大气科学

中国普通高等学校本科专业

大气科学（Atmospheric Sciences）是一门普通高等学校本科专业，属大气科学类专业，基本修业年限为四年，授予理学学士学位。

设置背景

气象学是自然科学的发生和发展的开始，自然科学与应用技术推进了大气科学理论的科学化和系统化，逐渐出现了天气学、大气动力学、气候学诸多学科。大气科学是研究大气的结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律和大气的各种现象（包括人类活动对它的影响）以及如何运用这些规律为人类服务的一门学科。

大气科学是地球科学的一个组成部分，其研究对象主要覆盖整个地球的大气圈及其与其他圈层的相互作用。此外，大气科学还研究太阳系其他行星的大气，大气科学在国家建设和发展中具有重要的地位与作用，天气变化、气候异常以及空气污染同人类的生活和生产活动密切相关。研究大气的运动规律，开展科学的天气预报、气候预测以及大气污染控制，可以极大地减少经济损失，保护人体健康和财产安全。

发展历程

1998年，教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》，大气科学专业位列其中，专业代码为070901，与应用气象学专业共同组成大气科学类专业。

2012年，教育部颁布《普通高等学校本科专业目录（2012版）》，大气科学专业专业代码由070901变更为070601，属大气科学类专业。

2018年，教育部高等学校教学指导委员会发布了《本科专业类教学质量国家标准》，大气科学专业授予理学学士学位，学制为四年。

2020年，教育部颁布《普通高等学校本科专业目录（2020版）》，其中大气科学为理学门类专业，专业代码为070601，属大气科学类专业，授予理学学士学位，修业年限为四年，与应用气象学专业共同组成大气科学类专业。

培养目标

大气科学专业培养具有良好的科学、文化素养和高度的社会责任感，系统掌握大气科学基础知识、基本理论和基本技能，富有创新意识和实践能力，能够在大气科学及相关领域从事教育、科研、技术研发等工作的高素质专门人才。

培养规格

学制：四年

授予学位：理学学士

参考总学时或学分：总学分为150-160学分，总学时为2400-2560学时。

具有正确的人生观、价值观和道德观，爱国、守法、诚信、友善；具有高度的社会责任感；具备良好的科学、文化素养；掌握科学的世界观和方法论，掌握认识世界、改造世界和保护世界的基本思路和方法；具有健康的体魄、良好的心理素质、积极的人生态度；能够适应科学和社会的发展。

（1）系统地掌握大气科学的基础知识和基本理论。

（2）熟练掌握大气科学实验的基本技能。

（3）了解大气科学的发展历史、学科前沿和发展趋势；认识大气科学在经济社会发展中的重要地位与作用。

（4）初步掌握大气科学研究的基本方法和手段，初步具备发现、提出、分析和解决大气科学及相关问题的能力。

（5）掌握该专业所需的数学、物理学等学科的基本内容，了解地球科学、环境科学等相关领域的基础知识。

（6）具有高度的安全意识、环保意识和可持续发展理念。

（7）掌握必要的计算机与信息技术，能够获取、处理和应用大气科学及相关信息。除此之外，还需掌握1门外语，具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力；具有较强的学习、表达、交流和协调能力及团队合作精神；其有一定的创新意识和批判性恩维；初步具备白主学习、自我发展的能力，能够适应科学和经济社会发展。

各高校应根据自身的定位和人才培养目标，结合学科特点、行业和区域特色以及学生发展的需要，在上述业务要求的基础上，强化或者增加某些方面的知识、能力和素质要求，形成人才培养特色。

掌握体育运动的一般知识和基本方法，形成良好的体育锻炼和卫生习惯，达到国家规定的大学生体育锻炼合格标准。

课程体系

总体框架

大气科学专业知识体系包括通识类知识、学科基础知识、专业知识。实践性教学环节主要包括实验、实习、科考、毕业论文（设计）、科研训练等。

学分设置：必修课85~95学分，选修课45-55学分，毕业论文（设计）10学分。

各高校应依据自身办学定位和人才培养目标，以适应社会对多样化人才培养的需要和满足学生继续深造和就业的不同需求为导向，积极探索研究型、应用型、复合型人才培养，建立多样化的人才培养模式及与之相适应的课程体系和教学内容、教学方法，设计优势特色课程，提高选修课比例，由学生根据个人兴趣和发展进行选修。

理论课程

理论课程在总学分中所占的比例不超过80%。其中公共基础教育55~60学分，通识素质教育1025学分，学科基础教育40~45学分，专业知识教育35~40学分，其中数学与自然科学类课程至少占总学分的15%。课程的具体名称、教学内容、教学要求及相应的学时、学分等教学安排，由各高校自主确定同时设置体现学校、地城或者行业特色的相关选修课程。

除国家规定的教学内容外，人文社会科学、外语、计算机与信息技术、体育、艺术等内容由各高校根据办学定位和人才培养目标确定。

主要包括大理学和大地学两方面的学科基础知识。

大理学包括数学和物理学。针对大气科学专业的数学知识体系主要包括微积分、常微分方程、线性代数、概率论数理统计四个方面基础知识；物理学知识体系主要包括力学、热学、电磁学、光学、近代物理、数理方法六个方面基础知识。大理学教学应符合教育部相关课程教学指导委员会制定的基本要求，各高校可根据自身人才培养定位提高教学要求，以加强学生的相关基础。

大地学中大气科学的基础知识体系包括大气科学基本理论、地球科学基本理论、海洋科学基本理论环境科学基本理论、地理信息系统基本理论五个方面基础知识。大地学教学内容应符合教育部大气科学教学指导委员会制定的基本要求，各高校可根据自身人才培养定位提高教学要求，以加强学生的相关基础。在讲授相应专业基本知识领域和专业方向知识时，应讲授相关的专业发展历史和现状。

必须具备大气物理学、流体力学、动力气象、大气探测、天气学、气候学、数值天气预报、气象统计预报、计算方法、大气化学等基础专业知识。

核心课程体系是实现专业人才培养目标的关键。其包括大气科学概论（60）、流体力学（60）、动力气象（60）、大气探测（60）、大气探测实验（60）、天气学原理（60）、天气学实验（60）、现代气候学基础（60）、数值天气预报（60）、气象统计预报（60）、计算方法（60）以及其他特色课等。（括号内数字为建议学时数）

核心课程的名称、学分、学时和教学要求以及课程顺序等由各高校自主调整，标准不做硬性要求。

实践教学

实验训练方面应从实验目的开始，了解实验原理，熟悉实验步骤，到最后撰写实验报告。实习和科考注重培养学生的动手能力和对专业知识有进一步的、更为直观和感性的认识。科研训练和毕业论文（设计）着重培养学生发现科学问题、分析问题和独立解决问题的能力。实践教学比例不低于25%。应加强大气科学实验室安全意识和安全防护技能教育，注重培养学生的创新意识和实践能力。

应构建包含大气探测实验、天气学实验、大气物理、大气化学的实验教学体系，其中综合性实验和研究性实验的学时不低于总实验学时的20%。除需多人合作完成的内容外，学生应独立完成规定内容的操作。除完成实验教学基本内容外，应建设特色实验或者特色实验项目，满足特色人才培养的需要。各高校应根据人才培养目标，构建完整的实习（实训）、创新训练体系，确定相关内容和要求，多途径、多形式完成相关教学内容。

教学条件

教师队伍

专任教师数量和结构满足该专业教学需要，生师比应不高于15:1新开办专业至少应有10名专任教师，在30名学生基础上，每增加30名学生，须增加1名专任教师专任教师中具有硕士、博士学位的比例应不低于50%。专任教师中具有高级职称的比例不低于30%。

忠实履行教书育人职责，主动承担教学任务，积极推动教学研究、教学改革和教学建设，积极推动教师专业发展，不断更新教育理念，改进教学方法，按照教育教学规律开展教学。

具有大气科学或相关学科的教育背景，熟练掌握课程教学内容，能够根据人才培养目标、课程教学的内容与特点、学生的特点和学习情况，结合现代教学理念和教育技术，合理设计教学过程，做到因材施教、注重效果。

主动关心学生成长，加强与学生的沟通和交流，对学生的学习、生活、人生规划提供必要的指导。以科研带动教学，积极参与科学研究，不断提高学术水平，掌握大气科学发展的最新动态，不断更新教学内容，指导学生课外学术和实践活动，培养学生的创新意识和实践能力。

各高校应建立基层教学组织，健全教学研讨、老教师传帮带、集体备课和教学难点重点研讨等机制。实施教师上岗资格制度、青年教师助教制度、青年教师任课试讲制度；实施青年教师培养计划，建立高效的青年教师专业发展机制，使青年教师能够尽快掌握教学技能，传承学校优良教学传统。

建立相应机制和平台，加强教育理念、教学方法和教学技术的培训，提高专任教师的教学能力和教学水平。

设备资源

1.具备大气科学实验教学中心，能够满足天气学实验、天气预报和分析、大气探测、大气物理学、大气化学等课程的基本教学需求。

2.具备高性能计算资源，满足数值天气预报、气象统计预报、计算机程序设计、计算方法等课程的基本教学需求。

3.具备满足教学需要、相对稳定的校内或校外实习基地。应根据学科特色和学生的就业去向，与科研院所、学校、企业加强合作，建立具有特色的实践基地，满足相关专业人才培养的需要。

4.具备一定数量的国家、教育部或省市的实验室或研究中心，能够满足教师和学生的基本科研需求。

1.通过手册或者网站等形式，提供该专业的培养方案，各课程的教学大纲、教学要求、考核要求，毕业审核要求等基本教学信息。

2.提供必要的大气科学类及相关学科的图书资料，生均专业图书量不少于30册，生均年专业图书进书量不少于1册。凡是折合在校生数超过500人的，当年进书量超过500册即可。每种电子图书按1册图计算。

3.提供主要的数字化专业文献资源、数据库和检索这些信息资源的工具，并提供使用指导建设专业基础课、专业必修课的课程网站，提供一定数量的网络教学资源。

教学经费

教学经费投入较好地满足人才培养需要，专业生均年教学日常运行支出不低于1200元。新办专业应保证充足的专业开办经费，专业教学科研仪器设备总值不低于300万元，且生均教学科研仪器设备值不低于5000元；近年年均更新教学科研仪器总值不低于设备总值的10%；有充足的仪器设备运行维护费，满足日常实验教学需求。

已办专业除正常教学运行经费外，应有稳定的专业建设经费投人，满足师资队伍建设、实验室维护更新、图书资料、实习基地建设等需求。

质量保障

各高校应对主要教学环节（包括理论课、实验室课等）建立质量监控机制，使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态；各主要教学环节应有明确的质量要求；应建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制，评价时应重视学生与校内外专家的意见。同时，具有保障教授给本科生上课的机制，教授上课率不低于90%；具有专业基本状态数据监测评估体系，能够开展专业评估和专业认证；其有专业学情调查和分析评价机制，能够对学生的学习过程、学习效果和综合发展进行有效测评，强化学生评估主体地位，评教制度完善，提高教学效果；具有完善的学习困难学生帮扶机制；具有毕业生、用人单位、校外专家参与的研讨和修订专业培养目标、培养规格和培养方案的机制，专业培养定位和规格适应学生和社会发展的需要。

各高校应建立毕业生跟踪反馈机制，及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业满意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等；应采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析，并形成分析报告，作为质量改进的主要依据。

各高校应建立持续改进机制，针对教学质量存在的问题和薄弱环节，采取有效的纠正与预防措施，进行持续改进，不断提升教学质量。如定期举行学生评教和专家评教活动，及时了解和处理教学中出现的问题；定期开展专业评估，及时解决专业发展和建设过程中的问题，专业建设水平不断提高；定期举行毕业生、用人单位意见征求活动，吸纳行业专家参与专业教学指导工作，形成定期修订完善培养方案的有效机制。

培养模式

随着中国高等教育发展迅猛，云南大学立足西部育人资源长期相对匮乏的现实，提出“科研赋能育人，教学融通学术”的科教融合育人新理念，围绕“立德树人，如何培育创新人才，提升质量”这一时代命题，于2014年联合中科院大气物理研究所创办全国首个大气科学菁英班，以培养创新能力突出的大气科学本科英才为目标，融合高校育人体系完备、中科院科研资源雄厚的优势，组建了科教融合的高水平师资团队，构建“云大-大气所科教融合育人”模式。多措并举培养创新人才，创建多元融合的人才培养课程体系，及时把科研成果与科研实训有效融入理论和实践课程体系。采用创新能力“3+1”进阶培养路径，学生前三年在云大构建知识体系、掌握方法技能、培育研究能力，最后一年在中科院综合训练、强化独立研究能力。围绕创新能力培养成效，创新评价体系，量化检验培养过程对培养成效支撑度，诊断问题，反馈提升质量。

成果实施9年，菁英班学生课业成绩优秀，科研创新潜质好，升学效果显著。学生的英语水平、数理基础和计算机应用能力普遍优秀；87%的学生具有组建团队、参加创新创业项目的经历，85%的学生在各类竞赛中获得省部级以上奖励，毕业论文的平均优秀率达60%，创新意识、团队协作能力强；菁英班毕业生多年平均升学率为91.8%，其中85%以上的学生进入一流院校攻读硕博研究生。

代表院校：云南大学

“拔尖班”以名师大家为引领、以学生为主体，系统整合优质育人资源，重构课程和科研创新训练体系，深化国际交流合作，探索拔尖学生培养模式改革，全面推进四化（小班化、卓越化、国际化、个性化）、三制（导师制、书院制、完全学分制）、两融合（多科融合、科教融合），培养追求大气科学梦想，投身气象事业，能够跻身国际一流科学家队伍，并引领未来气象事业发展的领军人才。

在大气科学拔尖学生培养过程中，根据学生个体发展潜力和兴趣提供独一无二、专人定制的课程设置，学生可以在全校范围内进行选课，最大限度激发学生发展潜质和探索精神。同时学生可自主提议和设计“专业提升课”课程项目，实现个人意愿兴趣同课程教学的契合统一。同时以院士、杰青等为带头人，组建多学科优质师资团队，促进学科的交叉与融合，着力打造大气科学、大气探测、大气环境、气象信息四个交叉方向。以多学科师资团队为引领，打破课内时间约束，释放学生学习时间，充分开展课外研究性学习和创新活动，推进混合式教学，让每位拔尖学生根据自身学习进度和学习兴趣随时随地进行学习和探索。

代表院校：南京信息工程大学

发展前景

人才需求

该专业要求学生具有大气科学等方面的基本理论、基本知识和基本技能，受到科学思维、科学实验和信息处理等方面的基本训练，掌握气象信息获取、分析及应用、天气预报、气候资源的分析与评价、短期气候预测的基本方法，具有进行大气科学基础研究或应用研究、理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。

考研方向

大气科学、气象学、大气物理学与大气环境、海洋科学

就业方向

事业单位人员、参军、考研、小学教师、中学教师、公务员

开设院校

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