大气物理学基础课程

基金项目:国家自然科学基金项目(42175057)资助㊂作者简介:彭友兵(1981-),女,汉族,陕西西安人,博士研究生,副教授,研究方向:气候变化㊂大气物理学课程思政与专业知识传授融合探索彭友兵(西安交通大学地球环境科学系,陕西西安710049)摘㊀要:课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观㊁人生观㊁价值观㊂本文将大气物理学知识应用于认识当下最受关注的 全球气候变暖 这一科学问题,挖掘其背后蕴含的 人类命运共同体 价值观元素,通过科学设计实现了专业知识讲解㊁实际业务能力培养和思政教育的有机融合,结果表明课程思政融合对学生塑造积极的人生观㊁世界观和价值观具有启迪作用㊂关键词:课程思政;大气物理学;融合探索中图分类号:G4㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.17.0760㊀引言21世纪中国社会经济迅猛发展,为培养担当民族复兴大任的时代新人,助推实现中华民族伟大复兴中国梦,需要对新时代高校育人理念㊁育人模式㊁育人机制等进行探索与创新,建立起一整套完善的课程思政理论㊂在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记指明了要坚持把立德树人作为中心环节㊂2020年6月教育部印发‘高等学校课程思政建设指导纲要“,强调 落实立德树人根本任务,必须将价值塑造㊁知识传授和能力培养三者融为一体㊁不可割裂㊂全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观㊁人生观㊁价值观,这是人才培养的应有之义,更是必备内容㊂这一战略举措,影响甚至决定着接班人问题,影响甚至决定着国家长治久安,影响甚至决定着民族复兴和国家崛起㊂ 大气物理学是研究大气中的物理现象㊁物理过程及其演变规律的大气科学的分支学科㊂它既是大气科学的基础理论部分,又是环境科学的一个部分㊂大气没有国界,环球同此凉热㊂挖掘大气物理学课程中的 人类命运共同体 思想内涵,能够使大气科学与环境科学等专业的理科学生树立正确的世界观㊁人生观和价值观㊂1㊀现状:专业知识教育和思政教育间缺乏有机融合大气物理学基础课程重点介绍大气物理学的最基本内容,涉及要素㊁概念㊁基本定律等,课程内容公式繁多,理论深奥㊂为了让学生掌握和理解,以往在授课时容易重点关注相关专业知识的讲解,极易形成学生感觉枯燥无味的局面,学生普遍缺乏学习热情和主动性㊂而对于课程思政,由于缺乏科学设计,尽管思政内容丰富,但对思政教育大多都是随机提及或者生搬硬套,从而出现专业教育和思政教育 两张皮 问题,缺乏有机融合㊂造成学生对课程知识体系和思政难以 感同身受 ,对知识传授与价值引领的认识模糊,缺乏认同感和学习热情㊂2㊀课程思政与专业知识传授融合探索研究2.1㊀挖掘大气物理学课程知识体系中的思政内涵,实现专业知识传播和价值引领相融合全球气候变暖 是全球最受关注的大气科学和环境科学问题,将 全球气候变暖 的成因㊁影响及应对措施中的技术应用㊁人物事迹等融入大气物理学课程中进行嵌入式的叙述,一方面讲授大气物理学科学与技术的知识及其发展历程,同时对利用相关专业知识解决 全球气候变暖 科学问题中涉及的重要的人物㊁事件进行讲述㊂由于 全球气候变暖 科学问题需要凝聚全球力量,共商共策,因此 人类命运共同体 元素是一个天然的思政切入点㊂相关案例与专业知识的融合,有助于理论联系实际, 人类命运共同体 的价值塑造(共同利益观㊁可持续发展观和全球治理观),可以有效培育学生的国际视野和合作精神,树立起正确的世界观;其中中国贡献的智慧和方案,有助于加强民族自信和深化职业理想及职业道德教育,可以使学生树立起正确的人生观和价值观㊂最终使学生即掌握气辐射㊁热力及动力相关基础知识,又具备运用相关知识解决大气环境科学问题的能力,还具有健全人格㊁全球视野㊁人文情怀和社会责任感,实现大气物理学基础课程培养目标㊂2.2㊀构建全面覆盖㊁层次递进㊁相互支撑的课程思政体系通过科学有效地设计将解决 全球气候变暖 科学问题涉及的实际生产生活中的案例㊁时事新闻等思政元素有机融入课程教学中,做到课程内容与思政融会贯㊃722㊃通,通过课程教学和课堂讲授,来实现对学生的价值塑造,达到全员㊁全程㊁全方位育人目的㊂各课程内容思政融入如下:(1)学习湿度参量及其特性时,通过介绍缓解气象灾害㊁降低损失的 人工影响天气 技术相关应用,培养学生 人类命运共同体 价值观中的共同利益观,并激发学生的民族自豪感,厚植爱国情怀㊂(2)学习大气辐射差时,通过讲述全球气候变暖发生机制的发现者真锅淑郎的科研故事,培育学生 人类命运共同体 价值观中全球治理观,激发学生探索未知㊁追求真理㊁勇攀科学高峰的责任感和使命感㊂(3)总结热力学过程时,展示中国丰富多彩㊁行之有效地气象谚语,它们是对热力学过程形成的各种大气现象的经验总结,使学生认识到中国先人智慧,培养学生人文素养,增强学生民族自信㊂(4)讲解大气动力学时,介绍应对 全球气候变暖 的措施即全球能源行业的革命性变革:清洁能源风能㊁太阳能的发展,培养学生 人类命运共同体 价值观中可持续发展观,激发学生的家国情怀和使命担当,培养其科技兴国的紧迫感和使命感㊂2.3㊀思政融入的教学设计利用优质在线学习资源,开展线上线下混合式教学,在课前㊁课上和课后与学生加强互动,课前线上给出相关学习视频和资料,课上通过启发式教学和开放式研讨展开学习,课后进行线上论坛延展学习㊂一方面可以及时发现学生学习瓶颈,分享其学习感悟,解决其学习困惑,可以变被动为主动,重新找回学生对课程和课堂的关注;另一方面也能够实现将价值观引导寓于知识传授和能力培养过程中,使学生入脑入心,了解到课堂获得知识该何去何从,从而实现将思政教育内化为精神追求㊁外化为自觉行动㊂下面将以湿度参量及其特性教学为例说明教学实施过程㊂课前引导:全球气候变暖造成的气象灾害事件频发如暴雨㊁干旱等,给社会民生经济造成了严重的损失,线上给出相关视频和新闻报道,如2021年7月20日郑州特大暴雨,由于持续高温干旱天气引起的2022年8月19日重庆森林火灾以及近年全球其他区域发生的气象灾害事件㊂使学生意识到面对全球变暖这一全球性问题,任何国家都不可能独善其身,从而培养其 人类命运共同体 价值观中的共同利益观㊂7月20日郑州特大暴雨以及持续高温干旱天气引起的8月19日重庆森林火灾这些事,是全世界关注的大事,极易引起所有人的共鸣㊂切身感受郑州暴雨和重庆山火时人们团结一心㊁众志成城的精神,将激发出与之相关的民族自豪感,也让学生坚信全球共同努力,就有解决 全球气候变暖 所带来挑战的信息㊂期间 湿度 相对湿度 云系 人工消雨 人工增雨 等概念被频频提及,让学生感受到湿度参量与实际业务的联系,这是引导学生对湿度参量产生内心真实关注的一个重要的心理起点,学生对这一类的话题有着实现自我价值的兴趣点㊂这种心理使得学生对湿度参量的重要性及其如何将其应用于业务来解决实际问题已经拥有了心理上探求的基础,并进一步促使学生思考哪些湿度参量可以利用来分析气象灾害形成过程,以及利用了湿度参量的什么特性可以进行 人工影响天气 ,降低灾害损失等问题㊂课上教学:大气物理学基础所教授的湿度参量及其特性是 人工影响天气 的理论基础㊂首先通过问题导向法切入两者间的联系,再进行知识内容讲解和传授,最后进行公开研讨扩展学生视野㊂(1)提出问题: 有没有相关的科学技术手段来对降水强度进行干预,从而降低灾害损失? 该相关技术利用了哪些湿度参量及其特性才实现了对降水强度的控制?(2)知识讲解:教师按部就班讲解湿度参量定义㊁特点的各种理论知识㊂并初步说明各湿度参量的使用领域,学习与湿度参量相关的贝吉龙假说以及其在 人工影响天气 技术中的应用原理㊂(3)引导研讨: 人工影响天气 技术最成功的事例是2008年北京奥运会气象服务㊂北京奥运会的气象服务保障,提供了及时准确的天气预报和采取了科学的人工消(减)雨措施,成功有效地保证了北京奥运会开幕式不受降雨的影响㊂通过该事例对比7月20日郑州特大暴雨㊁由于持续高温干旱天气引起的8月19日重庆森林火灾,对 人工影响天气 技术应用的局限性进行探讨㊂北京奥运会气象服务的成功展现了我国在气象科技方面取得的巨大进展和成就,展现中国对 人工影响天气 技术的巨大贡献和智慧,可以增强学生的民族自信心和自豪感,而 人工影响天气 技术应用的局限性可以激发学生的使命担当和家国情怀,思考为何学,如何学,以及利用所学知识具体如何实现自己的人生价值,培养其科技兴国的紧迫感和使命感㊂课后延展:线上开展论坛讨论,进一步对湿度参量在其他实际大气问题中的应用理论进行扩展研究㊂结合日常生产生活中有关大气物理学的相关内容,剖析这些实际问题的理论原理,激发学生学习乐趣和提高相关教学内容的理解程度,增强学生的学习自信心和学习主动性㊂2.4㊀课程思政与专业知识传授融合的应用成效通过将解决 全球气候变暖 科学问题涉及的实际生产生活中的案例㊁时事新闻融入大气物理学课程教学中,挖掘其背后蕴含的 人类命运共同体 价值观元素,结合课前引导㊁课上教学和课后延展的教学设计,完成了专业知识讲解㊁实际业务能力培养和思政教育的有㊃822㊃基金项目:上海高校市级重点课程项目(沪教委高[2022]27号);上海立信会计金融学院产学研践习计划(立信会计金融人[2023]5号)㊂作者简介:姜婉星(1991-),女,管理学博士,上海立信会计金融学院工商管理学院副教授,研究方向:组织战略管理㊂机融合㊂学生在完成本课程论文作业时,自主查阅了文献,应用大气物理学相关知识系统性分析了全球变暖科学问题,并抒发了感悟㊂其中有 全球人类组成了命运共同体,相信我们将在碳达峰㊁碳中和新方案的指引下,能够在推动高质量发展中促进经济社会发展全面绿色转型,脚踏实地落实承诺的目标,为全球应对气候变化作出更大贡献㊂ 关于解决全球变暖这个问题,各个国家都有自己的看法,但毋庸置疑 需要减少人类向大气的排放,这对于人类文明的延续有着不可估量的意义,绝对是一件利大于弊的事㊂ 我们要加快能源的转型,促进的相关行业的发展㊁引领时代风向㊁给未来的世界变化提供技术和数据支持,提升我国的国际话语权,树立我国面向世界的形象,同时对人类文明的延续具有指导意义㊂ 这些学生发自肺腑的感悟,印证了通过课程思政有机融合,不仅加强了学生科学思维方法的训练,提高了其认识问题㊁分析问题和解决问题的能力,也让学生树立了正确的 人类命运共同体 价值观,增强了民族自信,培养了学生探索未知㊁追求真理㊁勇攀科学高峰的责任感和使命感,激发了学生科技报国的家国情怀和使命担当㊂参考文献[1]新华网.习近平:把思想政治工作贯穿教育教学全程[EB /OL ].http :// //politics /2016-12/08/c_1120082577.htm ,2016-12-08.[2]高德毅,宗爱东.从思政课程到课程思政:从战略高度构建高校思想政治教育课程体系[J ].中国高等教育,2017,1:43-46.[3]侯双双,薛旭,颜伟,等. 气象学 课程思政教学改革探索[J ].创新教育研究,2022,10(6):1469-1474.[4]杨静芬,郝敏釵,王菲菲,等.立德树人视域下课程思政与技术技能培养融合路径研究[J ].成才,2022,11:35-36.应用型财经大学组织理论与设计(全英语)课程思政教学案例设计姜婉星(上海立信会计金融学院工商管理学院,上海201600)摘㊀要:立足 三位一体 的育人目标,阐述组织理论与设计(全英语)课程思政建设中的设计思路及具体方法,以课程中相关章节为例,呈现课程思政元素融入教学的全程,总结成效,凝练可供借鉴的经验做法,反思需进一步探索的难点重点㊂关键词:课程思政;企业社会责任;组织理论;中国品牌中图分类号:G4㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.17.077㊀㊀现今,课程思政已经进入新的发展阶段㊂党的 二十大 对课程思政提出了更高的要求㊂秉持着 知识传授有深度,能力培养有高度,价值引领有温度 的教学目标及 以学生为中心 的教学理念,灵活运用如启发式㊁案例式㊁探究式等多元化教学方法,吸引学生参与课程,激发对课程的兴趣㊂同时,能够将社会主义核心价值观㊁ 经世济国 的责任担当意识㊁诚实守信意识㊁企业家精神等思政元素 润物无声 地融入教学过程,培养学生的实际应用能力㊁批判性思维及价值判断和选择的能力㊂1㊀课程目标1.1㊀知识目标组织理论与设计(全英语)是工商管理专业的核心课程,是一门集管理学㊁经济学㊁决策科学等多学科跨知识领域而发展起来的综合性较强的应用科学㊂通过学习这门系统性课程,学生能够掌握组织理论与设计相关的基本概念㊁方法与模型,理解中外组织在战略㊁结构㊁内部设计等方面的差异性,能够着眼于从组织结构的整体视角上,探究组织管理的问题㊂1.2㊀能力目标课程一方面将通过全英语教学模式培养学生的国际化思维及全球视野,培养学生国际交流㊁理解㊁合作㊁竞争能力;另一方面注重培养学生在实际商业环境中解决实际问题的能力㊂1.3㊀价值目标通过思政融入课程,培养学生树立正确的人生观㊁世界观和价值观;培养学生的本土情怀㊁家国意识及国际视野,在潜移默化中引导和指引学生树立正确的管理㊃922㊃。

大气科学专业学习计划大气科学是研究地球大气系统及其变化规律的学科，涵盖了大气物理、气象学、气候学等多个领域。

作为一门前沿和重要的学科，大气科学在解析气候变化、预测天气、保护环境等方面具有重要的应用价值和社会影响力。

本文旨在制定一份科学合理、系统完整的大气科学专业学习计划，以帮助学生全面、有针对性地学习大气科学。

一、学习目标与规划大气科学专业的学习目标是培养具备扎实的大气科学基础知识和实践能力的专业人才，具备以下核心能力：1. 熟悉大气科学基本概念和理论，了解大气层结构、动力学和热力学、天气系统和气候变化等基本原理；2. 掌握大气科学实验和观测技术，能够运用相关设备和软件进行气象数据处理和分析；3. 具备科学的研究方法和逻辑思维能力，能够开展大气科学领域的研究工作；4. 具备良好的计算机应用能力和信息获取能力，能够运用先进的技术手段解决实际问题；5. 具备团队合作和沟通能力，能够有效参与大气科学研究和工程项目。

为了达到上述学习目标，学生需要合理规划课程学习、实习实践和科研攻读的时间。

二、课程学习安排1. 基础课程- 大气物理学：学习大气的结构、热力学和动力学等基本概念和理论，了解大气的各种物理过程。

- 气象学：学习气象观测和预测方法，掌握天气系统的形成和演变规律，了解各种天气现象的产生机制。

- 气候学：学习气候的形成和变化规律，研究全球气候变化的原因和影响，探讨气候变化对人类社会的影响与应对措施。

- 数值模式与预报方法：学习大气数值模式的原理和应用，掌握天气预报的方法和技术。

- 大气环境学：研究大气污染的物理、化学特性和传输规律，探索大气环境污染对生态系统和人类健康的影响与治理措施。

2. 专业选修课程- 大气科学实验：参与大气观测和实验项目，掌握常用观测仪器和数据处理技术。

- 高层大气动力学：深入了解大气环流和风系统的形成机制，研究副高系统和锋面等大气系统及其变化。

- 气候模式与预测：学习气候模式的原理和应用，探究气候变化的趋势和未来发展趋势。

一、课程背景大气科学是一门研究大气现象、大气运动规律及其与地球其他系统相互作用的学科。

为了培养学生具备扎实的大气科学基本理论、基本知识和基本技能，提高学生的科学素养和实际操作能力，特制定本课程安排方案。

二、课程目标1.使学生掌握大气科学的基本理论、基本知识和基本技能；2.培养学生具备较强的科学思维、实验操作和数据处理能力；3.提高学生的综合素质，为今后从事大气科学研究、教学和管理工作奠定基础。

三、课程设置1.基础课程（1）大气科学概论：介绍大气科学的基本概念、发展历程、研究方法及在我国的应用现状。

（2）大气物理学：研究大气中物理现象及其规律，包括大气温度、湿度、压力、风等要素。

（3）大气探测学：学习大气探测的基本原理、方法和仪器，了解大气探测在天气预报、气候研究和环境保护等方面的应用。

（4）天气学：研究天气现象的成因、发展、演变和预报，掌握天气预报的基本技能。

2.专业课程（1）大气动力学基础：研究大气运动的基本规律，包括大气运动方程、涡度方程、热量和水汽输送等。

（2）近代气候学基础：介绍气候学的基本概念、研究方法及气候变化的原因和影响。

（3）大气环境学：研究大气环境问题，包括大气污染、酸雨、温室效应等。

（4）大气化学：研究大气中化学物质的形成、分布、转化和作用，了解大气化学在环境保护和气候变化研究中的应用。

3.实践课程（1）野外实习：组织学生进行大气观测、实验和分析，提高学生的实际操作能力。

（2）室内实验：进行大气物理、大气化学等方面的实验，培养学生的实验技能。

（3）计算机应用：学习使用气象数据处理软件、天气预报软件等，提高学生的计算机应用能力。

四、教学安排1.课程总学时：按照教学计划，基础课程和专业课程总学时为300学时。

2.授课方式：采用课堂讲授、实验、实习、讨论等多种教学方式。

3.考核方式：考试、作业、实验报告、实习报告等。

五、教学资源1.教材：选用国内外优秀教材，如《大气科学概论》、《大气物理学》、《大气探测学》等。

大气科学本科培养方案一、培养目标。

咱这个大气科学专业啊，就是要把同学们培养成大气的“知音”。

目标就是让大家能够深入了解大气的各种脾气秉性，从风云变幻到气候的长期走势。

毕业后呢，能成为在气象部门大展身手的气象预报员，像个先知一样告诉大家明天是晴是雨；也能成为大气科学研究领域的探索者，解开大气那些神秘的面纱，比如说为啥有的地方老是刮怪风之类的；还能在环境、航空航天等跟大气相关的领域发光发热，总之就是成为大气相关领域的全能型选手。

二、课程设置。

1. 基础课程。

数学类：高等数学那可是咱们的“武功秘籍”第一式。

就像学武功得先扎马步一样，数学是理解大气科学各种原理的基础。

微积分啥的就像是我们破解大气密码的小钥匙，有了它，才能算出大气的各种参数。

线性代数也不能小瞧。

它就像一个神奇的魔方，通过矩阵这些东西，能帮助我们把大气中的各种复杂关系整理得明明白白。

物理类：大学物理就像是打开大气奥秘的大门。

从力学、热学这些知识入手，理解大气中的运动、热量交换这些基本情况。

比如说为啥暖空气会上升，冷空气会下沉，这里面可全是物理原理在起作用呢。

力学是专门研究大气运动的“动力源泉”。

大气就像一个超级大的流体，力学知识能让我们知道风是怎么刮起来的，气流是怎么在天空中绕圈圈的。

计算机类：计算机基础课得好好学。

在这个信息时代，不会用计算机分析大气数据，那就像古代大侠不会用剑一样。

编程基础课程能让我们编写程序来处理气象观测数据，就像指挥小士兵一样让数据乖乖听话，按照我们的要求进行计算和分析。

2. 专业课程。

大气物理学：这门课就是深入大气内部的“探秘之旅”。

我们要学习大气中的各种物理现象，像云是怎么形成的，雾是怎么冒出来的，雷电又是怎么产生的。

感觉就像钻进了大气的肚子里，看清楚里面到底在搞什么鬼。

大气动力学：这可是大气科学的“硬骨头”。

研究大气的运动规律，各种方程就像大气运动的“交通规则”一样。

学好了这门课，就能预测大气这个超级流体下一步要往哪里跑，是要制造一场暴风雨还是带来一片晴空万里。

大气科学专业所学课程
大气科学专业是涉及大气层的物理、化学和动力学等方面的学科，因此所学课程涵盖了广泛的内容。

一般来说，大气科学专业的课程包括但不限于以下几个方面：
1. 大气科学导论，介绍大气科学的基本概念、历史、研究方法和主要研究内容，让学生对大气科学有一个整体的了解。

2. 大气物理学，包括大气热力学、大气动力学等内容，主要研究大气层内的物理现象和规律，如大气的温度、压强、密度等变化规律。

3. 大气化学，主要研究大气层内各种气体成分的组成、来源、转化和作用机制，如大气污染、温室气体等。

4. 大气环境学，研究大气与地表、海洋等环境的相互作用，以及大气污染、气候变化对环境的影响。

5. 气象学，包括动力气象学、天气学、气候学等内容，主要研究大气的运动规律、气象现象的成因和预测方法等。

6. 风能、太阳能和生物气象学，研究利用大气资源进行能源开发和生态环境保护的相关知识。

7. 大气遥感，介绍利用卫星、雷达等遥感技术对大气进行观测和监测的原理和方法。

8. 数值模拟与预报，学习利用计算机模拟大气运动规律和天气变化，进行天气预报和气候模拟的技术和方法。

总的来说，大气科学专业的课程涵盖了大气物理、化学、动力学、环境学、气象学等多个方面的知识，学生在学习过程中会系统地了解大气层的结构、运动规律、化学成分以及与人类生活和环境的关系，为从事气象、环境保护、气候变化等相关领域的工作做好准备。

大气科学研究生培养方案大气科学研究生培养方案引言：大气科学是一门研究地球大气系统的学科，涉及气象学、气候学、大气物理学、大气化学等多个领域。

为了培养具备扎实的理论基础和实践能力的大气科学研究生，我们制定了以下培养方案。

一、课程设置1. 基础课程：包括大气科学导论、大气动力学、大气物理学、大气化学等，旨在为学生打下坚实的理论基础。

2. 专业课程：根据学生的研究方向，设置相应的专业课程，如气象数值模拟、气候变化与预测、大气辐射与遥感等，以提高学生在特定领域的专业能力。

3. 实践课程：包括实验课程和实习实训，通过实际操作和实地观测，培养学生的实践能力和科研素养。

二、科研训练1. 科研导师指导：每位学生将分配一位科研导师，负责指导学生的科研工作，帮助学生选择研究课题，并提供必要的指导和支持。

2. 科研项目参与：学生将有机会参与科研项目，与导师和团队成员一起开展研究工作，提升科研能力和团队合作意识。

3. 学术交流与发表：鼓励学生积极参加学术会议和研讨会，与同行学者交流思想，展示研究成果，并鼓励学生在相关期刊上发表学术论文。

三、学位论文要求1. 选题：学生需选择一个具有一定科研价值和创新性的课题，经过导师审核后方可确定。

2. 论文撰写：学生需按照学术规范和要求，撰写学位论文，包括摘要、引言、研究方法、结果与讨论等部分，并进行严格的论文评审和答辩。

四、学术活动1. 学术报告：定期邀请国内外知名学者和专家进行学术报告，为学生提供学习和交流的机会。

2. 学术研讨会：组织学术研讨会，学生可就自己的研究课题进行报告和讨论，提高学术交流和表达能力。

五、实习与就业1. 实习机会：为学生提供实习机会，使其能够将所学知识应用于实际工作中，增加实践经验。

2. 就业指导：为学生提供就业指导和职业规划，帮助学生顺利就业或继续深造。

结语：大气科学研究生培养方案旨在培养具备扎实理论基础和实践能力的专业人才。

通过系统的课程学习、科研训练和学术活动，学生将全面提升自己的学术水平和综合素质，为未来从事大气科学研究和相关领域的工作做好准备。

微大气物理学导论An Introduction to Micro-Atmospheric Physics理论历史简介一、名称由来：以前人们研究大气运动，都是在很大尺度上研究，对于微尺度大气运动的问题，应从英国学者Sutton1953年发表的《微气象学》算起。

半个世纪以来，《微气象学》已成为这一领域中有广泛影响的经典（classical）著作。

插语：不是任何著作都可以称为classical，Newton的《数学原理》，郎道的一套理论力学，华人里面吴大猷的一套理论力学。

George Batchelor《An Introduction to Fluid Dynamics》（流体力学引论），1967年出版，1989年美国Princeton大学的Russel等在《Colloid Dispersion》书中仍将此书列为主要参考书，这三个人是当今从物理角度研究小粒子弥散体系的当红人物。

本书由沈青、贾复译成中文，1997年非常严肃的科学出版社出版。

Sutton的《微气象学》两个局限：1、仅局限于对小尺度湍流区间的研究；2、在小尺度湍流区间的研究中，主要集中在边界层气象。

到现在，微气象学几乎成了边界层气象学的同义语。

温景嵩教授把对微尺度大气运动的研究，从Sutton的小尺度湍流区间，开拓到更小的由气溶胶粒子引起的微米、亚微米粘性流区间，并且已经插手到了纳米量级。

插语：我自己参与的项目：对气溶胶粒子碰并过程的研究，国家自然基金委，批准号：49875003。

其中高Knudsen数下气溶胶粒子碰并过程的研究。

温先生先把注意力集中在气溶胶的力学过程（即胶体动力学）的研究。

二、胶体动力学发展的不同阶段1．孤粒子近似阶段：a)Φykc的功绩：把散布在各个应用学科的研究成果，第一次总结起来独立成一门学科，对以后的研究有深远影响。

代表：Fuchs NA. The Mechanics of Aerosols. Oxford: Pergamon Press, 1964Φykc的局限与错误：对粒子间势考虑不够，只能应用于极端稀释体系。

大气物理学大气物理学是一门气象专业基础课。

学习该课程是为了使学生了解和掌握大气物理学各个方面的基础知识和基础理论，为学习专业课打下坚实基础。

本门课主要包括大气的组成和结构、大气静力学、大气辐射、大气热力学等知识。

第一章 行星大气和地球大气的演化一、要求：了解地球的演化和地球生命的起因，掌握地球大气演化的三个阶段。

二、考试内容（1） 行星大气（2） 地球大气的演化三、例题：（1）地球大气的演化大体可分为 、 和 三个阶段。

四、作业：（1）行星大气的演化主要决定于该行星距太阳的距离及重力场的强度，对吗？为什么？（2）地球具有哪些独特的条件，使它成为太阳系中唯一存在生命的星球？第二章 地球大气的成分及其分布一、要求：了解空气的主要成分、主要的气象要素；掌握湿度的表示法、状态方程、虚温、水汽和大气气溶胶的作用等概念。

二、考试内容（1）干洁大气（2）大气中的水汽（3）大气气溶胶三、例题：（1）气温15.0℃，大气压力百帕，混合比 ，求（a ）饱和水汽压，（b ）水汽压，（c ）饱和差。

（d ）相对湿度，（e ）绝对湿度，（f ）比湿。

（2）什么是大气气溶胶粒子？它在哪些大气过程中有重要作用？如果假想大气中完全不存在大气气溶胶，地球大气环境会有什么变化？（3）计算气压为1000hPa ，气温为27℃时的干空气密度和在相同温压条件下，水汽压为20 hPa 时的湿空气密度。

（4）计算垂直密度梯度，在该高度上密度为1.0千克/米3，温度为23.1℃，气温直减率为0.65℃/100米。

如果空气密度不随高度变化，那么?T z∂=∂四、作业：（1）气温为3℃,相对湿度为30％，求露点\霜点及水汽密度。

若大气压强为1005 hPa ，求比湿。

（2）计算垂直密度梯度，在该高度上密度为1.0千克/米3，温度为23.1℃，气温直减率为0.65℃/100米。

如果空气密度不随高度变化，那么?T z ∂=∂ （3）简述南极臭氧洞产生的原因。

大气科学类专业开设课程设置,课程内容学什么大气科学类专业开设课程设置,课程内容学什么大气科学培养要求：本专业学生主要学习大气科学等方面的基本理论和基本知识，受到科学思维与科学实验(包括野外实习和室内实验)方面的基本训练，具备良好的科学素养，具有进行人文科学基础研究或应用研究，进行理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。

具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．掌握系统的数学、物理、化学、计算机等方面的基本理论和基本知识；2．具有扎实的大气科学的基础理论、基础知识和基本技能，掌握进行大气探测的技术和分析的基本方法；3．了解相近专业的一般原理和知识；4．了解国家科技发展、环境保护、知识产权等有关政策和法规；5．了解大气科学及相关学科发展的理论前沿和最新发展动态；6．掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

主要课程：大气科学概论(地球科学概论)、大气物理学、大气探测学、天气学、大气动力学基础、近代气候学基础等。

修业年限：四年授予学位：理学学士大气科学类专业070902 应用气象学培养目标：本专业培养掌握应用气象学专业的基础知识、基本理论和基本技能，能够在农业气象及生态环境监测调控、信息分析处理、资源开发利用和防灾减灾等科研、教学和业务部门工作的应用性高级专门人才。

培养要求：本专业学生主要学习应用气象学基本理论和基础知识，受到科学思维、科学实验、信息处理技术等方面的技术和基础训练。

具有良好的科学素养和坚实的大气科学、生物科学和环境科学等方面的基础，掌握气象信息服务系统研制与运用、气候资源开发与利用、产业工程的适用气象技术研究、气象防灾减灾对策与技术研究，生态环境调控以及解决气象学在有关领域中应用问题等方面的基本能力。

具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力。

大气科学专业课一、大气物理学大气物理学是研究大气中各种物理现象和过程的学科，包括大气层结、大气湍流、云雾降水、辐射传输、大气电学等方面。

学生需要掌握基本的大气物理学原理和实验技能，能够分析、解释和应用大气物理学的研究成果。

二、气象学原理气象学原理是研究大气运动的规律和原因的学科，包括大气的成分和结构、大气的基本运动、大气中的能量和动量传递等方面。

学生需要了解各种气象现象和过程的基本原理，掌握气象学的基本概念和术语。

三、气候学与预测气候学是研究地球气候系统长期变化的学科，包括气候变化的原因、机制和预测等方面。

学生需要了解气候系统的基本原理和模型，掌握气候预测的基本方法和技能，能够分析和解释气候变化的现象和趋势。

四、数值模拟与预报数值模拟与预报是利用计算机模型对大气运动进行数值模拟和预测的学科。

学生需要了解数值模拟的基本原理和模型，掌握气象预报的基本方法和技能，能够运用数值模拟工具进行气象预测和预报。

五、气象观测与仪器气象观测与仪器是研究大气观测技术和仪器的学科，包括地面观测、卫星观测、雷达观测等方面。

学生需要了解各种气象观测技术和仪器的原理和特点，掌握基本的气象观测技能和方法，能够正确地解读和应用气象观测数据。

六、空气污染与环境影响空气污染与环境影响是研究大气污染对环境和人类健康影响的学科。

学生需要了解大气污染的来源和危害，掌握大气污染控制的基本原理和方法，能够分析和评价大气污染对环境和人类健康的影响。

七、气象服务与应用气象服务与应用是研究气象信息为社会和经济发展提供服务的学科。

学生需要了解气象服务的基本内容和应用领域，掌握气象服务的基本方法和技能，能够为社会和经济发展提供准确的气象服务信息。

八、气候变化与应对气候变化与应对是研究气候变化的原因、影响和应对措施的学科。

学生需要了解气候变化的基本原理和趋势，掌握应对气候变化的基本方法和策略，能够为应对气候变化提供科学依据和技术支持。

［收稿时间］2023-06-21［基金项目］2021年度国防科技大学教育教学研究课题“基于PBL 的《大气物理学》半翻转课堂教学模式探索与实践”（U2021028）；2021年度湖南省教育科学“十四五”规划课题“基于‘四化’理念的大气物理启发式教学模式创新研究与实践”（XJK21CGD001/ND210448）；2022年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“金课背景下《大气物理学》课程混合式教学研究与实践”（HNJG-2022-0410）。

［作者简介］陈雄（1988—），男，四川人，博士，副教授，研究方向为大气次季节变化及预测。

［摘要］课题组基于PBL （问题导向教学法）和翻转课堂教学法，构建了适用于理论性强、知识点多的大气物理学课程的“PBL+半翻转课堂”教学模式。

课前，学生自主学习并完成相关问题任务；课上，采用半翻转课堂模式，教师和学生共同讲授相辅相成；课后，总结凝练、巩固提升。

该教学模式的实施提高了学生的课堂参与度，提升了课程教学效果。

［关键词］PBL ；半翻转课堂；大气物理学；混合式教学［中图分类号］G642［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2023）22-0025-04November ，2023University Education大气物理学课程主要是将数学、物理学、流体力学的基本定律和基本方程等应用于大气科学领域，研究大气中发生的物理现象和过程，解释其发生的物理原因，揭示其发展演变的基本规律。

通过课程学习，学生能基本掌握大气运动变化的基本原理和基本规律，具备运用课程专业知识建立模型并分析和解决气象问题的能力，具有崇高的价值追求和深厚的家国情怀。

作为大气科学类专业的一门基础性课程，大气物理学课程具有学科基础性地位突出、承上启下作用明显、理论性强、数理基础要求高、知识点多且独立性强、研究对象过程与生活密切相关等特点。

在传统讲授式教学过程中，常常会出现刚开始学生对学习内容很感兴趣，但随着理论探讨和数理分析的深入，课堂教学逐渐变得单调，学生的兴趣慢慢减退，从而出现学习效果不理想的情况。

大气科学专业本科课程设置引言大气科学是研究大气运动、构造和物理性质的学科，对于理解和预测天气、气候变化以及环境保护具有重要意义。

本文将介绍大气科学专业的本科课程设置，旨在培养具备扎实的基础知识和专业技能的人才，为大气科学领域的发展做出贡献。

课程设置基础课程•大气科学导论：介绍大气科学的基本概念、研究方法和发展历程，培养学生的科学思维和问题解决能力。

•大气物理学：研究大气中各种物理过程，包括热力学、动力学、辐射传输等，为理解和预测大气现象奠定基础。

•气象学原理：介绍大气中的各种气象要素、气象观测和天气现象的形成机制，掌握气象学的基本理论和方法。

•大气化学：研究大气中的化学反应、物质输送和污染物的生成与转化，为大气环境保护提供理论基础。

专业选修课程•气候学：研究气候变化的原因和机制，以及对人类社会和自然环境的影响，具备气象灾害预测和应对的能力。

•大气动力学：研究大气运动的方程和模型，理解气候系统的结构和演变，掌握气象数值模拟和预测技术。

•大气边界层：研究大气与地表交换的过程和机制，包括热量、质量和动量传输，探讨城市气候和气象环境问题。

•气候变化与可持续发展：研究全球气候变化的影响和适应策略，探索可持续发展路径和环境政策。

实践教学•实验课程：开展大气观测和数据分析实验，培养学生的实验操作和数据处理能力。

•实习实践：组织学生参与气象观测、预报和服务工作，提高实际应用能力和团队合作意识。

•毕业设计：结合大气科学专业的理论和方法，独立开展科研项目或实际问题的研究，培养科学研究和创新能力。

结论通过上述课程设置，大气科学专业的本科教育旨在培养具备扎实的基础知识和专业技能的人才，具有理论和实践相结合的能力。

这些课程涵盖了大气科学的核心领域，培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识，为他们未来的学术研究和实践工作奠定基础。

大气科学专业的本科课程设置应持续更新，适应学科发展和社会需求的变化，为培养高素质的大气科学人才做出贡献。

南信大气科学大一课表（实用版）目录1.南信大气科学大一课程概述2.课程分类及主要课程3.课程时间安排4.课程设置的意义和目的正文一、南信大气科学大一课程概述南信大气科学大一课程表涵盖了气象学、大气物理学、大气化学等多个领域，旨在为学生提供一个全面、系统的大气科学知识体系。

通过这些课程的学习，学生能够掌握大气科学的基本理论、方法和技能，为今后从事气象预报、环境保护、气候变化等相关领域的工作打下坚实基础。

二、课程分类及主要课程1.气象学类课程：主要包括《气象学》、《天气学》等课程，让学生了解气象学的基本概念、原理以及天气系统的演变规律。

2.大气物理学类课程：主要包括《大气物理学》、《大气探测》等课程，让学生掌握大气物理学的基本原理和探测技术。

3.大气化学类课程：主要包括《大气化学》、《大气污染与防治》等课程，让学生了解大气化学过程及其对环境和人类健康的影响。

4.计算机类课程：主要包括《计算机程序设计》、《气象数据处理》等课程，培养学生的计算机应用能力，为今后进行气象数据处理和分析打下基础。

5.数学类课程：主要包括《高等数学》、《线性代数》等课程，培养学生的数学素养，为学习大气科学相关理论提供支持。

6.专业英语课程：主要包括《专业英语》等课程，提高学生的英语水平，为今后阅读外文文献和进行国际交流打下基础。

三、课程时间安排南信大气科学大一课程表按照学期进行安排，每个学期包括若干周，每周安排若干课时。

具体课程时间安排会根据学校的总体教学计划和教师授课时间进行调整。

四、课程设置的意义和目的1.培养学生具备扎实的大气科学基本理论和知识，为今后从事相关领域工作打下基础。

2.培养学生的实践能力和创新精神，通过实验、实习等环节，提高学生的实际操作能力。

3.培养学生的团队协作能力和沟通能力，通过小组讨论、报告等形式，提高学生的团队合作意识。

4.培养学生的终身学习意识，使学生具备自主学习和持续发展的能力。

总结：南信大气科学大一课程表为学生提供了丰富多样的课程选择，通过这些课程的学习，学生能够全面了解大气科学的各个领域，为今后的职业发展奠定基础。

大气科学研究生考试科目
大气科学研究生考试科目主要包括以下几个方面：
1. 大气物理学：这是大气科学的基础，主要包括大气力学、热力学以及与气象相关的流体力学等内容。

2. 大气化学：主要研究大气中的化学成分以及化学过程，了解大气污染物的来源、传输和转化等。

3. 大气动力学：主要研究大气运动的机理，包括垂直运动、水平运动和环流等各种运动形式的基本原理和数值模拟等。

4. 大气遥感：主要研究利用遥感技术获取大气信息的原理和方法，包括利用卫星、飞机和地面观测平台获取大气数据的技术和数据处理的方法等。

5. 气候学：主要研究气候系统的形成与变化的规律，包括气候因子、气象要素、气候模式和气候变化的观测与预测等。

6. 环境气象学：主要研究大气环境与人类活动的相互作用关系，包括大气污染、酸雨、温室效应和气象灾害等方面的内容。

7. 数值天气预报：主要研究利用数值模型对天气进行预测的原理和方法，包括数值模型的构建、参数化方案的选择和模型输出的解释等。

此外，根据不同学校的具体要求，还可能包括其他相关的专业课程。