地理資訊科學論文範文一
論文題目：淺談大氣科學的發展趨勢及戰略
摘 要：大氣科學的發展的基本依據是通過實際的觀覽資料，把不同尺度的空間和時間作為自己的活動平臺，通過對其他的多種學科的發展作為自己發展的理論基礎和研究方向。本文通過對大氣科學的發展的現狀和當今的科學技術，簡述大氣科學的趨勢和其戰略發展。
關鍵詞：大氣科學；趨勢；戰略
1引言
大氣科學是以研究地球大氣在不同時空尺度的運動規律、現象以及人類對它的影響，併為人類服務的一門學科。因為大氣運動的複雜性和現象的複雜性，人們無法在實驗室對它們進行探索，只能通過大自然這個平臺進行研究，通過對它進行觀測、記錄，並進行分析、整理、綜合，從而得出它們的演變規律。隨著科學技術的發展，人們通過氣象衛星、遙感等觀測手段，對大氣中的科學認識越來越豐富併產生了新的概念和模式。推動了大氣學科的發展，使其能更好的為人類服務，為其它學科開闢新的研究通道。
2大氣科學的發展趨勢
大氣科學不僅僅是研究大氣現象及其變化規律的一門學科，同時也是研究大氣與其周圍環境如海洋、陸地、冰層和各種生物圈之間的相互作用、相互關係和相互發展的一門綜合性科學。由於大氣監測技術隨著科學技術不斷髮展，通過雲端計算和大資料等技術的服務，對空基遙感技術的應用，使得該學科突飛猛進的發展，其衍生了大氣動力學、天氣學、氣候學、大氣物理學、大氣化學等，成為一門多分支的綜合性學科。從此，人們可以應用大資料、雲端計算等科學技術手段對其進行數值模擬、數值試驗等，進而預測未來幾天甚至一年的大氣、氣候狀態變化。大氣科學的發展趨勢，將不斷提高它為人類社會服務的能力，如提高天氣和氣候預報的準確率、為氣象資源開發和利用提供可靠的科學依據，其經濟效益和社會效益將大大提高，能更好的為人類服務。
3發展的戰略措施
3.1.重視學科交叉發展及科研研究
多學科的相互交叉發展有助於科學研究的新突破。當前國際的地球科學的的發展趨勢便是通過開展多學科的互動研究，綜合利用，取得快速發展。目前，大氣學的科研究重點是大氣系統中不同介質的彼此關係，相互作用，通過研究其出現的大氣圈、水圈、岩石圈、低溫圈和生物圈等之間的相互作用，將會取得巨大的成就。多學科，多領域的共同發展，相互滲透使得大氣科學的發展具有綜合性。因此要重視多學科的交叉發展，加強各科的科研研究。
目前我國的一些科研機構和學術團體已開始了綜合性科學問題研究和多學科共同發展，例如我國正在制訂國家氣候計劃和國家地圈-.生物圈計劃。在以後的科技活動中，應加強多學科、多領域的相互交叉，推動大氣科學的研究，為其規劃好交叉學科的體質發展，制定相應措施，保證有條件的綜合性大學的經費，並建立以大氣科學為主的多學科的研究中心。
3.2.加強技術應用，加強理論研究
大氣科學的發展是建立在多個學科領域和科學技術的發展的基礎之上。多學科的發展直接或間接的促進了大氣學科的發展。今後的大氣科學要想取得好的進展，必須要重視科學技術的發展與應用。最近有人將非線性物理學中的`突變論和耗散結構理論及協同學稱為科學的新三論，並代表了新的科學革命。突變論是在拓撲學、奇點論的基礎上，通過描述系統在臨界點的狀態來研究非線性突變現象；耗散結構理論研究的是一個系統從混沌向有序轉化的機理、條件和規律；協同學則是通過分析類比，來描述各種系統和運動現象從無序向有序轉變的共同規律。新三論的發展和應用將使我們對非線性大氣過程的物理本質加深認識，會促進大氣科學的發展。隨著非線性數學、非線性物理學的發展與研究，在大氣湍流、大氣隨機過程和確定性過程轉化，天氣預報和人工影響天氣等將產生新的理論概念和科學方法，使大氣科學的研究、大氣狀態改變和天氣預報等方面有所突破。
3.3注重資訊化應用，使氣象發展現代化
資訊科學技術的快速發展與應用，使許多的學科領域有了重大的突破。在國際上，世界天氣監視網的發展和一系列綜合觀測實驗研究成果，以充分說明資訊科技對大氣科學的重要作用。目前，我國在一些關鍵的技術問題方面還有不足，與之相比存在較大差距。因此，為加強我國在大氣科學領域的發展，必須重視資訊科學技術的發展與應用，利用大資料、雲端計算等先進的技術，來發展我國的大氣監視網路工程，從而促進氣象業務發展和科研領域的資訊化、現代化。在今後的全球觀測中，中長期數值天氣預報和氣候研究對全球均勻解析度氣象水文資料等相當重要，因此，極軌和地球靜止氣象衛星全球觀測系統以及相應的地面通訊處理和反演系統的發展也尤為重要，同時注重國際間的合作，發展全天候高精度的空間遙感技術理論和方法。
另外，飛機探測技術的發展也相當重要。在全天氣雷達網布局當中發展多種遙感手段，加強遙感技術方面的應用，充分利用資訊科技、大資料技術和網路技術等，使遙感技術更快的應用到大氣科學的探測當中，幫助解決研究過程中的氣象資料等問題
在氣象通訊技術方面，應加強多部門的協作，在通訊技術等科學技術發展的基礎上實現氣象通訊的智慧化發展。
4技術發展
隨著新的科學技術的發展與應用，尤其是電子計算機和氣象衛星的應用，大氣科學有了突飛猛進的發展，主要表現在以下兩個方面：
4.1通過不斷應用新的探測技術，使大氣科學的探測範圍進入了廣度廣、精度精的新階段。對氣象衛星、氣象火箭和鐳射、微波、紅外等遙感探測技術手段應用，對大氣的觀測能力加強了，觀測廣度擴充套件了。氣象衛星在大氣層外進行巨集觀的探測大氣，觀測範圍加大，觀測內容多樣。氣象衛星已成為當代以及未來大氣科學發展的關鍵技術手段。
4.2通過對電子計算機的應用，大氣科學研究已經進入了定量實驗研究的新階段。大型高速電子計算機的發展，解決大氣中各種條件的相互影響以躍變形式存在的非常複雜的非線性問題。要對幾星期、幾個月或者一年以後的大氣狀態預測，需通過高速計算機獲取和處理過去和現在的氣象資料，提高天氣預報和氣候預測準確度。電子計算機是現代大氣科學發展的另一技術手段。
5 結論
通過以上的探討，大氣科學的發展既是挑戰，又是機遇。只有通過不懈的努力，才能取得巨大的成就。我們要以振興中華的革命精神，努力發展大氣科學的研究，使我國的大氣科學研究水平能夠躋身世界先進水平。通過在科學技術、理論研究和實踐應用等方面相互發展的基礎上，不斷加強和完善我國大氣科學的發展道路。為此，必須加強氣象科學戰略發展，以及重視資訊科技和電子計算機技術的應用。尤其是大氣科學發展戰略研究.
參考文獻
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地理資訊科學論文範文二
論文題目：《大氣科學概論》課程教學改革探討
摘 要： 《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課程，其重要作用在於使學生對大氣科學有全面、概略的瞭解，起著構築專業知識結構基本框架的作用。根據《大氣科學概論》的課程特色和所學專業特點，探討多種方式開展教學，旨在調動學生主動學習大氣科學專業基礎知識的積極性，培養學生的認知能力和思維能力，為學生將來的業務需求和科學研究打下基礎。
關鍵詞： 《大氣科學概論》 課程建設 人才培養
《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課程，通過介紹大氣科學的基本概念和基本知識，對專業課程中詳細討論的大氣現象及其本質進行初步的描述和解釋，將科學性和趣味性相結合，目的在於激發學生學習大氣科學的熱情和興趣，使學生形成正確的大氣觀，形成人與環境協調、可持續發展的科學素質，最終為後續的專業課程學習和知識框架搭建打下基礎。大氣科學是一門綜合性很強的課程，具有跨學科的特點，是靠多學科滲透和交叉發展起來的，不僅涉及物理、化學、流體力學、數學等學科，還與地球科學、社會科學、生態科學等方面有著密不可分的關係[1]。因此，這門課既可以作為大氣科學各專業的學科基礎課，又可以作為環境科學、海洋科學、遙感科學及雷電科學等其他專業的選修課。教師教好該課程，注重課程教學的改革，對培養優秀大氣人才有著重要的作用。筆者根據近兩年在本科課程教學中的經驗，分析課程現狀，探討教學中待解決的問題，以期強化該課程的教學效果。
一、教學內容的安排
在教材的選取上，南京資訊工程大學大氣物理學院已結合自身的學科發展優勢，聯和中國氣象局共同撰寫了精品教材《大氣科學概論》。同時根據不同大氣類專業的教學計劃結合其他課程如大氣物理學、大氣環境學、大氣探測學和大氣化學等相關知識，給予一定的內容拓展，使得上課內容和後續專業課程有機聯絡。課程組按照教學大綱確定教學內容，製作專業的PPT、Flash課件，有利於學生理解知識點。課件要直接，形象生動，條理性強，並多插入圖片以豐富內容，吸引學生的注意力。搭建專門課程網頁，相關的教學大綱、教案、思考題、指導書、試題等實現上網並免費開放，同時爭取將課件、授課錄影等上網開放。學生們還可以利用網路與教師進行交流、答疑。
該門課程分為四大部分：基礎篇、探測篇、預報篇和應用篇。基礎篇包括大氣成分與結構、大氣現象、大氣系統的能力收支與平衡、大氣運動的規律與特徵；探測篇包括常規氣象觀測、天氣雷達、氣象衛星原理及應用、大氣探測新技術；預報篇包括氣旋和反氣旋、氣團和鋒、天氣預報的基本方法和技術、季風和中國雨帶、厄爾尼諾與南方濤動、氣候變化；應用篇包括農業氣象、氣象能源、交通氣象、健康氣象、防災減災等內容。課程的教學內容根據專業不同，進行內容體系的構建與取捨。大氣科學專業為32課時，其他相關專業為16課時。在講授過程中重視課本知識與科學研究工作的有機結合，及時反映本學科領域的最新科技成果，鼓勵教師參加和關注科研動態及新技術、新方法的應用效果，廣泛吸收先進的教學經驗。
二、教學手段和方法的改革
《大氣科學概論》課程內容相對枯燥繁雜，高效的教學手段和方法在教學過程中顯得尤為重要。
首先，在教學過程中注重遵循啟發式教學原則。為了強化教學效果，在每個章節開講之前，先以提要的形式對本章內容興趣性引入，並將章節中的重點、難點告知學生。各章結束之後，佈置思考題和練習題，加強課堂知識的鞏固。面對大氣科學大量的知識內容，在有限的課時內，如果各個知識點都講得面面俱到，學生反而就會學得吃力，學習興趣下降。因此，教師在備課時先對授課內容進行分析，篩選出哪些內容必須在課堂上詳細講解，哪些內容學生課下可以自學完成。教師要引導學生認識本門課的重要性，注重啟發式教學，讓學生善於發現問題、思考問題、解決問題。這種方法可以摒棄過去所有章節都在課堂上詳細講解“滿堂灌”、“填鴨式”的教學方法，在有限的學時內極大地豐富了教學內容，使教學內容分出層次，並取得了好的教學效果。
其次，在教學過程中注意培養學生個性和創新能力。針對一些學生缺少學習主動性的情況，採取設疑、課堂討論等方式活躍課堂氣氛。引導學生閱讀，查詢資料，培養學生的基本科學素養。將學生分為若干個小組，由教師提供研究專題，每組同學根據自己的所選課程專題去圖書館或上網蒐集材料，製作PPT，在課堂上將專題小組的研究成果講演給其他同學，挖掘學生的學習潛力，鍛鍊學生之間相互協作的能力。
再次，在教學過程中緊跟相關學科的發展前沿，隨時更新相關的教學內容。教師應時刻關注國內外最新的、最具有代表性的研究成果，並將這些內容及時介紹給學生。在不影響大綱要求的課程結構的前提下保持課程內容的生動性。利用多媒體教學方式，如播放一些有關氣象的電視錄影片《龍捲風》、《北極光》等，給學生提供了感性材料，使教學過程形象生動。
三、師資隊伍建設
師資隊伍是教學主體之一，師資梯隊的建立是保證教學過程穩定和連續的基本條件。教學和教研活動以《大氣科學概論》課程小組為單位統一安排、集中處理。課程由學術造詣高、教學經驗豐富的教授作為課程組長，指導具有研究生學歷的青年教師，逐步形成一支高階、中級、初級職稱結構分佈合理、教學水平高、可持續發展的教師梯隊。同時要提高教師的業務素養。科學研究及氣象業務需求要求高校教師在教學過程中必須不斷提高自身教學水平，不斷用最新的科研成果武裝自己，這就需要教師開展一定的科學研究。教師通過嚴謹的科研工作可以提高對課本知識點的認識，加深理解，將有助於提高教學質量和學生的學習興趣。
四、課程考核方式的改革
作業和考試是鞏固教學內容和檢驗教學效果的必要手段。對教學中的重點內容，通過課堂練習與課外作業的形式加強鞏固，考試的內容是平時作業所涉及內容中的重點。針對前沿科學問題，引導學生展開文獻閱讀與小組討論，完成讀書報告一篇。改變過去一次性考試定成績的考試模式，注重考核學生對知識的應用能力、綜合能力和創新能力。將理論課成績分為兩部分：平時成績佔30%，其中作業佔10%，討論佔10%，課程論文佔10%；期末閉卷筆試佔70%。依據《大氣科學概論》課程的特點，期末考題共分為七類：填空、單項選擇、判斷正誤、名詞解釋、簡述、論述、計算題，各類之間可重新組合。題庫包含各類考題約400道，可以滿足對學生學習情況進行考查的要求。通過考試，可以檢驗學生對所學內容的掌握程度，也可以反映教師在教學過程中存在的若干問題。
五、結語
《大氣科學概論》是大氣科學基礎教育的一門啟蒙課，該課程以傳播大氣科學基礎理論知識為主，是大氣科學教學體系中的先導性課程，起著構築專業知識基本框架的作用。一名合格的授課教師在具有紮實的基礎理論和科研實踐經驗的同時，還應不斷總結教學經驗，採取有效的教學方式調動學生主動學習的積極性，培養學生的思維能力、創新能力和實踐能力。
參考文獻：
[1]何金海，郭品文，銀燕，申雙和編著.大氣科學概論.氣象出版社，2012，（5）.