面向民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程建設(shè)討論

程林 楊曉強(qiáng) 賀強(qiáng)

【摘要】流體力學(xué)作為應(yīng)用氣象專業(yè)培養(yǎng)中極為重要的基礎(chǔ)課程，在氣象知識結(jié)構(gòu)中起到核心基礎(chǔ)支撐的作用。民航院校開設(shè)的《氣象流體力學(xué)》課程具有較強(qiáng)航空、民航背景。本文將從三個方面討論面向民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程建設(shè)：1.課程知識架構(gòu)建設(shè)；2.課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)討論；3.在線開放課程建設(shè)討論。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用氣象 民航特色 流體力學(xué) 課程建設(shè)

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）25-0246-02

為了滿足民航行業(yè)對具備民航特色的應(yīng)用氣象人才的需求，民航院校相繼開辦了應(yīng)用氣象專業(yè)。流體力學(xué)作為應(yīng)用氣象專業(yè)培養(yǎng)中極為重要的基礎(chǔ)課程，在氣象知識結(jié)構(gòu)中起到核心基礎(chǔ)支撐的作用。傳統(tǒng)高校為應(yīng)用氣象專業(yè)開設(shè)的《氣象流體力學(xué)課程》主要針對廣義、普遍性的氣象學(xué)領(lǐng)域，而民航院校開設(shè)的《氣象流體力學(xué)》課程具有較強(qiáng)航空、民航背景。因此，建設(shè)面向民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程具有極為重要的意義。

1.知識架構(gòu)建設(shè)

民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程在具備傳統(tǒng)氣象流體力學(xué)知識架構(gòu)的基礎(chǔ)，應(yīng)針對民航行業(yè)需求，將航空流體力學(xué)中與氣象相關(guān)的知識進(jìn)行有效補(bǔ)充。傳統(tǒng)應(yīng)用氣象流體力學(xué)著重研究大尺度范圍、緩慢的氣象流動。民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的應(yīng)用場景具有較大的特殊性，著重關(guān)心機(jī)場小范圍內(nèi)的精準(zhǔn)氣象信息以及關(guān)注氣象短時的精準(zhǔn)變化。兩者在知識需求上具有較大的不同，因此需要建設(shè)完善的針對民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程知識架構(gòu)。課程知識架構(gòu)應(yīng)包括短時小范圍氣象流動的流動機(jī)理及飛行器與氣象耦合的流體力學(xué)機(jī)理。結(jié)合民航特色，開發(fā)融合氣象流體知識與航空流體知識的綜合課程體系。這使得應(yīng)用氣象專業(yè)學(xué)生在掌握基礎(chǔ)氣象流體基礎(chǔ)的同時，極大的增強(qiáng)航空流體及飛行流體等方面的知識儲備。同時提高學(xué)生分析航空流體與氣象流體交叉知識的能力。

2.課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)討論

傳統(tǒng)應(yīng)用氣象專業(yè)在開設(shè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)過程中著重于培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)氣象流體知識的認(rèn)知，開展如伯努利實(shí)驗(yàn)、流線跡線、測壓力等基礎(chǔ)流體實(shí)驗(yàn)。具有民航特色的應(yīng)用氣象專業(yè)具有較為明確的行業(yè)應(yīng)用背景。為了提高學(xué)生在民航氣象中的應(yīng)用實(shí)踐能力，流體力學(xué)的課程實(shí)踐環(huán)節(jié)需要重新建設(shè)。

為了提高學(xué)生對民航氣象的具象認(rèn)識，應(yīng)開展民航氣象觀測實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程將安排學(xué)生實(shí)地參與到民航氣象觀測過程中，了解風(fēng)速計(jì)、空速管等流體設(shè)備相關(guān)的流動機(jī)理。同時開展先進(jìn)流體檢測設(shè)備學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的氣象傳感器及雷達(dá)的流體工作機(jī)理。實(shí)踐環(huán)節(jié)將重點(diǎn)介紹電子風(fēng)速計(jì)、多普勒雷達(dá)等氣象設(shè)備的工作原理及背后的流動機(jī)理。

為了提高學(xué)生航空流體與氣象流體知識的融合能力，課程將開展航空流體實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)。實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)生將開展側(cè)風(fēng)風(fēng)切變、逆風(fēng)風(fēng)切變、順風(fēng)風(fēng)切變等流動實(shí)驗(yàn)，了解氣象條件對航空器的影響。同時開展飛行原理實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用測壓原理了解升力來源，運(yùn)用風(fēng)洞測力設(shè)備了解航空器方向舵控制模式等。

3.在線開放課程建設(shè)討論

由于流體力學(xué)課程具有理解難、數(shù)理基礎(chǔ)要求高的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式并不能讓學(xué)生在較短的課堂時間內(nèi)完成知識的理解及吸收。因此，開展《航空氣象流體力學(xué)》在線開放課程的建設(shè)具有極強(qiáng)的教學(xué)意義，將極大的輔助課堂教學(xué)，并可為從事航空氣象人員提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資料。

流體力學(xué)是以數(shù)學(xué)及物理知識為基礎(chǔ)的典型工科基礎(chǔ)學(xué)科，具有課程難度大、知識抽象、理解困難等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，僅依靠課堂教學(xué)開展《航空氣象流體力學(xué)》教學(xué)工作。這種方式并不能保證學(xué)生能在課堂教學(xué)時間內(nèi)吸收并理解相關(guān)知識。借助在線課程平臺，打造《航空氣象流體力學(xué)》線上線下混合教學(xué)模式，將極大的提升教學(xué)質(zhì)量。

這一模式將對原有的課堂教學(xué)模式起到有機(jī)的互補(bǔ)作用。學(xué)生在開始新課程學(xué)習(xí)前，可以利用在線課程資源開展預(yù)習(xí)工作，提高課堂準(zhǔn)備效率。課后可以利用在線課程資源反復(fù)進(jìn)行復(fù)習(xí)，避免傳統(tǒng)模式課后自學(xué)困難的問題。同時，在線課程學(xué)習(xí)具有科學(xué)的測評體系，可以較好的量化評估學(xué)生的平時學(xué)習(xí)成績，保證成績評估的客觀及準(zhǔn)確，并可對學(xué)習(xí)困難學(xué)生起到預(yù)警作用。

4.總結(jié)

本文從三個方面討論面向民航特色應(yīng)用氣象專業(yè)的流體力學(xué)課程建設(shè)：（1）課程知識架構(gòu)建設(shè)；（2）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)討論；（3）在線開放課程建設(shè)討論。全新的課程體系具有以下特點(diǎn)：（1）開發(fā)融合氣象流體知識與航空流體知識的綜合課程體系。（2）開展航空流體實(shí)踐環(huán)節(jié)及民航氣象實(shí)踐環(huán)節(jié)，有效補(bǔ)充學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)知識需求。（3）本課程具有典型民航特色，開展在線開放課程的建設(shè)具有極強(qiáng)的教學(xué)意義，將極大的輔助課堂教學(xué)，并可為從事航空氣象人員提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資料。

作者簡介：

程林（1990.01.09-），男，四川遂寧人，碩士學(xué)歷，助教，研究方向：飛行器適航技術(shù)。