海洋科學研究范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了海洋科學研究范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

海洋科學研究

海洋科學研究范文1

關鍵詞:物理海洋學;學科課程;教學方法

一、 物理海洋學的含義

從廣義上講,物理海洋學指的是海洋科學領域的一個學科方向,它主要是通過數學和物理的方法來研究海洋,尤其關注海洋中的物理過程,以及伴隨各種動力過程的海水的運動形式。無論是在研究方法還是在研究內容上,它都有別于海洋化學、海洋生物學以及海洋地質學等其他海洋分支學科。眾所周知,海洋是一個復雜的綜合體,一方面,海洋中的各種過程都不可能孤立存在,比如沉積物的沖淤、海洋生物的遷徙、營養鹽的分布等,這些發生在海洋中的生物地球化學過程都會受到海流、波浪、潮汐等海洋物理過程的顯著影響。另一方面,地質生物過程也可能改變局地的水動力過程,比如海底地震引發的海嘯,魚群遷移引發水體結構的改變等。但是從時空的總體效果看,海洋物理過程對地球生物化學過程的影響還是最主要的。因此,物理海洋學科也被認為是海洋學領域最基礎的學科。

從狹義上講,物理海洋學又是一門課程。根據現有的教學大綱和課程安排,該課程的教學內容已經基本涵蓋了和物理海洋過程相關的所有知識點,如海水的性質、熱力學性質、海流理論、潮汐現象、海浪特征以及內波理論等,從而構成了物理海洋學這個學科的重要知識基礎。但是受限于學時安排,講師不可能把所涉及的知識點都一一講到,因此在教學安排時,有必要根據授課班級的專業特點對教學內容進行有針對性的取舍,以保證學生學有所得,學能所用。

二、課程的特點

物理海洋學課程一般是在大學三年級開設,在此之前學生已經系統地學習了高等數學、數值分析以及海洋科學導論等先導課程。通過先導課程的學習,學生已經熟悉了微積分公式的基本求解和推導技巧,并對伴隨物理海洋過程的各種現象和特征有了一定的認識。如果說先導課程是幫助學生掌握學習專業知識的方法和手段,那么后續專業課程的學習就是運用這些工具深入領會專業知識的內涵,即運用數學物理的方法了解海水是如何運動的,以及為什么如此運動。本門課程的設計安排就是教會學生如何建立并求解海水運動方程。但是由于原始海水運動方程自身具有非線性的特點,要想求得其解析解是比較困難的。因此學生還要掌握尺度分析的方法,這樣可以簡化原始海水運動方程,使得獲取方程的解析解成為可能。更為重要的是,盡管海水運動方程簡化了,但是獲取的解析解所揭示海水運動的基本規律已經被廣泛地觀測所證實。因此,“構建不同形式下的海水運動方程――求解方程――用方程的解來闡明海水的運動規律”就成為本課程最為核心的知識脈絡。

海洋約占地球表面積的70%,不同海域的陸海分布、地形地貌、動力條件都不相同,這就決定了物理海洋過程具有顯著的地域性特征。因此講師在授課時要把可能影響海區動力過程的環境要素進行充分細致的介紹,這可以幫助學生領會如何抓住關鍵因素建立簡化、便于求解的海水運動方程。海水運動方程的求解和分析是高年級大學生數學物理能力的應用。海水運動方程實際上是海水真實運動的定量化描述,因此建立和求解方程不是單純的數學問題,需要學生對方程中的數學符號所代表的物理意義能夠有比較清晰的認識。本課程的這些特點都決定了學好先導課程對于本門課程學習的重要性。

三、課堂教學可能遇到的問題和解決措施

如前所述,物理海洋學是一門專業性非常強的課程,而且對學生之前的數學物理及海洋學科的知識積累要求也比較高。即便如此,教師在介紹各種物理海洋過程之前還需要花費一定的學時對引起海水運動的各種力進行充分分析,并建立相關數學表達式,幫助學生認清各種力的性質以及由此引起的各種海水運動的形式和特征。

海水運動方程的建立和求解本身是抽象而枯燥的,往往不能喚起學生的學習興趣,因此教師在教學過程中要重視教學方法和形式上的改變,充分利用多媒體教學手段,借助MODIS衛星圖片和其他可視化手段,把特定海域現場調查或模型計算的溫度、鹽度和流場展現出來,通過直觀的圖片和視頻信息,幫助學生學習消化理論知識。課堂提問和答疑是督促學生課堂聽講以及課后復習的有效手段。同時,安排一定學時的討論課,讓學生針對某一專題進行討論,也可提高學生的學習熱情和主動性。多年的教學實踐表明,這些措施對于提高教學質量都是切實有效的。

四、結論

本文主要介紹了物理海洋學的學科含義和課程教學特點, 著重闡述了物理海洋學課程的重要知識點以及在教和學過程中應注意的事項,對該課程在教學中所出現的問題提出有針對性的解決措施,切實提高課程教學質量。

參考文獻:

[1] 葉安樂,李鳳岐.物理海洋學[M].青島:青島海洋大學出版社,1992.

[2] 馮士i,李鳳岐,李少菁.海洋科學導論[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3] Stewart R.H. Introduction to Physical Oceanography[J].American Journal of Physics,2008, 65(10).

海洋科學研究范文2

關鍵詞:教學研究、教學與科研、海洋特色、機電控制技術

【中圖分類號】TH-39

引言

《機電控制技術》是機械專業的一門必修課程,是非電專業普及電控知識的必要課程,,是機械、電工電子等專業知識有機結合的綜合性應用技術,主要通過遠程控制、自動控制、信息處理三個方面的應用技術來體現[ ],雖然在教學內容、教學形式上,不同學校有著不同的做法,但其教學目的是培養學生在機電控制方面的基本知識的同時,具備相關學科的專業知識,因此不同類型、不同專業門類的學校的教學重點有所側重,高職及應用類院校的教學內容及教學形式主要體現在加強學生的對于機電控制的實際操作能力上,李金熱[ ]論述了機電控制技術的教授內容,為適應高職院校培養實際操作技術人才的要求,增加了

了典型過程控制的案例及變頻調速的內容,許焰[ ]等提出了機電控制技術實訓分級式教學方法,針對學生專業知識的掌握程度,通過分級教學的方法,使學生能一定程度上加深對所學機、電、液方面專業課程的理解,增強綜合運用機、電、液控制專業知識的能力,培養和提高學生的動手能力、分析能力、解決實際機電設備故障問題的能力。濟南大學的王娜在《機電傳動與控制》課堂講授理論的基礎上,加強實踐教學,提高了實驗的比例,增加了綜合性、創新性實驗項目;突出工程應用,增加后續實踐環節――機電工程實踐,使教學內容跟實際應用貼合得更緊密、更實用。研究型大學在教學內容和教學形式上則注重機電控制技術理論在設計和開發中的應用,在培養目標上主要是培養具有一定專業知識的設計和開發人員,隨著教育部卓越工程師計劃的實施,在教學形式上則注重實踐和理論的相互作用,為克服以往重理論輕實踐的現象,各高校紛紛加強了實踐課程的教學任務,上海交通大學由王顯正教授主持編寫了《機電控制技術》校編教材,其中實驗的學時數占總學時數的20%,東南大學以《機床電氣》課程為基礎,結合課程內在聯系和機械工程專業發展的特點,形成了完整的《機電控制技術》課程新體系,理清了課程教學思路,培養學生機電系統實踐能力和創新意識。在教學形式上,發揮研究型大學的優勢,將教學與科研的結合,使得《機電控制技術》具有一定的領域性,張洋[ ]等將PLC技術的應用到礦山機械中,周瑛男[ ]論述了機電控制系統在液壓系統中的應用,體現了先進的機、電、液一體化技術。

21世紀是海洋的世紀,人類對海洋資源的開發需要大量的儀器、裝備,這些儀器、裝備的開發離不開機電控制技術,中國海洋大學作為研究和利用海洋資源的高校,肩負著海洋資源開發和利用人才的培養重任,為保質保量的完成使命,我們一直在吸收和借鑒兄弟院校的經驗,進行著《機電控制技術》的課程改革,通過教學內容、和教學方式改革使得這一課程基本具備了海洋特色,培養出了一定實踐基礎,具有創新設計能力的涉及海洋機電裝備方面的高級人才。由于教學中采用的事例來自科研,使得我校的《機電控制技術》授課內容,在滿足普遍的教學內容的基礎上,還具有一定的海洋特色,下面我們重點介紹一下教學與科研結合的具體過程。

教學結合科研,實踐驗證理論

作為一所985高校,中國海大的科研項目主要涉及海洋專業,從海洋勘探到海洋資源的利用技術,形成了海洋裝備與儀器、海洋平臺、水下機器人及探測等各個方向的研究團隊,這些項目的研究都涉及到機電控制技術,將這些項目中的機電控制技術作為教學案例應用于本科教學中,使得教師的授課變得接地氣,避免了夸夸其談式得授課方式,學生對理論知識的學習不再那么費勁,同時激發了學生學習的興趣,逃課睡覺的明顯減少,保證了教學秩序和教學質量。例如在講授PLC順序功能圖的內容時,老師講授之前通過視頻播放海帶夾苗機工作過程,提出順序控制所要完成的工作,把順序功能圖演示給學生,給學生留下了一種懸念,然后再講授實現順序控制的理論基礎,把學生的各種懸念都解開后,這一課的內容就基本講完,趁著學生高漲的興趣還沒有落下來,馬上安排實踐課程,讓學生在實驗室親自動手編寫程序、輸入PLC進行調試。通過這種教學使得教學變得容易,老師和同學之間形成了互動,這一互動不僅在課堂上,而且課堂下大家的話題也都順序控制的實現上。

將科研項目作為事例引入到本科教學中,老師講的輕松,學生學得輕松??朔死蠋煗M堂灌,學生左耳聽、右耳出,缺課、睡課的現象。同時學生在實驗中了解老師的科研內容,及做科研的方法,學生在掌握所學課程的知識的同時,也學會了做事的方法,對培養卓越工程師有著重要的意義。

教學服務科研,培育卓越人才

本專業的培養目標明確提出培養具有綜合知識的涉海高級人才,同時為地方經濟服務的要求,隨著卓越工程師計劃的實施,對于人才的培養又提出了更高的要求,僅僅講授傳統機電控制技術是不夠的,還要增加學生創新設計的培養,在完成基本的教學計劃之后,對參與卓越工程師計劃的學生,要求他們參加到老師的科研項目中去,完成一些涉及機電控制技術方面課題,通過這些課題的設計,一方面學生將所學理論知識應用到設計中,另一方面,學生在設計中學會了創新的方法,這對于培養卓越工程師人才意義重大。同時學生參與到研究課題中豐富了研究方案,優化了研究內容,分擔了老師的部分勞動,達到了雙贏的效果。

海洋環境觀測用絞車的設計和制作過程中,在分解了各部分的任務后,有5名同學參與到機電控制系統的設計和制作,從單純的繼電器、接觸器等純硬件的控制系統到基于PLC的控制系統,他們提出了幾種方案,在老師的指導下,考慮系統的使用的海洋環境,最終確定了最的方案,對于最優方案又設計了幾種實現方式,基于實現形式的簡單化和清晰化最終確定了這一方案的實現形式;學生積極參與到制作工程中,將系統的制作、方案的確定和實行形式的設計相比較,加深了學生對這一知識點的運用和掌握的程度,對創新型人才的培養意義重大。

針對海洋特色,改革教學內容

在教學中采用科研事例,使得我校的機電控制技術的課程具有一定的海洋特色,這一特色不僅引用科研事例,還要增加機電控制技術在海洋環境中的應用要求的內容,而這些內容的講授又服務與科研,體現了本課程的海洋特色。

海洋的環境的特殊要求,使得機電控制技術的應用和其他領域有所不同,主要體現在防腐蝕、密封、冷卻上,因此在該課程的內容上增加了關于防腐蝕方法的內容,密封艙的結構設計方面的注意事項等類容,冷卻方式的介紹等內容??梢詢热莘旁诰w論后,機電控制技術的基本知識講解前。

教學內容的改革伴隨著教學內容實現形式的改革,改革后,機電控制技術的教學形式主要是課堂教學、實驗、教學實踐相結合的方式,同時參與到科研中,加強實踐創新的培養力度。

結論

將科研事例應用到教學中,用自己的實踐去教授學生,老師感覺底氣十足,激發了老師上課的激情。學生感覺學有所用,培育了他們學習的興趣,逃課睡課的現象大為減少。從學習及應用情況看,幾年本科畢業設計有20%的學生涉及機電控制技術方面的內容,通過率100%,而之前幾乎沒有學生敢做這方面的課題。這說明本次教學改革取得了很大的成績。

致謝

本課題的研究得到了中國海洋大學專業綜合改革2013ZD03項目及中國海洋大學專業綜合改革項目的資助。

參考文獻

1 、李定華 機電控制技術應用問題分析 科技與企業 .2012.19.095 319

2 、 、張洋房亮 礦山機電控制技術中PLC技術的應用分析 應用科技20l4年第8期 283

3 、周瑛男 機電控制在液壓沖擊器中的應用 機械工業標準化與質量2013.6 46-50

海洋科學研究范文3

【關鍵詞】 海洋科學 科學解釋 哲學問題

海洋科學哲學是從哲學視域揭示和闡發海洋科學發展普遍規律的理論體系。海洋科學哲學有其存在的合理性依據:海洋環境危機和人類視野轉向是其產生的現實動因,海洋科學實踐、海洋科學、海洋技術與哲學的藕合是其誕生的基礎條件,研究范式的明朗化是其產生的基本標志。隨著海洋科學技術的發展,海洋科學更表現為一種顯性的社會哲學形態。

1 海洋科學的科學解釋

海洋科學哲學連接海洋科學和哲學的兩端,是架設在海洋科學和哲學之間的橋梁?!按蠖鄶等艘詾?,哲學家們思考那些非常普遍、非常深刻的問題,其中的核心問題是人與宇宙的關系問題?!被谶@一視角,海洋科學哲學應該是對整個海洋科學事業在整個生活模式中地位的一種討論。即深入思考從事海洋科學的意義問題,可以從兩個角度探討,一是對海洋科學的整體性進行理論反思,從而形成海洋科學哲學的基礎理論;二是對各類的海洋科學進行反思,形成海洋生物哲學、海洋化學哲學、海洋地質哲學等等。海洋科學解釋始于具體的海洋科學問題,而問題的提出和解答無法脫離特定的海洋科學理論和知識背景,隨著海洋科學解釋過程的展開,問題、背景要素與主體及其意向性要素相結合,使得原初的語境結構不斷在新內容的補充下得以擴張、整合和更新,海洋科學解釋的意義及其價值就是在由這四種主要元素決定的特殊解釋標準與其語境結構相結合的基礎上產生和實現的;在這一過程中,科學解釋呈現出鮮明的語境開放性、系統性和橫斷性特征。正是從語境結構和要素的綜合作用中才產生出解釋規則、過程、標準及其模型的多樣性、多重性和多元化。語境論思想能夠進一步增進科學解釋理論的包容性和開放性,導向一種更廣義的科學理論與方法論的多元觀念,從而包容各種不同科學解釋思想內在的統一性和共同的價值。

海洋科學研究的目的就是解釋海洋相關問題,如“海洋為什么是藍色的?”、“海底生物為什么會存在?”、“海洋盆地是如何產生的?”、“陽光穿透海洋的能力怎樣?”、“海洋顏色變化是由什么引起的?”等海洋問題。然而解釋經驗現象也并不只是海洋科學理論的目的,許多通常被當作非科學的知識,如神話、巫術、宗教等也能提供解釋。在較遠古的年代,人類常常采用這樣的解釋來解釋自然現象,甚至到目前也未完全消失。與其它非海洋科學解釋相比,海洋科學解釋有不同,這種不同首先是由海洋科學理論與非科學知識之間的不同而帶來的。在一個解釋中,如果解釋的前提不是科學的,它包含如“神”、“活力”、“道”等一些沒有經驗內容或難以為經驗所檢驗的概念所組成的知識,那它顯然就不會是海洋科學解釋。通常把存在于各種海洋科學解釋中的一般特性稱為解釋形式,海洋科學解釋形式可能有多種,最典型的海洋科學解釋形式是演演繹解釋,亨普爾曾認為只有符合這種形式的解釋才是科學解釋。

演繹解釋過程的陳述可分為兩部分:一部分是解釋陳述;另一部分是被解釋陳述。如“海水是咸的”、“木塊浮于水”等就是被解釋陳述。而解釋陳述又可分為兩部分,一部分由一個或多個普遍性的規律或科學理論組成,它們通常由一些全稱陳述表達,如“浮力定律”、“如果固體不溶于液體,那么固體會浮于比它密度大的液體之上”等就是如此。在演繹解釋形式中,起核心作用的是那些具有普遍性的解釋陳述。在科學解釋中,這些普遍性的解釋陳述通常就是科學理論。根據這種解釋形式,如果不涉及一個普遍性的理論,就不能做出一個科學解釋,反過來,如果要科學地解釋經驗現象,那么最重要的就是要獲得一個或一些普遍性的科學理論。一般來說,在科學探索過程中,獲得科學理論是最關鍵的,科學的演繹解釋形式再一次表明了這一點,它反過來也說明這種解釋形式適應通常的科學觀念??傮w來看,演繹解釋是一種典型的解釋形式,它反映了科學或科學研究的某些一般特性。

2 海洋科學哲學主要問題

海洋科學哲學主要問題有兩方面來規范:一是海洋科學哲學作為一門哲學學科,受到哲學基本問題域的限定;同時海洋科學哲學是對海洋科學這一特定領域、特定學科的哲學反思,它的主要問題大多是各個科學哲學家研究最多、激烈爭論的問題,也是來源海洋科學理論和海洋科學實踐中最普遍的問題。簡括之,主要是:海洋科學發現的模式、海洋科學發展模式、海洋科學理論的評價、海洋科學與非海洋科學分界等等。

(1)海洋科學發現的模式。海洋科學發現發端于海洋問題,海洋問題是海洋科學家對新的觀察或實驗與舊海洋理論之間矛盾的覺察。假說是海洋科學家從經驗資料逆推出來以盡可能解釋其擁有的全部資料,通過類比和本體論,某些想法表達出來。如發展為似然的、結構完整的假說。假說通過演繹接受檢驗,然后被修改,精練、改進和完善,然后再接受檢驗,在獲得更多的陽性證據的歸納支持后,它發展為海洋科學的定律或海洋理論,這就成為海洋科學家完成了一項海洋科學的發現。

海洋科學發現是海洋科學的心搏,沒有海洋科學發現,就沒有海洋科學的生命。把海洋科學作為自己的研究對象并且是海洋科學的反思和自我意識的海洋科學哲學,理應更加重視海洋科學發現的方法論和認識論的研究。海洋科學之星對海洋科學發現的探索,就是尋求海洋科學發現活動規律。這一規律性即為海洋科學發現模式。

(2)海洋科學發展模式。海洋科學發展模式是海洋科學哲學研究的一個核心問題,在西方科學哲學史上先后出現了眾多的科學發展模式理論,如邏輯實證主義的“線性累積模式”,波普爾的“不斷革命說”,庫恩的“范式變革模式”,拉卡托斯的“科學研究綱領”,勞丹的“合理性的網狀模式”以及費耶阿本德的“怎么都行”的“無政府主義模式”理論,等等。隨著時空背景條件的變化,以上科學發展模式理論對科學發展規律的解釋就越來越顯得力不從心。什么是21世紀海洋科學發展模式?海洋科學發展模式是關于海洋科學發展的主要特征及其內在機理的完整描述。一個好的海洋科學發展模式不僅能夠對海洋科學發展規律作出深刻說明,而且能夠合理解釋海洋科學發展的歷史事實。夏佩爾:“科學的發展不僅在于改變對自然的基本觀點,而且在于改變對科學的描述語言;改變有關被這樣的描述和分類的自然的問題本身;改變衡量這些問題的真實性和重要性的標準;改變探討這些問題的方法;改變衡量這些問題的合適的解答(解釋)的標準以及衡量什么是這些問題的可以接受的解答、包括什么是證明或否定所提出答案的證據的標準;甚至改變對科學目標的看法?!?可見夏佩爾堅持了客觀主義、理性主義和進步主義,既避免了相對主義,同時堅定地反對了絕對主義。

海洋“科學---價值”模式,從根本上說是指衡量海洋科學是否進步的標準,在于海洋科學是否朝著對人類的終極關懷的方向發展。具體地說,就是海洋科學的發展是否有利于其全部價值的相互協調和全面增值,且不產生負面影響。3這種海洋“科學---價值”模式主張從海洋科學進步的真理原則與價值原則相統一的角度闡明海洋科學及其價值的創造,關注海洋科學知識創新與人文價值的關系方面,有一定的合理性;但另一方面,這一模式提供的評價海洋科學進步的標準顯得過于苛刻,因為人們很難將人類的價值目標從各種現實的具體的實踐目標中抽取出來作為海洋科學進步與海洋發展的標準。時至今日,海洋科學發展問題仍然是海洋科學哲學的哲學議題。

(3)海洋科學理論的評價。在海洋科學史上,對于同一個海洋科學問題往往會有多種不同的解答,從而形成各種各樣的海洋理論。對于這些不同的海洋理論,我們必須作出評判,判定哪一種是我們可以接受的,而評判就得有標準。由此可見,海洋科學理論的評價是因為需要在眾多海洋理論中作出合理的選擇,從而促進海洋知識的成長及海洋科學的進步。通常海洋科學定義為真的海洋知識,從而在評價海洋科學理論時,把真理標準看成是終極的評價標準。但是海洋科學理論除了真的屬性外,還有其他的屬性例如價值屬性、美學屬性。允許我們從不同的角度來評價海洋科學理論。真理標準雖是評價海洋科學理論的非常重要的標準,但不是唯一的標準,評價海洋科學理論還有價值標準、美學標準。

(4)海洋科學與非海洋科學分界。海洋科學與非海洋科學的分界問題是海洋科學哲學的焦點問題(基本問題)。關于科學與非科學分界問題,亞里士多德最早提出了“確實可靠性”標準:“科學通過其原理的確實可靠性而與意見、迷信區分開來?!边@一標準是當時時代的要求,是人類早期歷史階段的真理觀,時至今日仍然為人們廣泛接受。在科學哲學史上科學分界標準經歷了從確定到模糊、從絕對到相對、從單一到多元、從簡單到復雜的歷史媲變過程;隨著海洋科學實踐的不斷深入及人類海洋科學觀的變革而變化。非科學不一定是偽科學,哲學、邏輯、宗教等學科不是科學,但也不是偽科學,海洋科學必須具備可檢驗性,亦即可從命題中演繹出至少一個可以和觀察、實驗結果相比較的推斷,可檢驗性一定具有可重復性,不同的劃分標準反映了人類對海洋科學現象認識的不同角度,由于海洋科學的不斷發展,人類對海洋的認識也在深入,海洋科學的劃界也許是一個恒遠的議題。

3 海洋科學哲學的海洋文化取向

海洋科學哲學的研究對象是海洋科學,因而海洋科學文化也是它的研究領域,是人類對海洋科學的一種哲學反思,其反思過程亦即海洋科學文化的產生過程,海洋科學哲學的研究過程:從‘實證原則’‘證偽主義’‘約定主義’‘語言學轉向’‘歷史主義’‘科學無政府主義’等等,體現了海洋科學哲學文化取向,注重研究方法論的多元化,認為實證主義不是唯一的評價標準,傾向于反科學實在論。20世紀西方科學哲學在進行了社會---歷史的轉向后,又進行了文化轉向,海洋文化轉向是海洋科學史,海洋科學知識社會學及海洋科學哲學研究的共同取向。從海洋知識論到海洋文化論,是海洋科學哲學文化取向的轉變。傳統角度上的海洋科學哲學在本質上是一種海洋知識論哲學,它將海洋科學看作是一種海洋知識體系,井將所有的海洋學術研究歸結為“海洋科學知識’,海洋文化論哲學將海洋科學看作為一種海洋文化,注重的是創造海洋科學文化的人,將海洋人才看作是海洋科學文化之根。為此,從海洋知識論轉向海洋文化論將成為海洋科學哲學范式的重要轉型,進而生成一種新的海洋科學哲學范式,即海洋科學文化哲學。海洋科學文化哲學的著眼點不再從邏輯出發,為海洋科學去構造一個又一個的邏輯體系,相反,它試圖真正把握海洋科學歷史和現實的實際過程,探究在歷史上究竟有什么樣的海洋文化因素通過什么樣的方式和途徑,在促使或推進海洋科學的產生和發展;在現實中又有什么樣的海洋文化因素,通過什么樣的方式和途徑,在推動著海洋科學的變化和變革。另一方面,海洋科學文化哲學不再僅僅鎖定在海洋科學認識論和方法論的邏輯范疇,相反,它更關注整個海洋科學發現和創造過程的人的因素和海洋文化因素,在它那里,整個海洋科學發現和創造的海洋文化過程,不僅涉及認識論和方法論,更重要的還涉及本體論,即洞察力和創造力的人。只有透徹地理解人(創造者)及其所蘊含和展現的全部的人性和文化,才能深刻地把握海洋科學認識論和方法論的精髓才能真正起到海洋科學認識論和方法論的作用。海洋科學文化哲學也是一種新型的海洋文化哲學,肩負著海洋文化哲學的使命。這種使命就是,更加全面而深刻地理解海洋文化,為新時代樹立一種新的海洋文化觀,從而真正引領海洋文化的進步。事實上,海洋科學文化哲學在很大程度上也是為了肩負起這種使命而開辟的。

對海洋科學哲學的意識形態與思維方式反思的結果是海洋文化哲學的轉向,在21世紀海洋文化哲學作為思維方式將成為一種主導的哲學意識形態。從海洋科學哲學到海洋文化哲學實際上就是人類對自身本質認識的發展。對人的本質的全面認識使海洋文化哲學作為新的意識形態與思維方式超越海洋科學哲學而成為當代海洋哲學觀的現實?!皩θ说木竦睦斫?,必須植根于對人的需要的分析之上”顯然,海洋科學哲學的意識形態與思維方式對情感與意志等精神性因素是無能為力的,而海洋文化哲學對人類精神、情感和意志的特別關注及對海洋科學哲學的批判自然就成為滿足人類需要新發展的意識形態,如果把思維方式看成是哲學的本質,那么19世紀、20世紀就是作為意識形態與思維方式的海洋科學哲學的世紀,而從海洋科學哲學到海洋文化哲學的轉向則使得21世紀必然是作為意識形態與思維方式的海洋文化哲學的世紀。海洋科學哲學取向海洋文化要取得迅速發展,關鍵是不可限制于海洋科學哲學劃定的實證方法,同時也不可局限于科學哲學所采取的思辨方法;海洋科學哲學取向海洋文化哲學作為一種拓展海洋科學哲學的研究取向,應該發展出獨特的方法與方法論;這是海洋科學哲學取向海洋文化哲學發展的關鍵所在。

參考文獻:

海洋科學研究范文4

【關鍵詞】海洋實驗;數據處理;教學內容

0 引言

近年來,國內外都非常重視海洋觀測,通過遙感衛星、走航、浮標和潛標等監測手段,得到了大量的數據。這些數據需要研究人員進行詳細整理和深入分析,才能得出科學的結論,體現觀測數據的價值。因此,海洋數據處理對于海洋科學研究來說是至關重要的。然而,目前大多數海洋類院校并沒有開設這門課程,或者只開設了海洋數據處理的理論課程,這樣不利于提高學生的動手能力,也不利于學生在海洋科學研究方面的進一步發展。

根據海洋監測和科研中的需求,本人認為《海洋數據處理實驗》課程的開設是非常有必要的,并設計了《海洋數據處理實驗》課程的教學內容。這門課程根據網上開放下載的海洋資料和數據,指導學生采用Excel、Matlab和Ocean Data View軟件進行分析處理,繪制成規范的圖片。下面分別介紹Excel、Matlab和Ocean Data View這3種軟件的教學內容。

1 Excel軟件的教學內容

微軟公司出品的Excel辦公軟件是功能強大、技術先進、使用方便且靈活的電子表格軟件。Excel的主要功能包括制作電子表格、數據運算、數據分析與篩選、制作圖表和打印數據等。在海洋科學方面,運用Excel軟件能夠進行科學計算、分析海洋數據、繪制海洋圖表,相關的教學內容如下。

1.1 常用海洋單位的換算

實驗目的:掌握海洋單位的換算;了解海洋物理量的計算。

實驗內容:1)將128 dbar、45 dbar、9 dbar分別換算成巴、帕斯卡和百帕;2)將經緯度113.211°E、34.5123°N、83.134°S分別換算成度分秒格式;3)將14海里、370海里分別換算成千米和里;4)將10.8節、18節分別換算成千米每小時和米每秒;5)海水的密度為1024kg/m3,計算比容和密度超量;6)計算結果均保留完整的小數。

1.2 渤海各類水質的面積

實驗目的:掌握餅狀圖的畫法;了解我國渤海水質狀況。

實驗內容:1)記錄《2015年中國海洋環境狀況公報》中的秋季渤海海水水質數據;2)畫出各類水質的面積餅狀圖;3)餅狀圖內顯示水質等級和百分比;4)添加繪圖區邊框,邊框顏色為“黑色”,寬度為“2磅”;5)字體均設置為“黑體”,“加粗”。

1.3 黃海綠潮面積的變化

實驗目的:掌握柱狀圖的畫法;了解黃海綠潮最大分布面積的變化。

實驗內容:1)根據2008到2015年的《中國海洋環境狀況公報》,記錄每年黃海綠潮的最大分布面積;2)畫出綠潮隨時間變化的柱狀圖;3)縱坐標從0到60000,間隔為10000,橫坐標間隔為1;4)柱形結構的填充顏色為淺綠色,添加數據標簽;5)標題為“黃海綠潮分布面積(km2)”;6)字體均設置為“黑體”,“加粗”。

1.4 我國沿海省份海平面高度變化

實驗目的:掌握直線圖的畫法;了解沿海省份海平面變化的特點。

實驗內容:1)根據2007到2015年的《中國海平面公報》,畫出遼寧、山東、浙江和海南的海平面高度變化直線圖;2)橫坐標為年份(2007到2015),縱坐標為高度(0到160);3)橫坐標間隔為1,縱坐標間隔為40;4)分別畫出遼寧(黑)、浙江(藍)、山東(橙)和海南(紅)四條線,線條寬度設置為“2.5磅”;5)圖片標題為“海平面高度變化(mm)”,顯示圖例,添加繪圖區邊框;6)字體均設置為“宋體”,“加粗”。

2 Matlab軟件的教學內容

Matlab是一種用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。Matlab的應用范圍非常廣,包括信號和圖像處理、通訊、控制系統設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。Matlab開發了海洋資料分析處理的應用程序,較容易地實現了海洋要素的計算、異常值處理、矢量圖及其它圖形的繪制和顯示等功能,解決了其他應用難以解決的問題[1],相關的教學內容如下。

2.1 潮汐曲線圖

實驗目的:掌握Matlab曲線圖的繪制方法;了解潮汐高度的變化。

實驗內容:1)根據北海市潮汐表,畫出2016年5月13日的北海市潮汐曲線圖;2)橫坐標為小時,從0到24,縱坐標為高度,從0到500;3)添加橫坐標和縱坐標的網格線;4)潮汐曲線的線條顏色為紫色,寬度設置為3.0;5)所有字體均設置為“宋體”,“加粗”。

2.2 海洋參數計算

實驗目的:掌握Matlab統計函數;了解SeaWater函數工具包。

實驗內容:1)根據海洋的溫鹽深儀(Conductivity-Temperature-Depth,CTD)數據,計算溫度的平均值、中位數、最大值、最小值和標準差;2)利用Matlab中的hist和bar函數,畫出溫度的統計直方圖;3)導入SeaWater函數工具包;4)根據SeaWater工具包中的函數,計算位溫、密度和位密。

2.3 溫鹽散點圖

實驗目的:掌握散點圖的繪制方法;了解海洋溫度和鹽度的特點。

實驗內容:1)根據海洋的CTD數據,畫出溫鹽散點圖;2)橫坐標為鹽度,縱坐標為溫度;3)橫坐標標簽為“鹽度 /psu”,縱坐標標簽為“溫度 /°C”,標簽字體大小為20;4)數據點的顏色為藍色,大小15;5)圖片標題為“溫鹽散點圖”,字體大小設置為20;6)圖片中的字體均設置為“Times New Roman”。

3 Ocean Data View軟件的教學內容

海洋數據視圖(Ocean Data View,ODV)應用軟件,是德國阿爾弗雷德?韋格納極地與海洋研究所研制開發的海洋學應用軟件包。ODV能夠繪制出高質量的站位圖、時間序列圖、垂直斷面圖、散點圖和空間分布圖等,具有設計靈活、功能齊全、操作簡單等特點,得到了海洋科研人員廣泛的認可和應用[2]。掌握ODV軟件,可以在海洋科學研究中,繪制出美觀、規范的圖片,相關的教學內容如下。

3.1 畫出中國地圖并標出島嶼位置

實驗目的:掌握ODV地圖的畫法;了解我國島嶼的位置。

實驗內容:1)查詢下列島嶼的經緯度:永暑島、永興島、、曾母暗沙;2)畫出完整的中國地圖,并標出上述島嶼;3)地圖的經緯度范圍設置為緯度(0°到60°N),經度(70°E到140°E);4)添加地形和國界線;5)調色板顏色設置為“GEBCO”;6)島嶼標記的大小設置為50,顏色為粉色;7)寫上島嶼名字,字體為“幼圓”,大小為“10 pt”,取消斜體。

3.2 全球海表面溫度

實驗目的:掌握海表面溫度散點圖的繪制方法,了解全球海表面溫度的特點。

實驗內容:1)根據美國環境預報中心的海表面溫度數據,畫出全球海表溫度圖;2)經緯度范圍設置為緯度(90°S到90°N),經度(180°W到180°E);3)取消坐標軸題目,調色板顏色為“BlueGreenRed”;4)散點的大小設置為20;5)取消地形,顏色條范圍設置為0到30,以10為間隔。

3.3 北冰洋海冰變化

實驗目的:掌握海冰插值圖的繪制方法;了解2006和2007年的海冰狀況。

實驗內容:1)根據遙感衛星的海冰密集度數據,分別畫出2006和2007年北冰洋的海冰狀況圖;2)選擇北極投影,緯度范圍從65°N到90°N;3)插值方式采用DIVA,X軸和Y軸的平滑尺度均設置為30;4)調色板顏色設置為“Blueonly”,白色代表海冰,藍色代表海水;5)取消地形,隱藏數據點;6)添加海冰密集度為50的等值線。

4 總結

在實際教學中,《海洋數據處理實驗》這門課程充分調動了學生的積極性和主動性,教學效果非常好。學生在上機學習過程中,熟悉了海洋數據,掌握了分析數據的方法,了解了海洋科學的前言問題,為進一步的海洋研究打下了堅實的基礎。

【參考文獻】

海洋科學研究范文5

關鍵詞:海洋;地質;課程;教材;實踐;教師隊伍

中圖分類號:G423.07 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)04-0235-03

海洋科學是一個多系統、多學科交叉的綜合性學科體系。一個多世紀以來,對海洋資源的開發利用帶動了海洋科學的發展。隨著對海洋重要性認識的逐步提高,人類對海洋科學的發展產生了重大而深遠的影響。勿庸置疑的是,海洋將成為21世紀科學發展和技術開發研究的重要領域之一,21世紀將是“海洋的世紀”。《全國海洋經濟發展規劃綱要》也指出,我國是海洋大國,管轄海域廣闊,海洋資源可開發利用的潛力很大。然而,由于海洋長期以來在我國不受重視,我國海洋科學發展一直比較緩慢,設立海洋學科的學校比較少。當然,由于海洋事業發展緩慢的限制,人才需求增長也比較緩慢。隨著政府對海洋學科(例如海洋地質)的投入加大,我國的海洋科學研究和教育與國家、社會、經濟和科學技術的發展緊密地聯系在一起,海洋科學高等教育成為了我國高等教育的一個重要組成部分。然而,我國與國外還有著很大差距。幸運的是,海洋熱潮的出現,對海洋科學類專業的發展提供了廣闊的社會背景,給高等教育帶來了難得的歷史機遇。與此同時,中國石油大學(華東)海洋學科的建設也正在起步。我校東營校區面向渤海,黃島校區面向黃海,海洋學科的發展應該具有獨特的優勢,然而目前來講,基礎卻較為薄弱。目前,學校和學院進行了大量工作以推動海洋學科建設。

一、整合資源、尋求支持,推進海洋學科建設

實驗室建設方面。2008年11月,中國石油大學(華東)與國家海洋局第一海洋研究所共建了海洋信息技術實驗室,為海洋石油與海域管理的和諧發展提供了科技支撐。

1.聯合培養、科研合作方面。2009年9月至2010年1月,地學院院長、書記等領導一行連續走訪了國家海洋局第一海洋研究所、中國科學院海洋研究所、國土資源部青島海洋地質研究所、中國海洋大學海洋地球科學學院等單位,與幾家駐青高校和科研院所建立了合作關系,以期借助各涉海單位的力量發展我院海洋地質、第四紀地質學兩個二級學科和地質災害與環境保護方向等。2010年4月,中科院海洋所副所長李鐵剛研究員等一行赴中國石油大學(華東)探討了交流合作事宜。

2.學術交流方面。2009年6月,中國科學院院士、中國科學院海洋研究所研究員秦蘊珊應中國石油大學(華東)研究生院邀請來校,為師生作了題為《海洋地質科學的進展與國家需求》的學術報告。2010年3月至11月,來自國土資源部青島海洋地質研究所和中國科學院海洋研究所的幾位研究員,專程來校做了相關學術報告。

可以看出,學校和學院進行了大量工作以推動海洋學科建設。然而,不得不承認的是最基本的課程建設明顯不足。下面以《海洋地質學》課程建設為例進行淺顯的探討。

二、依托特色、加快《海洋地質學》課程建設

1.《海洋地質學》課程聯合授課。2011年6月份,筆者承擔了學院安排的研究生課程《海洋地質學》,明顯感覺力所不及。經過長時間思索與聯系,聯系了涉及到中國科學院海洋研究所、中國科學院南海海洋研究所、國土資源部青島海洋地質研究所、國家海洋局第一海洋研究所以及中國石油大學(華東)的部分青年研究人員,專程來校授課、報告。實際上,這些研究人員除了以上提及的單位,其學術思想和經歷還涉及到中國海洋大學、同濟大學、南京大學、吉林大學、美國和德國等的高校與研究單位。研究海域從極地到日本海―渤海―黃海―東海―南海,從淺水中國陸架―陸坡―西太平洋―東南太平洋;研究方向從海水―海氣―海陸作用,涉及沉積學、古生物學、地球化學、構造地質學、古地磁學、大洋鐵錳結核、可燃冰、洋中脊巖漿作用及與地幔柱相互作用等;涉及的尺度從秒―天―季―年一直到億年,從地質尺度到實時觀測,從海面以上數十千米到海底以下數千米。研究生課程的此番進行,使得課程內容更加豐富,課程質量得到了提升。實際上,課程仍然存在問題,其最大的問題就是沒有適合我校特色的《海洋地質學》教材。

2.教材編寫?!逗Q蟮刭|學》是地質學專業海洋地質方向的必修課程。針對目前國際海洋科學發展態勢和我國國家海洋發展戰略需求,考慮到我校東營校區面向渤海,黃島校區面向黃海的獨特優勢,我們應該將海洋地質學課程定位為地質學專業的必修專業基礎課程。目前我們已經開設了《地球科學概論》、《普通地質學》兩門相關的課程,另外還應增加一門《海洋科學導論》課程,這些課程都是學習《海洋地質學》課程的基礎預備課程。

不可否認的是,隨著國際地球科學的迅速發展,海洋地質學科的發展也面臨著新的挑戰和機遇。面對國際海洋科學的發展特點和我國海洋戰略需求,我們(以及未來的)的教學隊伍應當吸取國內主要教材的一些特色內容,吸收國際海洋地質發展的最新動態,盡快結合我校特色制定出適合我們的《海洋地質學》課程教學框架,完成《海洋地質學》教材的建設,為同學們將來從事海洋地質及相關研究工作打下堅實基礎。

3.教師隊伍建設。因為海洋地質學科包容性非常強,目前關于海洋方向教師隊伍的嚴重不足。能夠參與到教學中來的教師人員嚴重不足,在學術研究背景方面勢單力薄,在課程教學中無法完成分工合作、優勢互補,甚至連基本的教學任務的完成也難以保證,教學質量更是不可保障。值得高興的是,海洋地質方向的人才引進工作得到了學院、系領導的關注。

4.實踐教學。地球科學本身就是一門實踐性非常強的科學。海洋地質學雖然是一門以基礎理論教學為主要特點的專業課程,但是實踐教學也是非常重要的組成部分。然而,由于客觀條件的限制難以組織學生進行實際得海上地質調查工作和實習。我們可以將海洋地質學的部分教學內容與普通地質認識實習和綜合地質認識實習相結合,利用陸上的河北秦皇島、安徽巢湖、魯東等實踐教學基地,針對一些海相地層的發育特征,現場進行海洋地質學的基礎內容教學。另外,可以組織學生到學校周邊如金沙灘、銀沙灘、唐島灣、靈山島等地開展海洋地質考察和現場教學,這樣的教學方式應該會得到學生的歡迎。2011年9月,地學院地質系在靈山島開展了一堂生動的野外地質現場教學公開課,呂洪波教授擔任主講,授課對象主要是來自地球科學與技術學院的100余名本科生、碩士研究生和博士研究生。這種現場教學不但開拓了視野,激發了靈感,還提高了專業素養,取得了課堂教學不可替代的良好效果。當然,海洋地質研究終究離不開海上的科學考察,雖然該課程不可能安排學生到船上出海實習,但是青島港口內斷斷續續??恐浅6嗟目瓶即?,比如科學三號、向陽紅09號,“東方紅”號等科學考察船,可以考慮組織學生到這些海洋調查船上進行參觀考察,和船上的科學家直接進行交流學習。通過與涉海單位的加強溝通,這或許可行。

三、海洋學科發展的主要設想

2011年10月,山東省委、省政府召開藍黃兩大發展戰略實施情況督促檢查工作總結會議,提出“振奮精神,再接再厲,努力開創藍黃兩區建設新局面”。中國石油大學的中期發展目標是,到2020年,建成國內著名、石油學科國際一流的高水平研究型大學。為了與學校的中期發展目標一致,海洋學科的發展以及海洋類專業的設置應該體現我校的辦學特色,海洋類專業與傳統石油類專業的結合是必然的選擇。

綜上所述,要加強與涉海單位的合作交流,需要組織力量,編寫一本適合我校特色專業的海洋地質教材,加強海洋方向人才的引進力度。實踐教學方面,必須將海洋地質學的相關教學內容與普通地質認識實習和綜合地質認識實習相結合,組織學生到學校周邊地區進行現場教學,組織學生到相關單位的海洋調查船上進行直接的參觀考察,我校的海洋(地質)學科建設將會不斷完善。

參考文獻:

[1]馮士,王修林,高艷.適應新形勢加快海洋科學教育的發展[J].中國大學教學,2002,(3):23-25.

[2]中華人民共和國國務院.全國海洋經濟發展規劃綱要[Z].北京,2003.

[3]全國高等學校教學研究中心.海洋科學學科專業發展戰略研究報告[R].2007.

海洋科學研究范文6

海洋生物盛行吞食塑料的原因是海洋充滿大量塑料物質,對于浮游生物,它們生活的海洋環境微塑料顆粒濃度很高,因為它的進食附體適合處理一定尺寸的顆粒物質,加拿大海洋科學研究所浮游生物生態學家莫伊拉·加爾布雷斯說如果這些顆粒符合該大小范圍,它們就會誤認是食物。

統計數據顯示,至少180種海洋動物曾吞食過塑料,從微型浮游生物至巨大的鯨魚,英國捕撈的三分之一魚類的內臟中發現塑料,其中包括我們經常食用的魚類,人們喜愛吃的貽貝和龍蝦等,簡而言之,各種外形和大小的海洋生物都在吃著塑料垃圾,大約每年有1270萬噸塑料物質進入海洋,大量的塑料垃圾遍布全球海洋。

(來源:文章屋網 )

亚洲精品一二三区-久久