污染事件中大氣環境監測預警虛擬仿真實驗是南京信息工程大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：污染事件中大氣環境監測預警虛擬仿真實驗
- 建設院校： 南京信息工程大學
- 課程負責人： 郭照冰
- 授課教師：安俊琳、康漢青、侯雪偉、張澤鋒
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
南京信息工程大學是國家“雙一流”建設大學，是江蘇省高水平大學建設重點支持高校。大氣科學在教育部一級學科評估中蟬聯全國第一，獲評A+等級。2013年 “大氣科學與環境氣象實驗教學中心”和“大氣科學與氣象信息虛擬仿真實驗教學中心”獲批為國家級示範中心; 2016 年“地球科學虛擬仿真實驗教學共享平台”獲批為江蘇省唯一的地學類省級共享平台。多年來，學校在“能實不虛，虛實融合”的實踐教學理念指導下，堅持對實驗教學平台、課程體系等方面積極進行教學改革和探索，並取得了豐碩成果。為此，2017年教學團隊榮獲“江蘇省教學成果獎(高等教育類)”二等獎。.
本實驗主要內容是大氣污染物傳輸擴散理論，是氣象學、邊界層氣象學、污染氣象學和大氣環境學中非常重要的基本概念，定量計算污染物在大氣中的傳輸情況是大氣污染物治理的重要基礎內容，對研究城市污染物形成機理，超大城市環境容量，制定城市大氣污染物減排策略具有重要的理論意義。本實驗課程獲2021年“首批江蘇省一流本科課程”稱號。
教學目標
南京信息工程大學依託大氣科學與氣象信息國家級虛擬仿真實驗教學中心，開展了“污染事件中大氣環境監測預警虛擬仿真實驗”項目建設。重點面向《污染氣象學》、《邊界層氣象學》、《大氣環境監測》等專業核心課程的關鍵知識和能力要求，通過虛擬仿真實驗平台，依託虛擬仿真、多媒體、人機互動、資料庫等技術，構建沉浸式的大氣環境監測試驗環境和高度仿真的實驗設備載入。
通過本虛擬仿真實驗，學生可掌握以下知識:
(1)監測方案設計:熟悉大氣擴散能力數值計算分析，掌握大氣穩定度確定方法、基於各類天氣條件、污染物類型、源強源高影響等特徵的方案設計技能。
(2)觀測系統搭建:掌握觀測儀器搭載選擇、探空過程操作控制方法。
(3)試驗結果分析:掌握大氣穩定度、擴散參數、地面最大濃度及離源距離、污染物超標預警範圍計算分析方法。通過實驗項目的設計，培養學生能力水平，達到以下教學培養目標:
(1)知識目標
通過對污染事件中大氣環境監測預警試驗各技術環節及實施過程的完整模擬。輔以大量互動練習及操作，強化學生對污染氣象學等課程中與環境監測預警試驗各技術環節相關的知識點的理解，包括大氣穩定度對煙雲擴散的影響分析、地面最大污染物濃度出現的距離和時間等。
(2)素養目標
熟悉常用大氣垂直觀測試驗的現場實施流程，掌握開展實際系留汽艇觀測所鵒的基本技能。包括試驗方案的制定、觀測系統的搭建、實驗過程的實施、觀測數據的採集及實驗結果的整理等。
(3)能力目標
通過三維動畫模擬環境事件發生、觀測設備的組裝及組織實驗流程，強化學生的直觀感知。激發學生的學習興趣，促進學生進行“探究式、自主式”學習，培養學生的創新能力、動手能力，確保學生在畢業後能綜合運用所學知識和技能，快速開展突發環境事件應急處置的工作要求。
(4)思政目標
將專業知識與思政元素相結合，以大氣環境監測學習為主線，在提升預警能力的同時，加強防災減災和生態文明意識,提高防範災害風險的能力，達到立德樹人的目的。
本實驗團隊已多次參與或實施了多種類型的大氣環境污染預警項目,積累了大量觀測實踐設計資料、實測數據與多媒體素材，為本虛擬仿真項目的實施提供了有力的理論和實踐支撐。通過本虛擬仿真實驗，學生能夠完整了解實際大氣環境監測預警實驗的核心技術環節，掌握所需的理論知識和基本技能，豐富了實驗教學內容，提升了學生外場實踐能力。
綜上。本項目注重對學生社會責任感、創新精神、實踐能力和終身學習能力的綜合培養，注重知識傳授、能力培養和.素質提高的協同實施。對於全面推進以學生為中心的研究性和創新性實踐教學，調動學生參與實踐教學的積極性和主動性，激發學生的學習興趣和潛能，增強學生創新創造能力和實踐能力。
