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海洋科学与技术专业

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海洋科学与技术专业

海洋科学与技术专业范文第1篇

关键词:海洋科学 创新人才培养 研究与实践

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(a)-0168-02

改革人才培养体制,创新人才培养模式,提高高等教育质量是国家教育规划纲要对高等教育提出的要求,构建高校创新型人才培养模式和创新体系,是高等教育发展和改革目标[1]。淮海工学院的海洋科学专业开设于2007年,历经数年的建设,尤其是在江苏高校优势学科“海洋科学与技术”建设工程项目、江苏省“十二五”高等学校水产类重点专业项目以及校教学改革研究课题“依托优势学科建设海洋科学特色专业的探索与实践”的支持下,海洋科学专业现已建设成为符合海洋大开发的国家发展形势需要,办学方向明确,人才培养方案科学合理、切实可行且特色鲜明的专业,创新型海洋科技人才培养模式已初步构建。现将有关海洋科学专业创新人才培养模式的研究与实践工作情况总结如下,为今后的海洋科学专业发展打下基础。

1 明确海洋科学专业人才培养目标

江苏省是一个海洋大省,在国务院审议通过的《江苏沿海地区发展规划》中明确指出,将江苏沿海地区建设成为我国东部地区重要的经济增长极。而连云港作为中心城市之一,也将成为江苏省集中布局临港产业,形成功能清晰的沿海产业和城镇带的“东方桥头堡”。随着海洋科技的发展和相关产业链的延伸,社会对海洋科学专业人才的需求量大大增加[2]。结合我校的实际办学力量,明确了海洋科学专业侧重于海洋生物学方向的建设目标。为提高办学水平,保证人才培养质量,我们制定了海洋科学特色专业建设规划,并组织有关专家对专业规划进行严格的分析论证,在师资队伍建设、教学管理、实验室建设与实习基地建设等方面确定了长短期目标,以确保完成各项建设任务。

2 人才培养方案的优化

我们以《高等学校海洋科学教学指导委员会指导意见》作为主要依据,根据我校的实际情况,以及本科办学方针的要求,对海洋科学专业的人才培养制定了方案,要根据海洋产业发展需要的应用性、复合型来进行培养人才。针对本专业特点和学科发展趋势,积极调研其他开设海洋科学专业的高校教学情况及相关用人单位的人才需求状况,为了满足“重基础、宽口径”的基本要求,我们对人才培养方案进行了不断的修改与完善,就为了让其满足社会对人才培养质量的要求。为深入贯彻《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020年)》[3],大力推进“本科教学工程”,进一步深化教育教学改革,探索构建具有我校特色的应用型创新人才培养新模式,全面提升教育教学质量,淮海工学院从2012年起,实行以“大类培养”为特征的人才培养模式改革。我们结合实际,制定了“海洋与生物大类”人才培养方案,从12级实施。大类培养具有学生基础知识扎实、知识面广、选择性强的优势,毕业生在今后工作中继续发展的空间大。大类培养模式有利于发展学生个性,增强学生社会适应能力与创新能力,提高学生的就业与创业的能力[4]。

3 课程体系改革

在课程设置方面,紧密结合人才培养目标,开发新课程,改造旧课程,优化课程结构。增加了《海洋生物技术原理及应用》课程,突出了海洋生物学应用技能的培养。为提高海洋科学专业学生的动手能力和实践水平,加强实践教学环节,增设了《海洋环境监测实验》、《海洋生物资源综合利用实验》以及《海洋生物技术大实验》等实践课程。

4 教学内容改革及教材建设

组建课程教学组,对所承担的课程制定科学的教学大纲。授课前制定详细的授课计划。实行集体备课制度,注重对教材及教学内容的选取,要不断将新的研究结果补充到教材中去,进而优化教学内容。注重课程之间的衔接、理论环节与实践环节的衔接,要杜绝不同课程出现内容相同的情况,要避免理论知识与实践内容不符的事情出现。鼓励教师开展精品课程建设,目前已建成多门各级精品课程,其中2011年以来建成校级精品课程2门:《细胞生物学》和《生命科学导论》。

教材建设:制定了教材建设规划,并由课程教学组对教材建设负责,教材建设紧紧围绕培养方案,注重学生系统知识结构的建立,2011年以来有3部我系教师主编出版或参与编写出版的教材:《微生物学》、《江苏海洋产业发展与展望》和《食用菌栽培学》。

5 专业实验室建设

海洋科学专业实验室在校级专项资金30万元支持下,已初步建设完成,并通过了校级验收,保证了专业实验教学的质量。

6 实习基地建设

通过积极联系,本专业现已建成一批相对稳定的实习基地,总计13个,其中有3个为本专业独立建设使用的校外实习基地,为本专业的学生实践能力和综合素质的培养提供了保障。

7 教学研究与改革

海洋科学专业教师积极参与教学研究和改革,踊跃申报各级教研和教改项目。2011年以来本专业教师共承担了8项教研和教改项目的研究,这些教改成果对教学水平的提高发挥了积极的作用。

8 “本科生导师制”实施

在海洋科学专业实施“本科生导师制”,入学时给每位学生安排导师,由导师针对学生的具体学习、生活、思想等情况提供多方面的指导,并引导学生积极参与科研活动,使海洋科学专业学生从低年级即可进入实验室,较早地接触到科研工作[5]。在导师指导下,学生积极申报各级大学生创新实验项目,几年来海洋科学专业学生共承担国家级大学生创新实验项目3项、省级大学生创新实验项目9项和校级大学生创新实验项目8项,构建了基于课题研究的创新型人才培养模式,使学生成为主动的研究者,围绕自己感兴趣的问题进行研究性学习、探索性创新性实验,对培养本科生的创新精神和创新能力起到了良好的促进作用,实现了研究与教学的统一。本科生导师制的实施对稳定学生的专业思想、提高专业兴趣、良好学风的形成以及创新能力、综合素质的培养等方面起到了积极的作用。

9 创新型人才培养质量

目前海洋科学专业培养目标符合当前“开发利用海洋资源,发展海洋经济,重视海洋环境保护,实现可持续发展”的形势需要,办学方向明确,人才培养方案科学合理、切实可行。海洋科学专业学生学习积极性很高,并踊跃参加各项活动,在各级各类大学生竞赛和评比中获得多项奖励。毕业班学生达到培养目标要求,英语四级平均通过率85%以上,六级通过率30%以上,初次就业率达85%以上,2012年考研率达20%。已就业的学生由于基础知识扎实,专业知识面宽,并且具有良好的团结协作精神和开拓能力,具备较强的创新能力和实际动手能力,“上手快、后劲足”,受到用人单位的普遍好评。其他高校普遍反映从我校海洋科学专业招收的硕士研究生基础理论和专业知识扎实,实验方案设计能力强,并有较高的实践操作水平,能够很快地开展相关科研工作。

10 发展方向

在海洋科学专业的建设工作中,还存在着某些专业课实践环节较薄弱、专业实验室设备不全面、课程考核评价模式单调等不完善的地方。在今后的工作中,要进一步加强课程建设、课程考核评价模式改革和专业实验室建设,明确课程组负责人职责,课程考核评价模式多样化,促进学生学习的主动性、积极性,通过观摩调研、设备添置等途径,提高专业课实践环节的教学水平。积极与地方企事业单位、科研院所联系交流,建立良好的“产学研”合作关系,拓展学生实习教学基地,形成以科研促进教学、以教学带动科研的良性循环。深入了解社会对海洋科学人才的需求状况,及时修订人才培养方案,以保证人才的培养质量,满足地方经济建设发展的需求,加快海洋科学特色专业建设步伐,使我校海洋科学专业早日建设成为省级特色专业,彰显我校的海洋特色,为创新型江苏省海洋科技人才的培养发挥积极的作用。

参考文献

[1] 庄惠龙,杨淑林.从培养模式改革看应用型人才培养体系创新[J].集美大学学报,2012,13(4):55-58.

[2] 全国高等学校教学研究中心.海洋科学学科专业发展战略研究报告[OL].教育部高等学校教学指导委员会通讯[2007-10-18].http:///yjbg_6109/20071018/t20071018_259850.shtml.

[3] 朱春奎,刘宁雯,吴义欢.《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的价值结构分析[J].复旦教育论坛,2011,9(5):5-9.

海洋科学与技术专业范文第2篇

关键词:海洋;地质;课程;教材;实践;教师队伍

中图分类号:G423.07 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)04-0235-03

海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系。一个多世纪以来,对海洋资源的开发利用带动了海洋科学的发展。随着对海洋重要性认识的逐步提高,人类对海洋科学的发展产生了重大而深远的影响。勿庸置疑的是,海洋将成为21世纪科学发展和技术开发研究的重要领域之一,21世纪将是“海洋的世纪”。《全国海洋经济发展规划纲要》也指出,我国是海洋大国,管辖海域广阔,海洋资源可开发利用的潜力很大。然而,由于海洋长期以来在我国不受重视,我国海洋科学发展一直比较缓慢,设立海洋学科的学校比较少。当然,由于海洋事业发展缓慢的限制,人才需求增长也比较缓慢。随着政府对海洋学科(例如海洋地质)的投入加大,我国的海洋科学研究和教育与国家、社会、经济和科学技术的发展紧密地联系在一起,海洋科学高等教育成为了我国高等教育的一个重要组成部分。然而,我国与国外还有着很大差距。幸运的是,海洋热潮的出现,对海洋科学类专业的发展提供了广阔的社会背景,给高等教育带来了难得的历史机遇。与此同时,中国石油大学(华东)海洋学科的建设也正在起步。我校东营校区面向渤海,黄岛校区面向黄海,海洋学科的发展应该具有独特的优势,然而目前来讲,基础却较为薄弱。目前,学校和学院进行了大量工作以推动海洋学科建设。

一、整合资源、寻求支持,推进海洋学科建设

实验室建设方面。2008年11月,中国石油大学(华东)与国家海洋局第一海洋研究所共建了海洋信息技术实验室,为海洋石油与海域管理的和谐发展提供了科技支撑。

1.联合培养、科研合作方面。2009年9月至2010年1月,地学院院长、书记等领导一行连续走访了国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院海洋研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所、中国海洋大学海洋地球科学学院等单位,与几家驻青高校和科研院所建立了合作关系,以期借助各涉海单位的力量发展我院海洋地质、第四纪地质学两个二级学科和地质灾害与环境保护方向等。2010年4月,中科院海洋所副所长李铁刚研究员等一行赴中国石油大学(华东)探讨了交流合作事宜。

2.学术交流方面。2009年6月,中国科学院院士、中国科学院海洋研究所研究员秦蕴珊应中国石油大学(华东)研究生院邀请来校,为师生作了题为《海洋地质科学的进展与国家需求》的学术报告。2010年3月至11月,来自国土资源部青岛海洋地质研究所和中国科学院海洋研究所的几位研究员,专程来校做了相关学术报告。

可以看出,学校和学院进行了大量工作以推动海洋学科建设。然而,不得不承认的是最基本的课程建设明显不足。下面以《海洋地质学》课程建设为例进行浅显的探讨。

二、依托特色、加快《海洋地质学》课程建设

1.《海洋地质学》课程联合授课。2011年6月份,笔者承担了学院安排的研究生课程《海洋地质学》,明显感觉力所不及。经过长时间思索与联系,联系了涉及到中国科学院海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所、国家海洋局第一海洋研究所以及中国石油大学(华东)的部分青年研究人员,专程来校授课、报告。实际上,这些研究人员除了以上提及的单位,其学术思想和经历还涉及到中国海洋大学、同济大学、南京大学、吉林大学、美国和德国等的高校与研究单位。研究海域从极地到日本海―渤海―黄海―东海―南海,从浅水中国陆架―陆坡―西太平洋―东南太平洋;研究方向从海水―海气―海陆作用,涉及沉积学、古生物学、地球化学、构造地质学、古地磁学、大洋铁锰结核、可燃冰、洋中脊岩浆作用及与地幔柱相互作用等;涉及的尺度从秒―天―季―年一直到亿年,从地质尺度到实时观测,从海面以上数十千米到海底以下数千米。研究生课程的此番进行,使得课程内容更加丰富,课程质量得到了提升。实际上,课程仍然存在问题,其最大的问题就是没有适合我校特色的《海洋地质学》教材。

2.教材编写。《海洋地质学》是地质学专业海洋地质方向的必修课程。针对目前国际海洋科学发展态势和我国国家海洋发展战略需求,考虑到我校东营校区面向渤海,黄岛校区面向黄海的独特优势,我们应该将海洋地质学课程定位为地质学专业的必修专业基础课程。目前我们已经开设了《地球科学概论》、《普通地质学》两门相关的课程,另外还应增加一门《海洋科学导论》课程,这些课程都是学习《海洋地质学》课程的基础预备课程。

不可否认的是,随着国际地球科学的迅速发展,海洋地质学科的发展也面临着新的挑战和机遇。面对国际海洋科学的发展特点和我国海洋战略需求,我们(以及未来的)的教学队伍应当吸取国内主要教材的一些特色内容,吸收国际海洋地质发展的最新动态,尽快结合我校特色制定出适合我们的《海洋地质学》课程教学框架,完成《海洋地质学》教材的建设,为同学们将来从事海洋地质及相关研究工作打下坚实基础。

3.教师队伍建设。因为海洋地质学科包容性非常强,目前关于海洋方向教师队伍的严重不足。能够参与到教学中来的教师人员严重不足,在学术研究背景方面势单力薄,在课程教学中无法完成分工合作、优势互补,甚至连基本的教学任务的完成也难以保证,教学质量更是不可保障。值得高兴的是,海洋地质方向的人才引进工作得到了学院、系领导的关注。

4.实践教学。地球科学本身就是一门实践性非常强的科学。海洋地质学虽然是一门以基础理论教学为主要特点的专业课程,但是实践教学也是非常重要的组成部分。然而,由于客观条件的限制难以组织学生进行实际得海上地质调查工作和实习。我们可以将海洋地质学的部分教学内容与普通地质认识实习和综合地质认识实习相结合,利用陆上的河北秦皇岛、安徽巢湖、鲁东等实践教学基地,针对一些海相地层的发育特征,现场进行海洋地质学的基础内容教学。另外,可以组织学生到学校周边如金沙滩、银沙滩、唐岛湾、灵山岛等地开展海洋地质考察和现场教学,这样的教学方式应该会得到学生的欢迎。2011年9月,地学院地质系在灵山岛开展了一堂生动的野外地质现场教学公开课,吕洪波教授担任主讲,授课对象主要是来自地球科学与技术学院的100余名本科生、硕士研究生和博士研究生。这种现场教学不但开拓了视野,激发了灵感,还提高了专业素养,取得了课堂教学不可替代的良好效果。当然,海洋地质研究终究离不开海上的科学考察,虽然该课程不可能安排学生到船上出海实习,但是青岛港口内断断续续停靠着非常多的科考船,比如科学三号、向阳红09号,“东方红”号等科学考察船,可以考虑组织学生到这些海洋调查船上进行参观考察,和船上的科学家直接进行交流学习。通过与涉海单位的加强沟通,这或许可行。

三、海洋学科发展的主要设想

2011年10月,山东省委、省政府召开蓝黄两大发展战略实施情况督促检查工作总结会议,提出“振奋精神,再接再厉,努力开创蓝黄两区建设新局面”。中国石油大学的中期发展目标是,到2020年,建成国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学。为了与学校的中期发展目标一致,海洋学科的发展以及海洋类专业的设置应该体现我校的办学特色,海洋类专业与传统石油类专业的结合是必然的选择。

综上所述,要加强与涉海单位的合作交流,需要组织力量,编写一本适合我校特色专业的海洋地质教材,加强海洋方向人才的引进力度。实践教学方面,必须将海洋地质学的相关教学内容与普通地质认识实习和综合地质认识实习相结合,组织学生到学校周边地区进行现场教学,组织学生到相关单位的海洋调查船上进行直接的参观考察,我校的海洋(地质)学科建设将会不断完善。

参考文献:

[1]冯士,王修林,高艳.适应新形势加快海洋科学教育的发展[J].中国大学教学,2002,(3):23-25.

[2]中华人民共和国国务院.全国海洋经济发展规划纲要[Z].北京,2003.

[3]全国高等学校教学研究中心.海洋科学学科专业发展战略研究报告[R].2007.

海洋科学与技术专业范文第3篇

关键词:海洋地理信息系统 现状 发展趋势 空间地理信息 问题

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0139-02

海洋地理信息学科理论的不断丰富,为世界各国了解海洋地理环境提供了参考信息,确保地理信息相关问题的高效处理。提高对海洋地理信息的采集、分析与处理的正确认识,可以为海洋地理环境研究工作开展提供科学的参考资料。实现这样的发展目标,应构建功能强大的海洋地理信息系统,促使海洋地理环境相关工作中存在的问题得以快速处理,为海洋地理环境研究工作推进注入活力。同时,地理信息系统(GIS)经过多年的发展,在海洋渔业、资源开发等方面取得了许多重要的成果,也为海洋地理信息系统(MGIS)发展奠定了坚实的基础。因此,需要从以下不同方面对该系统应用现状及发展趋势进行探讨。

1 海洋地理信息系统概述

海洋地理信息系统研究是在20世纪60年代由美国国家海洋测量局在航海自动化制图中提出的,随着时间的推移,对海洋数据管理及数据库系统的显示功能进行了深入研究,对海洋地理信息三维空间建模分析展开了讨论。随后,美国、英国等国家的海洋地理科学家实现了数据模型系统构建,为海洋地理信息空间分析提供了参考依据。

我国在20世纪90年代初开始了海洋地理信息系统研究,并提出了“以海岸链为基线的全球数据库”的构想。资源与环境信息系统也逐渐成为了国家的重点研究项目。自90年代中期开始,在全球地位及遥感技术的支持下,开展了海洋带空间研究,并对海洋地理数据进行了分析与管理。当前“海洋渔业遥感信息服务系统技术和示范试验”专题活动的开展,对渔业方面海洋地理信息系统研究产生了较大影响。

在长期的实践活动总结分析中,发现计算机硬件与软件系统共同支持下的GIS能够对空间地理信息进行高效采集、存储、分析与处理等,可以进行三维空间内的可视化研究。因此,构建海洋地理信息系统(Marine Geographic Information System,简称MGIS)中可借助GIS的优势,加强对海洋环境的深入分析,获取丰富的海洋数据,以便适应海洋科学的发展要求。海洋地理信息系统构建融合了海洋科学、计算机科学、测绘学等多种学科,并借助GIS、数据库等技术的作用,扩大了其实际的应用范围。

MGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下,以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象,对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理,进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务,并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享,逐渐优化了海洋科学发展中各类数据的管理方式。

2 当前MGIS的应用现状分析

2.1 海洋渔业方面的应用分析

在可靠的MGIS系统及软件的支持下,海洋渔业的发展速度正在加快。一些发达国家通过建立海洋环境模拟实验室,结合海洋地理信息系统(MGIS)的优势,促进了海洋渔业发展。相对而言,我国在这方面的研究起步较晚,在国家专项资金的大力扶持下,构建了性能可靠的GIS平台,并采取设置数据库的方式,实现了海洋渔业的生产调度指挥,并在渔业渔政综合管理系统的作用下提高了海洋渔业信息采集效率。这些方面的内容,都与MGIS密切相关。

2.2 海洋资源开发与管理方面的应用

为了提高海洋资源的开发和利用效率,获取更多的矿产资源,应注重MGIS空间分析功能与虚拟现实技术的合理运用,全面提升海洋资源开发中的综合管理水平。灵活运用MGIS,可以为海洋资源综合评估提供可靠的参考依据,构建出科学的海洋油气评价模型,确保海洋资源开发作业高效性。同时,结合MGIS的作用注重海洋地理空间遥感信息的合理使用,有利于构建出可靠的海洋数据库,全面提高海洋资源开发与管理工作质量。

2.3 海洋环境评价与保护方面的应用

海洋地理环境复杂,各种环境因素的客观存在影响着海洋环境评价结果准确性。因此,需要注重海洋地理信息系统的构建与应用,以动态化、可视化的方式增强海洋环境评价结果的合理科学性,并为海洋环境保护提供策略。在MGIS的作用下,可以为海洋环境质量评价、保护提供科学的参考依据,并通过设置基础平台的方式实现海洋环境动态分析、三维空间动态模拟分析、流场动态显示等,为灾害预测、海洋环境保护等提供参考信息。

2.4 区域海洋综合管理方面的应用

作为地球表面最为活跃的自然区域,海洋带的存在丰富了海洋科学的研究内容。针对海洋中包含的丰富矿产及生物资源,运用MGIS可以对蕴藏这些资源的专属经济区进行科学的考察、监测、规划与管理。有利于提升区域海洋综合管理水平。同时,在海洋地理信息系统的作用下可以对海域海图及相应功能的划分、海上石油平台、遥感影像等进行综合管理,为区域海洋综合管理提供了强大的信息系统支撑。

3 海洋地理信息系统应用中所面临的问题

3.1 缺乏有效的数据,数据异构性突出

虽然海洋探测技术和相关信息技术飞速发展,环境、生物、地质、地球物理、地球化学等数据资料呈指数增长,但是由于海洋面积广阔,这些数据资料往往分布离散,而且由于信息技术更新速度快,以往调查获得的许多数据由于精度不够、存储格式不统一、数据字段不足等种种原因无法使用于MGIS,需要挖掘与提取所需的信息,M一步开展大范围的海洋科学调查,同时注意海洋科考数据精度的进一步提高。与此同时,由于海洋科学考察工作开展中需要多种专业设备、多个部门的协调配合,实际的工作开展中往往存在着数据结构标准、存储格式、空间参考标准等不统一,加上海洋数据采集精度、图像分辨率等有所差异,致使海洋数据异构性对MGIS的实际应用造成了影响。

3.2 数据难以进行有效表达,缺乏专业MGIS软件

海洋环境复杂,与其相关的数据和事物难以进行直观、形象的表达,加深陆地测绘中获取的地理信息数据、比例图等难以应用到海洋研究中,影响着相关研究工作的顺利开展。加上海洋科学在处理实际问题中对其中的要素场未进行合理的组织表达,致使海洋数据表达难以达到预期的效果,同r,当前构建海洋地理信息系统中经常采用的是传统的GIS软件处理模式,为充分地考虑海洋数据的离散型,加大了海洋三维甚至四维空间数据处理难度,客观地决定了重视专业MGIS软件开发必要性。

3.3 开放性有待增强

由于海洋调查通常都耗了大量的人力物力,部分数据在军事、国防建设上也具有重要价值和意义,海洋数据通常保密性较高,但是大部分非保密海洋数据由于所在系统开放性不足及不同系统间构建标准不一等原因无法实现数据和服务的共享,影响了实际的研究工作效率,降低了海洋数据利用效率,造成了相关信息资源浪费。这些内容客观地说明了MGIS系统未来建设中开放性有待增强。

4 未来MGIS的发展趋势分析

4.1 Web技术与MGIS技术的有效结合

由于当前我国拟在MGIS研究中主要依赖于科研机构及政府的相关部门,难以实现资源共享,造成了海洋信息资源浪费。因此,需要注重Web技术与MGIS技术的有效结合,通过在Web上各类空间数据,确保用户能够通过计算机网络浏览到这些数据,从而为空间数据高效利用、各类决策制定等提供参考信息,减少MGIS重复建设,保持信息资源利用高效性的同时全面提升MGIS研究水平。

4.2 不同维度MGIS与虚拟现实技术的结合,实现MGIS产业化

相对而言,海洋环境更为特殊,在开展研究工作时需要注重三维空间、四维空间数据使用,并保持这些数据的表达效果良好性。因此,需要注重虚拟现实技术与不同维度MGIS的有效结合,实现虚拟环境中海洋环境的模拟分析,增强海洋数据表达效果,提升对海洋环境研究过程中的整体感知水平,促进MGIS的快速发展。同时,需要结合MGIS产业化的发展趋势,重视其产业化发展,开发出更多的专业MGIS软件,运用各种技术手段及科学决策,实现MGIS产业化。

4.3 多学科融合,全球尺度MGIS的有效把握

作为一种多学科交叉的综合科学,MGIS建设中需要充分地考虑多学科的优势,确保其在测绘、遥感、地理空间分析、管理等方面应用中具有良好的效果。因此,未来MGIS建设中应注重自然科学、社会科学、管理科学等多学科融合,最大限度地满足使用者的实际需求,推动海洋科学的稳定发展。

5 结语

丰富的海洋资源,对世界各国经济的可持续发展产生了深远的影响。在强大的GIS技术支持下,MGIS的发展速度正在加快,逐渐应用于海洋各领域。与此同时,当前我国在海洋地理信息系统(MGIS)应用方面面临着较大的挑战,需要不断加大对这种先进技术的研究力度,促进海洋科学的持续发展。

参考文献

[1] 徐海龙,马志华.我国海洋渔业地理信息系统发展现状[J].海洋通报,2012(1):113-119.

[2] 王会平,王知.海洋地理信息在航运中的运用与发展趋势[J].水运管理,2010(8):4-6.

海洋科学与技术专业范文第4篇

关键词:海洋科学 课程实践 改革

随着我国海洋事业的不断发展,对海洋类科技人才的要求也越来越高。流体力学是海洋科学类专业的一门专业基础课,在整个海洋科学专业的教学体系中占据重要地位。本课程的任务是通过学习,了解流体运动学和动力学的基本知识,掌握理想流体动力学的基本知识,掌握理想流体动力学的研究方法和理论,掌握不可压缩理想流体的无旋运动、粘性不可压缩流体动力、边界层理论、湍流等的基本理论和研究方法。这门课程具有极强的理论性和实践性,从而决定了这门课的教学目的既要使学生掌握理论知识,又要使学生学会如何运用到实际工程中去。然而,随着教学体制的改革,学分制实施,流体力学的教学学时不断缩短。课程教学多是为了满足培养方案的要求,对系列化专业课程支撑不够,教学效果不甚理想。因此,为了适应新形势下对人才培养的要求,我们对流体力学课程教学过程的各方面进行了改革和实践,以达到以培养出合格的海洋类人才的目的。

1.教学理念改革

流体力学课程的特点是抽象概念多、理论性强、体系复杂、难度较大,许多知识点都包含了大量的数学推导,对学生的数学基础要求比较高。也正是由于这些特点,所以需要改变传统的以教师为中心的知识传授型的教学理念,因为这种方式并不能使学生对所学知识留下深刻的印象,因而教学过程效率低,容易造成学生为了考试而学习的现象,不利于学生的综合能力的培养。新教学理念增强教学过程师生间的互动,突出学生的主体性,改变以往学生在学习过程中被动接收的地位,合理设计教学内容,利用现代化的教学方式,是以培养学生的学习能力、科研素质、创新意识为目的,全面提高学生的综合素质。希望通过流体力学课程的学习,使学生系统掌握流体运动的一般规律及其有关的基本概念、基本理论、基本方法和基本实验技能,同时具备较强的自学能力以及创新意识,为以后专业知识的学习,打下牢固的基础。

2.教学内容的改革

由于海洋科学类专业教学要体现海洋特色,海洋学的研究对象是海洋,而海水是海洋最重要的组成部分,动力海洋学研究宏观海水的运动,所以无论在研究对象、研究目的还是研究方法上面,动力海洋学都是流体力学的具体应用和发展。

针对这一教学内容的要求,我们进行了流体力学教学内容改革,使之适应于当前的海洋科学专业类的教学。考虑到目前国内的流体力学课程内容相当宽泛,并不是特别适合海洋科学专业的教学需要,所以在内容上作了调整,保留经典流体力学的基本原理,同时加入了流体力学基本原理在海洋学中的具体应用。例如,在讲授研究流体运动的两种方法欧拉方法和拉格朗日方法时,介绍了两种方法在海洋调查研究中的应用;在讲授有旋运动动力学中,将环流定理扩展到海洋和气象等方面的具体应用;在讲授粘性流体动力学时,补充了柯氏力场中粘性流体的运动,并深入讲授了风生海流、地球转动对梯度流方向随深度变化的影响等。

这些内容的加入和调整,使学生不但能够深入理解相关的教学内容,还能够了解其具体的海洋学应用,真正做到学以致用,并且可以平滑过渡到一些后续海洋类专业课程,如物理海洋学、海洋气象学、大洋环流等,的学习当中,同时也为将来考研或者研究生阶段的学习打下良好的基础。

3.教学方式的改革

教师教学方式就是教学中为达到教学目标,教师所采用的一系列的教学行为和活动方式、方法的结合。考虑到流体力学的学科特点,其基本方程、原理的推导较多,所以在传统上以教师教授法为主,即以教师为主体进行知识的讲授教学活动。但是单纯的讲授法存在一些问题,就是容易在课堂上与学生缺乏互动交往,从而不能有效的调动学生的学习积极性。为此,在流体力学的教学过程中,转变教学思路,将以教为主的教学设计和以学为主的教学设计结合起来,通过多种方式实现教学的良性互动,提高教学质量。

3.1多媒体教学改革

传统的板书教学方法的特点是推导过程细致、讲解入微,这在一些复杂的定理推导过中可以有效的帮助学生理解整个推导过程,也有助于学生掌握推导方法和技巧。但是,板书教学也有不足之处,一是采用板书教学传授的信息量不够大,由于流体力学的教学内容中存在大量的公式原理的推导,所以往往需要较多的课时才能满足教学要求;二是部分教学内容不够直观,流体力学的一门理论与实际结合的学科,所以很多的理论都有其对应的实际流动现象,所以板书对此无能为力。

多媒体教学可以有效的弥补板书教学上存在的不足,单课时能够提供较多的教学信息量,有效提高教学效率。另外,多媒体教学可以增加课堂教学内容的表现效果,通过一些多媒体素材展示了相关的流动现象,通过视觉、听觉等多种信息传递方式,帮助学生理解教学内容,这对于抽象的流体力学理论教学是一种相当好的授课形式。但是多媒体教学也存在一些不足之处,在公式的推导过程中,翻页式的教学明显加快了教学节奏,使得学生对推导过程了解不够深入,部分细节不明所以,学生的思考时间减少,另外就是多媒体教学的推广,很多学生都没有了记笔记的习惯。

针对以下两种教学方式的特点,在海洋科学专业流体力学的教学过程中,我们采用了两种教学方式相结合的方法。对于一些重要的基本原理,仍然采用传统的板书式教学,力求传授给学生流体力学的研究方法和研究思路。而对于推导结果,则采用多媒体的方式进行展示,在实际的教学中,引用了大量的海洋、大气等流体力学现象,如波浪、海流、台风等,将其以直观的形式与对应的流体力学理论结合,这样既加深了学生的理解,也引发学生进行海洋学研究的兴趣。实际的教学过程显示,课堂教学效果较好。

3.2课堂教学过程改革

为了能够使学生更好的融入课堂教学,在讲授法的基础上,采取了问答法、引导法多种教学方式作为辅助。

问答法是教师通过提出问题引导学生积极进行思考,学生自己得出结论来获取知识,可以有效的使学生主动参与课堂学习。在流体力学的教学过程中,合理的设计课堂问题,避免问题过易或者过难,前者不能达到启发引导学生思考的效果,后者会让学生对流体力学的教学内容产生畏难情绪,不利于知识的深化教学。同时,问题的设计也要有启发性、典型性,问题的数量一般控制在每节课2个左右,根据相关的知识点进行设计。

引导法是教师引导学生通过阅读教材、课件提示等材料,以自己相对独立的形式学习的教学方式,这种方法更能锻炼学生的学习能力。在流体力学的教学过程中,对于引导法的使用一般安排在内容相对简单,或者教学内容有相似重复处。如将雷诺输运定理应用于连续方程、动量方程等的推导,教师讲授连续方程的推导,而其后对于动量定理、能量定理等的推导引导学生独立完成。通过这样的引导过程,使得学生能够举一反三,牢固掌握基本原理,并培养了自学能力和创新能力。

3.3引入现代网络教学方法

为了能够有效的利用现代网络技术进行教学,推进课程的网络化改革,建设了流体力学网络课程。为避免网络课程成为简单的课堂内容的重复再现,在网络课程的设计过程中考虑与实际的课堂教学的互动性与互补性,除了提供课程教学视频录像供学生复习以外,还提供了非常丰富的相关多媒体教学资源、辅导资料,并将网络课程作为学生自学的一个重要的课后辅导工具,提供在线答疑。另外学生还可以网络课程提出对于教学过程的各种建议反馈,促进教学改革。网络课程的开设,使得流体力学的整个教学过程具有了交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等特点。

4.结语

通过近几年较为系统的流体力学课程教学改革,包括更新教学理念、调整和补充部分海洋特色的教学内容、运用现代化的教学手段、改革课堂教学过程等途径,大大调动了学生学习的积极性,显著提升了教学效果,提高了课程的教学质量。但仍需进一步完善教学体系,提高教学水平,将教与学有机结合,对海洋科学类专业流体力学课程的教学改革进行不断探索和实践。

参考文献:

[1]孟祥林.不同教学模式下师生角色、教学效率对比及改革思路.湖南师范大学教育科学学报,2004年1月,第3卷第1期.

[2]万三敏,沈振剑.多媒体教学方式与传统教学方式的耦合机制研究.首都师范大学学报(自然科学版),2010年10月,第31卷第5期.

海洋科学与技术专业范文第5篇

联合国《21世纪议程》指出:“海洋是生命支持系统的基本组成部分,也是一种有助于实现可持续发展的宝贵财富”。海岸海洋仅占地球表面积的18%,其水体部分占全球海洋面积的8%,占整个海洋水体的0.5%,却拥有全球初级生产量的1/4,提供90%的世界渔获量,为60%的世界人口的栖息地,目前全世界人口超过160万的大城市中约有2/3分布于这一地区,海岸海洋与人类生存关系密切。

海岸海洋科学的兴盛与1994年正式生效的“联合国海洋法公约”密切相关,公约对沿海国的12海里领海、24海里毗连区、200海里专属经济区以及大陆架是沿海国陆地领土自然延伸原则等规定,使海洋权益及管辖范围发生巨大变化,推动了沿海国对“海洋领土”的关注,全球涉及海洋划界的有370处。基于与资源开发的需要,推动海岸与大陆架浅海逐渐成为海洋科学领域的新热点,因此海洋是由两个主要环境组成:即海岸海洋与深洋。

海岸海洋(Coastal Ocean)定义是1994年UNESCO政府间海洋委员会(IOC)在比利时列日大学召开的国际海岸海洋科技会议(1st COASTS of IOC)上正式提出,明确了海岸海洋的范围包括海岸带、大陆架、大陆坡与大陆隆,含整个海陆过渡带。会议正式出版的“The Sea”系列第十卷“Global Coastal Ocean”,成为国际海洋学界正式确定海岸海洋的里程碑。国际地理学家联合会(IGU)1996年发表“海洋地理”正式将全球海洋区分为Coastal Ocean(海岸海洋)与Deep Ocean(深海海洋)两部分。

20世纪初,经典文献将海岸定义为沿海滨分布的狭窄陆地;20世纪中期,海岸工程实践明确了现代海岸带是包括沿海陆地及水下岸坡的“两栖地带”:上界止于风暴潮、激浪作用于沿海陆地的上限,下界始于水深相当于1/3~1/2当地波长处;至90年代,形成包括海岸带、大陆架、大陆坡及大陆隆,涵盖整个海陆过渡带的海岸海洋(Coastal Ocean)。经历了20世纪两次科学认识上的飞跃,加深了对海岸海洋环境特点的认识与资源环境的利用,发展形成具有交叉学科特点的应用基础型新学科。

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