《空氣污染氣象學(xué)》教學(xué)方法探討

康 娜

(南京信息工程大學(xué) 大氣物理學(xué)院，南京 210044)

空氣污染氣象學(xué)是研究大氣運(yùn)動(dòng)和大氣中污染物相互作用的學(xué)科，它是應(yīng)用氣象學(xué)的一個(gè)分支，也是大氣科學(xué)中的一個(gè)新的領(lǐng)域。運(yùn)用氣象學(xué)原理和方法研究氣象因子對(duì)空氣污染物散布的支配作用和在各種條件下的影響，預(yù)測空氣污染的散布及其變化規(guī)律，以求能及時(shí)處理解決空氣污染問題的正確途徑，保護(hù)大氣環(huán)境。空氣污染是目前我國面臨的環(huán)境問題之一，如何激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，怎樣使學(xué)生能真正地掌握課程的重點(diǎn)并靈活地應(yīng)用于以后的工作實(shí)踐中去是關(guān)鍵。

1 調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情

1.1 關(guān)注前沿問題

在講課的過程中，減少教材中比較陳舊的內(nèi)容的講述，把通過電視廣播、期刊雜志、網(wǎng)絡(luò)媒體等手段獲得的與本課程相關(guān)的最新研究動(dòng)態(tài)、國內(nèi)外空氣污染的重大事件等，介紹給學(xué)生，也就是筆者要始終保持對(duì)空氣污染氣象問題的高度敏銳性，能夠提供給學(xué)生相關(guān)的信息，引入實(shí)例教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生思考并深入理解學(xué)以致用。例如在介紹本課程的地位時(shí)，引入美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件的實(shí)例，介紹此次事件的背景、造成的后果、形成的原因，給學(xué)生以最直觀的感受，這也是大氣擴(kuò)散研究的早期階段。

1.2 注重學(xué)生參與

讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，4～6人一組，自己選擇和課程相關(guān)的題目，準(zhǔn)備報(bào)告。通過這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生們?yōu)榱送粋€(gè)題目，查閱文獻(xiàn)、上網(wǎng)搜集資料、練習(xí)制作和使用PPT等，最終將小組的成果在課堂展示給全班同學(xué)，同學(xué)們參與討論。通過這樣的形式，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，并且是一個(gè)很好的鍛煉平臺(tái)。很多學(xué)生都希望能上臺(tái)做報(bào)告，多給自己一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)。2011年3月11日，日本東北部海域發(fā)生里氏9.0級(jí)地震并引發(fā)海嘯，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震造成日本福島第一核電站1～4號(hào)機(jī)組發(fā)生核泄漏事故。此事引起全球的廣泛關(guān)注，學(xué)生以其高度的敏銳性把這個(gè)事件拿到此環(huán)節(jié)，結(jié)合課堂上所學(xué)的理論來分析、探討，極大地提高了教學(xué)的效果及課堂的氣氛，學(xué)生們受益匪淺。

1.3 重視講課技巧及節(jié)奏把握

在控制好講課節(jié)奏的同時(shí)，講授不同重要性的內(nèi)容，要用不同的語調(diào)語氣，避免從頭到尾一個(gè)語調(diào)，使學(xué)生感到疲勞，不容易接受。同時(shí)增加師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過課堂提問、討論以及辯論等形式來吸引學(xué)生的注意力，從單純的教師講課轉(zhuǎn)變成教師引導(dǎo)，學(xué)生是課堂的主體，在雙向交流的過程中使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。比如講到大氣污染的防治問題的時(shí)候，啟發(fā)學(xué)生開動(dòng)腦筋，把自己聽到的、見到的，甚至是想到的講出來，大家一起討論完善。

2 課程內(nèi)容改革

2.1 書本知識(shí)與相關(guān)研究相結(jié)合

課程按照《空氣污染氣象學(xué)教程》[1]進(jìn)行，內(nèi)容著重在高斯擴(kuò)散計(jì)算，在此基礎(chǔ)上增加實(shí)際氣象條件與污染物濃度變化關(guān)系這部分內(nèi)容，并根據(jù)系里老師的研究成果給出相關(guān)實(shí)例，來達(dá)到更好的教學(xué)效果。結(jié)合其他課程如大氣邊界層、大氣化學(xué)等的相關(guān)知識(shí)，給予進(jìn)一步拓展，使得課程內(nèi)容更接近當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。比如在講到天氣形勢對(duì)空氣污染的影響時(shí)，筆者拿出自己最新的相關(guān)研究成果，通過對(duì)具體時(shí)間具體地點(diǎn)空氣污染過程實(shí)例的分析，運(yùn)用觀測資料分析和模型模擬結(jié)果相結(jié)合來解釋過程的成因，學(xué)生對(duì)具體的實(shí)例及使用的相關(guān)手段、軟件都產(chǎn)生很濃厚的興趣，使這段內(nèi)容的教學(xué)很成功。

2.2 教材及精品課程建設(shè)

本課程的教學(xué)要有較高的水平，好的教材必不可少。目前相關(guān)課程廣泛使用的教材是多年前編制的，很多新的理論和成果都沒有提及，而且一些內(nèi)容已經(jīng)不再適合現(xiàn)在科研的需要，所以本課程小組從講義做起，逐步編寫與時(shí)俱進(jìn)的教材，以求更好地為教學(xué)服務(wù)。另外，將完善課程體系，建設(shè)校級(jí)精品課程，并爭取省級(jí)精品課程。

3 教學(xué)模式與方法探索

3.1 多媒體的應(yīng)用

多媒體具有信息量大、形象生動(dòng)等特點(diǎn)，本門課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)全部制作成PPT的形式，給學(xué)生以直觀的印象。比如在介紹第一章概述，主要內(nèi)容是空氣污染、空氣污染物相關(guān)的基本概念，空氣污染氣象學(xué)的發(fā)展歷史、重要性、研究方法等的時(shí)候，應(yīng)用大量的圖片、視頻，給學(xué)生以直接的視覺沖擊，很好地達(dá)到本章的教學(xué)目的。利用小段的時(shí)間給學(xué)生們播放一些視頻，如《2012》、《后天》等的片段，以及氣象日主題宣傳片等相關(guān)內(nèi)容，受到學(xué)生的喜愛。

污染氣象學(xué)課程開設(shè)開放的教學(xué)網(wǎng)站，課題組的教師都把自己的課件、有關(guān)資料放到網(wǎng)上，還有討論區(qū)供大家發(fā)表自己的觀點(diǎn)，使相關(guān)教師和學(xué)生都可以享受到資源共享的便利。

3.2 使用傳統(tǒng)的板書

板書必不可少，比如在第四章理想條件下空氣污染物散布的模式處理時(shí)，連續(xù)點(diǎn)源高斯擴(kuò)散公式需要在黑板上推導(dǎo)，應(yīng)用板書才可以充分吸引學(xué)生的注意力，使他們了解課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在推導(dǎo)的過程中使學(xué)生充分理解該部分內(nèi)容的含義?？朔耸褂枚嗝襟w造成教學(xué)進(jìn)度快，導(dǎo)致學(xué)生印象不深的結(jié)果，尤其是對(duì)需要仔細(xì)推導(dǎo)的公式以及內(nèi)容。

所以要達(dá)到很好的教學(xué)效果，就要做到多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的使用板書教學(xué)完美的結(jié)合。

4 實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新

實(shí)踐教學(xué)具有課堂理論教學(xué)不可替代的作用，而我們往往會(huì)忽視實(shí)踐教學(xué)的重要性。本課程組織學(xué)生實(shí)地參觀一些工廠的污染物排放、環(huán)境監(jiān)測站的監(jiān)測設(shè)備及流程等，讓學(xué)生分析具體的實(shí)例，提出問題、分析問題并解決問題。

比如，課堂上會(huì)講到不同穩(wěn)定度條件下的煙流，從煙囪口排出至下風(fēng)方的具體形態(tài)、對(duì)下風(fēng)方造成的不同影響等，學(xué)生聽課之后會(huì)感到不好理解又容易忘記，帶他們?nèi)スS實(shí)地參觀，煙流的形態(tài)會(huì)深刻地印在腦中，再結(jié)合理論知識(shí)，會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

5 加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提高全組教師的教學(xué)水平

目前課程小組采取老帶新的方法，即新教師聽老教師的課，學(xué)習(xí)老教師的講課方法和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)老教師的備課心得，并探索自己的教學(xué)方法。組織課程小組的教師參加教學(xué)競賽、進(jìn)行教學(xué)研討、教學(xué)示范課，形成不斷進(jìn)步的課程小組。

6 結(jié)語

對(duì)于教學(xué)方法的探討，是教師和學(xué)生為了完成共同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生更好地掌握課程的核心內(nèi)容并學(xué)以致用。筆者提出要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情、對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行改革、做到多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的使用板書教學(xué)完美的結(jié)合、注重實(shí)踐教學(xué)的重要性以及加強(qiáng)課程團(tuán)隊(duì)的建設(shè)等。在今后的教學(xué)過程中，隨著教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)方法、手段等會(huì)更加完善，教學(xué)效果會(huì)進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣維楣,孫鑒濘,曹文俊,等.空氣污染氣象學(xué)教程(第二版)[M].北京：氣象出版社，2004.