了有效的巩固，同时，还可以使学生将理论知识应用于实际工作中，形成完整的教学体系，这种教学方式对于初次接触这类专业性较强课程的学生来讲至关重要，有助于构建学生完整的知识体系，提高其综合应用能力。
四、总结
天气和气候对生态环境、社会生活的各个方面都有着非常重要的影响，航空气象学作为应用气象学的重要分支，与民航运输安全密不可分。为了更好地保障航空器的运行安全，提高航空器运行的正常性，前期根据不同内容采取不同的授课方式进行理论教学，使学生掌握有关气象的理论知识，航空气象学实践是在学生掌握基本航空气象学知识后，将理论与实践相结合，通过实践学习深入理解气象理论，并使学生对天气现象对于航空事业发展的重要性有更加深刻的理解和认识。经过实际上课经验发现，针对航空气象学这门理论性和实践性较强的课程来说，摒弃之前仅根据PPT进行教授的方式，认真分析课程内容，根据各章节内容特点的不同，采取不同的教学方式，并在传统的课堂讲授中穿插案例、提问、讨论，有效地避免了传统讲授过程中的枯燥和学生注意力不集中的问题，并能使学生有效地掌握相关知识，最后，结合课程实践，对理论知识达到有效的巩固和应用，使整个课程教学体系达到闭环，为后续课程学习奠定了良好的基础。
