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气象自动监测站以及人工监测站流入全国各地校园,提升教学品质

发布时间:2019-10-08 阅读:141

关键词:校园气象监测站,中小学气象自动监测系统,科学研究多功能气象监测系统,气象检测仪,智能型气象在线监测系统

1           校园气象站概述

1.1          前言

1901年我国中小学正式设立地理课程以来,气象科学就一直是《地理》教科书中的内容,那时气象科学并没有成体系地传授给学生。

直到20世纪30年代初,气象站被逐渐引进中小学校园,气象观测成为课外兴趣活动之一,激发了无数青年对天气和物候现象的研究。

新中国成立后,党和国家非常重视中小学的科学普及与气象科学教育,校园气象站如雨后春笋,在各地中小学校园里纷纷建立。随着我国教育改革的不断深入和发展,校园气象站已经成为贯彻落实党中央、国务院“科教兴国”战略和对中小学生实施“科技教育”的载体与平台。

教科书从小学到高中气象科学方面的内容的比重一直在不断增加,越来越多的气象科普馆和校园气象站在各地纷纷建成,可见气象科学教育的重要性,以及国家对这一块的高度重视。

经过半个多世纪的发展,我国的校园气象站基本上形成了地面气象人工观测站、地面气象自动观测站和地面气象综合观测场等三大规模结构格局,目前还没有实现大规模的联网。

1.2          我国校园气象站的作用以及发展的规模和现状

现有传统校园气象站基本上是沿袭气象局地面气象观测站的方式建设,相当于当地气象局的一个下属地面气象观测站,是一个“技术型”和“工作型”的场地,而不像一个“科普型”的平台。

新时期校园气象站应当成一个“科普型”的育人平台。“校园科普气象站”应当成为满足地理教学的实际需要,提高青少年学生的科技意识,优化校园科技教育环境,活跃学生的课余生活,进行科学素质教育,进行地理科学探究和实践活动,进行气象防灾减灾、安全防范、灾害自救的科普教育及技能培训,进行应对气候变化、践行低碳生活的理念科普宣传的平台。

在调查中发现,已建成的校园气象站严重缺乏经过专业培训的地理辅导教师,这也成为制约校园气象站发展的原因之一。

校园气象站缺少社会化的建站机制。校园气象站的建设和运行,需要大量的资金和人力。据国家气象局公共气象服务中心科普室2009年底的调查数据显示,校园气象站的建设与地域和经济发展状况没有多大关系,而是与政策扶持有关、与重视程度有关,目前仅有0.3%的中小学拥有科普气象站。

1.3          新型校园科普气象站的概念模型设想

新型校园科普气象站的概念模型 概念模型:由政府在中小城市建“气象科普馆”,用市场化的方式在广大中小学建“校园科普气象站”,即“1个气象科普馆+n个校园科普气象站”。

“校园科普气象站”归具体学校管理。让专业气象科普技术公司负责建造。由地理教师任辅导教师,“气象科普馆”义务对本地区的“校园科普气象站”做技术支持和科普辅导,义务对本地区的辅导教师进行培训。这种1+n的模式将会极大地推动课堂教学和气象科普的发展。

校园科普气象站按小学、初中、高中、大学分级建站,从硬件配置到科普内容应该体现出差异,各有偏重。每个校园科普气象站除“多要素气象地面观测站”室内和室外部分外,其教学和科普内容应当与课堂教学内容相衔接,与学生年龄段相适应进行分级。

1.4          气象灾害防御条例-摘录

第七条 地方各级人民政府、有关部门应当采取多种形式,向社会宣传普及气象灾害防御知识,提高公众的防灾减灾意识和能力。

学校应当把气象灾害防御知识纳入有关课程和课外教育内容,培养和提高学生的气象灾害防范意识和自救互救能力。教育、气象等部门应当对学校开展的气象灾害防御教育进行指导和监督。

第八条 国家鼓励开展气象灾害防御的科学技术研究,支持气象灾害防御先进技术的推广和应用,加强国际合作与交流,提高气象灾害防御的科技水平。

对在气象科普推广教育工作中先进单位和先进个人,按照有关规定给予表彰和奖励。

1.5          校园科普气象站提升教学品质

科普气象站借助外力,整合资源,拓展气象科普教育外延。可以邀请气象局、教育局领导前来考察指导气象科普教育工作,同时媒体聚焦广泛报导能够更好的宣传校园气象科普教育工作,提升学校教学品质及完善教育设备种类,丰富教学生活;另一方面可以提高学校在区、市、省的综合考评成绩,创建“气象科普特色学校”。

2          校园科普气象站组建构成

2.1          结构图

人工观测站:培养学生动手观察能力,培养兴趣爱好。

气象哨(也称为:气象工作室或气象站数据监测室)

1.1          配置一览表

 

标准校园气象站配备多功能自动气象观测站、人工观测仪器和气象哨(气象工作室)等构成。自动气象观测站可以通过遥测手段将风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、辐射、日照等8大天气要素的全天候自动记录并自动输入计算机,每1分钟汇报一次,还可通过特制软件与校园网联机;通过人工观测能直接获取Z高温度、Z低温度、干湿球温度、气压、雨量、蒸发等天气要素准确资料;可以查阅全年、全月、全天任何时间的气象资料;能作出单站气象预报和绘制天气图;可以批量接纳学生群体的学习与探究;能定期对学生群体进行气象科普教育。

2.2.1 PH-CWS5 校园气象站(自动观测站)

类型

名称

型号

作用/说明

传感器

风速传感器

PHWS

风的速度,单位用m/s表示;
风的大小用风级表示;

风向传感器

PHWD

风向是指风吹来的方向

大气温度传感器

PHQW

空气温度也就是气温,表示空气冷热程度;单位用℃表示

大气湿度传感器

PHQS

大气湿度就是指空气中的潮湿程度,单位用RH%表示

大气压力传感器

PHQY

大气压力是大气层中的物体受大气层自身重力产生的作用于物体上的压力。单位用hpa表示

雨量传感器

PHYL

雨量,就是在一定时段内,降落到水平面上的雨水深度。用雨量计测定。以mm为单位。

辐射传感器

PHJYZ

太阳辐射是指太阳向宇宙空间(这里所指太阳向地球)发射的电磁波和粒子流。单位用瓦/平方米

日照时数传感器

PHRSS

日照时数是指太阳每天在垂直于其光线的平面上的辐射强度超过或等于120W/m2的时间长度。

选配

/

选配PM2.5、噪声传感器

防护罩

轻型百叶箱

PH-BXY2

安置温度、湿度仪器并使其免受太阳直射或者雨淋,而又保持适当通风的白色箱子。

记录仪

数据采集仪

PH-CWS5

现场气象站数据存储、记录、采集等功能;可保存3年以上的数据;

软件

气象站科普软件

PH

数据分析、处理、显示、统计、打印、报表等功能

供电

太阳能供电

PH-30W25AH

利用太阳能发电:绿色清洁能源,低碳环保,培养学生环保意识

通讯

数据通讯

/

将气象站数据发送到气象工作室等作用;可选GPRS通讯、校园网通讯(WIFI)、RS485等通讯方式。

安装固定

支架防护箱

PH-35

固定支架及防护箱,气象标准

防雷

避雷设备

必备,避免气象站被雷击,防止学生受到伤害。

选配

LED

PH-LED

选配LED户外屏,发布实时气象信息和公告等内容。

选配

护栏

/

观测站围栏(护栏)

 

1.2          分项介绍

 

“小学站”要结合气象自然知识的教学实践、生活安全防范的教学实践,利用校园“气象地面观测站”使小学生了解各类物候和天气现象,能够看懂电视气象预报节目,突出气象自然灾害的正确避险和防范教育,在通俗性和趣味性上下功夫。

“初中站”要结合物理、地理和科技知识的教学实践,利用校园科普气象站平台,能够“看云识天气”,能够理解和解释部分“天气谚语”,探索各种天气和物候现象的科学道理,突出各类危险伤害和天气自然灾害的正确避险和自救,在趣味性和动手能力上下功夫。

“高中站”要结合高中物理、化学、地理等学科的教学实践,校园科普气象站利用国家气象局现有互联网上资源,建立“互联网气象预报室”,使高中生能够看懂气象云图和天气图,能够对气候变化、空气污染、低碳生活等概念有所了解,对陆地水文和自然地理地貌有所了解,突出各类抢险和救援知识的应用,在知识与实际运用结合上下功夫。


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