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海洋科学导论范文1
关键词：空间信息与数字技术；海洋发展战略；专业定位；课程体系
0、引言
21世纪是海洋的世纪，不仅是人类全面认识、开发和保护海洋的世纪，更是培养高水平海洋科学人才的世纪。中国是一个具有漫长海岸线的发展中大国，随着世界经济逐步向海洋扩展，国内经济发展、科学研究的重点也逐渐面向海洋，朝着海洋大国的方向加速前进。海洋事业的建设对海洋资源开发与利用、国防与国家安全、海洋科学研究、海洋环境保护、海洋综合管理以及保证海洋经济可持续发展等方面具有十分重要的意义。随着3S技术（GIS、RS和GPS）的发展，传统的海洋科学发生了革命性的变化，如海洋卫星、各类浮标、海底观测网和沿海台站组成的全球海洋立体监测与数据获取系统等，使得海洋数据以海量、实时、动态、多类、多源等形式产生，这种变化要求空间信息技术与传统的海洋科学技术紧密结合，国内迫切需要面对海洋信息的各类专业人才。
空间信息与数字技术是运用计算机软件技术、通信技术，综合研究空间信息数字化、网络化、可视化和智能化的工程理论与技术科学，它将空间信息的各种载体向数字载体转换，通过网络通信技术加载到各个专业领域，支持各行业数字工程的实现，是一门集地理学、测绘科学、计算机科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门学科为一体的综合集成学科，具有多学科交叉的显著特点。2004年，武汉大学首先开设并招收空间信息与数字技术专业的本科生。上海海洋大学根据国家海洋事业发展的需要，立足于上海的区位优势，于2010年率先在上海市开设了“空间信息与数字技术”专业。由于该专业是教育部本科专业目录的特设专业，该专业并没有指导性的人才培养方案，因此各开办院校根据实际，结合服务国家、地方和行业的经济发展，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。上海海洋大学根据国家海洋大国发展战略和把学校建设成为一所海洋、水产、食品等学科优势明显，理、工、农、经、文、管等多学科协调发展，在国际上有重要影响的教学科研型高水平特色大学的办学目标，明确了基于海洋事业需求的“空间信息与数字技术”专业的定位，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。
1、专业定位与特色
虽然在上海海洋大学开设“空间信息与数字技术”专业之前，武汉大学、西安电子科技大学、成都理工大学、厦门理工学院、山东农业大学已开设了该专业，但在上海地区的高校还没有设置该专业，特别是具有面向数字海洋特色的空间信息与数字技术专业。21世纪是海洋世纪，海洋已成为国家及上海未来经济发展的重点领域和新的增长点，中华人民共和国《国家海洋事业发展规划纲要》中明确提出海洋信息是国家未来海洋建设的重点，是国家的重要战略需求。规划中从战略高度确定“推进海洋创新体系建设，提高海洋科技创新能力”“加强海洋科技平台建设，提高海洋科技基础能力”“加强海洋科技教育，培养海洋科技人才”。海洋信息学科是国家重要的战略需求，在数字海洋建设、国家海域使用动态监管系统建设、近海海洋综合调查与评价、国家海洋防灾减灾能力建设等重大海洋专项中有充分体现。海洋信息化是海洋战略的优先发展领域，上海在这一战略中具有非常重要地位，作为唯一国家级“数字海洋”示范区，其学科研究和人才需求巨大。
上海海洋大学在借鉴其他高校“空间信息与数字技术”专业建设基础上，本着坚持高起点、高质量、高水平的建设方针，按照“聚焦、错位、合作”的思路，构建一个具有海洋特色的空间信息与数字技术人才知识培养体系和平台，为上海及长三角地区培养海洋信息技术人才，为上海“国际金融中心”和“国际航运中心”的建设，为长三角地区海洋经济可持续发展提供人才和技术支撑。我们的专业定位为：面向国民经济各行业特别是海洋领域数字化建设需要，培养具有良好的科学素养和创新意识，有扎实的软件工程基础与复合知识结构，具备大型数字工程设计和管理能力，能够对海洋、城市、农业、社会、经济等各类信息进行数字化的处理、网络化的传输、可视化的表达、智能化的决策的复合型人才。
2、专业培养目标
根据专业定位和特色，学院制定了相应的专业培养目标：培养具有良好的科学素养、创新意识，具有信息管理基础、海洋信息技术理论基础、计算机科学和技术基础以及应用能力，较好地掌握信息系统分析与设计方法、海洋大数据处理技术、地理信息系统等方面的知识能力，能适应海洋信息管理和开发以及其他企业、科研单位等部门从事海量数据库、海量信息处理以及GIS系统分析、设计、开发和评价等方面的高级专门人才。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：①掌握海洋信息技术以及大型数据库的基本理论、基本知识；②掌握海洋地理信息系统以及相关的分析方法、设计方法和实现技术；③具有信息的组织与分析、检索与查询、传播与开发利用的基本能力；④具有运用所学知识，综合分析和解决问题的基本能力；⑤了解本专业相关领域的发展动态；⑥掌握文献检索、资料查询及收集的基本方法，具有―定的科研和实际工作能力。
3、课程体系建设
课程体系是高校人才培养的主要载体，是教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁，课程体系设计的立足点在于人才培养目标的定位。结合学校“空间信息与数字技术”专业人才培养目标的定位，为使本专业能培养出掌握海洋空间信息技术和计算机技术的双向人才，从而拓宽毕业学生就业和继续深造的专业范围，综合考虑了地理信息系统、计算机科学和技术、信息管理和海洋科学专业的专业建设和课程体系建设，我们制定了本专业的课程体系。将所有课程分为以下4种素质培养环节课程，课程地图见图1-4。
专业素质培养理论教学环节课程包括：高等数学、大学物理、离散数学、数据库原理、数据结构、空间信息导论、数字工程的原理与方法、空间分析与应用、数字工程前沿技术、现代通信原理、程序设计语言A、网络与分布式计算、软件工程、人工智能、计算机图形学、遥感应用技术、地理信息系统、GPS原理与应用、海洋技术导论、海洋环境监测与评价、空间信息分析理论与方法、信息检索技术、电子商务与电子政务等课程。
综合素质培养实践教学环节课程包括：社会调查、C++课程设计、Java课程设计、空间信息应用基础、数据库课程设计、GIS系统开发实践，Oracle数据库实践、毕业设计和论文。
社会价值观及思想道德素质培养环节课程包括：基本原理概论、中国近代史纲要、思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概括、思想道德修养与法律基础、人文与社会科学、自然与技术科学、名师讲堂、“名师导航”系列讲座。
海洋科学导论范文2
关键词 特色高校本科教育；课程群关联模型；课程群建设
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0077-02
课程群建设与课程体系结构优化，对提高高校本科教育教学水平具有重要意义。随着近年来的发展，高等本科教育课程体系与课程群的建设中取得大量成果。有学者针对“课程群”教学管理体系的建设与实践进行了研究[1]。有学者以机械设计制造及自动化特色专业为对象，对其课程群建设进行了探索与实践[2]。有学者提出一个课程体系优化的系统结构模式，从外部环境与内部结构的相互作用上区分了课程体系改革及优化必须考虑的因素，优化划分为5个基本环节[3]。有学者以软件工程专业为对象，展开课程体系与课程群建设的研究[4]。有学者针对课程集群嵌入产学研合作教育模式进行了研究与实践[5]。
综合文献分析，目前针对课程群建设的研究基本都是以某一专业或者独立学科为对象，而针对以特色基础课程为对象，建立课程群关联模型的研究尚不多见。本文将针对这一问题展开研究。
1 特色高等院校本科教育教学
特色高等院校以建设有自身特色的专业为重点，来培养学生具备某一特色领域的技术专长。比如交通类的包括航空航天类高等院校、铁道类院校以及船舶类院校，还有其他的农业类、林业类、矿业以及海洋类等多个类别的特色高等院校。为满足多种不同行业需求，特色高等院校在各国高等教育中都占有较重的比例，而其他综合类大学，也都具备在某一方面的特色，因此，特色高等教育教学在高等教育中占有重要地位。
以上海海洋大学为例，上海海洋大学以海洋水产生命、海洋渔业、海洋工程以及食品等为发展重点，突出以海洋为特色，学校办学过程中培养学生面向海洋行业的人才发展需要。本文以海洋类特色高等教育教学为入手点，展开对课程群体系与模型建设的研究。
2 基于特色基础课程的课程群分析
以特色基础课程为对象，在建立课程群关联模型之前，需要对相关课程进行分析归类。在海洋类特色高等工科院校中，流体力学是重要的特色基础课程，是学生掌握其他相应课程必备的基础。本文以工程流体力学为对象，作为共享基础，采用层次式递推方法研究建立课程群关联模型。以工程流体力学为底层共享关联对象，以专业为中层，构建以海洋科学学院、海洋工程学院和食品工程学院三个二级学院课程为顶层的课程关联模型。
依托培养计划与教学大纲，在分析整理课程教材、实验教材以及实践教材的基础上，顶层课程分析与归类内容包括：
1）海洋工程学科中与工程流体力学关联的课程主要包括工程流体、流体力学泵与风机、理论力学、流体力学、材料力学、液压与气动技术、机械设计、机械制造技术以及机械原理等。
2）食品工程学科中与工程流体力学关联的课程主要包括工程热力学、制冷空调自动化、热能与动力机械基础、机械制造基础、理论力学、材料力学、机械设计基础、传热学、自动化控制理论及系统、热质交换原理与设备、流体输配管网、建筑概论以及建筑环境学等。
3）海洋科学学科中与工程流体力学关联的课程主要包括流体力学实验、海洋科学导论、气象学、物理海洋学、海洋生物学、海洋地质学、数值计算方法、水域环境监测与保护、海洋生态学、海洋化学、海洋要素计算及预报、鱼类学、海洋渔业技术学、海洋调查方法以及渔业资源评估和管理等。
3 基于特色基础课程的课程群关联模型的构建
综合上述分析的层次结构，基于工程流体力学特色课程，以专业为中转层，构建课程群关联模型，如图1所示。
4 结束语
课程群关联模型的构建能够使得课程的知识结构与培养目标依托课程群来实现，理清课程之间的脉络，使得课程之间的联系性更加紧密，交互性与融会贯通性更强。课程群关联模型的构建有利于提高教学质量和办学效益，增强学生掌握知识点、学科架构的能力。在分析特色高等教育院校的特征后，本文以特色基础课程为共享基础层，以相应专业为中层，以二级学院开设课程为顶层的层次化方式，构建了课程群关联模型，较好地梳理了课程结构体系，使得学生更容易了解掌握课程关系。以海洋类特色高等教育院校为例，基于工程流体力学课程，采用上述方法，构建了以工程、海洋与食品学院的课程群关联模型，实施后的效果良好。本文提出的模式方法，为其他特色高等教育院校的课程体系与课程群建设，提供了帮助和参考。
参考文献
[1]张丽萍，刘东升，林民.“课程群”教学管理体系的建设与实践[J].内蒙古师范大学学报，2013（3）：61-64.
[2]陆凤仪，徐格宁.机械设计制造及自动化特色专业课程群建设的探索与实践[J].高教论坛，2013（1）：18-20.
[3]孙根年.课程体系优化的系统观及系统方法[J].系统工程理论与实践，2002（6）：139-144.
海洋科学导论范文3
[关键词]WinsSat 中国海域风场 EOF 月均特征
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-101-1
1引言
WindSat是美国发射的全球第一个星载全极化的微波辐射计，它有5个频率22个通道，能够测量海面微波亮温的许多参量，其中6.8GHZ以及23.8GHZ能够测量海面的水平以及垂直极化的亮温，数据由美国遥感研究公司（Remote Sensing Systems）提供，选取月平均数据。每个数据由1440×720的矩阵组成，分辨率0.25°×0.25°。其中包括10m层风速、风向、降雨速度、云中水汽含量等变量。
中国的邻近海域跨温带和副热带，海面风场的月变化明显，研究中国附近海域的风场变化情况对我们有很重要的意义，我们利用卫星资料，关注中国附近海域风场的变化特征，展开了相关的研究。
2 EOF分解
EOF分解（即经验正交函数分解）是针对气象或海洋要素场进行的，其本原理是把包含m个空间点 次观测值的资料矩阵Xmxn进行分解.其基本思想是利用多个变量之间的相互关系构造一些新变量，这些新变量不仅能综合反映原来多个变量的信息，而且彼此之间是相互独立的，同时是按方差贡献大小排列的。一方面原始资料可以分解成不随时间变化的空间函数矩阵，和不随空间变化时间系数矩阵；另一方面空间函数和时间系数是按方差贡献大小排列的，而且是相互独立的，可以取头几个空间函数与其时间系数的线形组合来对原始场做出估计和解释，也对主要时间系数做小波分析或功率谱分析从而得到更多更有用的信息。
3月平均风场图
逐月取平均值，得到十年来的每个月平均风场数据作图，通过数据图可以看出，我国海域在风速上呈现了冬春季节风速大，夏秋季风速小的特点，并且南海的风速大于渤海黄海。11月到5月大风的区域慢慢从西南向东北移动，在六七八月全区的风速最小，9月到11月台湾海峡附近的大风区域向西南扩展最终南海风速达到最大值。在风向上，我国附近海域的风向会随着月份逐渐旋转变化，比如我国海域整体上在1月2月风向主要以西南风为主，逐渐往后到5月6月风向以东南风为主，8月南海附近风向以东北风为主，渤海黄海以东南风为主。
4 EOF正交分解相关海域
通过这些图片可以直观的看到我国海域风场的季节性变化，为了更加直观的研究，利用EOF方法对我国附近海面地区风场进行分解。因为数据量过大，因此只对18°N-48°N及115°E-140°E间的数据进行EOF分解。
剔除了NAN点的影响，同时对数据进行了归一化，运用了时空转换的方法减少了计算量，方便了处理。进行EOF分解后得到三个返回值，其中model为空间系数，D为特征值，time为时间系数。其中，前5个模态的方差解释率依次为：
0.9820 0.0039 0.0035 0.0019 0.0014
由结果可以看出，前三个模态的方差贡献率才达到99%，满足显著性条件，而第一模态解释了总方差的98.2%，因此它是风速变化的主要形态，主要依赖于时间的变化，紧接着绘制第一模态的时间特征函数，从中可以看出我国风场大约有1年的变化特征。
求出第一模态EOF时间函数的功率谱，在第12个月的位置有明显的峰值，这也说明了季节是我国海域风场变化的最主要因素，有一年的变化周期。
5结论
（1）通过卫星遥感月均数据的绘图，可以很直观的看出季节变化是中国海海表面变化的最主要特征。
（2）对2004年8月到2013年7月这几年来的月风场徐留进行EOF方法得到的第一模态对总方差的贡献达到了98.2%。这主要反映出我国附近海域风场的变化受季节控制。
（3）求出第一模态EOF时间函数的功率谱，在第12个月的位置有明显的峰值，我们用遥感数据证实了我国海域风场存在一年的变化周期。
参考文献
[1]冯士，李凤岐，李少箐.海洋科学导论[M] 北京：高等教育出版社 1999.6.
海洋科学导论范文4
【关键词】环境保护；可持续发展；战略实施
人类是当今地球环境中高度进化的智慧生物，人类具有其他生物所不具备的思维、学习、交流、研究和总结提高的能力，他们从与大自然的“斗争”中总结经验和教训，逐步改善各种工具和操作方式、方法，不断地总结、提高和完善，然而，由于自然运动和人类活动使环境条件发生变化，特别是近半个世纪以来，科学技术的突飞猛进，人类改造自然的规模空前扩大，从自然获取的资源也越来越多，随之，排放物也与日俱增，从而引起了环境的污染与破坏，影响着人类的生产和生活，给人类带来灾害。诸如，已发展成为全球性的环境问题：耕地面积减少，森林资源过渡砍伐、水资源的短缺，物种的消失、酸雨危害、臭氧层的破坏、温室效应引起的全球气候变暖以及厄尔尼诺、拉尼娜现象等造成的环境危害和破坏。所有这些已引起当今人们极大的关注。
1.经济可持续发展的含义
从二十世纪五六十年代人们对传统发展观念的反思，到二十世纪九十年代“可持续发展”成为联合国有关发展问题一系列专题国际会议的指导思想，已经经历了半个多世纪。可持续发展的观念越来越受到重视。一般来说可持续发展包括经济、社会、生态的可持续发展。这三者之间有着相互促进、相互制约的关系。其中，经济的可持续发展是整个可持续发展体系中的核心。经济可持续发展是指在鼓励经济增长以体现国家实力和社会财富的同时，不仅重视增长数量，更追求改善质量、提高效益、节约能源、减少废物，改变传统的以。高投入、高消耗、高污染。为特征的生产模式和消费模式，实施清洁生产和文明消费。
2.环境问题与环境保护概述
2.1环境问题及其类型
环境问题是指全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。环境问题是目前世界人类面临的几个主要问题之一，其类型多样，但大致可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。由自然力引起的为原生环境问题，也称第一环境问题，由于人类的生产和生活活动引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。
（1）自然灾害问题（原生环境问题）是由自然界本身运动引起的，人们无法避免的客观事实。但是人为的作用可以加速或延缓灾害的发生，加大或减轻灾害的影响和损失。自然灾害种类繁多，各种自然灾害既可能单独发生，也可能与其他灾害连锁反应，形成群发性灾害，其影响和危害更为惨重。
（2）环境污染和生态破坏问题（次生环境问题）：环境污染和生态破坏是伴随着人类经济和社会发展活动而产生的，特别是与城市化、工业化和农业集约化有着十分密切的关系。
2.2环境保护的概念与任务
环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。环境保护的任务是调控发展和环境之间的关系。即在促使经济稳步发展的同时，运用各种措施（包括行政的、法律的、经济的、教育的、科学技术的）保护自然环境和自然资源，防治环境污染和生态破坏，提高环境质量，创造生态健全的工作和生活环境。环境保护的方法和手段有工程技术的、行政管理的，也有法律的、经济的、宣传教育的等。
3.可持续发展的原则与战略实施
可持续发展观念古来有之，但现代意义上的可持续发展概念则是挪威首相布伦特兰夫人在《我们共同的未来》报告中首次提出的。所谓可持续发展是指：“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。这一定义得到广泛的接受，并在1992年联合国环境与发展大会上取得共识。
3.1可持续发展的原则
一般来说，可持续发展的原则有如下三点：
（1）公平性原则：代内公平：地球上所有公民享有利用资源、发展经济、得到美好生活的权利；代际公平：世世代代的地球公民应享有公平的权利，当代人的发展不能损害后代人的权利。
（2）持续性原则：资源的可持续利用和生态环境的可持续性是可持续发展的重要保证；人类发展必须以不损害支持地球生命的大气、水、土壤、生物等自然条件为前提；人类应根据资源与环境的承载能力调整生活方式，不能盲目地、过度地生产、消费。
（3）共同性原则：不同国家的历史、经济、文化、和发展水平不同，但：实现可持续发展的目标是共同的；实现可持续发展必须由全球公民共同努力；致力于达成既尊重各方利益，又保护全球环境与发展的国际协定至关重要。
3.2可持续发展的战略
（1）人口战略：控制人口数量、提高人口素质，人口过多，自然资源相对紧缺是我国实现可持续发展的限制因素之一。积极有效的人口政策和各项计划生育管理服务措施，使我国在人口控制方面取得了举世瞩目的成绩。资源战略：建立资源节约型国民经济体系。
（2）资源战略在国家的可持续发展战略中占有非常重要的地位，透过资源战略可以了解一个国家的发展战略是否可持续。
（3）环境战略：中国是发展中国家，要使中国富强起来，实现社会主义现代化就必须始终把国民经济的发展放在第一位，但是生态环境恶化己经深刻地影响着我国经济和杜会的持续发展。因此防治环境污染和公害，保障公众身体健康，促进经济社会发展，建立健全的生态环境体系是实现可持续发展的基本对策之一。
4.结语
总之，实施可持续发展必须实现增长方式的转变，而实现经济增长方式的转变必须以产业结构调整为切入点，这恰恰为环境保护创造了有利条件和指明了方向，使得环境保护与经济建设和社会进步有机结合，有利于从根本上解决“三统一”的问题。 [科]
【参考文献】
[1]刘培桐，等.环境科学导论[M].北京：中国环境科学出版社，1991.
[2]刘常海，环境管理[M].北京：中国环境科学出版社，1999.
