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海洋科學導論范文1
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校“空間信息與數字技術”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。
海洋科學導論范文2
關鍵詞 特色高校本科教育；課程群關聯模型；課程群建設
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）27-0077-02
課程群建設與課程體系結構優化，對提高高校本科教育教學水平具有重要意義。隨著近年來的發展，高等本科教育課程體系與課程群的建設中取得大量成果。有學者針對“課程群”教學管理體系的建設與實踐進行了研究[1]。有學者以機械設計制造及自動化特色專業為對象，對其課程群建設進行了探索與實踐[2]。有學者提出一個課程體系優化的系統結構模式，從外部環境與內部結構的相互作用上區分了課程體系改革及優化必須考慮的因素，優化劃分為5個基本環節[3]。有學者以軟件工程專業為對象，展開課程體系與課程群建設的研究[4]。有學者針對課程集群嵌入產學研合作教育模式進行了研究與實踐[5]。
綜合文獻分析，目前針對課程群建設的研究基本都是以某一專業或者獨立學科為對象，而針對以特色基礎課程為對象，建立課程群關聯模型的研究尚不多見。本文將針對這一問題展開研究。
1 特色高等院校本科教育教學
特色高等院校以建設有自身特色的專業為重點，來培養學生具備某一特色領域的技術專長。比如交通類的包括航空航天類高等院校、鐵道類院校以及船舶類院校，還有其他的農業類、林業類、礦業以及海洋類等多個類別的特色高等院校。為滿足多種不同行業需求，特色高等院校在各國高等教育中都占有較重的比例，而其他綜合類大學，也都具備在某一方面的特色，因此，特色高等教育教學在高等教育中占有重要地位。
以上海海洋大學為例，上海海洋大學以海洋水產生命、海洋漁業、海洋工程以及食品等為發展重點，突出以海洋為特色，學校辦學過程中培養學生面向海洋行業的人才發展需要。本文以海洋類特色高等教育教學為入手點，展開對課程群體系與模型建設的研究。
2 基于特色基礎課程的課程群分析
以特色基礎課程為對象，在建立課程群關聯模型之前，需要對相關課程進行分析歸類。在海洋類特色高等工科院校中，流體力學是重要的特色基礎課程，是學生掌握其他相應課程必備的基礎。本文以工程流體力學為對象，作為共享基礎，采用層次式遞推方法研究建立課程群關聯模型。以工程流體力學為底層共享關聯對象，以專業為中層，構建以海洋科學學院、海洋工程學院和食品工程學院三個二級學院課程為頂層的課程關聯模型。
依托培養計劃與教學大綱，在分析整理課程教材、實驗教材以及實踐教材的基礎上，頂層課程分析與歸類內容包括：
1）海洋工程學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括工程流體、流體力學泵與風機、理論力學、流體力學、材料力學、液壓與氣動技術、機械設計、機械制造技術以及機械原理等。
2）食品工程學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括工程熱力學、制冷空調自動化、熱能與動力機械基礎、機械制造基礎、理論力學、材料力學、機械設計基礎、傳熱學、自動化控制理論及系統、熱質交換原理與設備、流體輸配管網、建筑概論以及建筑環境學等。
3）海洋科學學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括流體力學實驗、海洋科學導論、氣象學、物理海洋學、海洋生物學、海洋地質學、數值計算方法、水域環境監測與保護、海洋生態學、海洋化學、海洋要素計算及預報、魚類學、海洋漁業技術學、海洋調查方法以及漁業資源評估和管理等。
3 基于特色基礎課程的課程群關聯模型的構建
綜合上述分析的層次結構，基于工程流體力學特色課程，以專業為中轉層，構建課程群關聯模型，如圖1所示。
4 結束語
課程群關聯模型的構建能夠使得課程的知識結構與培養目標依托課程群來實現，理清課程之間的脈絡，使得課程之間的聯系性更加緊密，交互性與融會貫通性更強。課程群關聯模型的構建有利于提高教學質量和辦學效益，增強學生掌握知識點、學科架構的能力。在分析特色高等教育院校的特征后，本文以特色基礎課程為共享基礎層，以相應專業為中層，以二級學院開設課程為頂層的層次化方式，構建了課程群關聯模型，較好地梳理了課程結構體系，使得學生更容易了解掌握課程關系。以海洋類特色高等教育院校為例，基于工程流體力學課程，采用上述方法，構建了以工程、海洋與食品學院的課程群關聯模型，實施后的效果良好。本文提出的模式方法，為其他特色高等教育院校的課程體系與課程群建設，提供了幫助和參考。
參考文獻
[1]張麗萍，劉東升，林民.“課程群”教學管理體系的建設與實踐[J].內蒙古師范大學學報，2013（3）：61-64.
[2]陸鳳儀，徐格寧.機械設計制造及自動化特色專業課程群建設的探索與實踐[J].高教論壇，2013（1）：18-20.
[3]孫根年.課程體系優化的系統觀及系統方法[J].系統工程理論與實踐，2002（6）：139-144.
海洋科學導論范文3
[關鍵詞]WinsSat 中國海域風場 EOF 月均特征
[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-9-101-1
1引言
WindSat是美國發射的全球第一個星載全極化的微波輻射計，它有5個頻率22個通道，能夠測量海面微波亮溫的許多參量，其中6.8GHZ以及23.8GHZ能夠測量海面的水平以及垂直極化的亮溫，數據由美國遙感研究公司（Remote Sensing Systems）提供，選取月平均數據。每個數據由1440×720的矩陣組成，分辨率0.25°×0.25°。其中包括10m層風速、風向、降雨速度、云中水汽含量等變量。
中國的鄰近海域跨溫帶和副熱帶，海面風場的月變化明顯，研究中國附近海域的風場變化情況對我們有很重要的意義，我們利用衛星資料，關注中國附近海域風場的變化特征，展開了相關的研究。
2 EOF分解
EOF分解（即經驗正交函數分解）是針對氣象或海洋要素場進行的，其本原理是把包含m個空間點 次觀測值的資料矩陣Xmxn進行分解.其基本思想是利用多個變量之間的相互關系構造一些新變量，這些新變量不僅能綜合反映原來多個變量的信息，而且彼此之間是相互獨立的，同時是按方差貢獻大小排列的。一方面原始資料可以分解成不隨時間變化的空間函數矩陣，和不隨空間變化時間系數矩陣；另一方面空間函數和時間系數是按方差貢獻大小排列的，而且是相互獨立的，可以取頭幾個空間函數與其時間系數的線形組合來對原始場做出估計和解釋，也對主要時間系數做小波分析或功率譜分析從而得到更多更有用的信息。
3月平均風場圖
逐月取平均值，得到十年來的每個月平均風場數據作圖，通過數據圖可以看出，我國海域在風速上呈現了冬春季節風速大，夏秋季風速小的特點，并且南海的風速大于渤海黃海。11月到5月大風的區域慢慢從西南向東北移動，在六七八月全區的風速最小，9月到11月臺灣海峽附近的大風區域向西南擴展最終南海風速達到最大值。在風向上，我國附近海域的風向會隨著月份逐漸旋轉變化，比如我國海域整體上在1月2月風向主要以西南風為主，逐漸往后到5月6月風向以東南風為主，8月南海附近風向以東北風為主，渤海黃海以東南風為主。
4 EOF正交分解相關海域
通過這些圖片可以直觀的看到我國海域風場的季節性變化，為了更加直觀的研究，利用EOF方法對我國附近海面地區風場進行分解。因為數據量過大，因此只對18°N-48°N及115°E-140°E間的數據進行EOF分解。
剔除了NAN點的影響，同時對數據進行了歸一化，運用了時空轉換的方法減少了計算量，方便了處理。進行EOF分解后得到三個返回值，其中model為空間系數，D為特征值，time為時間系數。其中，前5個模態的方差解釋率依次為：
0.9820 0.0039 0.0035 0.0019 0.0014
由結果可以看出，前三個模態的方差貢獻率才達到99%，滿足顯著性條件，而第一模態解釋了總方差的98.2%，因此它是風速變化的主要形態，主要依賴于時間的變化，緊接著繪制第一模態的時間特征函數，從中可以看出我國風場大約有1年的變化特征。
求出第一模態EOF時間函數的功率譜，在第12個月的位置有明顯的峰值，這也說明了季節是我國海域風場變化的最主要因素，有一年的變化周期。
5結論
（1）通過衛星遙感月均數據的繪圖，可以很直觀的看出季節變化是中國海海表面變化的最主要特征。
（2）對2004年8月到2013年7月這幾年來的月風場徐留進行EOF方法得到的第一模態對總方差的貢獻達到了98.2%。這主要反映出我國附近海域風場的變化受季節控制。
（3）求出第一模態EOF時間函數的功率譜，在第12個月的位置有明顯的峰值，我們用遙感數據證實了我國海域風場存在一年的變化周期。
參考文獻
[1]馮士，李鳳岐，李少箐.海洋科學導論[M] 北京：高等教育出版社 1999.6.
海洋科學導論范文4
【關鍵詞】環境保護；可持續發展；戰略實施
人類是當今地球環境中高度進化的智慧生物，人類具有其他生物所不具備的思維、學習、交流、研究和總結提高的能力，他們從與大自然的“斗爭”中總結經驗和教訓，逐步改善各種工具和操作方式、方法，不斷地總結、提高和完善，然而，由于自然運動和人類活動使環境條件發生變化，特別是近半個世紀以來，科學技術的突飛猛進，人類改造自然的規?？涨皵U大，從自然獲取的資源也越來越多，隨之，排放物也與日俱增，從而引起了環境的污染與破壞，影響著人類的生產和生活，給人類帶來災害。諸如，已發展成為全球性的環境問題：耕地面積減少，森林資源過渡砍伐、水資源的短缺，物種的消失、酸雨危害、臭氧層的破壞、溫室效應引起的全球氣候變暖以及厄爾尼諾、拉尼娜現象等造成的環境危害和破壞。所有這些已引起當今人們極大的關注。
1.經濟可持續發展的含義
從二十世紀五六十年代人們對傳統發展觀念的反思，到二十世紀九十年代“可持續發展”成為聯合國有關發展問題一系列專題國際會議的指導思想，已經經歷了半個多世紀?？沙掷m發展的觀念越來越受到重視。一般來說可持續發展包括經濟、社會、生態的可持續發展。這三者之間有著相互促進、相互制約的關系。其中，經濟的可持續發展是整個可持續發展體系中的核心。經濟可持續發展是指在鼓勵經濟增長以體現國家實力和社會財富的同時，不僅重視增長數量，更追求改善質量、提高效益、節約能源、減少廢物，改變傳統的以。高投入、高消耗、高污染。為特征的生產模式和消費模式，實施清潔生產和文明消費。
2.環境問題與環境保護概述
2.1環境問題及其類型
環境問題是指全球環境或區域環境中出現的不利于人類生存和發展的各種現象。環境問題是目前世界人類面臨的幾個主要問題之一，其類型多樣，但大致可分為兩類：原生環境問題和次生環境問題。由自然力引起的為原生環境問題，也稱第一環境問題，由于人類的生產和生活活動引起生態系統破壞和環境污染，反過來又危及人類自身生存和發展的現象，為次生環境問題，也叫第二環境問題。
（1）自然災害問題（原生環境問題）是由自然界本身運動引起的，人們無法避免的客觀事實。但是人為的作用可以加速或延緩災害的發生，加大或減輕災害的影響和損失。自然災害種類繁多，各種自然災害既可能單獨發生，也可能與其他災害連鎖反應，形成群發性災害，其影響和危害更為慘重。
（2）環境污染和生態破壞問題（次生環境問題）：環境污染和生態破壞是伴隨著人類經濟和社會發展活動而產生的，特別是與城市化、工業化和農業集約化有著十分密切的關系。
2.2環境保護的概念與任務
環境保護是指人類為解決現實的或潛在的環境問題，協調人類與環境的關系，保障經濟社會的持續發展而采取的各種行動的總稱。環境保護的任務是調控發展和環境之間的關系。即在促使經濟穩步發展的同時，運用各種措施（包括行政的、法律的、經濟的、教育的、科學技術的）保護自然環境和自然資源，防治環境污染和生態破壞，提高環境質量，創造生態健全的工作和生活環境。環境保護的方法和手段有工程技術的、行政管理的，也有法律的、經濟的、宣傳教育的等。
3.可持續發展的原則與戰略實施
可持續發展觀念古來有之，但現代意義上的可持續發展概念則是挪威首相布倫特蘭夫人在《我們共同的未來》報告中首次提出的。所謂可持續發展是指：“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”。這一定義得到廣泛的接受，并在1992年聯合國環境與發展大會上取得共識。
3.1可持續發展的原則
一般來說，可持續發展的原則有如下三點：
（1）公平性原則：代內公平：地球上所有公民享有利用資源、發展經濟、得到美好生活的權利；代際公平：世世代代的地球公民應享有公平的權利，當代人的發展不能損害后代人的權利。
（2）持續性原則：資源的可持續利用和生態環境的可持續性是可持續發展的重要保證；人類發展必須以不損害支持地球生命的大氣、水、土壤、生物等自然條件為前提；人類應根據資源與環境的承載能力調整生活方式，不能盲目地、過度地生產、消費。
（3）共同性原則：不同國家的歷史、經濟、文化、和發展水平不同，但：實現可持續發展的目標是共同的；實現可持續發展必須由全球公民共同努力；致力于達成既尊重各方利益，又保護全球環境與發展的國際協定至關重要。
3.2可持續發展的戰略
（1）人口戰略：控制人口數量、提高人口素質，人口過多，自然資源相對緊缺是我國實現可持續發展的限制因素之一。積極有效的人口政策和各項計劃生育管理服務措施，使我國在人口控制方面取得了舉世矚目的成績。資源戰略：建立資源節約型國民經濟體系。
（2）資源戰略在國家的可持續發展戰略中占有非常重要的地位，透過資源戰略可以了解一個國家的發展戰略是否可持續。
（3）環境戰略：中國是發展中國家，要使中國富強起來，實現社會主義現代化就必須始終把國民經濟的發展放在第一位，但是生態環境惡化己經深刻地影響著我國經濟和杜會的持續發展。因此防治環境污染和公害，保障公眾身體健康，促進經濟社會發展，建立健全的生態環境體系是實現可持續發展的基本對策之一。
4.結語
總之，實施可持續發展必須實現增長方式的轉變，而實現經濟增長方式的轉變必須以產業結構調整為切入點，這恰恰為環境保護創造了有利條件和指明了方向，使得環境保護與經濟建設和社會進步有機結合，有利于從根本上解決“三統一”的問題。 [科]
【參考文獻】
[1]劉培桐，等.環境科學導論[M].北京：中國環境科學出版社，1991.
[2]劉常海，環境管理[M].北京：中國環境科學出版社，1999.
