情景模擬教學(xué)在氣象業(yè)務(wù)培訓(xùn)的實(shí)踐

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關(guān)鍵詞：情景模擬；教學(xué)方法；綜合氣象業(yè)務(wù)；崗位培訓(xùn)

1情景模擬教學(xué)的優(yōu)勢

情景模擬教學(xué)是案例教學(xué)的一種延伸。它是通過現(xiàn)代管理、電子、計算機(jī)、軟件等技術(shù)，用歸類、模擬、仿真、建模等手段形成的較為先進(jìn)的教學(xué)方式。運(yùn)用情景模擬教學(xué)方法，模擬真實(shí)的工作環(huán)境和場景，能夠?qū)⑴嘤?xùn)內(nèi)容直觀地展現(xiàn)出來，教學(xué)過程組織方便、安全、可靠。在商務(wù)管理教學(xué)中，可以設(shè)定時間、角色、場景，模擬某種商業(yè)行為過程，學(xué)習(xí)者分組演練不同角色，體驗(yàn)不同崗位遇到的問題及解決方法。在實(shí)用業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)中，可以使用教學(xué)器材進(jìn)行情景模擬訓(xùn)練，比如實(shí)物模型、仿真電路教學(xué)板、設(shè)備模板等。教學(xué)器材可以有效解決學(xué)習(xí)者不能真實(shí)訓(xùn)練技能的問題，也不受教學(xué)場地和氣候條件的限制，能夠節(jié)約教學(xué)成本、提高教學(xué)效率，在飛行訓(xùn)練、模擬駕駛、服裝設(shè)計等教學(xué)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。情景模擬還可以利用計算機(jī)軟件技術(shù)開展教學(xué)，模擬開發(fā)出特定教學(xué)場景，開展相應(yīng)教學(xué)，或者搭建網(wǎng)絡(luò)平臺模擬事件發(fā)生時的一些參數(shù)和場景特征，供學(xué)習(xí)者實(shí)踐。比如，用VR虛擬技術(shù)模擬出火災(zāi)等場景用于應(yīng)急演練教學(xué)。情景模擬教學(xué)具有科學(xué)性、先進(jìn)性、高效性特點(diǎn)，它對教師的綜合素質(zhì)要求較高，教學(xué)整體設(shè)計需要遵循以下基本原則：①要對教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn)定位。情景模擬往往是針對一個具體事件而設(shè)計，應(yīng)在場景設(shè)定時突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，直觀地將較為抽象的內(nèi)容展現(xiàn)出來，吸引學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)。②教學(xué)設(shè)計要具有科學(xué)性。設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)、模擬場景或器材、準(zhǔn)備背景資料、分配任務(wù)等都要充分周密、科學(xué)合理。③情景模擬的所有環(huán)節(jié)都具有可操作性，教師必須熟悉每個教學(xué)環(huán)節(jié)以及教學(xué)器材，能夠很好地把控教學(xué)的整體走向，及時引導(dǎo)學(xué)習(xí)者分析、判斷、解決實(shí)際問題，調(diào)動學(xué)習(xí)者的主觀能動性。

2綜合氣象業(yè)務(wù)情景模擬教學(xué)的準(zhǔn)備

目前，中國氣象事業(yè)進(jìn)入現(xiàn)代化進(jìn)程，縣級綜合氣象業(yè)務(wù)改革逐步推進(jìn)，縣級綜合業(yè)務(wù)人員的業(yè)務(wù)內(nèi)容較為繁雜，主要有公共氣象服務(wù)業(yè)務(wù)、氣象預(yù)警預(yù)報服務(wù)、氣象觀測業(yè)務(wù)、氣象裝備保障業(yè)務(wù)。相應(yīng)的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)任務(wù)較為繁重，培訓(xùn)的經(jīng)濟(jì)和人力成本都較高。業(yè)務(wù)改革對人才培養(yǎng)提出了新要求，需要建設(shè)一支技術(shù)過硬、綜合素質(zhì)高的人才隊(duì)伍。所以，學(xué)習(xí)者不僅要熟練掌握業(yè)務(wù)技能，還應(yīng)該在培訓(xùn)中深層次思考、分析、總結(jié)問題，提高解決實(shí)際問題的能力?；诰C合氣象業(yè)務(wù)培訓(xùn)的總體目標(biāo)，結(jié)合情景模擬教學(xué)的幾種形式，靈活設(shè)計情景模擬教學(xué)課程，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提升學(xué)習(xí)的趣味性，增強(qiáng)培訓(xùn)效果。

2.1腳本設(shè)計

在教學(xué)設(shè)計前，教師應(yīng)充分了解教學(xué)需求，針對教學(xué)目標(biāo)策劃和準(zhǔn)備教學(xué)主題，把教學(xué)內(nèi)容變成可實(shí)施的腳本。教學(xué)主題要具有典型性、真實(shí)性和實(shí)用性，能夠模擬出較為真實(shí)的情況和效果。安徽分院在對安徽省基層臺站近10年來綜合氣象業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理后，整理出30個業(yè)務(wù)軟件數(shù)據(jù)質(zhì)量控制個例、5個高空探測個例、5個雷達(dá)值機(jī)業(yè)務(wù)個例、7個氣象服務(wù)產(chǎn)品制作個例。這些個例含有數(shù)據(jù)、當(dāng)時的天氣情況以及情景設(shè)定，可以用于情景模擬教學(xué)設(shè)計。例如，業(yè)務(wù)軟件ISOS疑誤數(shù)據(jù)處理情景模擬教學(xué)個例，腳本設(shè)定時間是2013-07-05，有夜間、08：00天氣現(xiàn)象記錄及數(shù)據(jù)資料，學(xué)員的角色是業(yè)務(wù)值班員，任務(wù)是完成08：00數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。在教學(xué)中，需要學(xué)員根據(jù)業(yè)務(wù)流程完成08：00的正點(diǎn)觀測任務(wù)，需要巡視觀測場，檢查儀器是否都正常；查看夜間自動站正點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制；填寫08：00需要人工錄入數(shù)據(jù)，同時檢查08：00自動站觀測數(shù)據(jù)。難點(diǎn)設(shè)置為自動站降水量、人工觀測降水、天氣現(xiàn)象以及蒸發(fā)量之間的邏輯關(guān)系判斷。所以，在開展教學(xué)之前，學(xué)員還需要通過傳統(tǒng)的講授以及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程獲得情景模擬教學(xué)所需的知識儲備。

2.2環(huán)境營造

情景模擬教學(xué)準(zhǔn)備還包括教學(xué)場景的營造。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容模擬接近真實(shí)的情況和場景，能夠使學(xué)習(xí)者有更強(qiáng)的代入感，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者對新知識的理解和應(yīng)用。在綜合氣象業(yè)務(wù)培訓(xùn)中，學(xué)習(xí)者通常在各自業(yè)務(wù)崗位上工作，需要營造的一般是辦公情景，環(huán)境模擬重點(diǎn)是天氣情況的展現(xiàn)。真實(shí)的天氣情況在教學(xué)中可以是觀測場地天氣現(xiàn)象真實(shí)情況的錄影，學(xué)員觀看錄影可以了解當(dāng)時的云量、云型、能見度及天氣情況，也可以用VR技術(shù)仿真觀測場地，模擬天氣變化實(shí)景，使學(xué)員產(chǎn)生更強(qiáng)的“沉浸感”。

2.3情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)

情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)利用計算機(jī)技術(shù)可以輔助情景模擬教學(xué)場景的營造。在實(shí)際工作中，大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)不具備實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的功能，情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)通過設(shè)計與實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)大體相同的操作界面，同時，建設(shè)對應(yīng)復(fù)雜業(yè)務(wù)狀況的典型歷史資料個例庫，通過學(xué)員自己的探索掌握知識和技能，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。中國氣象局氣象干部學(xué)院安徽分院設(shè)計開發(fā)了虛擬氣象站培訓(xùn)系統(tǒng)（VR）、綜合氣象觀測業(yè)務(wù)情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品加工培訓(xùn)系統(tǒng)，用于綜合氣象業(yè)務(wù)培訓(xùn)情景模擬教學(xué)。虛擬氣象站培訓(xùn)系統(tǒng)根據(jù)自動站真實(shí)觀測數(shù)據(jù)對氣象要素統(tǒng)計分析，總結(jié)出溫、壓、濕等氣象要素在常規(guī)陰天、晴天、雨天等天氣條件下連續(xù)變化規(guī)律，將統(tǒng)計方法與人工判識經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器學(xué)習(xí)規(guī)則。根據(jù)氣象要素的變化規(guī)律用VR技術(shù)仿真觀測場地、設(shè)備和天氣變化實(shí)景。綜合氣象觀測業(yè)務(wù)情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)包括地面氣象觀測、高空氣象觀測和雷達(dá)氣象觀測情景模擬。通過建立典型歷史數(shù)據(jù)個例庫，模擬業(yè)務(wù)系統(tǒng)操作與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制過程，學(xué)員在終端上運(yùn)行數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)軟件，教師端通過收集學(xué)員數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行考核，完成實(shí)踐課的客觀評價。氣象數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品加工培訓(xùn)系統(tǒng)模擬了氣象數(shù)據(jù)形成圖表、服務(wù)產(chǎn)品的過程?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，方便快捷的培訓(xùn)方式也更加適應(yīng)現(xiàn)代生活的節(jié)奏，學(xué)員登錄情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)可以隨時隨地地學(xué)習(xí)，能夠節(jié)約人力和經(jīng)濟(jì)成本。

3情景模擬教學(xué)應(yīng)用分析

3.1組織實(shí)施

情景模擬課程的實(shí)施應(yīng)當(dāng)注重教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，注重學(xué)生合作能力、應(yīng)變能力、操作能力的培養(yǎng)。任課教師在課程開始前應(yīng)充分了解和熟悉授課流程、器材設(shè)備以及具體操作過程。學(xué)習(xí)者應(yīng)該熟悉情景模擬教學(xué)內(nèi)容所涉及的相關(guān)專業(yè)知識。教師在做好場地模擬、教學(xué)器材準(zhǔn)備等工作后，公布模擬主題和背景資料，再分配角色和任務(wù)開始模擬教學(xué)。模擬教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)及時給予引導(dǎo)，鍛煉學(xué)習(xí)者獨(dú)立思考和解決問題的能力，鼓勵他們多角度、創(chuàng)新性地思考問題，讓他們把教學(xué)內(nèi)容真正掌握并靈活應(yīng)用。在學(xué)習(xí)者完成任務(wù)后，教師可以對任務(wù)結(jié)果對比驗(yàn)證，分析總結(jié)授課效果。從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，分析解決問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)，客觀點(diǎn)評學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和不足之處。綜合氣象業(yè)務(wù)情景模擬教學(xué)業(yè)務(wù)軟件數(shù)據(jù)質(zhì)量控制個例、高空探測個例、雷達(dá)值機(jī)業(yè)務(wù)個例，可以在“綜合氣象觀測情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)”上實(shí)施教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容包括地面氣象觀測中定時疑誤數(shù)據(jù)處理、高空氣象觀測放球過程中的費(fèi)點(diǎn)（失效的數(shù)據(jù)）處理、雷達(dá)氣象觀測干擾數(shù)據(jù)的識別等。比如雷雨大風(fēng)過程對應(yīng)業(yè)務(wù)軟件平臺操作、翻斗降水堵塞故障的發(fā)現(xiàn)與處理等。氣象數(shù)據(jù)分析與服務(wù)產(chǎn)品制作可以在氣象數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品加工培訓(xùn)系統(tǒng)上實(shí)施教學(xué)，培訓(xùn)內(nèi)容包括氣象服務(wù)產(chǎn)品的制作流程、氣象數(shù)據(jù)獲取、圖表制作、服務(wù)材料模板生成最終產(chǎn)品的模擬教學(xué)。安徽分院自2013年以來，承擔(dān)的綜合氣象業(yè)務(wù)崗位類培訓(xùn)有氣象觀測員上崗資格培訓(xùn)班、地面氣象觀測裝備保障骨干人員培訓(xùn)班、氣象綜合業(yè)務(wù)崗位人員輪訓(xùn)班、縣級綜合業(yè)務(wù)崗位培訓(xùn)班等。綜合氣象觀測情景模擬培訓(xùn)系統(tǒng)2013年底開始在氣象觀測員上崗資格培訓(xùn)班中應(yīng)用。氣象數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品加工培訓(xùn)系統(tǒng)在省內(nèi)氣象綜合業(yè)務(wù)崗位人員輪訓(xùn)班中使用。

3.2應(yīng)用效果

情景模擬教學(xué)在綜合氣象業(yè)務(wù)各類培訓(xùn)結(jié)束后，其應(yīng)用效果可以通過《教學(xué)質(zhì)量調(diào)查表》以及座談情況反饋，結(jié)果表明學(xué)員對情景模擬課程的整體滿意度較好。中國氣象局氣象干部學(xué)院安徽分院情景模擬教學(xué)還相繼在湖南分院、甘肅分院等單位推廣應(yīng)用。學(xué)員培訓(xùn)后對一些知識技能的掌握程度有所提高，在進(jìn)入設(shè)定的角色、完成布置任務(wù)的過程中，可以將抽象的理論知識靈活應(yīng)用到實(shí)際操作中，能夠很好地溫故而知新。送培單位認(rèn)為學(xué)員參加培訓(xùn)后處理業(yè)務(wù)問題的能力有一定提高，情景模擬培訓(xùn)課程能夠解決一些實(shí)際工作問題。

4總結(jié)

情景模擬教學(xué)法在商務(wù)管理、應(yīng)急演練、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)教育培訓(xùn)中的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，在氣象業(yè)務(wù)培訓(xùn)中的使用也逐漸增多。綜合氣象觀測培訓(xùn)是安徽分院特色培訓(xùn)方向之一，現(xiàn)建有綜合氣象觀測裝備保障實(shí)習(xí)平臺、情景模擬教學(xué)平臺、實(shí)習(xí)觀測場等教學(xué)場地。安徽分院依托教學(xué)硬件設(shè)施，結(jié)合綜合氣象業(yè)務(wù)特點(diǎn)，開展了一系列綜合氣象業(yè)務(wù)情景模擬教學(xué)課程培訓(xùn)。情景模擬教學(xué)法如果應(yīng)用得當(dāng)，能夠達(dá)到事半功倍的效果，在培訓(xùn)實(shí)施過程中如何將情景模擬教學(xué)法更好地應(yīng)用到氣象培訓(xùn)中是應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。應(yīng)明確把握教學(xué)目標(biāo)，合理篩選個例。在開展情景模擬教學(xué)前針對教學(xué)目標(biāo)，精準(zhǔn)地篩選出適合業(yè)務(wù)需求、實(shí)用價值高、更貼合實(shí)際的個例。同時，也要考慮模擬的仿真程度，以及難易程度，合理取舍，不要重復(fù)或浪費(fèi)資源。情景模擬要足夠真實(shí)，教學(xué)準(zhǔn)備要充分。情景模擬效果直接影響學(xué)習(xí)的效果，生動逼真的教學(xué)場景更能吸引學(xué)員的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，但不能偏離主題，一切都要圍繞著教學(xué)目標(biāo)設(shè)計。情景模擬教學(xué)需要與其他教學(xué)方法相結(jié)合。課堂講授側(cè)重于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，教師重點(diǎn)闡述概念、基本原理和方法。情景模擬教學(xué)能夠使得學(xué)習(xí)者在輕松愉悅的氛圍中自覺地將理論與實(shí)際聯(lián)系起來，把學(xué)到的書本知識靈活地應(yīng)用在解決問題中。多種教學(xué)方法的融合能夠幫助學(xué)習(xí)者主動吸收知識，提升培訓(xùn)效果。積極調(diào)動學(xué)員的主動性，注重自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在有限的培訓(xùn)時間內(nèi)，學(xué)員能夠通過課堂接收到的知識很有限，必須讓學(xué)員快速地進(jìn)入崗位角色，深刻地體會到理論與實(shí)際之間的聯(lián)系和差異，這樣有助于學(xué)員學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)技巧的提高。

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作者：吳歡 劉慧杰 李學(xué)行 單位：中國氣象局氣象干部學(xué)院安徽分院