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海洋科學與工程范文1
關鍵詞:船舶與海洋工程專業;大學生;科技創新能力
中圖分類號:G645?搖 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2013)05-0091-03 一、船舶與海洋工程專業大學生科技創新能力培養的必要性
大學生科技創新工作是培養應用型、復合性、創新性人才的重要環節。船舶與海洋工程專業是一個知識復合型的專業,該專業要求培養的人才既要具備物理、數學、力學、船舶及海洋工程學科的基本理論和基本知識,又要受到科學思維和科學研究的初步訓練,并具有應用船舶與海洋結構物的先進設計方法及建造技術從事科學研究和技術開發的能力。這就需要船舶與海洋工程專業必須以培養學生的創新意識、創新思維和創新能力為基本的價值取向,在素質教育觀念的指導下,培養學生的科技創新能力。
二、船舶與海洋工程專業大學生應具備的能力
船舶與海洋工程專業是一個涉及到多學科知識的專業,這就要求該專業的學生知識面要廣,技能更新要快,適應能力要強。
1.具有數學、物理、力學、船舶與海洋工程原理等本專業技術領域的基礎知識。
2.掌握船舶與海洋結構物的現代設計與制造的基本技能與方法。
3.具備應用計算機進行船舶與海洋結構物設計的能力。
4.具備運用AUTOCAD和TRIBON等軟件制圖的能力。
5.“船舶設計”方向的學生要具有較強的船舶總體和結構設計方面的專業技術知識和較寬的知識結構?!按爸圃臁狈较虻膶W生要具有較強的結構設計、建造技術以及生產組織管理方面的基礎知識和能力?!昂Q蠊こ獭狈较虻膶W生要求具有較強的海洋環境、海洋結構物結構強度設計與計算、海洋資源開發與利用等方面的專業知識和能力。
三、船舶與海洋工程專業大學生科技創新活動的現狀
在高等教育大力倡導素質教育的大背景下,目前高校對學生科技活動的開展高度重視,但是由于學生學習壓力大,科技活動組織不到位、船舶企業用人標準的影響等原因,使學生的科技創新能力相對較低,科技活動水平不高。
1.學生對參與科技創新活動的意識不強。由于現行教學體制的影響,傳統的學習觀沒有改變,雖然學生對培養和提高大學生科技創新能力有一定的認識,然而這種認識往往是被動的,有些大學生雖然積極主動參加科技創新活動,但是由于知識面窄,傳統的學習方式未改變,缺乏邏輯思維能力、發散思維能力等,因而在科技創新活動中容易遭受失敗,進而消磨了他們的創新意識和行為。
2.學生對科技創新活動的參與面不廣,參加的積極性不高。大學生的科技創新活動往往只被成績較好的學生壟斷,因而活動對于大部分學生的促進作用不大。另外,現行的大學生評價體系和評優評獎的評估體系中考試成績占的比例較大,因而不能在很大程度上激發大學生參與科技創新活動的積極性。同時由于船舶專業學生的理論課和實驗課較多,因而如果活動與課程學習或考試相沖突時,學生們就會放棄參與科技活動。以上這些限制因素造成了學生不能完全投入到科技創新活動中。
3.教師的指導作用發揮不充分。大學生參加科技創新活動時,由于能力有限,因此在選題和研究方法上,學生都無法深入思考。但是教師中又存在教學任務繁重、不計算工作量等問題,導致指導作用難以充分發揮。教師在大學生科技創新活動中的主導作用發揮不充分,相對限制了學生科技活動的水平。
4.船舶與海洋工程專業的就業特點以及企業的用人標準對大學生的影響。目前船舶專業大學生的就業形勢較好,因而除了少部分學生選擇繼續深造外,大部分學生都直接就業,而且就業方向大多選擇現場監造,而不是船舶造型設計。同時船舶企業在選用畢業生時很少以學生的科技創新成果來作為用人標準之一,因而這些影響都使大學生在參加科技創新活動時缺乏動力。
四、對加強船舶與海洋工程專業大學生科技創新能力培養的一些具體做法
1.搭建多種科技創新交流的平臺。圍繞科技創新主題,定期組織開展廣大學生都可以參加的科技創新交流活動。如邀請校內外知名的教授、學者做科研講座與輔導,講授學科前沿、船舶行業的發展趨勢等最新動態,鼓勵學生積極參與科學研究、專利申請、社會實踐等活動;開展多層次、內容豐富的科技創新活動,結合船舶與海洋工程專業特點組織各類學科競賽、發明制作、科技創新項目申報等;做好與船舶專業特色相聯系的科研型社團建設,通過建立科技社團,鼓勵學生自發、主動地參與到科技創新活動中來,為學生提供開展科研活動的組織與機構。浙江海洋學院船舶與建筑工程學院設立“船建論壇”,每學期邀請國內外知名的專家教授為船舶與海洋工程專業學生講授海洋工程、海洋平臺、航運造船等方面的最新發展動態以及專利申請等方面的相關知識。同時學院還結合該專業成立了“馳風模型社”和“CAD協會”這兩個科技型社團,組織學生開展科普宣傳、發明制作等科研活動。
2.在校內外建立大學生科技創新基地。學校應和企業建立密切聯系,加強與船舶企業的雙向協作,建立長期穩定的大學生科技創新基地,將大學生科技創新滲透到社會實踐活動中,讓學生帶著課題步入社會,使學生在實踐中不僅強化了專業理論知識,而且提高了自身的研究性學習水平和實踐能力。同時在校內,要為學生開辟專門的科技創新實踐場地,提供科研實踐設施,建造科研設計操作平臺,提供科研創新創業硬件條件。浙江海洋學院船舶與建筑工程學院與舟山海之帆造船技術有限公司共建大學生社會實踐基地,每學期學院組織學生到公司進行交流座談、參觀學習服務活動,推薦優秀學生進駐公司參與生產設計開發任務。同時,學院在校內掛牌成立了“船舶與建筑工程學院學生創業創新基地”,開展科研創新實踐活動。學院的船舶設計與建造實驗室、船舶與漁具水動力實驗室以及力學實驗室也為學生開放。
3.鼓勵學生積極參與教師的課題,發揮教師的指導作用。為鼓勵學生開展科研活動,高校要有計劃地讓學生參與到教師承擔的課題中來,指導學生寫作科研論文。專業教師作為科研導師,積極吸收學生參與自己的科研工作,學生作為科研秘書、科研助理,可以到教師的科研和技術服務現場,接受教師的現場指導和教學。通過師生在科研實踐中的互動與交流,不但提高了教師的科研水平與教學水平,也極大提高了學生的獨立科研和專業知識應用能力,取得“雙贏”的良好效果。同時學校要把教師對學生科技創新活動的指導工作納入到教師教學業績考核中,提高教師的積極性。
為了加強對學生科研實踐的指導,船舶與建筑工程學院為每一位船舶專業教師配備了科研秘書或科研助理,學生積極參加教師的科研課題和實驗操作,而教師也將部分子課題作為大學生科技創新項目,交由學生負責。同時為了調動教師的積極性,學院把對學生的科研指導列入了《船舶與建筑工程學院教師(實驗技術人員)崗位聘任與考核實施辦法》中,“以第一指導人指導學生參加科技競賽并獲獎”作為四至九級教師崗位的聘任條件之一。在《船舶與建筑工程學院關于院聘崗位其他業績基礎工作量計算的補充規定》中,教師指導學生正式、指導學生獲得實用新型專利授權、指導學生獲得發明專利授權、指導學生獲得省級科技立項、指導學生獲得省級創新性實驗項目以及指導學生獲得校級創新性實驗項目等,都將在院聘崗位年度考核中給予不同分值的計分。
4.構建系統性的科研訓練??蒲杏柧毷且豁椮灤┐髮W四年的長期工程,需要有序的、分層次進行。這種訓練可分為學術講座、科普活動、科研競賽、科研立項等幾種形式。其中前兩項是較為淺層次的形式,主要在一年級學生中開展,功能在于普及知識、營造氛圍、激發熱情,喚醒學生的科研創新意識??蒲懈傎愂菍Υ髮W生專業知識技能綜合運用能力進行評估的一種形式,主要在二年級學生中集中強化??蒲辛㈨棸ㄉ陥笳n題項目、申請專利成果等,這是最深層次的科研訓練,需要專業老師的指導或協助老師的科研完成相關工作,主要在高年級學生中選擇優秀學生參加。系統性的科研訓練可以使大學生對科技創新活動有明確的認識,更好的引導不同層次的學生參與活動,從而有計劃的培養大學生的科技創新能力。
船舶與建筑工程學院將科研訓練全程化,在一年級學生中主要開展“船建論壇”等科普活動,在二年級學生中結合專業特點主要組織開展動態模型競賽、CAD制圖大賽、大學生高等數學競賽、大學生物理創新競賽、大學生工業設計競賽等科研競賽等,在高年級學生中主要開展大學生科技創新項目申報、大學生研究性學習與創新性實驗項目申報、挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽等科研課題申報工作。
大學生科技創新教育推動了人才培養模式的改革。在我院的人才培養中,大學生科技創新能力培養滲透到教學的各個環節,學生的科技素質以及學習的主動性和積極性得到明顯提高。
參考文獻:
海洋科學與工程范文2
海洋學研究方向
簡單來講,海洋研究包括以下幾個方面
生物海洋學
海洋里生活著數不清種類和數量的動植物,科學家們會研究它們的行為和適應能力,它們在食物鏈中扮演的角色,并監控瀕危物種,研究海洋哺乳動物,調查海洋生態系統,同時也在探究人類活動對這些動植物有什么影響。
化學海洋學
研究海水和海底沉積物都由什么化學物質組成,這些化學物質如何與生物、地質和物理之類的因素進行相互作用。從而更清楚地了解海洋的化學變化,以及人造物質對海洋環境的影響。
地質海洋學
研究海底的地質構成、地層運動和礦物質的性質。有些科學家專門研究海底高山、盆地的變化,海底“火山噴發”及地質層的不斷變化。另外還有科學家研究風沙和沿海灘涂沉積。
物理海洋學
了解海洋的物理屬性,海洋與陸地、海底及大氣邊界的相互作用。研究由風、海浪、海流和潮汐等因素導致的海水運動,以及海洋、天氣和氣候的關系。
海洋工程
海洋工程師根據海洋科學家的需要,為他們設計研究工具,例如遠程操控車輛、深海探測器、潛艇、海上鉆井平臺等。工程師還使用衛星遙感或其他方式來研究海岸線侵蝕。
環境科學
近年來,環境問題已經成為人們關注的焦點,因此,與海洋相關的環境問題也是科學家的研究重點。隨著人類活動對地球環境的壓力與日俱增,我們比任何時候都更需要了解人類對生態系統的影響。
了解了海洋學研究的范圍,我們現在就和海洋學親密接觸一下,跟著海洋研究專家們一起去中國近海體驗一下海上研究工作吧!
你知道嗎
早在海洋學被公認為一門學科之前,博物學家就對海洋生物進行了考察,并試圖加深對海流和洋盆的了解。1873年,為了研究海洋和海洋生物,科學家乘坐英國船“挑戰者”號進行了第一次大范圍的海上調查。他們三年的航程達127000千米之多,調查了大西洋和太平洋的大片水域。
天上的衛星:隨著科技的發展,人造衛星成為海洋研究的重要工具,科學家利用海洋衛星探測大面積的海洋表層的溫度、海面高度、風場、海浪、海冰、海底地形、風暴潮、水汽和降雨,還能對海洋化學性質和浮游植物進行監控,同時衛星遙感為海洋生物的資源開發利用、海洋污染監測防治、海岸帶資源開發帶來了許多便利。
海底的深潛器:20世紀60年代,美國“阿爾文”載人深潛器的誕生開始帶領人類走向深海。在2011年,中國自己的深潛器“蛟龍號”也開始了深海探測之旅。
你知道嗎
海底測繪就是利用船上安裝的聲吶設備完成的。聲吶設備向海底發射聲波,當聲波遇到水下物體或到達海底時會反射回來,船上儀器就會把反射回來的聲波轉換成圖像,繪制出海底地形。
海面的考察船:海洋科學離不開實際觀測,遼闊的海洋才是海洋科學的試驗場。因此,對海洋研究來講,科學考察船仍是目前最重要、最常用的上具。根據各種不同的研究內容和區域需要,科考船有各種不同。例如“雪龍號”,就是我國唯一一艘能在極地海區破冰前行的考察船,另外我國還擁有十多艘考察船,在大洋和中國近海航行,進行不同海域和學科的調查研究。例如,為了了解近海和陸地之間的碳循環過程,和它可能造成的海洋環境問題(比如海洋酸化),科學家們在中國近海做了大量的調查工作,通過采集和分析大氣、海水、顆粒物、浮游生物等樣品,發現其中的機理,再提出科學假設理論進行深入研究。
海上研究開始啦
乘坐著海洋考察船,研究專家們就要出海采集樣品,并在船上展開部分研究工作。
采水樣:CTD(海洋溫度、鹽度、深度觀測儀)是科考船上必備的物理觀測設備,通過船上的機車和纜繩控制,可以探測海洋數千米水下的溫度、鹽度和深度,同時還能采集海水樣品。
采泥樣:為了采集海底的沉積物,專家使用各種不同的采泥器,使其下沉至海底在海床著陸后,采集泥樣,以供專家進行各種科學分析。圖為研究專家正從海里收回采樣完畢的箱式采泥器,切割并保存沉積物樣品,將其帶回實驗室進行分析,可以從中了解地質歷史和古氣候的變遷情況,對認識海洋的形成和演變有非常重要的意義。
采集浮游生物:把浮游生物拖網放入海水中,隨船前進,通過拖網采集表層海水中的浮游生物,再過濾、保存,并觀察浮游生物的生長和變化,了解不同海域浮游生物的多樣性,以及它們對調節海洋生態系統變化的作用和關系。
在取得樣品以后,研究專家們會利用船上的研究設備立刻展開研究工作,還會將樣品帶到陸上研究所,進行更全面細致的數據分析與研究工作。
艱苦又快樂的海上研究之旅
每一次綜合科學考察,科研人員的專業背景是跨學科的,每個科研人員都有自己的研究任務,他們常常在船停下來時開始采樣,然后在航行時進行觀測、分析。工作時間根據事先設計的采樣站點決定,不分白天黑夜,作息時間不規律,作業流程單調反復,臺風追來時,更要接受暈船的考驗。然而這些可愛的研究人員,認真負責、吃苦耐勞,相互關心與體諒,使得各個學科間能緊密配合。
在船上的狹小空間,工作之余并沒有很多的娛樂,但是在碧海藍天之下,科學家總能找到各種樂趣,比如,采水樣的時候,拖網會偶爾拖上來一只水母或者螃蟹,停船時,可以以釣魚為樂。
海洋科學家可以在大的科考船上工作,經常乘船環游世界,還可能發現海洋新生命、新物種,這樣的工作是不是特令你羨慕?
如果你現在也對海洋研究產生了興趣,希望將來也能當個海洋科學家,那么現在我們該準備些什么呢?
首先,要擁有一顆熱愛學習的心:
大多數科學家都擁有碩士或博士學位,而海洋科學又是一門競爭很激烈的學科。為了成為科學家,首先你必須成績優秀,因此從小就該打好學習基礎,尤其需要在化學、物理和生物方面取得優秀成績,才有可能考上理想中的海洋大學,開始“海洋學習”之旅。
其次,你要養成動手的好習慣:
科學家大部分時間都在做研究,需要長年累月觀察,需要讀取和制作圖表,運用各種數學公式,記錄行為模式。所以,你從小就應該學習閱讀、觀察、思考、動手、記錄。
然后,你得學會表達你的思考:
如果你在研究中發現了新物種,那么你要如何讓科學家同行和社會公眾了解你的發現呢?作為準科學家,你現在就應該練習表達,擁有良好的寫作能力和演講技能。
海洋科學與工程范文3
關鍵詞:空間信息與數字技術;海洋發展戰略;專業定位;課程體系
0、引言
21世紀是海洋的世紀,不僅是人類全面認識、開發和保護海洋的世紀,更是培養高水平海洋科學人才的世紀。中國是一個具有漫長海岸線的發展中大國,隨著世界經濟逐步向海洋擴展,國內經濟發展、科學研究的重點也逐漸面向海洋,朝著海洋大國的方向加速前進。海洋事業的建設對海洋資源開發與利用、國防與國家安全、海洋科學研究、海洋環境保護、海洋綜合管理以及保證海洋經濟可持續發展等方面具有十分重要的意義。隨著3S技術(GIS、RS和GPS)的發展,傳統的海洋科學發生了革命性的變化,如海洋衛星、各類浮標、海底觀測網和沿海臺站組成的全球海洋立體監測與數據獲取系統等,使得海洋數據以海量、實時、動態、多類、多源等形式產生,這種變化要求空間信息技術與傳統的海洋科學技術緊密結合,國內迫切需要面對海洋信息的各類專業人才。
空間信息與數字技術是運用計算機軟件技術、通信技術,綜合研究空間信息數字化、網絡化、可視化和智能化的工程理論與技術科學,它將空間信息的各種載體向數字載體轉換,通過網絡通信技術加載到各個專業領域,支持各行業數字工程的實現,是一門集地理學、測繪科學、計算機科學、空間科學、信息科學和管理科學等多門學科為一體的綜合集成學科,具有多學科交叉的顯著特點。2004年,武漢大學首先開設并招收空間信息與數字技術專業的本科生。上海海洋大學根據國家海洋事業發展的需要,立足于上海的區位優勢,于2010年率先在上海市開設了“空間信息與數字技術”專業。由于該專業是教育部本科專業目錄的特設專業,該專業并沒有指導性的人才培養方案,因此各開辦院校根據實際,結合服務國家、地方和行業的經濟發展,進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。上海海洋大學根據國家海洋大國發展戰略和把學校建設成為一所海洋、水產、食品等學科優勢明顯,理、工、農、經、文、管等多學科協調發展,在國際上有重要影響的教學科研型高水平特色大學的辦學目標,明確了基于海洋事業需求的“空間信息與數字技術”專業的定位,進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。
1、專業定位與特色
雖然在上海海洋大學開設“空間信息與數字技術”專業之前,武漢大學、西安電子科技大學、成都理工大學、廈門理工學院、山東農業大學已開設了該專業,但在上海地區的高校還沒有設置該專業,特別是具有面向數字海洋特色的空間信息與數字技術專業。21世紀是海洋世紀,海洋已成為國家及上海未來經濟發展的重點領域和新的增長點,中華人民共和國《國家海洋事業發展規劃綱要》中明確提出海洋信息是國家未來海洋建設的重點,是國家的重要戰略需求。規劃中從戰略高度確定“推進海洋創新體系建設,提高海洋科技創新能力”“加強海洋科技平臺建設,提高海洋科技基礎能力”“加強海洋科技教育,培養海洋科技人才”。海洋信息學科是國家重要的戰略需求,在數字海洋建設、國家海域使用動態監管系統建設、近海海洋綜合調查與評價、國家海洋防災減災能力建設等重大海洋專項中有充分體現。海洋信息化是海洋戰略的優先發展領域,上海在這一戰略中具有非常重要地位,作為唯一國家級“數字海洋”示范區,其學科研究和人才需求巨大。
上海海洋大學在借鑒其他高?!翱臻g信息與數字技術”專業建設基礎上,本著堅持高起點、高質量、高水平的建設方針,按照“聚焦、錯位、合作”的思路,構建一個具有海洋特色的空間信息與數字技術人才知識培養體系和平臺,為上海及長三角地區培養海洋信息技術人才,為上?!皣H金融中心”和“國際航運中心”的建設,為長三角地區海洋經濟可持續發展提供人才和技術支撐。我們的專業定位為:面向國民經濟各行業特別是海洋領域數字化建設需要,培養具有良好的科學素養和創新意識,有扎實的軟件工程基礎與復合知識結構,具備大型數字工程設計和管理能力,能夠對海洋、城市、農業、社會、經濟等各類信息進行數字化的處理、網絡化的傳輸、可視化的表達、智能化的決策的復合型人才。
2、專業培養目標
根據專業定位和特色,學院制定了相應的專業培養目標:培養具有良好的科學素養、創新意識,具有信息管理基礎、海洋信息技術理論基礎、計算機科學和技術基礎以及應用能力,較好地掌握信息系統分析與設計方法、海洋大數據處理技術、地理信息系統等方面的知識能力,能適應海洋信息管理和開發以及其他企業、科研單位等部門從事海量數據庫、海量信息處理以及GIS系統分析、設計、開發和評價等方面的高級專門人才。
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:①掌握海洋信息技術以及大型數據庫的基本理論、基本知識;②掌握海洋地理信息系統以及相關的分析方法、設計方法和實現技術;③具有信息的組織與分析、檢索與查詢、傳播與開發利用的基本能力;④具有運用所學知識,綜合分析和解決問題的基本能力;⑤了解本專業相關領域的發展動態;⑥掌握文獻檢索、資料查詢及收集的基本方法,具有―定的科研和實際工作能力。
3、課程體系建設
課程體系是高校人才培養的主要載體,是教育思想和教育觀念付諸于實踐的橋梁,課程體系設計的立足點在于人才培養目標的定位。結合學?!翱臻g信息與數字技術”專業人才培養目標的定位,為使本專業能培養出掌握海洋空間信息技術和計算機技術的雙向人才,從而拓寬畢業學生就業和繼續深造的專業范圍,綜合考慮了地理信息系統、計算機科學和技術、信息管理和海洋科學專業的專業建設和課程體系建設,我們制定了本專業的課程體系。將所有課程分為以下4種素質培養環節課程,課程地圖見圖1-4。
專業素質培養理論教學環節課程包括:高等數學、大學物理、離散數學、數據庫原理、數據結構、空間信息導論、數字工程的原理與方法、空間分析與應用、數字工程前沿技術、現代通信原理、程序設計語言A、網絡與分布式計算、軟件工程、人工智能、計算機圖形學、遙感應用技術、地理信息系統、GPS原理與應用、海洋技術導論、海洋環境監測與評價、空間信息分析理論與方法、信息檢索技術、電子商務與電子政務等課程。
綜合素質培養實踐教學環節課程包括:社會調查、C++課程設計、Java課程設計、空間信息應用基礎、數據庫課程設計、GIS系統開發實踐,Oracle數據庫實踐、畢業設計和論文。
社會價值觀及思想道德素質培養環節課程包括:基本原理概論、中國近代史綱要、思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概括、思想道德修養與法律基礎、人文與社會科學、自然與技術科學、名師講堂、“名師導航”系列講座。
海洋科學與工程范文4
黃海海洋觀測研究站和東海海洋科學綜合觀測浮標站是中國近海海洋觀測研究系統建設的重要組成部分,通過位于青島的陸基數據接收站每十分鐘進行一次數據采集,包括氣象數據(氣溫、濕度、氣壓、風速等)、水文數據(波浪、水溫、鹽度、海流等)和水質數據(溫鹽、濁度、葉綠素等),日復一日,年復一年。而這些定點、長期連續海洋觀測數據將會被存儲下來,為海洋科學研究和地方經濟發展提供支撐。
這些海量的數據,存儲在中國科學院海洋研究所(以下簡稱“海洋研究所”)的數據中心,為海洋科學研究工作提供了源源不斷的科研依據。
海量數據亟待高性能存儲
中國科學院海洋研究所是國家知識產權局全國專利戰略試點單位,建所 60 多年來,重點在藍色(海洋)農業優質、高效、持續發展的理論基礎與關鍵技術,海洋環境與生態系統動力過程,海洋環流與淺海動力過程,以及大陸邊緣地質演化與資源環境效應等領域開展了許多開創性和奠基性工作,取得了 900 多項科研成果,為我國國民經濟建設、國家安全和海洋科學技術的發展做出了重大創新性貢獻。
海洋科學的研究是一項浩繁的工程,涉及到基礎研究和應用探索,需要對大量的信息數據進行高效可靠的處理。因此,海洋信息系統的建設至關重要。中科院海洋所高性能計算中心的高性能集群計算能力達到了10萬億次/秒,為海洋信息的研究提供了很多便利。
隨著海洋科學研究的不斷深入,以及全社會對海洋信息需求的不斷擴大,海洋信息的需求量和實效性要求也越來越高。為了適應新的形勢,中科院海洋所決定建立一個大型海洋信息資料中心,在此基礎上建立一個統一的信息存儲、處理和系統,不僅為所里科研提供信息,還可以為社會提供海洋信息服務。在這種情況下,建立一個既滿足大容量數據存儲、保護,具有高可靠性,又能保證多主機、多用戶、多應用系統并發數據訪問性能的存儲系統成為系統建設的關鍵。
1個中心+5個平臺
根除海量存儲憂患
結合現實的業務需求,海洋研究所提出構建自己數據中心的想法,并很快進行了項目實施。數據中心的總體方案規劃,即海洋科研數據產品研發和數據收集/分發管理平臺,通過此平臺實現了塊數據、文件數據的集中存儲與管理。后期,來自近海觀測網絡、海洋開放共享航次、潛標觀測以及大量歷史調查、分析測試這五大平臺的數據將逐漸遷移、存儲到該數據中心上,實現統一存儲和管理。同時,數據中心還將管理運行近海觀測網絡陸基站,承擔近海觀測網絡數據的接收、處理和數據產品。
數據中心存儲系統每秒讀寫可以達到50萬,即使是海洋研究所極高的并發數量,也可以游刃有余。在擴展性方面,存儲資源池可以無縫的接入新的存儲設備,并且隨著容量的增加,數據存儲性能也將呈現線性增加的趨勢,滿足其海量存儲的需求。
存儲安全
助力數據中心維穩
那些數量巨大、難于收集、處理、分析的數據集被業界人稱大數據,亦指那些在傳統基礎設施中長期保存的數據。這里的“大”有幾層含義,它可以形容組織的大小,而更重要的是,它界定了企業中IT基礎設施的規模。海洋研究所收集存儲的海洋數據信息就是大數據,對于海洋研究所數據中心數據的安全性一直備受矚目。因為定量數據采集工作關系到整個研究所的評估評價,數據的準確性、全面性和安全性至關重要。
比如中國科學院的科考船,出??疾鞄Щ貋淼膹闹袊5轿魈窖蟮暮Q缶C合觀測數據,攸關西太平洋暖池變異對中國氣候的影響、臨近大洋對中國近海環境的影響、海洋生物多樣性和深海環境與生命探測等課題的研究,一旦丟失,損失不可估量。
海洋研究所在數據中心的建設中增加了云存儲的技術,為海洋研究所數據中心吃上了“定心丸”。信息中心在存儲設計時采用全冗余架構,實現零單點故障,可以說在安全性上無可挑剔。
在數據的備份保護上,海洋研究所信息中心也做了充分考慮?;诖鎯υO備的快照、卷復制等功能可以實現海洋研究所數據的本地備份。另外,在發生火災、地震等自然災害,本地備份的數據也同樣會遭受破壞,同樣會對系統造成災難性后果。存儲技術可提供更高級別的數據保護功能,可以實現基于存儲的數據容災,在異地存放數據副本,即便發生了不可抗力帶來的災難時,也可以快速地恢復數據,保證科研所寶貴的數據資料不丟失,保障海洋科研工作的順利進行。
此外,在業務連續性方面,海洋研究所原有的大量數據及系統,可在不中斷應用的情況下,輕松地轉移到新的存儲系統中,實現了真正的無縫數據遷移。
效率提升 成效顯著
“之前的信息平臺數據存儲及管理分散,科研部門調取數據非常麻煩;現在數據都將集中存儲在數據中心,點點鼠標,數據就出來了,方便了我們的科研人員,工作的效率明顯提升了”,海洋科研所數據中心負責人介紹。
海洋研究所每天都有大量的海洋數據采集并存儲,過去分散、粗放的數據存儲方式已經成為科研工作高效進行的“絆腳石”。研究所信息中心打造的數據平臺實現數據的融合、統一管理,使系統平臺管理變得更集中、更簡單,減少了管理人員的負擔;同時服務器、存儲和網絡的自動化操作也減少了大量潛在的人為錯誤,保障了系統的可靠性,提升了工作效率。據稱,因為存儲、調取數據的速度大大提升了,海洋科考項目的周期預計將縮短近30%。這也就意味著,研究所將會騰出更多的時間、更多的精力,做好海洋科研工作,早日達成有國際影響力的海洋科學和技術研究機構的目標。
大數據時代下的安全思考
海洋科學與工程范文5
關鍵詞: 海洋教育 高等教育 學科分布 人才培養 適應社會
中圖分類號:G643 文獻標識碼:A
21世紀是海洋的世紀。一個民族、一個國家對海洋的開發和利用程度,以及對海洋權益爭取和維護的力度,直接影響國家的強弱、民族的興衰。海洋意識是海洋強國的靈魂,人才是國家的未來。通過海洋教育可以使人們充分了解海洋,最大限度地利用海洋,為人類造福。本文以“全國高校信息綜合查詢系統”(全日制本科與高職專業)中的數據為信息源,對我國高等院校及科研機構中海洋教育的學科分布狀況進行了統計分析,具體如下。
一、國內外海洋教育發展概況
20世紀以來,世界上許多海洋國家和地區制定并提出了一系列海洋教育實施規劃。其中,美國于1966年創立的《海洋補助金計劃》,除用于資助科研人員開展海洋科學研究外,還用于資助海洋學科課程的開設、包括對大學生提供幫助等。澳大利亞政府在2004年頒布的《海岸與海洋教育課程綱要》中要求在海洋教育過程中培養中小學生調查整理海洋信息的能力。另外,高等教育部門還通過增設海洋院系的專業課程,拓展相關領域的研究,以實現國家海洋發展戰略目標。韓國政府在制定的21世紀海洋戰略規劃中涉及的海洋教育包括開拓海洋科學培訓渠道、在公民中開展持續的新海洋觀教育等。日本的海洋教育也是終身教育,其有關海洋的相關知識貫穿于小學、中學、大學等教育的各個階段。
近年來,隨著我國國民經濟發展政策的規劃調整及海上絲綢之路的建設,我國的海洋文化研究也已取得了一定的成果和發展。我國在1996年的《中國海洋21世紀議程》和1998年的《中國海洋事業的發展》中,提出了包括海洋意識教育、海洋職業與成人教育、海洋學科專業教育在內的廣義海洋教育。2003年,國務院頒發了《全國海洋經濟發展規劃綱要》,首次提出建設海洋強國的奮斗目標,這在我國海洋教育的發展中起到了重要作用。另外,中國海洋大學于 1996 年開始進行海洋文化研究,之后,中國海洋大學、廣東海洋大學、浙江海洋學院、上海海事大學也相繼成立了海洋文化研究所,主要開展有關海洋文化、歷史和資源開發等方面的研究。這些都標志著我國海洋研究進入了一個全新的時代。
二、我國海洋高等教育現狀及學科分布
(一)我國海洋高等教育機構的地域分布
我國最早于1921年在廈門大學開展了海洋生物方面的教學。1946年唐世鳳教授在廈門大學籌建了海洋系。1975年同濟大學設置了海洋地質系,內有海洋地質學專業和海洋地球物理勘探專業。2002年更名的中國海洋大學,是內陸唯一一所以海洋命名的高等院校。目前我國從事海洋教育的高等院所已達143家,其中江蘇、山東、浙江的院校分別為12、9、7所;四川、重慶最少,各為1所。碩士點有149家,其中北京、廣東、江蘇的院所分別為19、13、12,僅有一家碩士點的是安徽、甘肅、貴州、海南、江西、寧夏和新疆(見圖1、圖2)。
從統計結果可以看出,海洋高等教育機構的地域分布極度不平衡, 數量最多的地區在北京、廣東、江蘇,其次是上海、浙江、湖北和山東。說明我國的海洋教育機構主要集中在沿海地區,并逐漸向內陸地區發展。
(二)海洋高等教育的學科分布
海洋學科體系的構建是海洋教育建設的一個重要組成部分。通過分析高校海洋學科專業的分布現狀,了解其結構特征,對中國海洋高等教育及其發展具有重要意義。
從統計結果可以看出,大學本科類海洋教育專業主要有:海洋技術、船舶與海洋工程、海洋科學三類,分別有37、34、32所高校開設;其次,有11所高校開設了海洋管理專業、9所高校開設了海洋漁業科學與技術、6所高校開設了海洋經濟專業、4所高校開設了海洋生物資源與環境;此外,分別有2所高校開設了軍事海洋學專業和海洋藥學專業、1所高校開設了水資源與海洋工程專業。碩士類海洋教育共有20所院校開設了船舶與海洋工程、海洋地理學、海洋化學與化工、海洋生物學、海洋與船港機械裝備技術專業;其次,在114家高校及科研院所中,開設了物理海洋學、海洋化學、船舶與海洋結構物設計制造、海洋地質、海洋生物技術、農用海洋資源、海洋能利用技術專業;有49家高校及科研院所中開設了海洋科學、應用海洋學、海洋油氣工程、海洋資源與權益綜合管理、海洋藥學、海洋機電裝備與儀器、海洋測繪、海洋運輸工程材料與防護、海洋探測技術、海洋氣象學、海洋結構物運用工程、海洋化學工程與技術、海洋地球物理學、船舶與海洋裝備工程專業(見圖3、圖4)。
以上數據表明,海洋高等教育學科分布以基礎海洋學、海洋工程、海洋技術應用以及海洋經濟和海洋管理為主;而關于海洋社會、法律、計算機、數字媒體等人文學科的專業未見涉及。
(三)研究生教育從沿海向內陸發展
1984年8月8日,教育部發出通知,在北大、清華等22所全國重點高等院校試辦研究生院,并發出《關于在部分全國重點高等院校試辦研究生院的幾點意見》。1986年,又增加了中山大學、廈門大學等10所,及已被批準的中科大研究生院,成為最早設立的33所研究生院。海洋學科類研究生教育事業得到跨越式發展。研究生教育從集中在沿海地區開始向內陸發展,根據表1統計分析結果,我國海洋碩士生教育在沿海地區以船舶與海洋工程、船舶與海洋結構物設計制造、海洋資源與權益綜合管理及應用海洋學等優勢學科基礎上開始向內陸教育機構發展。
根據統計發現內陸已經出現了如海洋測繪、海洋地理學、海洋機電裝備與儀器、海洋能利用技術、海洋生物技術、海洋與船港機械裝備技術和農用海洋資源等優勢學科,同時還出現了如海洋油氣工程、海洋結構物運用工程的內陸優勢學科。沿海與內陸研究生教育機構比較見表1。
三、目前我國海洋教育存在的問題
海洋教育應該從國民海洋意識入手,增強國民的海洋意識更應該從孩子開始。據有關調查研究表明: 有70.6%的被調查者很少碰到海洋宣傳活動的機會;有66.2%的人認為有必要在中小學開設海洋教育相關內容的課程;還有53.8%的人認為有必要將海洋教育作為一種國策對國民進行終身教育。[1]由此可見,海洋教育在人們的意識中還比較缺失,而學校教學是掌握和了解海洋知識的主要路徑。
從上述統計結果看出,我國開展海洋教育與研究的高等院所中,開設本科類和碩士研究生教育的學校共計有143余家,而據劉邦凡文統計,開設博士生教育的學校只有 20 多所。而國內現有各類普通高等院校 2800 余所,而開設海洋教育與研究的高校比例不到 10%,[2]高科技海洋教育人才更是稀少。內陸雖有院所開設海洋類專業課程,可是規模遠遠不夠,像一些最基本的海洋文化教育與海洋知識教育在內陸地區基本沒有,這與我國日益增長的海洋發展與保護需要嚴重不對應,應引起高度重視。
四、結論
(一)優化學科體系,加強海洋高等教育建設
學科專業建設是高校辦學水平和層次提升的重要手段,是高校人才培養、科學研究和社會服務的主要載體。學科專業結構是影響人才培養質量的最重要因素之一。中國在現有學科設置的基礎上,政府應加大投資力度,加強海洋綜合學科建設,開設海洋社會、法律、海洋數字媒體教育等方面的專業,并依據海洋經濟發展的狀況適時調整研究方向。
(二)加強沿海與內陸海洋教育的聯系
進入21世紀以來,隨著我國政府的大力支持,海洋事業得到了進一步發展。國家自然科學基金“十二五”發展規劃中明確提出在綜合考慮學科發展國際趨勢和我國基礎研究發展現狀的基礎上,為了推動學科均衡協調可持續發展,將海洋科學等19個學科列為未來五年重點扶持的學科和發展方向。這標志著海洋教育進入新時代。因此,海洋教育不能只重視沿海地區,更要重視內陸地區。其一,轉變觀念,讓沿海地區和內陸地區建立密切聯系,沿海地區的大專院校、科研院所,企事業單位可以和內陸地區的相關機構建立合作關系,實現優勢互補;其二,開展內陸和沿海地區海洋知識和觀念教育交流等,實現海洋教育領域的融合性。可邀請海洋學科方面的專家學者在內陸地區舉辦講座,開設海洋歷史館、舉辦海洋科技、海洋生態專題展覽及海洋經濟產品博覽會等;其三,在陳展形式上應用先進的技術手段,將現代科技與陳展內容相結合,運用聲、光、電等技術,更加生動形象地展示展品。其四,在內陸地區的高等院校增加和延伸海洋學科相關專業,產學研結合,發揮高等院校在海洋意識教育中的作用。
(三)適應社會需求 強化高層次海洋人才培養
海洋人才培養是海洋事業發展的主要途徑,同時也是海洋強國戰略的根本保障。高等教育已經成為世界各國生存競爭和全社會經濟發展所不可或缺的動力中樞,[3]高等院校是我國海洋人才培養的主力軍,對海洋人才的培養起著至為關鍵的作用。所以,海洋教育首先應以社會需求和海洋產業發展需求為出發點,對海洋專業人才的建設進行明確定位,制訂出適合社會發展的專業化人才隊伍建設發展規劃,使得海洋類專業結構的調整和改造能有重點、有序化和規范化的進行。[4]其二,要加強高等院校海洋類學科專業特別是緊缺的海洋學科專業如海洋藥學、海洋氣象學、海洋地球物理學、海洋環境等學科專業設置與建設,擴大緊缺類海洋學科專業的辦學規模,培養更多的高層次海洋人才。[5]其三,找準焦點,促進建設海洋教育的發展平臺。圍繞重點,開發豐富而有特色的課程資源;突出亮點,優化海洋教育專業特色教學環境,最終實現海洋強國的戰略目標。
參考文獻:
[1] 周雪芬,董婕.加強中學地理教育增強國民海洋意識[j].學理論,2013(26).
[2] 劉邦凡.論我國高校海洋教育發展及其研究[j].教學研究,2013(03).
[3] 李國倉.論高等教育人才培養的“一個中心”和“兩個基本點”[J].中國高教研究,2015(02).
海洋科學與工程范文6
關鍵詞:海洋科學 課程實踐 改革
隨著我國海洋事業的不斷發展,對海洋類科技人才的要求也越來越高。流體力學是海洋科學類專業的一門專業基礎課,在整個海洋科學專業的教學體系中占據重要地位。本課程的任務是通過學習,了解流體運動學和動力學的基本知識,掌握理想流體動力學的基本知識,掌握理想流體動力學的研究方法和理論,掌握不可壓縮理想流體的無旋運動、粘性不可壓縮流體動力、邊界層理論、湍流等的基本理論和研究方法。這門課程具有極強的理論性和實踐性,從而決定了這門課的教學目的既要使學生掌握理論知識,又要使學生學會如何運用到實際工程中去。然而,隨著教學體制的改革,學分制實施,流體力學的教學學時不斷縮短。課程教學多是為了滿足培養方案的要求,對系列化專業課程支撐不夠,教學效果不甚理想。因此,為了適應新形勢下對人才培養的要求,我們對流體力學課程教學過程的各方面進行了改革和實踐,以達到以培養出合格的海洋類人才的目的。
1.教學理念改革
流體力學課程的特點是抽象概念多、理論性強、體系復雜、難度較大,許多知識點都包含了大量的數學推導,對學生的數學基礎要求比較高。也正是由于這些特點,所以需要改變傳統的以教師為中心的知識傳授型的教學理念,因為這種方式并不能使學生對所學知識留下深刻的印象,因而教學過程效率低,容易造成學生為了考試而學習的現象,不利于學生的綜合能力的培養。新教學理念增強教學過程師生間的互動,突出學生的主體性,改變以往學生在學習過程中被動接收的地位,合理設計教學內容,利用現代化的教學方式,是以培養學生的學習能力、科研素質、創新意識為目的,全面提高學生的綜合素質。希望通過流體力學課程的學習,使學生系統掌握流體運動的一般規律及其有關的基本概念、基本理論、基本方法和基本實驗技能,同時具備較強的自學能力以及創新意識,為以后專業知識的學習,打下牢固的基礎。
2.教學內容的改革
由于海洋科學類專業教學要體現海洋特色,海洋學的研究對象是海洋,而海水是海洋最重要的組成部分,動力海洋學研究宏觀海水的運動,所以無論在研究對象、研究目的還是研究方法上面,動力海洋學都是流體力學的具體應用和發展。
針對這一教學內容的要求,我們進行了流體力學教學內容改革,使之適應于當前的海洋科學專業類的教學??紤]到目前國內的流體力學課程內容相當寬泛,并不是特別適合海洋科學專業的教學需要,所以在內容上作了調整,保留經典流體力學的基本原理,同時加入了流體力學基本原理在海洋學中的具體應用。例如,在講授研究流體運動的兩種方法歐拉方法和拉格朗日方法時,介紹了兩種方法在海洋調查研究中的應用;在講授有旋運動動力學中,將環流定理擴展到海洋和氣象等方面的具體應用;在講授粘性流體動力學時,補充了柯氏力場中粘性流體的運動,并深入講授了風生海流、地球轉動對梯度流方向隨深度變化的影響等。
這些內容的加入和調整,使學生不但能夠深入理解相關的教學內容,還能夠了解其具體的海洋學應用,真正做到學以致用,并且可以平滑過渡到一些后續海洋類專業課程,如物理海洋學、海洋氣象學、大洋環流等,的學習當中,同時也為將來考研或者研究生階段的學習打下良好的基礎。
3.教學方式的改革
教師教學方式就是教學中為達到教學目標,教師所采用的一系列的教學行為和活動方式、方法的結合??紤]到流體力學的學科特點,其基本方程、原理的推導較多,所以在傳統上以教師教授法為主,即以教師為主體進行知識的講授教學活動。但是單純的講授法存在一些問題,就是容易在課堂上與學生缺乏互動交往,從而不能有效的調動學生的學習積極性。為此,在流體力學的教學過程中,轉變教學思路,將以教為主的教學設計和以學為主的教學設計結合起來,通過多種方式實現教學的良性互動,提高教學質量。
3.1多媒體教學改革
傳統的板書教學方法的特點是推導過程細致、講解入微,這在一些復雜的定理推導過中可以有效的幫助學生理解整個推導過程,也有助于學生掌握推導方法和技巧。但是,板書教學也有不足之處,一是采用板書教學傳授的信息量不夠大,由于流體力學的教學內容中存在大量的公式原理的推導,所以往往需要較多的課時才能滿足教學要求;二是部分教學內容不夠直觀,流體力學的一門理論與實際結合的學科,所以很多的理論都有其對應的實際流動現象,所以板書對此無能為力。
多媒體教學可以有效的彌補板書教學上存在的不足,單課時能夠提供較多的教學信息量,有效提高教學效率。另外,多媒體教學可以增加課堂教學內容的表現效果,通過一些多媒體素材展示了相關的流動現象,通過視覺、聽覺等多種信息傳遞方式,幫助學生理解教學內容,這對于抽象的流體力學理論教學是一種相當好的授課形式。但是多媒體教學也存在一些不足之處,在公式的推導過程中,翻頁式的教學明顯加快了教學節奏,使得學生對推導過程了解不夠深入,部分細節不明所以,學生的思考時間減少,另外就是多媒體教學的推廣,很多學生都沒有了記筆記的習慣。
針對以下兩種教學方式的特點,在海洋科學專業流體力學的教學過程中,我們采用了兩種教學方式相結合的方法。對于一些重要的基本原理,仍然采用傳統的板書式教學,力求傳授給學生流體力學的研究方法和研究思路。而對于推導結果,則采用多媒體的方式進行展示,在實際的教學中,引用了大量的海洋、大氣等流體力學現象,如波浪、海流、臺風等,將其以直觀的形式與對應的流體力學理論結合,這樣既加深了學生的理解,也引發學生進行海洋學研究的興趣。實際的教學過程顯示,課堂教學效果較好。
3.2課堂教學過程改革
為了能夠使學生更好的融入課堂教學,在講授法的基礎上,采取了問答法、引導法多種教學方式作為輔助。
問答法是教師通過提出問題引導學生積極進行思考,學生自己得出結論來獲取知識,可以有效的使學生主動參與課堂學習。在流體力學的教學過程中,合理的設計課堂問題,避免問題過易或者過難,前者不能達到啟發引導學生思考的效果,后者會讓學生對流體力學的教學內容產生畏難情緒,不利于知識的深化教學。同時,問題的設計也要有啟發性、典型性,問題的數量一般控制在每節課2個左右,根據相關的知識點進行設計。
引導法是教師引導學生通過閱讀教材、課件提示等材料,以自己相對獨立的形式學習的教學方式,這種方法更能鍛煉學生的學習能力。在流體力學的教學過程中,對于引導法的使用一般安排在內容相對簡單,或者教學內容有相似重復處。如將雷諾輸運定理應用于連續方程、動量方程等的推導,教師講授連續方程的推導,而其后對于動量定理、能量定理等的推導引導學生獨立完成。通過這樣的引導過程,使得學生能夠舉一反三,牢固掌握基本原理,并培養了自學能力和創新能力。
3.3引入現代網絡教學方法
為了能夠有效的利用現代網絡技術進行教學,推進課程的網絡化改革,建設了流體力學網絡課程。為避免網絡課程成為簡單的課堂內容的重復再現,在網絡課程的設計過程中考慮與實際的課堂教學的互動性與互補性,除了提供課程教學視頻錄像供學生復習以外,還提供了非常豐富的相關多媒體教學資源、輔導資料,并將網絡課程作為學生自學的一個重要的課后輔導工具,提供在線答疑。另外學生還可以網絡課程提出對于教學過程的各種建議反饋,促進教學改革。網絡課程的開設,使得流體力學的整個教學過程具有了交互性、共享性、開放性、協作性和自主性等特點。
4.結語
通過近幾年較為系統的流體力學課程教學改革,包括更新教學理念、調整和補充部分海洋特色的教學內容、運用現代化的教學手段、改革課堂教學過程等途徑,大大調動了學生學習的積極性,顯著提升了教學效果,提高了課程的教學質量。但仍需進一步完善教學體系,提高教學水平,將教與學有機結合,對海洋科學類專業流體力學課程的教學改革進行不斷探索和實踐。
參考文獻:
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[2]萬三敏,沈振劍.多媒體教學方式與傳統教學方式的耦合機制研究.首都師范大學學報(自然科學版),2010年10月,第31卷第5期.