面向民航特色應用氣象專業的流體力學課程建設討論

程林 楊曉強 賀強

【摘要】流體力學作為應用氣象專業培養中極為重要的基礎課程，在氣象知識結構中起到核心基礎支撐的作用。民航院校開設的《氣象流體力學》課程具有較強航空、民航背景。本文將從三個方面討論面向民航特色應用氣象專業的流體力學課程建設：1.課程知識架構建設；2.課程實踐環節建設討論；3.在線開放課程建設討論。

【關鍵詞】應用氣象 民航特色 流體力學 課程建設

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

為了滿足民航行業對具備民航特色的應用氣象人才的需求，民航院校相繼開辦了應用氣象專業。流體力學作為應用氣象專業培養中極為重要的基礎課程，在氣象知識結構中起到核心基礎支撐的作用。傳統高校為應用氣象專業開設的《氣象流體力學課程》主要針對廣義、普遍性的氣象學領域，而民航院校開設的《氣象流體力學》課程具有較強航空、民航背景。因此，建設面向民航特色應用氣象專業的流體力學課程具有極為重要的意義。

1.知識架構建設

民航特色應用氣象專業的流體力學課程在具備傳統氣象流體力學知識架構的基礎，應針對民航行業需求，將航空流體力學中與氣象相關的知識進行有效補充。傳統應用氣象流體力學著重研究大尺度范圍、緩慢的氣象流動。民航特色應用氣象專業的應用場景具有較大的特殊性，著重關心機場小范圍內的精準氣象信息以及關注氣象短時的精準變化。兩者在知識需求上具有較大的不同，因此需要建設完善的針對民航特色應用氣象專業的流體力學課程知識架構。課程知識架構應包括短時小范圍氣象流動的流動機理及飛行器與氣象耦合的流體力學機理。結合民航特色，開發融合氣象流體知識與航空流體知識的綜合課程體系。這使得應用氣象專業學生在掌握基礎氣象流體基礎的同時，極大的增強航空流體及飛行流體等方面的知識儲備。同時提高學生分析航空流體與氣象流體交叉知識的能力。

2.課程實踐環節建設討論

傳統應用氣象專業在開設課程實踐環節過程中著重于培養學生對基礎氣象流體知識的認知，開展如伯努利實驗、流線跡線、測壓力等基礎流體實驗。具有民航特色的應用氣象專業具有較為明確的行業應用背景。為了提高學生在民航氣象中的應用實踐能力，流體力學的課程實踐環節需要重新建設。

為了提高學生對民航氣象的具象認識，應開展民航氣象觀測實踐環節。課程將安排學生實地參與到民航氣象觀測過程中，了解風速計、空速管等流體設備相關的流動機理。同時開展先進流體檢測設備學習，學習先進的氣象傳感器及雷達的流體工作機理。實踐環節將重點介紹電子風速計、多普勒雷達等氣象設備的工作原理及背后的流動機理。

為了提高學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踐環節建設。實踐環節中學生將開展側風風切變、逆風風切變、順風風切變等流動實驗，了解氣象條件對航空器的影響。同時開展飛行原理實驗，運用測壓原理了解升力來源，運用風洞測力設備了解航空器方向舵控制模式等。

3.在線開放課程建設討論

由于流體力學課程具有理解難、數理基礎要求高的特點，傳統的課堂教學模式并不能讓學生在較短的課堂時間內完成知識的理解及吸收。因此，開展《航空氣象流體力學》在線開放課程的建設具有極強的教學意義，將極大的輔助課堂教學，并可為從事航空氣象人員提供系統的學習資料。

流體力學是以數學及物理知識為基礎的典型工科基礎學科，具有課程難度大、知識抽象、理解困難等特點。傳統的教學模式，僅依靠課堂教學開展《航空氣象流體力學》教學工作。這種方式并不能保證學生能在課堂教學時間內吸收并理解相關知識。借助在線課程平臺，打造《航空氣象流體力學》線上線下混合教學模式，將極大的提升教學質量。

這一模式將對原有的課堂教學模式起到有機的互補作用。學生在開始新課程學習前，可以利用在線課程資源開展預習工作，提高課堂準備效率。課后可以利用在線課程資源反復進行復習，避免傳統模式課后自學困難的問題。同時，在線課程學習具有科學的測評體系，可以較好的量化評估學生的平時學習成績，保證成績評估的客觀及準確，并可對學習困難學生起到預警作用。

4.總結

本文從三個方面討論面向民航特色應用氣象專業的流體力學課程建設：（1）課程知識架構建設；（2）課程實踐環節建設討論；（3）在線開放課程建設討論。全新的課程體系具有以下特點：（1）開發融合氣象流體知識與航空流體知識的綜合課程體系。（2）開展航空流體實踐環節及民航氣象實踐環節，有效補充學生實踐環節知識需求。（3）本課程具有典型民航特色，開展在線開放課程的建設具有極強的教學意義，將極大的輔助課堂教學，并可為從事航空氣象人員提供系統的學習資料。

作者簡介：

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