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【關鍵詞】欽州學院 海洋科學 專業建設
海洋科學專業的建設還需要不斷的摸索和實踐,只能是在前人經驗總結的基礎上,不斷的創新發展,走適合本校作為地方高校的特色之路。
一、人才培養
(一)明確海洋科學專業定位與人才培養目標
根據廣西的實際需要和學校辦學定位,制定明確的海洋科學專業定位和服務面向;明確人才培養目標,制定科學合理且可核查的專業質量標準;在海洋科學專業建設中體現校企(行業)實質性合作,并在教學過程中得到落實。
(二)優化人才培養方案
人才培養方案的制定和優化是專業建設的核心,也是專業建設的重點和難點。我們要在遵循教育部和教指委建議的專業規范基礎上,以社會需求調查為依據,探索在“三類課程組合模式”,即公共基礎課、學科基礎課、專業課基礎上的“通識教育+學科平臺+專業核心課程+方向模塊課程+學科前沿特色”的人才培養模式,更好的體現地方高校海洋科學專業特點。對于海洋科學的二個專業,“海洋化學”和“海洋生物制藥”就是要設定各自的模塊化課程,使其向著精和專的方向發展,有利于人文素質和科學素養的提高,有利于創新精神和實踐能力的培養。
(三)優化海洋科學專業模塊化教學體系
在充分調研的基礎上,結合海洋科學行業專業崗位的能力要求和海洋科學專業自身的特色,對目前的模塊化教學體系進行修訂,以適應學校應用型人才培養的需求。
二、師資隊伍建設
師資隊伍是專業建設的重要保障,品牌特色專業的建設與“五名工程”(名教師、名課程、名教材、名成果、名基地)是相互促進、協調發展的關系。海洋科學要充分發揮學術帶頭人的作用,由其指導培養新教師的成長;另外還要培養一批青年教師成為“雙師型”教師,教師親自到企業里面掛職鍛煉,把企業的經驗和與海洋相關的知識帶入課堂。
(一)提升教師隊伍實踐能力素養
通過對引進的青年教師下入到相關海洋科學基層企業中去掛職鍛煉,使其更接近于實際生產,更接地氣,回到學校后能把自己更切身的感受和知識傳授給學生。
(二)加強學術交流
繼續鼓勵教師參與學術交流活動,通過各種渠道與外校保持學術關系,并支持青年教師外出參加業務培訓、學術深造等。營造學術爭鳴的氛圍,進一步開放辦學思路,引進專業發展的新思路、新方法,并突出自己的特色。
(三)完善自我教育機制
教研活動主題體系化、過程規范化、結果公開化、形式擴大化,完善共建共享的機制。以教研活動為平臺,激發、強化教師的發展動機,使之由內隱的潛在狀態變為外顯的活動狀態,成為提升自身素質的直接動力,將提升自我變為自發的、自覺行動。在活動中以教師的發展為本,體現對教師的關懷,調動教師的積極性、主動性、創造性,著眼于滿足教師的發展需要,促進教師的主體性發展。
(四)教學團隊、科研團隊建設
利用團隊工作基礎,通過團隊長期目標與短期目標的統一,形成問題解決的有效機制,并為教學科研成果的形成做積淀。
三、課程體系建設與改革
課程教學是實現人才培養目標的基本途徑,也是人才培養方案的基本落腳點。海洋科學專業的建設要以教學模式改革為突破口,以精品課程建設為核心,切實提高專業教學質量。在課程建設方面,應該做到以下方面的改革:“增”――主要增加實用性強,結合實際生產應用的課程,使得課堂的知識學習能應用到實際的生產應用中,比如水產病害的防治等;“減”――主要減少一些假、大、空的課程,涉及全球性、邊緣化的課程;“改”――改造多門課程,使課程賦予新的內涵,比如,將海洋科學導論分給多位老師共同教學,充分的發揮每位老師各自的專長;“創”――創設一些海洋科學專題化研究的課程,比如赤潮的理論與研究,使之符合海洋化學方向專業學生的學習。具體體現在以下各方面:
(一)精品課程建設
以課群建設為“面”,精品課程建設為“點”,在課程體系和教學內容優化更新的基礎上進行精品課程建設,打造《海洋科學導論》、《生物化學》、《生物制藥》等幾門精品課程。
(二)教學模式改革
海洋科學專業教學強調應用性、技能性和職業性。這就要求海洋科學專業有組織、全方位地改革教學內容和課程體系,改革教學模式,改進教學方法:探索實施海洋生物制藥案例教學法、海洋生態保護項目教學、海洋監測現場教學;改革考核方式:實施發展性評價,既關注學生的學業成績,又發現和發展學生在海洋科學實驗設計方面的潛能;加強課程改革,開設“自主探究課堂”,由班主任、專業課教師、學生形成學習共同體,教學相長,為學生形成個性特長營造更加廣闊的空間。
四、課堂教學方法提升
(一)引進教學方法
引進基于榜樣的教學方法,把教學分為四個環節,將學生置身真實問題情景中,提升解決問題的能力。教師引導――教師為學生提供技術知識的傳遞、解決問題技巧的示范、特定實例的列舉等幫助;引導實踐――學生在已獲得的知識的基礎上,解決一個類似的或更復雜的問題;引導探索――學生將通過查找各種相關信息來輔助解答更新的問題;獨立實踐――實踐驗證解決問題的方法。
(二)靈活應用考核方式,強化技能評價
對大課程的考核采取實驗考核和項目設計考核的方法,著重考核學生知識運用技能;對基礎理論類課程考核,著重考核靈活運用理論解決實際問題的能力,注重大作業、開放題目的考核;在部分課程中引入階段性成果匯報制度,形成激勵機制。
五、實驗室、實訓基地的建設
(一)根據專業發展需求,增設和改良相關實驗室
根據專業發展的需求,增加大型專業的實驗器材,購置高效液相、氣相色譜,質譜等儀器,為本院系專業發展服務;根據微觀實驗技術教學技能需求,增設多媒體教學系統實驗室。推動學校唯一的自治區重點實驗室“廣西北部灣海洋生物多樣性養護重點實驗室”的建設,并且要充分的利用重點實驗室的資源來提高學生的科研能力;在校內以海洋標本館,海洋科學實驗室為依托,為學生設計多樣化的實驗項目,以此來提高學生的實際動手操作能力。
(二)重視基礎實驗,多開特色實驗
繼續重視生物化學、分子生物學等基礎實驗,并在基礎技能訓練的基礎上,提高綜合性、設計性實驗項目的比例,靈活開設特色實驗項目,強化分析實驗訓練的效果,提高學生參與實驗項目的積極性,鼓勵學生以實驗為平臺,進行實驗摸索。
(三)以教師指導制活動、第二課堂為依托,進一步提升實驗室開放成效
定期舉行學生作品展覽、實驗技能評比等活動,如學生基礎實驗熟練度比拼,實驗創新點比拼,小實驗設計等活動。力爭通過這些活動,提高實驗室利用率,提升實驗室開放成效,著力提高學生參與競爭的積極性和技能提升的自覺性。
(四)探索實習實訓基地的實踐教學,走產學研結合的道路
產學研結合是充分利用社會資源,培養高級專門人才的重要途徑,是建設品牌特色專業的重要措施。海洋科學專業的建設要充分利用暑期和寒假的實習,讓學生到涉海部門學習具體的實驗技能,有機會的話組織學生出海采集樣品。作為廣西沿海唯一設置海洋科學專業的本科院校,畢業生數量還較少,不像老牌高校知名度高,建立的實習基地也已經經營多年,欽州學院海洋專業目前還沒有太多固定的實習基地。為了解決這個問題,從實際出發,與廣西涉海類企事業單位進行合作,以流動站的形式進行培養畢業生,等學校條件成熟以后建立類似生態站的實習基地,以供實習和科研的雙重使用。
綜上所述:
海洋學院作為欽州學院最年輕的一個二級學院,雖然朝氣蓬勃,充滿活力,但是就像蹣跚學步的孩童一樣,經驗不足,同時還肩負著欽州學院實現“地方性、海洋性、國際性”辦學特色跨越的夢想。機遇與挑戰并存,那么發展海洋科學,建設海洋科學專業就顯得尤為重要,其建設的成功與否將關系到學校的長遠發展,需要各方力量的大力支持和幫助。
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【關鍵詞】海洋科學;專業課;教學方法
由于國內海洋科學相關研究起步較晚,近二十多年來才得以突飛猛進地發展,使得海洋科學科技人才、教授及科研活動相對集中于歷史悠久的名校及科研院所,然而高校新增專業從事教學工作活動的大多是青年教師,教學經驗不足,教學方法有待于系統總結與完善。本文立足于海洋科學的物理海洋學專業本科生的教學,結合部分課程教學內容,探討海洋科學專業課程教學方法。
一、多媒體現代教學法
通常多媒體現代教學法是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的各個要素按教學要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影顯示出來而完成教學活動。多媒體現代教學手段應用改變了傳統教學模式,推動了教學方法的改進,使教學內容擁有豐富的表現手段,把海洋科學比較抽象的知識形象化表現出來。《衛星海洋學》、《物理海洋學》等都是實踐性很強的課程,也是物理現象、規律、概念等高度抽象化的課程,因此在教學過程中,可以采用多媒體輔助教學,使學生獲得感性的海洋現象的認知,同時培養學生海洋科學專業實踐技能。通過多媒體教學,不僅可以增大信息量,更重要的是可以產生圖文并茂的效果,使學生掌握關于海洋現象有關的感性認識,引發學生的好奇心,循序漸進,淺入深出學習有關的理論知識。如在用多媒體講授《衛星海洋學》中相關的海洋表面現象時,可以采用多媒體教學法,播放海洋上相關視頻以及一些影視作品當中一些片段,了解海洋上的一些物理現象。多媒體現代教學法雖有很多優點,但也不可能拋棄或完全取代傳統的教學手段,特別是海洋科學專業當中一些理論公式的推導過程,有必要有一定的板書,加強與學生的交流,才能達到理想教學效果。
二、實驗教學法
實驗教學法是科學實驗法在教學條件下的運用,是教師指導學生在特設的條件下,根據教學要求,利用一定的儀器設備,使科學現象再現其產生和變化過程,以獲得知識和操作技能的一種教學方法。實驗教學法對培養學生科學精神、探索能力和實驗技能都有積極意義。
海洋科學課程是理論性和實踐性都很強的學科,在實驗方面共有3種方式,首先是海上現場觀測,這是海洋學的地學屬性決定的;其次是實驗室的可控實驗,體現了物理實驗方法在海洋學中的應用;第三就是計算機的使用即計算機實驗。因此,在設計實驗教學培養方案時,這幾點是始終圍繞的核心,培養海洋科學專業學生應具備基本三個層次的實驗技能,基本層次為大學物理的實驗技能,計算機編輯、上網、資料查詢等基本使用技能和Fortran等高級語言編程技能;專業基礎層次為流體力學實驗的基本知識和技能、海洋調查基本手段和方法、數據處理基本手段和繪圖表達;工作層面為海上調查實踐能力、物理海洋實驗室實驗技能和畢業論文的全過程中的知識和技能的綜合運用。這三個層次由淺到深,每個層次的課程又都圍繞著海洋科學人才培養要求設置的。因此在課程教學的過程中,理論和實驗相結合,如《衛星海洋學》的教學過程中,串行一些衛星遙感資料的處理,增強學生對海洋科學的興趣,引到學生學習的積極性,沒有條件的情況下,教師可以利用多媒體進行衛星遙感圖像演示,也有助于增強學生學習動力。
三、雙語教學法
嚴格意義上的雙語教學是指高校教師在課堂上使用原版外文教材,以漢語和某一種外國語(特別是英語)為媒介進行語言課以外的某些公共課和專業課講授的一種教學模式。 雙語教學可分為不同層次:①雙語授課(外文板書,以中文授課為主);②全外語授課(用中作業、考試和答疑);③全外語教學(全外語授課,用外語做作業、考試和答疑)。對于海洋科學專業的學生,應用較多外語是英語。由于涉及較多專業詞匯,因此在雙語教學過程中,不必拘泥于雙語教學形式,采用中、英文混合式教學,如在《衛星海洋學》教學過程中,講授海表面鹽度、海表面溫度、懸浮物濃度、葉綠素a等詞匯時,采用中英文標注,引導學生閱讀英文教材、網站等,激發學生學習的興趣。
四、網絡輔助教學法
計算機和因特網的迅速普及,使網絡輔助教學獲得了飛速發展。網絡教學是利用計算機訪問本地及全球各地的教育資源,并使教師與學生或學生與學生之間通過網絡進行廣泛的交流與協作。方便、快捷的網絡信息技術無疑給現代高等教育帶來了深刻的變化,它使學習的資源更為豐富,學習的方式也更為靈活。這種形勢下,海洋科學專業課程除了上述方法以外,可籌建專門的課程網站,也可建立局域網,如QQ群、BBS論壇等,將教學大綱、電子課件、實習指導等相關資料都放在網絡上進行共享,學生在課后通過遠程方式,可以共享和繼續學習,并根據自身情況進行自主地學習,有利于對課堂內容的鞏固和拓展以及自學能力和創新精神的加強。
參考文獻:
英文名稱:Advances in Marine Science
主管單位:國家海洋局
主辦單位:中國海洋學會;國家海洋局第一海洋研究所
出版周期:季刊
出版地址:山東省青島市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1671-6647
國內刊號:37-1387/P
郵發代號:24-58
發行范圍:
創刊時間:1983
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
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關鍵詞:海洋地理信息系統 現狀 發展趨勢 空間地理信息 問題
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(a)-0139-02
海洋地理信息學科理論的不斷豐富,為世界各國了解海洋地理環境提供了參考信息,確保地理信息相關問題的高效處理。提高對海洋地理信息的采集、分析與處理的正確認識,可以為海洋地理環境研究工作開展提供科學的參考資料。實現這樣的發展目標,應構建功能強大的海洋地理信息系統,促使海洋地理環境相關工作中存在的問題得以快速處理,為海洋地理環境研究工作推進注入活力。同時,地理信息系統(GIS)經過多年的發展,在海洋漁業、資源開發等方面取得了許多重要的成果,也為海洋地理信息系統(MGIS)發展奠定了堅實的基礎。因此,需要從以下不同方面對該系統應用現狀及發展趨勢進行探討。
1 海洋地理信息系統概述
海洋地理信息系統研究是在20世紀60年代由美國國家海洋測量局在航海自動化制圖中提出的,隨著時間的推移,對海洋數據管理及數據庫系統的顯示功能進行了深入研究,對海洋地理信息三維空間建模分析展開了討論。隨后,美國、英國等國家的海洋地理科學家實現了數據模型系統構建,為海洋地理信息空間分析提供了參考依據。
我國在20世紀90年代初開始了海洋地理信息系統研究,并提出了“以海岸鏈為基線的全球數據庫”的構想。資源與環境信息系統也逐漸成為了國家的重點研究項目。自90年代中期開始,在全球地位及遙感技術的支持下,開展了海洋帶空間研究,并對海洋地理數據進行了分析與管理。當前“海洋漁業遙感信息服務系統技術和示范試驗”專題活動的開展,對漁業方面海洋地理信息系統研究產生了較大影響。
在長期的實踐活動總結分析中,發現計算機硬件與軟件系統共同支持下的GIS能夠對空間地理信息進行高效采集、存儲、分析與處理等,可以進行三維空間內的可視化研究。因此,構建海洋地理信息系統(Marine Geographic Information System,簡稱MGIS)中可借助GIS的優勢,加強對海洋環境的深入分析,獲取豐富的海洋數據,以便適應海洋科學的發展要求。海洋地理信息系統構建融合了海洋科學、計算機科學、測繪學等多種學科,并借助GIS、數據庫等技術的作用,擴大了其實際的應用范圍。
MGIS是在計算機硬件條件和軟件系統的支持下,以海底、海面、水體、海岸帶及大氣的自然環境與人類活動為研究對象,對各種來源的空間數據進行處理、存儲、集成、顯示和管理,進而作為平臺為用戶提供綜合制圖、可視化表達、空間分析、模擬預測及決策輔助等服務,并且結合Web技術可以實現海洋數據和相關MGIS功能的實時共享,逐漸優化了海洋科學發展中各類數據的管理方式。
2 當前MGIS的應用現狀分析
2.1 海洋漁業方面的應用分析
在可靠的MGIS系統及軟件的支持下,海洋漁業的發展速度正在加快。一些發達國家通過建立海洋環境模擬實驗室,結合海洋地理信息系統(MGIS)的優勢,促進了海洋漁業發展。相對而言,我國在這方面的研究起步較晚,在國家專項資金的大力扶持下,構建了性能可靠的GIS平臺,并采取設置數據庫的方式,實現了海洋漁業的生產調度指揮,并在漁業漁政綜合管理系統的作用下提高了海洋漁業信息采集效率。這些方面的內容,都與MGIS密切相關。
2.2 海洋資源開發與管理方面的應用
為了提高海洋資源的開發和利用效率,獲取更多的礦產資源,應注重MGIS空間分析功能與虛擬現實技術的合理運用,全面提升海洋資源開發中的綜合管理水平。靈活運用MGIS,可以為海洋資源綜合評估提供可靠的參考依據,構建出科學的海洋油氣評價模型,確保海洋資源開發作業高效性。同時,結合MGIS的作用注重海洋地理空間遙感信息的合理使用,有利于構建出可靠的海洋數據庫,全面提高海洋資源開發與管理工作質量。
2.3 海洋環境評價與保護方面的應用
海洋地理環境復雜,各種環境因素的客觀存在影響著海洋環境評價結果準確性。因此,需要注重海洋地理信息系統的構建與應用,以動態化、可視化的方式增強海洋環境評價結果的合理科學性,并為海洋環境保護提供策略。在MGIS的作用下,可以為海洋環境質量評價、保護提供科學的參考依據,并通過設置基礎平臺的方式實現海洋環境動態分析、三維空間動態模擬分析、流場動態顯示等,為災害預測、海洋環境保護等提供參考信息。
2.4 區域海洋綜合管理方面的應用
作為地球表面最為活躍的自然區域,海洋帶的存在豐富了海洋科學的研究內容。針對海洋中包含的豐富礦產及生物資源,運用MGIS可以對蘊藏這些資源的專屬經濟區進行科學的考察、監測、規劃與管理。有利于提升區域海洋綜合管理水平。同時,在海洋地理信息系統的作用下可以對海域海圖及相應功能的劃分、海上石油平臺、遙感影像等進行綜合管理,為區域海洋綜合管理提供了強大的信息系統支撐。
3 海洋地理信息系統應用中所面臨的問題
3.1 缺乏有效的數據,數據異構性突出
雖然海洋探測技術和相關信息技術飛速發展,環境、生物、地質、地球物理、地球化學等數據資料呈指數增長,但是由于海洋面積廣闊,這些數據資料往往分布離散,而且由于信息技術更新速度快,以往調查獲得的許多數據由于精度不夠、存儲格式不統一、數據字段不足等種種原因無法使用于MGIS,需要挖掘與提取所需的信息,M一步開展大范圍的海洋科學調查,同時注意海洋科考數據精度的進一步提高。與此同時,由于海洋科學考察工作開展中需要多種專業設備、多個部門的協調配合,實際的工作開展中往往存在著數據結構標準、存儲格式、空間參考標準等不統一,加上海洋數據采集精度、圖像分辨率等有所差異,致使海洋數據異構性對MGIS的實際應用造成了影響。
3.2 數據難以進行有效表達,缺乏專業MGIS軟件
海洋環境復雜,與其相關的數據和事物難以進行直觀、形象的表達,加深陸地測繪中獲取的地理信息數據、比例圖等難以應用到海洋研究中,影響著相關研究工作的順利開展。加上海洋科學在處理實際問題中對其中的要素場未進行合理的組織表達,致使海洋數據表達難以達到預期的效果,同r,當前構建海洋地理信息系統中經常采用的是傳統的GIS軟件處理模式,為充分地考慮海洋數據的離散型,加大了海洋三維甚至四維空間數據處理難度,客觀地決定了重視專業MGIS軟件開發必要性。
3.3 開放性有待增強
由于海洋調查通常都耗了大量的人力物力,部分數據在軍事、國防建設上也具有重要價值和意義,海洋數據通常保密性較高,但是大部分非保密海洋數據由于所在系統開放性不足及不同系統間構建標準不一等原因無法實現數據和服務的共享,影響了實際的研究工作效率,降低了海洋數據利用效率,造成了相關信息資源浪費。這些內容客觀地說明了MGIS系統未來建設中開放性有待增強。
4 未來MGIS的發展趨勢分析
4.1 Web技術與MGIS技術的有效結合
由于當前我國擬在MGIS研究中主要依賴于科研機構及政府的相關部門,難以實現資源共享,造成了海洋信息資源浪費。因此,需要注重Web技術與MGIS技術的有效結合,通過在Web上各類空間數據,確保用戶能夠通過計算機網絡瀏覽到這些數據,從而為空間數據高效利用、各類決策制定等提供參考信息,減少MGIS重復建設,保持信息資源利用高效性的同時全面提升MGIS研究水平。
4.2 不同維度MGIS與虛擬現實技術的結合,實現MGIS產業化
相對而言,海洋環境更為特殊,在開展研究工作時需要注重三維空間、四維空間數據使用,并保持這些數據的表達效果良好性。因此,需要注重虛擬現實技術與不同維度MGIS的有效結合,實現虛擬環境中海洋環境的模擬分析,增強海洋數據表達效果,提升對海洋環境研究過程中的整體感知水平,促進MGIS的快速發展。同時,需要結合MGIS產業化的發展趨勢,重視其產業化發展,開發出更多的專業MGIS軟件,運用各種技術手段及科學決策,實現MGIS產業化。
4.3 多學科融合,全球尺度MGIS的有效把握
作為一種多學科交叉的綜合科學,MGIS建設中需要充分地考慮多學科的優勢,確保其在測繪、遙感、地理空間分析、管理等方面應用中具有良好的效果。因此,未來MGIS建設中應注重自然科學、社會科學、管理科學等多學科融合,最大限度地滿足使用者的實際需求,推動海洋科學的穩定發展。
5 結語
豐富的海洋資源,對世界各國經濟的可持續發展產生了深遠的影響。在強大的GIS技術支持下,MGIS的發展速度正在加快,逐漸應用于海洋各領域。與此同時,當前我國在海洋地理信息系統(MGIS)應用方面面臨著較大的挑戰,需要不斷加大對這種先進技術的研究力度,促進海洋科學的持續發展。
參考文獻
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聯合國《21世紀議程》指出:“海洋是生命支持系統的基本組成部分,也是一種有助于實現可持續發展的寶貴財富”。海岸海洋僅占地球表面積的18%,其水體部分占全球海洋面積的8%,占整個海洋水體的0.5%,卻擁有全球初級生產量的1/4,提供90%的世界漁獲量,為60%的世界人口的棲息地,目前全世界人口超過160萬的大城市中約有2/3分布于這一地區,海岸海洋與人類生存關系密切。
海岸海洋科學的興盛與1994年正式生效的“聯合國海洋法公約”密切相關,公約對沿海國的12海里領海、24海里毗連區、200海里專屬經濟區以及大陸架是沿海國陸地領土自然延伸原則等規定,使海洋權益及管轄范圍發生巨大變化,推動了沿海國對“海洋領土”的關注,全球涉及海洋劃界的有370處。基于與資源開發的需要,推動海岸與大陸架淺海逐漸成為海洋科學領域的新熱點,因此海洋是由兩個主要環境組成:即海岸海洋與深洋。
海岸海洋(Coastal Ocean)定義是1994年UNESCO政府間海洋委員會(IOC)在比利時列日大學召開的國際海岸海洋科技會議(1st COASTS of IOC)上正式提出,明確了海岸海洋的范圍包括海岸帶、大陸架、大陸坡與大陸隆,含整個海陸過渡帶。會議正式出版的“The Sea”系列第十卷“Global Coastal Ocean”,成為國際海洋學界正式確定海岸海洋的里程碑。國際地理學家聯合會(IGU)1996年發表“海洋地理”正式將全球海洋區分為Coastal Ocean(海岸海洋)與Deep Ocean(深海海洋)兩部分。
20世紀初,經典文獻將海岸定義為沿海濱分布的狹窄陸地;20世紀中期,海岸工程實踐明確了現代海岸帶是包括沿海陸地及水下岸坡的“兩棲地帶”:上界止于風暴潮、激浪作用于沿海陸地的上限,下界始于水深相當于1/3~1/2當地波長處;至90年代,形成包括海岸帶、大陸架、大陸坡及大陸隆,涵蓋整個海陸過渡帶的海岸海洋(Coastal Ocean)。經歷了20世紀兩次科學認識上的飛躍,加深了對海岸海洋環境特點的認識與資源環境的利用,發展形成具有交叉學科特點的應用基礎型新學科。
關鍵詞: 地理信息系統 海洋科學 海洋災害 迪杰斯特拉算法 最短路徑
一
隨著計算機技術的飛速發展,空間技術的日新月異,以及計算機圖形學理論的日漸完善,地理信息系統(Geographic Information System)技術也日趨成熟,并且逐漸被人們所認識和接受。它處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
海洋科學則是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律,以及與開發利用海洋有關的知識體系。它的研究對象是占地球表面71%的海洋,包括海水,溶解和懸浮于海水中的物質,生活于海洋中的生物,海底沉積和海底巖石圈,以及海面上的大氣邊界層和河口海岸帶。因此海洋科學是地球科學的重要組成部分。海洋科學的研究領域十分廣泛,其主要內容包括對于海洋中的物理、化學、生物和地質過程的基礎研究,和面向海洋資源開發利用,以及海上軍事活動等的應用研究。由于海洋本身的整體性、海洋中各種自然過程相互作用的復雜性和主要研究方法、手段的共同性而統一起來,使海洋科學成為一門綜合性很強的科學。
近年來,地理信息系統被世界各國普遍重視,尤其是“數字地球”概念的提出,使其核心技術GIS更為各國政府所關注。目前以管理空間數據見長的GIS已經在全球變化與監測、軍事、資源管理、城市規劃、土地管理、環境研究、農作物估產、災害預測、交通管理、礦產資源評價、文物保護、濕地制圖,以及政府部門等許多領域發揮著越來越重要的作用。當前GIS正處于急劇發展和變化之中,研究和總結GIS技術發展,對進一步開展GIS研究工作具有重要的指導意義。GIS技術在我國愈發得到重視,由于全球環境變化研究及海洋資源和環境管理的需求,其應用從傳統的城市規劃、土地利用、測繪、環境保護、電力、電信、減災防災等陸地領域,逐步滲透到海洋資源與管理、礦產資源調查等方面。21世紀是海洋的世紀,開發海洋資源、保護海洋環境和維護海洋權益已引起世界各沿海國家的廣泛關注和高度重視。“數字海洋”是“數字地球”必不可少的重要組成部分。海洋為GIS的發展提供廣闊的發展空間,是GIS發揮優勢、施展才華的地方。將GIS技術引進海洋領域,使海洋信息數據的建庫和管理向科學化、可視化、便捷化方向發展,實現海洋信息數據的自動化成圖和成果資料的網絡、共享,符合未來“數字地球”、“數字海洋”的發展趨勢。
同時GIS在海洋自然災害應急管理系統中有很大的作用。
第一,提供空間數據和相關屬性數據的快速存取和管理功能。自然災害管理系統需要快速處理大量空間、屬性數據,GIS提供高速的空間、屬性數據一體化處理和管理能力,能滿足污染數據查詢、更新、統計、模擬分析和預測評價的需要。
第二,提供分層的可視化的顯示功能。可直觀地將災害屬性信息以圖形方式顯示在屏幕上。
第三,提供空間和屬性數據間的互動查詢。GIS的互動雙向查詢功能可方便地找到災害源的相關信息。
第四,提供空間、屬性數據一體化的統計分析功能。
第五,緩沖區分析(范圍、距離等)。
第六,除上述基本功能外,GIS還可與災害分析預測模型相結合,生成有效的決策支持信息,如GIS與災害擴散模擬模型、元胞自動機模型、專家知識系統等相結合,可構筑功能更強、更先進的快速應急管理系統。
要充分發揮GIS在自然災害應急管理系統中的作用,就要重點考慮以下問題:第一要建立一個空間數據庫,并把空間數據庫與相應的環境數據庫、監測數據庫等連接起來。第二,災害處置需要操作大量數據、應用多種分析方法,因此需要開發一套完善的、智能化的數據處理分析方法。第三,建立一套災害模擬分析評價模型,才能適應災害應急的需要。第四,GIS系統與災害分析模型的聯結,以及整個系統的集成,避免中間數據交換,提高系統運行的速度,增強系統的分析能力。系統建設要求將以空間位置信息、特征信息,以及災害種類、擴散范圍、地理信息等搜集、整理,建立完整的數據庫,通過災害應急管理系統進行有效的組織和管理,再經過系統地分析和處理,提出事故應急處置預案。
二
下面來講述迪杰斯特拉算法在災害決策系統中的一個應用。
遇到緊急災害發生時,受災人們要被緊急疏散到事先選定的安置點。而撤退路徑是災害決策系統研究的問題之一。可靠安置點的選擇是根據地理位置、安全系數和經濟狀況等因素確定。如何從眾多的安置點中,選定一個或多個作為核心安置點,重點進行災前建設,災后配給救援人員和救災物資,高效地在安置點間進行緊急物資和醫療資源的調配,也是不容忽視的問題。核心安置點應滿足的條件之一是到達其余最遠安置點最近,即所需時間最短。將該問題轉化為在各個安置點中選取到達最遠安置點路徑最短的問題。最短路徑是圖論中的經典問題,該問題分成2種:單源最短路徑問題和所有頂點間最短路徑問題。前者是基礎,此類問題的求解方法有動態規劃法,啟發式算法,A*算法,迪杰斯特拉,Bellman-算法等,其中,迪杰斯特拉算法最為經典,它的時間復雜度是0(n2),n是圖中的點數,在此算法基礎上,相繼有很多的改進及應用。
設有向圖G=(V,E),V是點的集合,E是邊的集合。每條邊有一個非負的權值,即對每條邊(u,v)∈E,有w(u,v)≥0。設s為起始點,D[i]為s到i的最短距離。該算法的基本思想是從選定的源點s出發,按照路徑長度非遞減的順序逐一計算到其余各點(V-s)最短路徑d,其中i∈{v-s}。
算法具體描述如下:
①將圖G(V,E)中的V分為S和T。S是從源點s出發已求得最短路徑的點的集合;T是尚未確定最短路徑的點的集合,即T=V-S。因此,最初時S={s},T=V-{s};用w〈i,j〉表示點i至點j之間的權值
D[i]=w(s,i),〈s,i〉∈E∞,〈s,i〉?埸E
②選擇V∈{V-s},使得D[j]=Min{D[i]},V就是圖中從V出發的最短路徑的終點。更新S=S∪{V};
③修改從V出發到集合V-S上任一頂點Vk可達的最短路徑長度。具體方法是:
如果D[j]+edges[j][k]
④如果S=V,由此求得從Vs到圖上其余各頂點的最短路徑,結束;否則跳轉至②。
迪杰斯特拉算法的改進:
以上迪杰斯特拉算法解決的是單源最短路徑問題,可依次選定各個安置點作為源點,求出該安置點到其余點的最短路徑。現對該算法上進行改進,以解決從候選安置點中選取核心安置點的問題。改進的算法如下。
①將安置點和點間的路徑,抽象為有向圖G(V,E),V表示各安置點,n表示安置點數,E表示安置點間的連接,每個連接有權值,該權值可以是安置點間的距離、擁堵情況等;
②依次選取圖G(V,E)各點作為源點,使用Dijkstra算法計算該點s(s∈V)到其余點I(i∈V,且i≠s)的最短路徑,用D表示,得到n-1個最短路徑值,構建得到表格中的一行。將圖中所有點作為源點,可得到n行最短路徑。
③在步驟②中每行最短路徑中找出最大的最短路徑值D(s∈V且i∈V),作為步驟①表格中新的一列,該列用D表示(s∈V)。可知,從源點s到達安置點i最遠;將每行的最短路徑值求和,即T=S(i∈V,且i≠s);
④在D列中,找出最小值D,該值表示以i作為源點,出發到達最遠安置點j速度最快;如果在第n列中,最小值D有多個相等,就從T列找出最小值,表示從安置點i出發到達最遠安置點最近,且到達其余各安置點的路徑之和最小,即到達其余安置點總耗時最少,故將安置點i選做核心安置點;
⑤根據求得的核心安置點s、到達其余安置點的最短路徑D,可找出次核心安置點,依次類推。
如圖1,有4個候選安置點,分別用點A,B,C和D表示。安置點之間有道路連接,根據道路是單向或雙向用有向邊連接,在緊急情況下可以取消或設定單向限制;有向邊上的權值可以表示兩個安置點之間的距離、路況等,對于雙向通行的道路可能由于方向的不同,引發道路的擁堵情況不同,因此兩個安置點間的有向邊權值不同,如A和B之間的兩條有向邊。
圖1 各個安置點及位權關系
根據改進的迪杰斯特拉算法,分析計算如下。
(1)使用基本的迪杰斯特拉算法,對各點作為源點計算其到其余點的最短路徑及其長度,結果如表1。
表1 各安置點到達其余安置點的最短路徑
(2)將(1)中各安置點到其余點的最短路徑長度,最短路徑長度中的最大值和從該點出發到其余各點的最短路徑長度求和,匯總得到表2。
表2 各安置點到其余點的最短路徑情況表
(3)由表2可知,從安置點A出發到達最遠安置點最快,選取安置點A作為核心安置點,最有利于災害發生后在各安置點進行救援物資、醫療救護人員及設備等的調配。
若表2中,DS列最小值有2個以上,可從TS選取最小值。從而確定核心安置點。
(4)核心安置點A選定后,根據表2,進一步分析確定第二核心安置點。
在本問題中,選定A作為核心安置點,到達安置點B的最短路徑是ACDB;到達安置點C的最短路徑是AC;到達安置點D的最短路徑是ACD;所以,選取安置點C作為次核心安置點。同理,依次選取第3核心安置點D和第4核心安置點。
將安置點A,B,C,D及點間的權值作為改進的迪杰斯特拉算法的輸入。如圖2中,黑色突出顯示的安置點A即選定的核心安置點,黑色突出顯示的有向路徑ACDB,即從核心安置點到達其余安置點的最短路徑。仿真結果表明,改進后的算法可以得到到達最遠安置點最快的最短路徑選擇。
圖2 算法仿真圖
通過改進最短路徑求解問題中的迪杰斯特拉算法,對災害決策系統中核心安置點選擇及建設問題,提供了一種可行方法。核心安置點的選定,有利于救災過程中物資的調配和安置點規模的合理安排,對救災工作有一定的實際應用價值。安置點間邊的權值的確定及提高大規模情況下安置點的選擇問題,可作為今后的研究方向。
參考文獻:
[1]湯國安,趙牡丹編著.地理信息系統.科學出版社.
[2]馮士筰,等主編.海洋科學導論.高等教育出版社.
關鍵詞: 海洋管理專業 海洋生物學 課程教學
1.引言
目前我國各級海洋管理部門及涉海企事業單位從事海洋管理的專門人才較為匱乏,特別是具備一定海洋專門知識的海洋管理人才更少[1],為了適應海洋管理部門和涉海企事業單位加強海洋管理、提高管理水平的需要,海洋管理專業應運而生。
海洋管理專業開設目標是培養具有良好的科學素養和海洋科學基本知識,系統掌握海洋管理、海洋法等理論知識,能從事海洋管理及相關教學和研究工作的專門人才。由該專業的培養目標可以看出,該專業實際上是“海洋+管理”,因此,海洋科學基本知識和管理學知識對該專業來說都非常重要。由于管理學和海洋學這兩類知識屬于不同范疇,在專業開設實踐中,我們發現,學生對這兩類知識的掌握程度存在著較大的差異。對于該專業在加強管理學知識傳授的同時,如何提高學生的海洋學知識水平,還有待在教學實踐中進一步探索。
海洋生物學是海洋科學的重要組成部分;目前,海洋生物資源管理也已經成為海洋管理部門工作的重點領域[2]。海洋管理人員掌握必要的海洋生物學知識,是其進行科學管理的必要保證,因此,應當重視在海洋管理專業的學生中開展海洋生物學等海洋科學知識的教育[3],[4]。為了進一步了解我院海洋管理專業在海洋生物學課程教學方面存在的具體問題,同時,為其它院校同類專業提供參考,我們對學過該課程的海洋管理專業的學生進行了問卷調查。
2.問卷設計與實施
本次問卷主要從學生學習興趣和態度;對課程實用性的認識;教學內容、教學方法和教學形式;教材及參考書使用情況等方面設計了不同形式的問題,形成了本次調查的問卷。接受問卷的對象主要是開設過“海洋生物學”課程的海洋管理專業學生,包括海管071班、海管061班和海管051班的部分學生,以上3個班共計81人。
3.調查結果與分析
3.1學生態度方面
在對學生關于海洋生物學課程興趣調查中,僅有23.5%學生明確表示喜歡海洋生物一類的課程;有33.3%的學生對該課程感到好奇;有43.2%的學生對該課程興趣不大或沒有興趣。
對于該課程在學生今后工作中預期實用價值的調查中,有24.7%的學生認為能用到該課程所學的知識,18.5%學生認為不能,而一半以上的學生(56.8%)對于該課程在今后工作中究竟有什么作用認識不清。同時,我們還發現,雖然我們開設的是海洋管理專業,但是只有不到一半的學生(45.6%)希望將來能從事海洋管理工作,有30.9%的學生選擇不希望從事涉海工作,而另外23.5%的學生則對職業預期不明確。
以上結果表明,相當多的學生對于目前所學的海洋生物學知識在今后工作實際中究竟有什么用處不了解,在一定程度上影響了學習態度。這就要求我們在平時的學生工作中,多向學生介紹海洋管理工作的重要意義和發展前景、多進行職業規劃教育;在海洋生物學教學中,也應當注意多聯系海洋管理工作的實際。
3.2授課內容方面
我們將海洋生物學的主要內容大致劃分為六個方面(見表1),試圖了解學生關注的重點內容和學習難點。調查結果如表1所示。
*A 海洋生物的形態,結構和功能;B 海洋生物的生長、發育和繁殖;C 海洋生物的習性、生理和代謝;D 海洋生物的資源、生態和環境;E 海洋生物的進化、分類和分布;F 海洋生物應用與開發技術
由表中可以看出,多數學生對海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物的應用與開發技術比較關注。這與學生對將來工作中能用到哪些方面的海洋生物學知識的認識相一致:在該項目調查中,有67.9%的學生認為將來工作中最可能用到海洋生物應用與開發技術方面的知識;其次是海洋生物的資源、生態和環境方面的知識(49.4%),并且認為其它方面的內容可能較少用到。此外,部分學生表示還比較關注海洋生物的發展史、遠古及未來海洋生物研究、海洋生物與海洋地理之間的關系、海洋生物藥用價值等方面的知識。因此,教師在授課的過程當中,可以適當增加這方面的內容,以提高學生的學習興趣。
對于學習難點,學生的看法出現了比較大的分歧。例如,有35.8%的學生認為海洋生物的形態、結構和功能比較難以掌握;相反,有33.3%的學生認為該項內容比較容易掌握。其它各項內容也存在著類似的情況。造成這種情況的原因可能是由于學生生物學基礎不同,造成學生在對課程難點的感受不一致。針對上述情況,教師在教學中應考慮到生物學門類的特點,以及學生學習基礎的差異,采用個別輔導等方式,幫助學生更好地理解授課內容。
此外,我們還根據海洋生物的物種分類,將海洋生物劃分為海洋鳥類和哺乳動物類、海洋魚類、海洋無脊椎動物、海洋植物及海洋微生物等生物類別,分別調查這些生物類別的教學情況。結果見表2。
由上表可以看出,學生對于海洋魚類方面的內容最為關注,對于其它生物類別的關注則差異不大;同時,學生認為海洋魚類方面的知識較容易掌握,而海洋無脊椎動物和海洋微生物則較難掌握。由于學生在學習中比較關注海洋魚類,因而學習興趣較高,有利于這方面知識的掌握。海洋無脊椎動物和海洋微生物由于種類繁多、各門類差異很大,因而成為了學習的難點。這就要求我們對海洋無脊椎動物等方面的教學內容應當重點突出,尤其應當在教學過程中體現海洋無脊椎動物各個門的聯系與區別,便于學生在學習時進行比較、歸納和總結,提高對這方面知識的掌握程度。
另外,60.5%的學生認為將來工作中最可能接觸到的海洋生物門類是海洋魚類,其次是海洋植物(占35.8%),絕大多數人(占87.7%)認為海洋無脊椎動物在將來的工作中難以接觸到。實際上,海洋無脊椎動物也具有同樣重要的價值,許多海洋無脊椎動物可作為漁業捕撈對象、水產養殖餌料,或在海洋生態環境等方面具有重要的價值,而學生恰恰忽略了這一點。造成這一現象的原因,可能是課上對海洋無脊椎動物在實際生產中的作用和重要性介紹不夠。因此,在今后的教學過程中,教師應當更加注意聯系海洋管理工作的實際。
3.3教學方式方法方面
通過調查和走訪,大多數學生(83.0%)認為采用多媒體的教學能夠取得較好的教學效果。在學生認為有助于理解和掌握教學內容的其它教學形式中,54.3%的學生選擇實驗或調查實習,有49.4%的學生選擇觀看實物展示。因此,在采用多媒體教學、展示海洋生物圖片和視頻的同時,教師還應當多組織學生開展實習、觀看實物或標本,使學生獲得對海洋生物更加生動鮮明的印象。此外,大多數學生(77.7%)認為今后還應當專門安排海洋生物學實驗課程,一些學生認為應當結合海洋管理專業多作實地考察,拓寬授課內容。
上述調查表明,學生普遍歡迎采用多種生動活潑的形式;同時應當重視實踐過程在海洋生物學課程中的應用,一方面培養學生的動手和觀察能力,另一方面增進學生對知識點的理解和消化吸收。
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3.4教材和參考資料使用方面
調查發現,學生對于教材的依賴并不是很強。56.8%的學生認為,教材的有無,對于學習該課程沒有影響或影響不大,只有22.2%的學生認為有較大影響。絕大多數學生(87.6%)課后復習主要依靠教師的授課課件和上課筆記,只有11.1%的學生課后復習主要依靠教材。
調查還發現,22.1%的學生經常查閱我院圖書館的相關參考書,47.0%的學生有時查閱這些參考書,25.9%的學生偶爾查閱過這方面的參考書,還有5.0%的學生則從未在我院圖書館查閱相關的參考書。這表明,圖書館中海洋生物學方面的參考資料已成為學生獲取課外知識的一條重要渠道。
上述調查結果提示,今后在教學中我們應當引導學生更多地關注課外的知識,同時,在學生成績考核中也應當注意增加對授課課件內容以外知識的考查。鑒于圖書館中的參考資料對于學生獲取課外知識的作用,今后有必要進一步加強這方面參考資料的建設力度。
4.結語
“海洋生物學”是海洋科學的基本組成部分之一,同時,該學科的知識對于海洋管理的許多方面都著非常重要的應用價值。為了增強海洋管理專業“海洋生物學”課程的教學效果,通過調查研究,我們認為應當從以下幾方面改進教學。
首先要讓學生明白該課程的重要性,尤其要結合將來工作中可能遇到的問題,讓學生了解該課程的實際應用價值,使得學生端正學習態度。對于學生較感興趣的方面,比如海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物應用和開發技術,在內容上應當有所拓展。在課程教學的同時,還有必要開展就業指導,使學生明確所學內容的用處,增加學習動力。
在授課內容和授課方式方面,應該做到重點、難點突出。適當照顧學生的學習基礎差異,采用個別輔導等方式,幫助基礎較差的學生掌握課堂知識。在教學中,教師應多采用活體或固定標本展示、幻燈片和多媒體放映等直觀手段,創設形式多樣、直觀生動的教學情景,使學生在形象活潑的課堂氣氛中吸取知識。海洋生物學是以實驗為基礎的學科,實驗在海洋生物學教學中對培養學生的科學態度、科學方法和思維能力有著不可替代的作用,應該創造條件,加強學生動手能力訓練,鼓勵學生參加各種科研實踐活動和社會實踐活動。
為了提高“海洋生物學”教材的使用價值,可以組織本院專業教師根據具體情況,編寫適合的講義。除此之外,僅僅依靠一本教科書是遠遠不夠的,還應該充分挖掘利用網絡、圖書等資源,使學生能鞏固課堂知識,并拓展課外知識。
以上調查分析結果對于改進我院海洋管理專業海洋生物學教學提供了依據,同時也為其它院校海洋管理和其它海洋相關專業開展海洋生物學課程的教學提供了參考。
參考文獻:
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在自然界中,人們會感受各種顏色。藍色,海的顏色,具有沉靜和理智的特性。給課程賦予色彩,需要依據和判別。藍色課程的界定,一定從課程性質、課程內容、課程地位、課程目標等幾方面考慮。一定突出體現涉海、涉水、涉漁、涉農的特點。構建藍色課程體系,即所有藍色課程的集合,并以類別和層次區分和聯系,使其形成整體,形成合力,優勢互補,產生協同效應。現行的培養計劃,設置了三個層次的藍色課程。即通識教育層次、專業基礎層次、專業層次。三個層次藍色課程之間相互緊密聯系,互為支撐和遞進,共同構建農林濟經管理專業藍色特色。藍色課程體系的構建,是專業定位、培養目標決定的。海洋大學設置的農林經濟管理專業,創新藍色課程群,使農林經濟管理專業藍色特色突出,定位準確,實現專業建設錯位發展和人才培養目標。藍色課程體系建設,是專業發展、競爭壓力決定的。增加藍色課程在本專業課程體系中的比重,通過培養方案,教學實踐等諸多環節實施,體現,增強本專業的核心競爭力。藍色課程體系調整,是就業需求、服務面向決定的。通過藍色課程群調整完善,全面提高學生的綜合素質,專業技能,使之明確專業方向,就業目標,提高就業率與就業質量。
2藍色課程體系構建的原則
藍色課程體系構建,需要遵循一定的規律,銜接好藍色課程之間的關系,為此,應遵循以下原則:
2.1藍色原則
藍色原則是藍色課程體系構建的基本原則。海洋大學設置的農林經濟管理專業,為海洋與漁業經濟管理培養專業人才需要體現涉海、涉水、涉漁、涉農的專業特色。因此,在培養方案中,一定要設置與其他大學相區別的藍色課程及藍色課程群,支撐海洋科學和雨夜科學的知識結構和能力結構。
2.2科學原則
藍色課程體系構建,是一項復雜的系統工程,有其特有的行業背景和內在規律,是一門科學。藍色課程體系構建本身,既要考量海洋大學的辦學優勢和區域經濟、行業經濟發展狀況,又要遵循高等教育教學規律,還要符合專業建設的實際,培養應適應行業經濟、區域經濟發展所需人才,所以,設置必須科學。
2.3創新原則
藍色課程體系構建,沒有現成的東西拿來就用,需要創造,需要創新。創新的目的是對現行的課程體系設置進行改革,探索出一條海洋大學農林經濟管理專業特色建設之路,以前瞻眼光,瞄準未來學科和專業的發展趨勢,在不斷創新中保持優勢,使特色專業前景明朗,充滿活力。
2.4適應原則
藍色課程體系構建,對于人才培養的質量至關重要,但再好的課程體系也要適應專業特色建設及行業發展對人才需求的變化,適應學校發展的定位目標和師資隊伍建設,適應學科之間、專業之間的教學資源整合優化,適應畢業生就業率、就業質量的提升。
2.5協調性原則
藍色課程體系構建,首先要與國家及省普通高等學校本科教學改革與質量提高工程要求相協調,其次與行業、企事業單位對人才需求規格相協調,再次是與海洋大學學科特色優及人才培養目標定位相協調,最后是與學院的其他專業人才培養模式、辦學模式和教學模式等相協調。
3構建藍色課程體系的影響因素分析
3.1培養目標問題
解讀海洋大學農林經濟管理專業的培養目標,一定是圍繞海洋、漁業、食品三大產業,培養專業人才和技術實用人才。如何做到藍色課程體系設置科學合理,既符合國家高等教育發展規劃,又符合教育教學規律,又符合行業經濟發展規律,特色突出,專業定位準確的培養目標。
3.2師資隊伍問題
海洋大學的師資隊伍肩負著為我國培養海洋、漁業專業人才和技術實用人才的重任。在所有學科和專業中,均設置海洋科學、漁業科學教學內容。承擔海洋科學、漁業科學教學任務的專業教師人數少,年齡偏大,教學任務較重,亟需調整師資結構,引進和培養海洋科學、漁業科學教師。
3.3資源共享問題
海洋科學的迅速崛起,對人才的剛性需求大幅度增加,而海洋大學的教育資源則明顯身單力薄。圖書館、科研成果、期刊、網絡等資源共享問題直接影響到藍色課程體系建設。試想海洋大學建設一個系統、全面、開放的網絡教學平臺,不僅實現各海洋大學間的教育資源共享,而且利于藍色課程體系建設。
3.4教材建設問題
藍色課程體系構建,需要藍色教材。就目前而言,藍色教材是缺乏的,加強藍色教材選用及編寫工作乃當前要務。首選教育部規劃教材、國家級重點教材、省部級優秀教材。引進先進的、能反映學科發展前沿的原版教材。編寫具有海洋和漁業特色的藍色教材,包括電子教材、多媒體教材,支撐藍色課程體系。
3.5課程設置問題
構建藍色課程體系,是從課程設置開始的。這些課程包括通識課(含公共基礎課、公共選修課、公共集中實踐)、學科基礎課、專業課、專業集中實踐四大模塊,既有藍色課程,又有非藍色課程。如何根據專業培養目標、服務面向設置藍色課程,并處理好藍色課程之間及與非藍色課程之間的關系是較難的。
4藍色課程體系構建與應用
4.1藍色課程設置
海洋大學農林經濟管理專業,依據專業定位,突出特色,完善培養模式。在藍色課程群設置上,既要科學合理,符合國家高等教育發展規劃,符合教育教學規律,又有符合行業經濟發展規律。藍色課程的內容相互獨立,但相互銜接合理,優勢互補,益于本專業學生的知識結構和能力結構優化,提高學生的專業素質和就業質量。設置的藍色課程有:水產專業外語、漁業概論、漁村社會學、漁業政策學、漁政學、漁業法與海洋法、水產品營銷學、水產市場調查、漁業經濟學綜合實習、漁村漁業調查、環境與資源經濟學、漁業經濟學、漁業技術經濟學、海洋經濟學、漁村經濟學、漁業管理學等。藍色課程的總學時和總學分數占整個培養計劃的總學時和總學分數的15%~20%。
4.2藍色課程體系構建
根據體系的定義,體系泛指一定范圍內或同類的事物按照一定的秩序和內部聯系組合而成的整體,是不同系統組成的系統。我們設置了三個層次的藍色課程系統。第一系統,為通識教育課程系統:包括水產專業外語、漁業概論、漁業法與海洋法、農村社會學、農業政策學課程;第二系統,為專業基礎課系統:包括漁政學、農村經濟學、水產市場調查、漁業經濟學綜合實習、漁村漁業調查、環境與資源經濟學課程;第三系統,為專業課系統:漁業經濟學、漁業技術經濟學、水產品營銷學、海洋經濟學、漁業管理學等課程。三個系統的藍色課程之間相互緊密聯系,互為支撐和遞進關系,共同構建藍色課程體系。
4.3藍色課程體系應用
構建的藍色課程體系已經納入農林經濟管理專業的人才培養方案,并開始實施應用。從應用的實際效果看,明確了專業對培養目標、突出了專業特色和服務面向。調整農林經濟管理專業藍色課程體系設置,以及課程之間的比例關系,使之更趨于科學合理,凸顯差別優勢。藍色課程體系建設的目標是培養藍色人才,不會一蹴而就和一勞永逸,需要不斷調整、改進、完善,以適應人才培養的需要。總結實施應用效果,有必要對藍色課程群的教學大綱進行調整,對藍色課程的課程內容進行增補和刪減論證聽證,使之更加符合我國海洋經濟、漁業經濟發展的需要。有必要增設藍色專題講座和學術報告,增加藍色實踐環節,補強藍色課程體系。
5結語
關鍵詞: 海洋調查 教學改革 實踐
“海洋調查”是我校海洋管理專業重要的專業基礎課程,在大三上學期為海洋學院的學生開設。該課程主要介紹海洋調查的基本內容、基本方法、調查資料的整理、分析以及如何進行海洋調查等方面知識,使學生理解和掌握海洋調查的基本知識和方法,為今后更好地從事海洋研究、海洋管理、環境保護等打下基礎。因此,學生對該課程內容掌握的好壞將直接影響培養質量。
一、對海洋調查課程內容的改革與實踐
海洋調查是一門古老而又年輕的課程。人們要了解海洋、開發和利用海洋就要對海洋進行調查研究,因此在高校開設該課程較早,但是這門課程又隨著每一種新儀器、新方法的問世不斷地更新。基于這樣的課程特點,授課老師在講解時既要介紹海洋調查的發展歷程,又要關注海洋科學最新的研究成果。這就要求我們必須具有靈活的教學思想,在明確教學目標的基礎上,加強實用教學,整合課程內容。
本課程教學目標主要有三個方面:一是通過本課程的學習加強學生對海洋管理專業的定位認識。海洋管理專業是淮海工學院新開設專業,專業定位還不是十分的清晰,課程設置還有待完善,因此學生往往對自己所學專業認識不夠。海洋調查課程的開設能夠使學生從低年級的迷茫中走出來,對自己的應該掌握什么樣的專業知識、走上社會后自己的發展定位有了較清晰的認識。二是為學生建立一個系統的出海調查的知識體系。本課程的教學內容主要涉及到海洋調查的內容、方法以及調查船觀測工作的組織和實施,既介紹最先進的測量儀器,又介紹最先進的調查方法。這樣就使學生從不了解海洋調查工作到了解較多再到掌握系統知識。三是培養學生積極進取、追求真理的精神。對于海洋調查,除去教授方法之外,我們還要提倡追求真理的精神。只有對海洋萬千之謎抱有孜孜不倦的探求之心,對海洋開發事業充滿熱愛,才能使海洋科學蓬勃發展、一往直前。
作為培養海洋科學應用型人才的工科院校,我們講授海洋調查時要做到知識重點突出、內容由淺入深、豐富易懂。以海洋調查的內容和方法為主線,以培養學生的現場操作能力為宗旨,加強實用性教學。對海洋單要素的調點強調,對如何進行海洋綜合調查從思路上積極引導,一方面使授課內容井然有序,突出教學的實用性、系統性;另一方面適時調整教學內容的深度和廣度,對有些章節進行增刪,將講課、作業、實習有機結合,培養具有較強的現場操作能力和創新能力人才。
二、對海洋調查課程教學方法的改革與實踐
(一)以多媒體教學為主,多種手段相結合。
“海洋調查”課重在講述調查方法和調查儀器,實踐性強,儀器設備圖表多,課堂教學難度大,單靠口頭敘述是不夠的,為了能使學生更好地理解掌握教學內容,必須采用多種教學手段相結合的教學方法。多媒體教學是一種現代化的教學手段,進行多媒體教學,可使教學過程感性化,形象化。各種調查儀器的圖片以及現場操作演示不僅使課堂生動活躍,更能使學生在輕松的氣氛中吸取知識。例如講解抓斗式采泥器采集海洋沉積物,光靠授課老師口頭描述是講解不清楚的,因為學生沒有接觸過這種儀器,對于如何使用采泥器采集沉積物樣品更是無從理解。通過FLASH課件,學生不僅認識了儀器,而且對使用方法及注意事項也有了深刻的印象,達到了很好的教學效果。除此以外,我們在課堂上還進行簡單儀器的演示教學,例如顛倒式溫度計的講述。課堂上進行適當的板書也是必需的。只有多種教學手段相結合,課堂氣氛才能更生動,才能更大程度地提高學生的學習興趣。
(二)播放影像,開展相關知識講座。
在海洋調查課程的教學過程中,我們利用一到兩個課時的時間來播放有關影像。第一次安排在海洋水文的調查講解后,此前的教學內容學生比較容易掌握和記憶,由此激發了他們對本課程的探求興趣,而影像的播放更是起到了推波助瀾的作用。影像的內容應該選擇較為單純的。例如潛水器的發展過程等。第二次安排在綜合調查講解后,影像的內容應豐富,涉及到的調查要素較多。例如泰坦尼克號探秘、深海探測等。通過觀看影像,學生的學習興趣大大提高,也使學生感到課程的知識內容和現實應用緊密相關。
除了在課堂的教學外,我們還組織學生成立海洋教育科技活動小組,由專家老師不定期做一些講座,向學生講授海洋調查方面的知識并回答他們的提問,展開討論等。中國科學院海洋研究所的專家們已經為我們作了物理海洋、海洋生物、海底古生物專業的調查研究等講座。講座內容豐富,又通俗易懂,以學生喜聞樂見的形式展現,向學生提供了更多的課外學習機會。
(三)課堂教學與實踐活動相結合。
海洋調查主要講解調查海洋各要素的儀器和方法,學生普遍認為課程的部分內容枯燥無味,理論性太強,用起來有時又不知如何下手。針對這樣的情況,我們把課堂教學與實踐活動緊密結合起來,讓學生把課堂學到的理論知識落到實處。
海洋水文要素的調查較為簡單,學生在實習過程中也能親自操作實踐,因此講述過程中應盡量使課堂氣氛活躍,由理論的講解到儀器的演示再到現場操作的描述,以學生為中心,形成教學互動,引發學生學習的興趣。當講解較為晦澀的海洋物理因子的調查時,老師應該處于核心位置,盡可能講解得通俗易懂。課堂教學過程中學生的難題在實習過程中應該得到解決,通過實踐活動,讓學生熟悉和掌握精密現代測量儀器及各種測量技術,培養學生的動手能力、獨立思考能力和群體合作精神,
三、注重海洋調查課程課堂教學內容和海洋學科最新研究成果相聯系
海洋科學發展迅速,海洋調查儀器不斷更新問世,在授課過程中我們應盡量把前沿的研究現狀與成果穿來,堅持教學內容與海洋學科最新研究成果相結合,讓學生在課程的學習中,也了解到這一學科的前沿研究信息和發展動態。
四、結論
海洋調查是一門系統性專業性很強的課程,每一章節相互關聯,其教學內容、體系、方法及手段等方面的調整和改革,需要隨教改的深入不斷地進行更新完善,例如:進一步明確教學目標,在教學內容和教學手段上有所創新;根據學生的知識背景,了解學生掌握知識的程度、廣度和深度,使教學內容符合學生的要求;教學的內容除了基礎知識外,還應該和實踐活動相聯系,通過多種教學手段,把大量的信息深入淺出、簡單明了和直觀生動地傳授給學生;以學生為主體,調動學生的學習積極性等等。這樣才能始終保持可持續高水平的發展。
參考文獻:
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