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海洋技术论文大全11篇

时间:2023-04-03 09:49:22

海洋技术论文

海洋技术论文篇(1)

1.1制图人员缺乏对海洋地质图的了解

因为大部分的计算机制图人员都担任过绘图员的工作,很多人在进行海洋地质制图过程中依然沿袭着那种描图时的工作方式,而且他们对海洋地质制图方面的了解也不够。海洋地质图的制作复杂,特别是一些相关联的图,比如说地质剖面图和地质切面图,有着平剖对应关系的图件,在制作过程中,如果一种图件进行了修改,那么另外的一个图件也必须进行相应的修改,不然两种图件之间就会出现不吻合的情况。

1.2计算机海洋制图降低成为海洋地质描图

因为真正的计算机海洋制图有着相对较高的难度,专用的海洋地质制图软件计算还不够成熟,更多的计算机海洋制图实际上海处在一个计算机描图的阶段,大部分的海洋地质图的绘制都离不开手绘,在计算机海洋制图的过程中还经常使用数字化仪进行手绘图的扫描,然后存进计算机中,再利用各种技术进行海洋地质图件的美化和中文的重新输入。这样的海洋地质制图方式实际上就变成了印刷稿。并没有从根本上解决掉海洋地质制图中质量不足、效率不高的弊病,反而增加了海洋地质制图工作的工作量。

1.3专业的海洋地质制图软件不完善

这些年,计算机科学技术不断发展,在制图方面也出现了很多的软件,但是海洋地质制图方面的软件却还不完善,专业的海洋纸质制图软件的不完善,不但包括了海洋地质制图软件本身的不完善,还包括了海洋地质制度软件的售后培训,海洋海洋地质制图软件在使用过程中的反馈信息以及软件的升级不完善。

海洋地质制图软件本身的不完善是因为在软件的开发过程中,缺少了专业的、长期从事海洋地质工作的工程技术人员的参与,在软件开发的过程中,往往是凭借几个懂得计算机软件开发的人员,加上一些刚才学校毕业不久或者是从事过短期的海洋地质工作的工作人员来进行软件的开发,这样开发出来的软件往往很难适应海洋地质制图工作的各种需要。其结果就是开发出来的制图软件不能符合海洋地质制图工作人员的需求和习惯,海洋地质制图人员在使用过程中就觉得不好用。另外海洋地质制图人员急需解决的海洋地质制图功能没有得到开发,或者是开发起来难度较大。在目前,不光是海洋地质制图方面的软件有着这样的问题,其他专业的地质制图软件同样存在着这样的问题。

而在海洋地质制图软件的售后方面方面也存在着严重的问题。因为人力和物力的限制,软件的升级速度缓慢,在制图软件中出现的漏洞,也迟迟得不到及时的修改和更正,从海洋制图方面反馈出来来的对于制图软件功能方面的要求也得不到及时的开发,或者说是没有能力开发。售后服务的技术培训方面也因为种种原因,不能得到有效的开展,这就导致了专业的海洋地质制图软件在海洋地质制图人员中仍然不能普遍使用。

2.常用的海洋地质制图软件特点

2.1AutoCAD

在海洋地质制图中,大多数都采用了AutoCAD系列软件,AutoCAD系列软件是美国Autodesk公司开发出来的。在AutoCAD系列软件中提供了很多的基本图元,如直线、圆弧、多段线等,可以通过键盘和屏幕上的菜单以及各种快捷方式进行点和命令的输入,输入方便。AutoCAD系列软件还拥有很强的标记功能,能够对图纸进行缩放、擦出、复制、插入、移动镜像等多种变换,绘制好的图形也能够通过输出设备,直接输出成图。

2.2MapGIS

MapGIS系统拥有主版权的工具型地理信息,基础是传统的编图原理和方法,以计算机的图形输入和输出设备,还有编图软件作为工具进行制图的新技术。开发自中国地质大学武汉中地信息工程有限公司。在目前来说,能够适应很多海洋地质制图的要求。该系统采用的是栅格数据和矢量数据混合结构,在数据共享上解决了信息来源多种多样和数据类型各不相同的矛盾。在数据的管理和组织上,采用图形数据库管理子系统,进行数据的管理和存储,以及数据的标记、输入、入库、误差校正等操作。利用属性数据库管理子系统中的属性数据描述图元特征进行属性数据文件的储存和文件结构的建立、编辑以及修改等操作。再通过土元内部的标号把图形数据和属性数据连接起来。按照类型把MapG1S中的所有数据进行分层,再按照比例尺进行分幅。通过数据的分层和分幅,让显示速度和系统处理能够满足制图的校企,同时进行数据的维护、操纵以及更新都比较容易。

3.专业制图软件的二次开发

对于专业的海洋地质制图,AutoCAD等一些通用性的制图软件虽然拥有很强的实用性,但是仍然存在这一些不足,不能提供海洋地质制图中某些领域的绘制工具。但这些通用的绘图软件提供了程序应用接口,能够让设计人员使用各种计算机语言编辑出特殊性的应用程序。因此海洋地质制图工作者要使用VB、SP等一些计算机编程语言,对这些通用的制图软件进行二次开发,自己开发出实用性更加强的海洋制图程序。比如在成都理工大学联合托普信息技术职业学院进行了地质剖面自动绘制系统的二次开发,其中包括了建立数据库,数据的录入,导入数据文件的系统,具体编测各种绘图模块还有加载运行菜单文件等等。比如在岩性花纹土里库中导入了常用的岩性图例,同时还能够根据自己的需要,进行这些岩性图例的删增。而系统的转化、计算和输出功能又能够让制图过程变得更加的智能化。

4.对专业海洋地质制图软件开发的几点建议

4.1立足于海洋地质制图的实际

如果要制定一个衡量专业的海洋地质制图软件的好坏的标准,那么就可以看它是否能够方便海洋的纸质图工作人员的使用。就以海洋地质制图中剖面图的绘制为例,但多数的专业制图元件都是通过测点的3个坐标的数据来进行图件的绘制。从表面上来讲,这样的绘图方法能够让图件的绘制变得更加精准,但在进行实际的操作中会出现很多不方便的地方,比如如果出现断层点,如果依然使用这种绘图方法,就显得很不方便,在实际的绘图工作中,也不可能真正的把断层点的坐标计算出来以后,在使用计算机进行制图。另外在进行实际的海洋地质观察点伤也没有测点控制,在实际的测量中,往往是工作人员利用各种工作测算出各种数据。因此在进行专业海洋质地制图软件的开发时,可以开发出具有手绘功能的软件,这样才能够符合海洋地质制图的实际和工作习惯。可以使用手写版来绘制参数不全的断层等等。当然,在专业软件功能中还要提供比例尺和量角器等,方便制图时进行使用。

4.2完善图层管理功能

海洋技术论文篇(2)

作者简介:刘珍(1982-),女,山东阳谷人,江苏科技大学船舶与海洋工程学院,讲师;嵇春艳(1976-),女,山东青岛人,江苏科技大学船舶与海洋工程学院,教授。(江苏 镇江 212003)

基金项目:本文系江苏科技大学船舶与海洋工程学院2011年质量工程课题立项建设精品教材项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0129-02

“卓越工程师教育培养方案”是江苏科技大学2011年为迎接国家海洋工程装备大发展而新增的本科专业培养计划。该“培养方案”旨在培养德、智、体等诸多方面发展,基础扎实,知识面广,能适应社会发展的需要,具备现代海洋工程装备设计、研究、建造的基本技能和管理基础知识,具备计算机编程及应用能力的专业型人才。学生应不断追求新知识,具有实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。[1]

尽管20世纪初就开始有工程师从事海洋工程应用工作,但海洋工程学科一直到20世纪60年代末才出现在一些大学内,所以,海洋工程教育相对来说是很新的领域。探索水下环境、发展近海石油及天然气工业、海岸保护和港口的扩展推动了海洋工程的发展。1947年在美国墨西哥湾建成第一座钢结构平台,从此海洋平台经历了从固定式平台到深海spar平台的演化,而目前所能达到的开采水域也超过了3000m。海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,与陆地结构相比,它所处的环境条件十分复杂且恶劣,承受着多种随时间和空间变化的随机荷载。海洋平台装备更新发展迅速,目前主要的发展趋势是大型化、深水化、信息化。以往的教材鲜少对深水中的海洋平台设备和系统进行阐述,无法满足学生学习海洋工程装备最新进展的需求。为此,学校重点编写了海洋工程装备设计与制造的核心理论课程的教材――《海洋平台设备与系统》。本教材的编写以满足“卓越工程师教育培养方案”专业学生的学习为目标,涉及培养目标的变化、课程政策的调整、课程结构的改革,而且增加了生产实践环节。

教师教育观念的更新、学生学习方式的转变将是本次课程改革在实施过程中的标志性体现,即“以培养学生的综合科学素质和创新精神为宗旨,紧密围绕船舶与海洋工程领域培养人才,注重建设与改革相结合、注重理论与实验相结合、注重课内教学与开放教学相结合、注重教学与工程实践相结合、注重考核与培养目标相结合”。对于大学生的素质结构应如何与课程改革结合等问题的研究似乎还缺少深入,导致素质教育实践者在认识上存在一定误区,实践中仍有失偏颇。[2]通过开展实验教学和实践活动,学校应培养学生团结协作精神,提高解决科学问题、技术问题和工程实践问题的能力,培养具有创新精神的拔尖人才。对于那些基于海洋工程基本概念和基本原理上发展起来的高科学技术和前沿领域,教材着重从基础层面上去寻找和分析它们的根,使学生认识到学习基础论的重要性。在高等教育这个环境,对当代大学生的培养目标需要做一些相对深入的分析和思考。[3]

一、培养目标的变化

教材旨在满足海洋工程专业的特色培养,以海洋工程装备设计或制造管理型工程师培养为重点,以工程执业的基本资质为导向,借鉴国外优秀工程师培养的先进经验,探索并形成具有“工文交融”特色的卓越工程师培养模式。以“工程教育”为重点,建立“工程”与“管理”、“工程”与“技术”相融通的课程体系,树立“现代工程师”的人才培养观念。专业建设目标明确,特色显著,要在海洋工程先进制造技术、先进管理技术的研究和应用、海洋工程结构力学性能、水动力学性能等方面形成显著的特色和优势。培养出具备健全人格、能力突出,具有船舶与海洋工程专业背景,具有竞争力和发展潜力的卓越工程师;要求学生具备海洋工程装备设计与制造特色,满足海洋工程领域对高层次复合型专业人才的需要。通过专业知识的学习,学生们应基础扎实、视野开阔、发展潜力大、创新意识强、工程素养突出、综合素质优秀,掌握海洋工程装备设计基础理论与海洋工程装备现场制造的专门知识和关键技术。

本科阶段采取校企联合培养的“3+1”模式,3年在学校学习,累计1年在企业实习和毕业设计。创设校内学科导师加校外工程导师的“本科双导师”制来配合完成人才培养。实施“双导师”制专业的所有学生均按专业和兴趣组成学生团队,导师为团队建立档案和能力培养计划,通过实践项目来组织实施。使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识,并逐步系统地增长工程实践能力、项目管理能力和创新能力。

二、课程政策和结构的调整

在专业教育基础上,培养学生建立海洋工程的整体知识框架,了解海洋工程装备设计、制造流程,掌握其中的关键技术,形成专业知识复合,逐步形成从平台总体设计、结构设计、生产设计到海上项目运行控制、运营管理整个过程的系统性、综合性和创造性的思维品质,以及培养他们发现问题、解决问题的能力。

本教程第一章综合介绍了海洋工程装备概念及体系,总结了目前为止世界上主要海洋工程产品产业链的发展历程及发展方向。世界海洋工程装备正在向大型化、深水化、多样化和信息化等趋势发展。我国在海洋工程技术方面特别是深海装备领域与世界先进国家仍存在一定差距,密切跟踪国际深海海洋工程装备技术的发展现状及趋势是我国大力发展海洋开发事业必须先期进行的工作。学生必须首先了解国内及国际海洋工程整体发展现状,才能从实际出发攻克国内各项空白的海洋工程关键技术。教材从第二章到第七章详细讲述了包括固定式海洋平台和浮式海洋平台等各种先进工程装备的组成和特点,使学生掌握海洋工程装备制造工艺和流程的基本原理、方法。最后一章以一个浮动半潜式平台为例,详细介绍了半潜式平台水动力性能试验。半潜式平台是目前世界上深水海洋环境中应用最好的一款平台,是我国海洋事业进军深海的主要发展方向,所以针对该平台的水动力性能测试专门设置了一章试验课,使同学们充分了解模型试验的目标平台、环境条件与数值计算理论,还对目前海洋工程中应用较多的SESAM软件进行了详细介绍。此试验在江苏科技大学实验室进行,学校实验室是江苏省船舶先进设计制造技术重点实验室,具有行业公共服务平台“江苏省船舶先进制造技术中心”和科技公共服务平台“江苏省船舶数字化设计制造技术中心”。实验中心拥有大型拖曳水池、风浪流综合试验池、波浪水槽等重型实验设施和目前国内外先进的海洋工程专用软件SESAM、ANSYS、CAD/CAM等软件系统,完全能够满足本章的软件教学和试验教学任务。

为了配合教材正文,在每章中还插入一定数量的专题,介绍海洋工程前沿的知识和海洋动力学的新成果的短文,同时还列出有价值的参考文献,用于开扩学生的视野,了解当代海洋动力学家的思想。针对目前学生对理论理解能力和对现象的解释能力差这一实际问题,对教材中习题作相应改革,增大了习题量和信息量。习题分A、B、C三大类,其中A类题属于理论分析题,用于提高学生的科学思维能力和自我评价能力;B类题属于基本训练,题中含有丰富的海洋动力学及海洋工程类知识,用于帮助学生掌握基本概念和基本规律;C类题属于综合性应用题,用于提高学生综合应用,让学生在知识、素质和能力等方面都得到培养。

三、生产实践环节

为了实现上述培养目标的变化,还增添了生产实践环节。江苏科技大学与国内知名海洋工程企业签订了全面战略合作协议,开展产学研联合办学,拥有多个海洋工程的实习基地,完全能够满足本科教学需要。学校先后与海军政治部、中国船舶工业集团公司、中国船舶重工集团公司、中国舰船研究院等单位建立了全面的合作关系。同时为了拓展合作领域、满足对海洋工程方向人才培养的需要,学校与国内知名海洋工程装备制造企业南通中远船务工程有限公司、江苏熔盛重工有限公司、烟台莱福士海洋工程有限公司等签订了全面的战略合作协议,多个海洋工程方向的实习基地,为海洋工程方向人才的培养提供了宝贵的资源条件。

本专业学生在企业阶段主要学习海洋工程结构物制造技术、海洋工程项目管理与控制、海洋工程技术前沿等结合企业实践的基本知识,接受企业的认知实习、生产实习及平台总体设计、企业海工项目实践及海上项目组织管理的基本能力培养,使得学生具有海洋工程领域企业实践经验,掌握海洋工程装备项目设计、建造流程中的关键技术,具备团队合作精神,特别是在海洋工程装备规划设计、海洋工程装备制造项目管理与控制工作中具有协调、管理、竞争与合作的能力。学生能够在团队中发挥积极作用,能够使用合适的管理体系,形成管理计划和预算,组织人力和资源来确保工作进度,能够胜任海洋工程装备设计及制造项目中的关键岗位,能够成为具有适应海洋工程领域发展需要的高端性的卓越工程师及精英人才。

四、教材改革的目标

通过教学和实践环节的学习,学生具有建立海洋工程装备结构的数学和物理模型的能力,得到海洋工程强度问题分析的训练;具有海洋工程装备设计形式选型和论证的能力,结合实际工程需求及海洋环境可独立完成海洋工程装备设计形式选型及论证的全过程工作;具有应用计算机信息技术及软件解决海洋工程装备设计及制造过程中实际问题的能力,包括计算、计算机辅助设计、信息管理、模拟仿真等;具有可以应用各种手段获取资料、信息,跟踪本领域最新技术发展趋势,能够收集、分析、判断及选择国内外相关技术信息的能力。

本课程教材的改革,培养本科生具有不断获取知识,紧密追踪学科与技术发展动态的能力。通过深入海洋工程装备设计及制造企业工程实践,创造性地综合运用多学科知识、技术和现代工程工具,分析海洋工程装备制造项目实际应用问题。初步具备工程应用能力,具有至少1年的工程实践经历,能综合处理工程现场问题。同学们在将来的工作中,具有较强的创新意识、创造性思维能力,并在建立海洋工程装备结构的数学和物理模型、海洋工程装备设计形式选型和论证、海洋工程装备初步设计、海洋工程装备强度分析与计算、海洋工程装备制造项目管理与控制、解决海洋工程装备设计及制造过程中实际问题等环节中得以体现。

参考文献:

[1]钟志光.论大学生的培养目标[J].娄底师专学报,1988,(1).

海洋技术论文篇(3)

0 引 言

技术创新是实现资源转化为生产要素进而形成现实财富的主要途径,更是高效利用资源的重要手段。在既往的陆地文明发展历程中,在以经济发展为主旨的价值导向导引下,技术创新在带给人类福祉的同时,也带来了许多令人忧思的东西,如“竭泽而渔”式的开发使资源耗竭加速,肆意的排放和对治理的轻视使环境问题越发严重等等。海洋技术创新是人类在一个全新领域――海洋把人类文明推向新高度的实践活动,当前,尽管我们尚处这段伟大实践历程的起始阶段,但“凡事预则立,不预则废”的道理告诉我们,在海洋资源的利用与开发问题上,我们必须在对传统陆地技术创新模式的扬弃性反思中对海洋技术创新的旨向及其实现问题做出科学理性的回答。

1 海洋技术创新生态化的提出

1.1 生态化技术创新概述

技术创新是经济实体为了适应技术进步和市场竞争的变化,借助内外力量进行技术变革或创造并使之商业化的技术革新活动。技术创新过程通常包括选题、研究、生产、技术扩散等多个环节。

生物学家海克尔最早提出“生态学”的概念,“生态学”概念提出的哲学意义在于它带给了人类面对世界的新理念――生态世界观。生态世界观要求我们在研究和变革世界的实践中,应把对象和它存在的环境作为一个有机联系的整体,既考虑对象自身及其内部联系,也考虑它与外环境的联系与协调问题。

基于以上分析,我们可对“生态化技术创新”范畴作如下解读:从技术与社会关系层面而言,生态化技术创新是指技术创新主体在所秉持的科技价值观、发展价值观较为合理的状态下所进行的应用于实际生产、同时符合生态学规律(即实现技术系统的运行与结果被和谐地融入自然生态系统的物质一能量一信息循环过程和社会生态系统的政治一经济一文化互动过程)的技术革新活动;从技术系统内部而言,生态化技术创新尚有通过某一技术的突破与产业化而带动相关技术发展之意。生态化技术创新与传统技术创新有本质的区别,其主要区别见表1。

“化”是标志事物转变成某种性质或状态的语言范畴,生态化技术创新的实现及其过程就是技术创新的生态化。

1.2 海洋技术创新生态化的提出

特定的时代背景和现实的社会历史条件是形成一种理论、观点的基础,海洋技术创新生态化的提出同样有其特定的时代背景和现实的社会条件。

1.2.1 对传统社会发展观和科学技术社会后果的深刻反思是海洋技术创新生态化提出的时代背景

传统社会发展观是一种经济发展观,它基于人们对科学技术的信赖和人对自然的支配性地位,其特点是:在国家层面,强调工业化以及由此带来的经济增长在国家发展中的根本地位与作用,通过高投入追求高速度、高产值;在个人层面,以人类自我为中心,强调人的物质需求满足的优先性。传统经济发展观在本质上是一种物本主义发展观,这种发展观在客观上使技术创新主体的价值取向转向创新的经济价值,把创新的目标定位于如何使经济活动更富有效率地开展。二战后,以技术创新为核心内容的经济增长理论便是最好的诠释,如索洛・斯旺的“技术进步论”、以罗默・卢卡斯为代表的新经济增长理论等均强调从经济目标出发来衡量生产发展和社会进步的成果,且认为,实现发展的途径就是利用技术创新手段,通过技术进步来增加社会财富。

但是,在现实层面,只注重技术的经济价值而忽视技术人文价值、社会价值和生态价值的传统技术创新理论却已陷入了自身无法克服的矛盾之中,这些矛盾即“技术创新规模的无限扩张性与资源生态有限性之间的矛盾;技术创新目标的单一性与社会发展目标要求的多维性之间的矛盾;技术创新价值追求的片面性与人的发展要求的全面性之间的矛盾。”

传统的社会发展与科技创新观的如上缺失与在实践中的负面影响引起了人们强烈的质疑与反思,美国学者雷切尔・卡逊在其《寂静的春天》一书中,以大量的事实为依据,揭示了杀虫剂等化工合成技术创新所造成的全球性污染和生态危机,质疑了现代人征服、控制自然的观念和狂妄态度;1972年米都斯代表罗马俱乐部所作的《增长的极限》则揭示了由技术创新所致的无限的增长与有限的环境的矛盾可能导致的“增长的极限”。这些质疑与忧思加之社会发展所面临的现实困惑客观上导致了新的自然观、社会发展观的产生与发展,进而使技术创新观的生态化转向成为必然。

1.2.2海洋在地球生态系统所占的重要位置决定了我们必须做到海洋技术创新的生态化

海洋不但是全球环境最重要的组成部分之一,同时也是其最重要的影响因素之一。科学研究表明,海洋每年可吸收一半人类活动向大气层所释放的CO2;大气中的水分有86%来自海洋;海洋环境调控地球热量和气温的能力和大气环流基本相当。在海洋生物多样性方面,“已经记录到的海洋生物物种有20 278个,动物界的物种数量多达12794种”。可以说,海洋生态系统的稳定对于全球气候、环境的稳定具有举足轻重的影响。

从系统角度看,和其他许多系统一样,海洋发展与改变是一个自然过程,有其自身的规律,并对外界行为有着巨大的反作用力。海洋系统因其自身特有的结构与规模而有较强的稳定性,但这种稳定性是有限度的,一旦人的活动对海洋的影响超出其自组织能力范围,海洋将会以其特有的方式“报复”人类,作为工业文明负产物之一的温室效应对人的影响许多就是通过海洋表现的。如今,有关海洋开发的技术与产业正不断涌现,人类对海洋的扰动正不断加强,基于此,在海洋技术创新中,我们务必应关注技术创新的生态化问题。

1.2.3 人们历史活动道路的“路径锁定”性决定了我们必须慎重选择海洋技术创新的道路

同社会总体发展道路一样,人们在某一领域的活动道路同样既受规律的制约、又不否定主体在可能性空间内的选择。虽然,人们历史活动的道路具有选择性,但是,从选择的结果看,任何选择都存在“路径锁定”性。所谓“路径锁定”,指人们在历史活动应走道路的选择中,往往面临多次与多种选择,每选一次就是一次道路的分岔,每一次选择都意味着对特定道路的锁定,更意味着失去了走另一道路的机会。“路径锁定”原理的方法论意义在于,对于每一次活动道路的选择,人们必须以审慎的态度对待,因为历史之路不可以重走,只能在付出代价后修正其方向。那么,影响人们道路选择的主导因素是什么呢?主体的利益和需要是选择的内在根据。当前,我们正处在海洋资源开发与利用的起始阶段,从这一点而言,人类也正站在新的岔形

路口一在一个全新领域将选择何种技术创新道路模式一海洋把人类文明推向新的高度是我们面临的一次重要选择。“历史向未来敞开大门”,在抉择关头,我们不应忘记陆地工业文明以来传统发展观与技术创新道路模式所致的后果,环境污染、气候怪异、荒漠化加剧、资源枯竭等留给人们永远的心痛。痛定思痛,到底什么是主体真正的利益与需求?答案不言自明。在既往的陆地资源利用方面人类已经因“走错道路”而陷人了发展困境。如今,在开发利用海洋方面,如果我们再走传统的“经济至上”的发展老路,则意味着对绿色技术道路的放弃(路径锁定),最终,人类在陆地的“悲剧”将在海洋重演。

1.2.4 海洋技术的“高技术”属性与“汇聚性”特征决定了我们必须关注海洋技术创新的生态化问题

当前,海洋技术主要包括海洋能源开发技术、海底矿产开发技术、海水资源开发技术、海洋生物开发技术、海洋空间开发技术等。人们通常认为高技术有六大技术群:生物技术、信息技术、能源技术、材料技术、空间技术和海洋技术。其中,“海洋技术和空间技术的目的是拓展人类的生存领域,获取更多的资源,是其他四大技术在特殊领域的运用,在应用中反过来也推动这些高技术的发展”。显然,海洋技术具有“高技术”属性。高技术具有“汇聚性”特征,它往往汇聚多科前沿技术,如IT技术、生物技术、纳米技术等。高技术的汇聚特征使它不仅依赖其他技术,而且可以带动其他技术的发展,使得以其为核心的技术群呈现生态性特征。所以,诸如海洋技术的高技术本身有个生态的问题:从其本身系统看,有个优化组合的问题,我们应按照生态学规律使技术的组合形成竞争、共生、再生关系,从而促进技术群的发展;从其与环境关系看,不同的技术组合与环境问的关系也不同,如可以形成促进与抑制、适应与改造等关系,相应地能引起不同的环境效益。海洋技术的“高技术”属性与“汇聚性”特征要求我们务必关注海洋技术创新的生态化问题,使海洋技术活动既能实现群内技术的优化组合从而带动相关技术发展,又能处理好眼前经济利益与环境保护及可持续发展的关系。

2 当前我国海洋生态化技术创新活动概述

得益于对海洋重要地位的认知以及对传统的社会发展观和技术创新社会后果的反思,我国在海洋生态化技术的应用方面已迈开可喜的一步。

2.1 在战略安排方面,海洋循环经济一技术发展战略得以确立

循环经济即物质闭环流动型经济,是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃物的处理全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。循环经济的本质是生态经济。循环经济一技术系统,是人们在对自然生态系统能量转化和物质循环等规律认知的基础上,综合运用科技和经济手段,通过对经济一技术系统进行规划、控制,达到自然资源利用循环化、经济与技术互动化、经济与环境友好化状态的一种生态经济一技术系统。到目前为止,我国已经制定了海洋“技术一产业一环境”生态化发展战略,统筹海洋技术、经济、环境的发展。《国家海洋高技术专项发展规划(2009~2020)》明确指出,要通过统一规划、联动开发和综合管理,实现海陆系统的整合、海洋资源的循环利用、海洋经济与海洋技术的相互支撑、海洋环境与海洋经济的共同发展。海洋循环经济一技术发展战略的确立,标志着我国在海洋技术创新生态化方面迈出了认知上的重要一步。

2.2 在技术创新方面,多学科海洋技术群兴起,海洋炯的最大化利用引起人们关注

炯是表征能量品质的一个概念。我们把一定环境条件下能量中的最大限度转变为有用功的那部分能量称为该能量的炯。对于自然资源而言,我们可以用炯来衡量其优劣,同时,也可以用炯思维方法寻找产生和利用最大炯值的途径。如某一土地资源,是让它保持为森林植被产生的炯值大,还是保持为粮食生产的炯值大,可以通过计算其产生炯的速度加以确定;某一矿藏,如果其炯值很小,我们是否应考虑留待技术成熟之时再行开采?因此,“从炯的角度考虑资源问题,发现、合理使用资源,对不可再生资源来说就是使得到合理利用;对可再生资源来说就是设法保护可再生资源产生炯的再生机制……资源的问题归根到底就是炯的利用与保护问题。”基于此,综合利用和开发海洋,合理利用海洋之炯,应是海洋技术创新生态化的题中应有之意。当前,在我国海洋技术创新活动中,多学科海洋技术群正不断兴起,已形成如下技术群:海洋环境监测与调查、海洋油气勘探开发与深海勘探、海洋生物资源开发、海洋能开发利用等。相应地,这些技术(群)的产业化过程形成了可观的海洋技术产业群,已成长出许多大的海洋产业、企业。如深海高新技术的发展,带动了多金属结核、富钴结壳等海洋资源勘探技术、深海运载技术、深海生物基因利用技术的兴起与发展。

2.3在环境效率方面,立足海洋炯的节约,加大环保力度,提高了环境效率

传统的环境保护理论往往从人与环境的关系出发,强调保护环境对人宜居与生存的意义,此点对于我们倡导海洋环境的保护依然重要,毕竟海洋系统是地球生态系中最大的子系统,厄尔尼诺现象、拉尼娜现象的出现,使我们不难感知维护海洋生态平衡的意义。但是,从炯维度而言,加强海洋环境保护更有全新的意义。一般而言,人们为了保护或恢复环境的功能,往往要消耗大量的炯。从这个意义上说,保护环境就是对系统炯的节约。所以,在经济活动中充分考虑环境的承受力与破坏问题就是利用与保护有限的堋、提高环境效率的问题。基于此,近年来,我国采取多种措施加大海洋环境保护力度,以最大限度提高海洋环境效率。其中最令世界瞩目的做法是加强沿海工业规划、强化企业达标排放措施的落实、坚持季节性休渔制度、加大海洋环境监测预报力度等。

3 现阶段我国海洋生态化技术创新活动中存在的问题

在看到我国海洋生态化技术应用取得成就的同时,还应看到其尚存的问题,需要指出的是,这些问题不单为我国独有,而且带有世界普遍性。当前,我国在实现海洋技术创新生态化方面存在的问题主要表现为3个“不对等”。

3.1 多学科研究与向多领域辐射不对等

知识只有共享才能增值,才能推动经济和社会的发展。倡导自由软件运动的托瓦尔兹宣称:“只有在社会能自由地享用创新的成果时,创新才是对社会的贡献”。海洋技术具有“高技术”属性,具有“汇聚性”特征,它汇聚了多学科前沿技术。当前,依赖其他学科技术,海洋技术研究已在许多方面取得强势发展,但遗憾的是,海洋技术向其他领域、产业的辐射力却很小,如海洋反渗透海水淡化技术依然未能解决许多沿海城市的淡水匮乏问题、海洋深海极端基因开发技术尚未能有效渗透到工业、医药、环保等领域。这种不对等显然有悖“生态化”的本意。

3.2 基础开拓性研究与获益开发性利用不对等

基础开拓性研究是海洋资源有效开发利用的基础。但在当前,基础开拓性研究与获益开发性利用却出现了严重的失衡,表现为:从事开拓性研究的人少,从事获利性开发的人多;基础开拓性研究的投入少,获益性利用的投入丰厚。这种失衡显然也不利于生态化海洋技术创新体系的构建。

3.3 生态化创造与非生态化消费的不对等

技术创新中,人们研究什么、生产什么、倾向于何种技术的传播等由何种因素决定呢?“消费的现实”及“消费预期”是重要的决定因素。马克思曾言:“消费的需要决定着生产。”因此,实现海洋技术创新的生态化,提倡生态化的消费是重要的基础和前提。所谓生态化消费,是指以维护自然生态环境的平衡为前提,在满足人的基本生存和发展需要的基础上的适度的、绿色的、可持续的消费。生态化消费能催生绿色市场,并进而刺激生态技术的发展。当前,我们一方面努力去实现海洋技术创新的生态化,但在现实层面,许多非生态性消费的行为却充斥于我们的生活,诸如对渔业资源的滥捕、对海洋资源的不成熟开采等无不表明,技术的生态化创新目标的实现有一个消费壁垒的问题。

4 海洋技术创新生态化的原则

海洋技术创新是人类在一个全新的实践领域――海洋进行的创造性活动,这种活动是人类进行又一文明运动(前一个可称为陆地工业文明)、推动未来社会发展的原动力。那么,人们在具体实践中应遵循哪些中观层面的原则呢?如下原则的提出系基于对历史的反思、对包括海洋科技在内的科技发展趋势的研判和对未来全球合作的希冀。

4.1 合理使用和保护海洋焖的原则

在海洋技术创新过程中,人类应站在“生态、综合、未来”的角度,致力于海洋炯的合理使用和保护,做到有所为有所不为。如在设计开采海底锰结核、重金属软泥时,应考虑技术的成熟度、对海洋生物的影响、再生机制的保护(如锰结核具有再生性)等问题;在未来海洋空间资源开发方面,我们在建设诸如海上机场、海上工厂、海上油田等设施时应考虑噪声污染对动物的影响、排泄废物对水体的影响等,以提升海洋的整体炯值。墨西哥湾海上油井漏油事件对海洋资源的灾难性破坏已经为人类敲响了警钟。

4.2 实现创新主体“理性生态”和谐化原则

正确的技术创新价值导向是实现海洋技术创新生态化进而走好“第二段”道路的观念前提,而实现创新主体“理性生态”系统的和谐则是其行为保证。在海洋技术创新实践中,人类首先应有起码的科学理性,不盲目而为。在实施任何一项海洋开发性技术工程时,人们不但应思考对所开发领域知识的认知度与所运用技术的成熟度问题,努力做到资源利用价值的最大化;同时,更应开展应对“技术后果”的研究,努力使排向环境的高熵物质减少,避免系统内熵的“摊平”。其次,应保持适度的技术理性。技术理性以其活动旨向上对效率、可控的追求和手段上的对逻辑推演、程式控制的运用,在促进技术发展、推动经济增长方面发挥着显而易见的作用,但正是技术理性的这种作用导致了人的技术理性向技术崇拜的转向。随着科技的发展,海洋美好的资源前景正逐步显现,但同时也容易激发人的贪欲。在海洋技术创新中,人类应保持适度理性,抑制张狂,避免扩张性、征服性技术的泛滥,毕竟既往的陆地技术活动历史留给我们的教训太深刻了。第三,价值理性符合人类的长远发展要求。恰如舟之舵,在理性系统中,价值理性规制、导引人的科学理性与技术理性。对具体主体而言,价值理性从来不空洞抽象,而有其具体的内容。因此确立合理的价值理性对实践主体很重要。在现实社会生活中,我们不只是经济人,更是文化人、价值人。海洋的特点及陆地文明发展的历史教训要求创新主体应以人类的长远发展与全人类的利益为重,摈弃自利性思维,以合理的价值理性引导海洋科学认知、抑制技术理性的张狂。

4.3 坚持“海洋消费生态化”的原则

前已述及,在技术创新中,人们研究什么、生产什么、倾向于何种技术的传播等受人们的“消费的现实”及“消费预期”等因素影响。因此,在致力于实现海洋创新技术生态化的同时,提倡生态消费很重要。在海洋消费方面,生态消费意味着控制以稀缺海洋资源为基础的产品消费(如日本人对鲸的无节制消费使其一直受到人们的诟病)、意味着摈弃“竭泽而渔”式的畸形消费、意味着不在消费资源的同时把污染留给自己。总之,海洋生态消费观的确立是海洋技术创新生态化的重要“环境”基础。

4.4 全球协调的原则

倡导海洋技术创新生态化的目的在于实现对传统技术创新模式的扬弃,以新的技术创新道路模式在一个全新领域――海洋把人类文明推向新的高度。然而,这个目标的实现却要有赖于世界性的努力,这是由于:其一,海洋特殊的地理相通性(几大洲均通过海洋而连接)使得目标的实现仅靠某个或几个国家、地区几乎不可能,如在环保方面,一个国家保护而多个地区污染,可能使该国的努力付之东流;其二,在短时间内,率先实施生态化技术创新模式的国家、地区注定要付出较高的经济成本和发展代价,这使全球性激励和补偿机制的建立变得必需而紧迫;其三,基于“经济人”本性的各类主体的利己行为必须有国际范围的制约与监督机制去遏止。

总之,海洋技术创新生态化的落实离不开全球的协调与合作,只有当大多数人真正将海洋当作全人类共有的家园而共同呵护时,才有海洋技术创新生态化的真正实现。

参考文献

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[2]徐四强.技术创新的生态化转向[J].科技与管理,2005,7(5):119―121.

[3]张传荣.我国海洋生物多样性面临的问题、原因及对策[D].大连:大连理工大学,2005.

海洋技术论文篇(4)

10月30日,以“科技引领海上丝绸之路”为论坛主题的2015中国・青岛海洋国际高峰论坛在青举行。全球300多位涉海领域的精英人士共同研讨海洋科技在“21世纪海上丝绸之路”建设中的角色与作用。

论坛期间,签约项目丰富。借势海洋,中国海洋科学高地、北方“一带一路”桥头堡青岛迎来最大发展机遇。

部级海洋实验室助力“一带一路”北方桥头堡

十八届五中全会公报中曾明确提出:“实施创新驱动发展战略的一系列具体措施,在重大创新领域组建一批国家实验室,构建产业新体系,实施工业强基工程,培育一批战略性产业等。”

但是,从2000年申报到2013年得到科技部正式批复,再到2015年各项工作正式展开,中国海洋领域唯一部级实验室的诞生用了整整15年时光。

10月30日,青岛海洋科学与技术国家实验室在青正式启用。

自2013年12月正式获得科技部批复以来,海洋国家实验室由科技部、山东省和青岛市共同建设。围绕国家海洋发展战略,重点通过8个功能实验室的打造,开展基础研究和前沿技术研究。其定位依托青岛、服务全国、面向世界,汇聚创新资源和创新团队开展原创性研究,致力于建设国际一流的综合性海洋科学研究中心和开放式协同创新平台。

“海洋国家实验室承载了几代海洋人从浅海走向深海的科技梦”,海洋国家实验室主任吴立新表示,未来,海洋国家实验室将在法人机构、平台建设、岗位管理、薪酬制度、经费使用、国际合作、成果转化等方面大胆创新。“队伍建设、平台建设、国际化创新网络是推动中国海洋科技发展不可缺少的三大要素。从国家层面来讲,海洋国家实验室作为国家实验室要承担起国家的重大战略任务。特别是在国家整个创新体制里面,要啃一个硬骨头,探索摸索出国家实验室能够真正高效运行的机制;同时,为各个领域发展打造一个大的平台,我们国家在海洋的技术和装备方面还有很大的提升空间;第三就是要构建一个国际化的创新网络,国家实验室下一步应该怎样和国际知名的科研机构建立一种合作的关系,从而打造一个全球协同创新的网络,”吴立新说。

据悉,未来三年内,山东省、青岛市将再投入10亿元,支持海洋国家实验室用于仪器设备采购、科研团队建设等,推动实现可持续发展。

中国海洋大学教授刘洪滨表示,将青岛打造成我国北方“一带一路”的桥头堡以及海陆联系的枢纽,更符合青岛的实际,更具有现实性。他同时强调,应深化区域合作,建立青岛、日照、连云港、烟动发展机制,发挥青岛核心城市作用,加强区域布局、产业发展、重大项目、基础设施、环境保护等方面的合作,对涉及区域发展的重大问题高层协商。同时,与欧亚大陆桥的主要节点如西安、乌鲁木齐等城市积极对接,强化区域合作,搭建企业合作平台和企业投资绿色通道,支持劳动、资本、技术、管理等生产要素在区域间合理流动,为企业发展提供良好环境。促进青岛加快转变经济发展方式,培育区域经济建设新引擎,推动山东半岛蓝色经济区建设。

“我们不但要重视海上丝绸之路枢纽的建设,还要重视丝绸之路经济带的建设,要海陆并重。”刘洪滨表示,通过“一带一路”交汇点的共性,发挥青连铁路的通道作用,推动海陆联动开放和东西双向开放相结合,实现沿线不同区位发展优势的整合。紧跟京津冀、珠中江一体化的模式,促进青日连一体化格局的形成。并深化区域合作平台与机制建设,构建起“优势互补、资源共享、互利互惠”的协调发展格局。

“海洋+”规划拓宽发展优势

作为我国著名的海洋科学城和山东半岛蓝色经济区龙头城市,青岛在海洋教育、科研机构、人才队伍、产业发展等方面总体上处于全国领先水平,海洋经济已成为全市创新发展的重要支撑力量。但是随着一带一路战略的全面铺开,与其他沿海城市相比,存在同质化竞争的问题。

在2015中国・青岛海洋国际高峰论坛期间,青岛市蓝办现场了《青岛市“海洋+”发展规划(2015-2020年)》。“海洋+”是借鉴和运用“互联网+”理念,创新发展模式、拓宽发展路径,厚植发展优势,实现青岛市海洋经济转型升级的战略举措。同时,为抓抢国家“一带一路”的战略发展机遇,青岛市也将突出“海洋+新模式”、“海洋+新业态”、“海洋+新产业”、“海洋+新技术”、“海洋+新空间”、“海洋+新载体”等六大重点任务。

青岛市蓝办主任任振刚表示,“青岛市必须加速转型,推动新一轮的创新发展。”

作为六大重点任务的首要任务,“海洋+新模式”以模式创新为核心切入点,从宏观上关注青岛的海洋产业融合发展。《规划》中指出,青岛将首先推进资源、技术、信息共享,实现海洋经济转型升级,以此催生海洋新兴业态和新兴产业。在此基础上,青岛将创造出“海洋+互联网”、“海洋+大数据”、“海洋+电子商务”、“海洋+军民融合”四大发展模式。

从市场角度看,现代网络技术的广泛应用,拓展了海洋经济的发展领域。对此,青岛市将以“海洋+新业态”的模式,探索海洋产业新的发展空间,构建现代海洋经济产业发展新体系。同时,青岛市将重点发展海洋高效物流、海洋文化体验、海洋健康体育、海洋特色金融、海洋母港经济五大新兴业态。

在产业方面,青岛市还将以“海洋+新产业”为指导思路,加快产业创新,培育形成战略性新兴产业集群,建成国家海洋高技术产业基地和国家科技兴海产业示范基地。重点发展现代海洋渔业、海洋生物医药、海洋高端装备制造、海洋新材料、海水综合利用、海洋新能源和海洋节能环保等七个产业。

而在科技创新环节,根据《规划》内容显示,青岛市将以技术创新抢占未来技术制高点,加快适用技术的推广和应用,并大幅提升海洋产业发展水平,巩固和提升我市作为海洋科技城的优势地位。下一步,青岛将以海洋基础研究、关键技术突破和科技成果转移转化为海洋科技创新的三大关键环节。

在空间区位因素方面,《规划》根据青岛当前“一谷两区”的实际情况制定了“海洋+新空间”的发展路径。据介绍,所谓“新空间”,就是以“一谷两区”为主体,加快特色园区建设,并培育众创空间,最终形成园区集聚、多点支撑的海洋经济空间发展格局。任振刚表示,蓝色硅谷核心区、青岛西海岸新区、红岛经济区将分别担任“海洋+”的创新策源地、高端产业集聚区以及新兴产业孵化区,并共同促进海洋特色园区的发展。

“海洋+新载体”则是按照国家“一带一路”规划对青岛的战略定位,把“一带一路”沿线国家作为扩大对外开放的新载体、新领域。《规划》指出,青岛将以载体创新促进海洋经济对外开放,同时开展广泛的海洋国际合作,以此实现“一带一路”沿线国家的互利共赢。未来,青岛市将重点规划交通枢纽、东亚海洋合作平台、科技人文交流平台和企业“出海”服务平台建设,深入推进对韩国的开放合作。

国字号硅谷吸引项目再创新高

依托科研实力,青岛有志于打造世界级海洋产业聚集区。

而要建立起一个世界级创新型海洋产业集群,北京大学海洋战略研究中心研究员沈体雁认为应该以三个方面作为理论依据,即国家竞争优势理论、产业公地理论和城市便利理论。“这三大方面要求我们关注技术变化和区域经济发展,同时加强协作,提升产业附加值,最后优化城市建设,构建包容性的市民态度和文化。”

以上述三个方面为依托,以蓝色硅谷为样本,青岛市可以着手进行五个方面的探索:其一,依托青岛强大的海洋科研力量,发展以海洋生物医药为主体、高端养殖和高端旅游为两翼的大健康产业。其二,以透明海洋为导向,以深海探测和海水利用装备为支撑,探索海洋产业大数据的发展前景。其三,就是建设海洋产业集群,一方面打造具有本土文化黏性这样一个劳动力池和人才池,一方面通过举办高层论坛、博览会以及供应商联盟,打造青岛创新型产业集群的品牌形象。其四,希望青岛建立海洋创新型产业集群发展管理大数据平台,进一步明确青岛蓝色硅谷的优势,进行全球的对接和联网。最后,就是成立集群竞争力委员会,推进社会化产业集群的深化发展。

青岛蓝色硅谷核心区已经拥有海洋国家实验室、国家深海基地、国家海洋设备质检中心等12家国字号海洋科研机构,“新产业、新机遇――海洋产业技术创新与金融服务论坛暨青岛蓝谷项目集中签约仪式”现场,青岛蓝色硅谷核心区再次释放出强大的吸引力。

在此次签约的46个项目中,国际科技与人才合作项目6个,部级科研机构、央企领衔的国字号、中字头项目5个,校地众创合作项目2个,创投平台及创投基金项目8个,上市公司研发中心项目7个,涉海及相关领域科技合作项目18个,涵盖了海洋能源、海洋装备制造、海洋环境保护、海洋文化传媒、北斗信息应用、软件服务外包、互联网能源研发、科研合作与人才引进等多个领域。

签约项目包括英格地效翼船研发中心、美国硅谷科技创新孵化器、国家钾盐工程技术中心、中科院大学博士创客加速器、国家海洋局北海监测预警基地、中国工商银行瑞华国银投资管理中心、山东大学众创空间、天津大学众创空间、“跃龙门・创客赢”创投平台、海科创海洋互联网基金、灵狐科技“互联网+”研究院、五洲智能控制技术研发中心、赛伯乐海洋生物技术研究院等一批以高端产业、高新技术、高层次人才和“海洋+”、“互联网+”为特色的重大项目。

以俄罗斯技术为支撑的英格地效翼船研发中心项目落户是本次签约项目的一大亮点。海南英格地效翼船制造有限公司专业从事地效翼船的研发,组建了由20余名俄罗斯专家组成的科研团队,研发生产的地效翼船创造了多个国内、国际第一。本次签约的英格地效翼船研发中心包括试飞基地、研发中心、生产基地三大部分,总投资将达到15亿元,全部建成后计划年产50艘地效翼船,年产值30亿元。

海洋技术论文篇(5)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)48-0196-03

海洋占地球表面积的71%,蕴藏着丰富的、最具优势和特色的海洋生物资源,是人类社会可持续发展的宝贵财富。当前,随着陆地资源短缺、人口膨胀、环境恶化等问题的日益严峻,世界沿海国家纷纷把目光投向海洋。党的“十”报告中提出的建设海洋强国的战略使我国对海洋科技人才的需求大幅度提高。江苏省是我国的海洋大省,濒临黄海,辽阔的海域蕴藏着极为丰富的海洋生物资源。同时江苏占有全国近1/4的沿海滩涂资源,是名副其实的海洋资源大省。然而,江苏省的海洋经济总产值却很低。为满足国家对海洋科技人才的需求和适应江苏海洋经济发展的需要,扬州大学于2010年7月组建了海洋资源与环境科学系,并于2011年正式招收海洋生物资源与环境专业的本科生,目前已进入专业课学习阶段。

一、开设海洋生物基因工程课程的重要性

海洋生物资源的开发与利用已经成为各国竞争的焦点之一,其中基因资源更是重点。我国“十一五”期间就启动了海洋技术领域重点项目(863计划)“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”。海洋生物基因工程技术在海洋生物资源研究与开发方面前景广阔。比如海洋中具有嗜热、嗜盐、嗜压、嗜酸的极端微生物(或植物、动物),它们在这些特殊环境中能产生极端酶,利用海洋生物基因工程技术,可以从极端海洋生物中克隆表达特殊极端酶,进而生产出具有特殊功能的生物医药、生物材料等。这种方法可以实现产品的大规模生产,避免季节、资源等因素的限制。此外,利用基因工程技术可以进行水产养殖的改进,主要是从生理学和分子层次探索鱼类、贝类的疾病和免疫机理,然后通过基因工程培育新的抗病品种,提高海洋渔业的质量和产量。海洋生物基因工程技术在其他海洋生物资源的研究与开发方面也具有广泛的应用。由此可见,开设海洋生物基因工程课程不仅可以将现代生物学概念引入到海洋生物学科,还能通过生物技术推动海洋生物资源的进一步开发与利用,对于培养高素质和掌握高技能的海洋科技人才具有十分重要的意义。

二、海洋生物基因工程课程的课堂教学

海洋生物基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来,目的基因经PCR扩增后用适当的工具酶进行切割,与载体DNA分子连接重组,再导入海洋生物受精卵、胚胎细胞或体细胞中,使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达,定向改变海洋生物遗传性状的技术。到目前为止,国内还没有海洋生物基因工程的指导教材,教学活动实施难度较大。通过探索与总结,我们认为可以从以下几个方面着手来提高这门课程的课堂教学效果。

1.选好教材。根据海洋生物基因工程课程教学大纲的需要,本着强化基础,跟踪前沿,适合海洋生物人才培养的需要,同时有利于学生学习专业知识和培养实验技能的原则,我们选取了Benjamin Lewin主编的《Genes VIII》,吴乃虎编著的《基因工程原理》和徐晋林等编著的《基因工程原理》等作为教材。由于基因工程是一门新兴的前沿学科,发展速度极快,这就要求我们时刻关注国际前沿的进展和热点,除了认真讲授上述的教学内容之外,我们还要收集最新的科研成果,出现的新理论、新技术和新方法,把它们及时的介绍给学生,使教学内容更加丰富,让学生能够跟踪海洋生物基因工程研究领域的前沿问题和热点问题。这样不仅能够丰富学生的知识体系,也提高了学生的学习兴趣。

2.精选教学内容。海洋生物基因工程学是学生在学习了基础生物化学、微生物学、海洋微生物学和海洋分子生物学等多门专业基础课之后开设的综合性应用课程。虽然基因工程涵盖的内容非常广泛,但在结合我校海洋科学专业的特点和江苏省对海洋专业人才技能需求的基础上,本课程设定的主要教学内容包括:基因工程的基本原理和操作方法;海洋微生物基因工程;海洋动物(鱼类和贝类)基因工程和藻类基因工程等四个部分。在具体章节上,设置了绪论、基因工程基本概念、基因工程的基本原理、基因工程所需的基本条件、基因工程的操作过程、目的基因的克隆与基因文库的构建、外源基因表达产物的分离纯化、海洋微生物基因工程、海洋动物基因工程、海洋藻类基因工程等十个主要讲授章节。

3.双语教学。纵观基因工程学科的发展历程,很多优秀的科研成果均来自国外的大学和科研院所,同样国外海洋生物基因工程领域的研究基础比我们要强。因此开展海洋生物基因工程课程的双语教学,要求教师认真写好双语教案,要十分全面并且准确和详尽。此外,还需要教师阅读内容较新的外语参考专业书,并具备较为流利的英语口语水平。通过双语教学,让学生既可以掌握该研究领域的最新学术动态,又能够应用正确、规范的语言对专业理论知识进行描述。

4.多媒体课件授课。海洋生物基因工程的全部课程均采用多媒体授课。在多媒体制作的过程中,要避免使用大量的文字,尽可能多地使用图片、表格、动画等方式,将抽象、深奥的教学内容生动化、直观化。同时,教师要积极鼓励学生选择部分教学内容自己进行多媒体的制作,并鼓励学生在课堂上讲授自己的多媒体内容,其他学生针对多媒体的内容进行提问,教师进行相应的点评和总结。这样可以最大限度地活跃学习气氛,从而调动学生的学习积极性和主动性。通过让学生进行多媒体的制作和讲授,有助于加深学生对理论知识的理解,启发学生的独立思考能力,加强了学生的语言表达能力,达到教师教得相对轻松,学生学得愉快,教学相长的目的。

5.启发式教学。如何提高课堂教学效果一直是教学研究的重点课题。传统意义上的教学方式是教师在讲台上一直对着电脑,按着鼠标键,一页一页地讲,学生不停在记录。这样的方式,没有给学生思考的机会,是一种被动的学习方式,但学生可能喜欢这种方式,因为他们能够很轻松地接受到一些已成定论的理论知识。但问题是,学生很快会忘记这些理论知识,因为缺乏一个自己大脑思考的过程。启发式教学不同于传统意义上的教学,是一种积极的教学方法。教师在开始讲授课程之前,先是向学生提出问题,让学生进行思考,然后再旁敲侧击,让学生主动找到问题的答案。例如,在介绍质粒转化内容时,首先提问学生如何提高质粒转化的效率,然后让学生思考,教师再进行针对性的解释,最终引导学生主动找到正确答案。在启发式的教学过程中,教师提问应该贯穿海洋生物基因工程的课堂始终,从而使学生能够不断地主动思考,而不是被动的接受理论知识。

三、海洋生物基因工程课程的实验教学

海洋生物基因工程课程是一门实践性较强的课程。学生通过理论课的学习之后,还需要通过实验课的训练,才能更好的理解并掌握理论知识。我们除采用了我国海洋生物基因工程的开拓者国家海洋局第三海洋研究所徐洵教授编著了《海洋生物基因工程实验指南》外,还在以下方面进行了探索。

1.搭建实验教学平台。由于我校已将“海洋科学”学科列为校重点建设学科,因此在多个方面给予了支持。在建设过程中,我们将科学研究平台与教学平台进行了紧密结合,并通过结合学院实验中心及扬州大学多学科的优质资源,构建了海洋生物基因工程实验室,目前海洋专业已经拥有包括凝胶成像系统、PCR仪、制冰机、电泳仪、超纯水、冷冻超速离心机等,可完全满足海洋生物基因工程实验课的开设需求,为培养学生实验操作能力和创新思维创造了良好的条件。

2.实验教学内容选择与实施。根据海洋生物基因工程课程的教学大纲要求,海洋生物基因工程实验课内容主要包括了海洋微生物基因组DNA的提取,目的基因的扩增,质粒的构建和转化,目的蛋白的表达等基础性实验部分,此外还开设了海洋动物(鱼类和贝类)基因工程实验及海洋藻类基因工程实验等应用性实验部分。这些实验内容的开设,使学生能够更清楚地理解和掌握海洋生物基因工程的理论知识。除在实验教学的过程中要求学生明确实验的目的,熟悉实验内容与步骤,认真进行实验外,教师还要留给学生一些课后问题让学生去思考,以培养学生思考问题的能力。教师还要要求学生分析实验数据,通过对实验数据的总结和归纳,得出合理的、正确的实验结果和结论。对于实验结果不理想的实验,鼓励学生找出原因,从而培养学生的发现问题、解决问题的能力。在实验结果较为理想的基础上,教师鼓励学生撰写论文,以培养学生的写作能力。此外,教师还会给出实验题目,让学生自己去设计实验,进一步培养学生设计实验的能力。

海洋生物资源的开发与利用已成为世界各大海洋国竞争的焦点,但我国开发海洋生物资源所需的人才相对欠缺。海洋生物基因工程课程是培养海洋生物学人才的重要课程之一,如何使学生及时掌握最新的海洋生物工程学的理论知识、技术和方法,适应海洋人才培养的需要,已成为涉及海洋生物专业的高等院校、科研院所教学的迫切任务。在海洋生物基因工程课程的教学过程中,只有把理论知识的传授和实验操作能力的实践巧妙地结合起来,才能有效地提高该课程的教学效果和效率,使学生具备完整的、系统的知识理论体系和实验操作技能,进一步使他们成为海洋生物资源开发所需要的高质量、高技术的人才。

参考文献:

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[4]刘贵有.“基因工程”教学改革初探[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2006,(3):128-130.

海洋技术论文篇(6)

海洋技术专业是综合了原海洋物理、海洋化学、海洋生物、海洋地质等专业中侧重于应用的部分而产生的新专业。盐城工学院海洋技术专业成立于1999年,是为适应江苏“海上”的开发战略而设,在目前《江苏沿海地区发展规划》上升为国家战略时仍然是人才培养与输送基地之一。作为一所地方性普通工科院校,盐城工学院海洋技术专业主要是培养适应社会主义现代化建设和地方经济发展需要,德、智、体、美全面发展,具有海洋技术专业(海洋生物资源与环境监测、水产动物营养与饲料科学)和相近专业的理论知识,有较强的实践能力、创新精神和社会责任感,能在水产养殖、饲料、海洋生物资源开发、海洋保护与管理相关行业从事生产、营销、质检、科研和企业管理等工作的本科应用型创新技术人才。

应用型创新技术人才就是具有创新精神和创新能力、表现出灵活、开放、好奇的个性,具有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富及冒险精神,能够把成熟的技术和理论应用到实际的生产中去,具备深厚的科学基础理论的人才。对大学生进行对创业教育,培养具有创新、创造、创业能力的高素质人才是当前高校的重要任务,创新精神和实践能力的培养是新时期人才培养目标的核心[1]。实习基地应成为学生自主训练,激发创新思维的基地。

一、实习基地的现状与不足

盐城工学院海洋技术学科经过10年的建设与发展,已经初具规模,学科发展方向明确、教学规模适中、科研水平有一定提升、教师学缘组成相对合理,尤其在培养应用型人才的思路与实践上有了较大的收获,但由于学校的整体发展要求、所处的地区性差异及其他一些客观条件,我校海洋技术学科仍然有诸多改进与提高之处,尤其表现在培养应用型创新技术人才的实习基地建设上。

1.基地没有完全体现海洋技术人才培养特色

海洋技术专业主要是培养具备海洋高科技和海洋工程方面的基本理论、基本知识及海洋高新技术开发研究的能力,具有从事海洋调查和海洋科学研究方面的基本能力,能从事海洋高科技、海洋资源开发及海洋工程工作的高级专门人才。各个学校可以根据实际状况进行适当调整,我校的海洋技术专业目前偏重向水产动物营养与饲料科学,在目前的实习基地中大多数是与淡水养殖相关的一些企业,如养殖饲料生产厂、鱼种繁育场等,而对于以海洋生物资源、海洋化学资源等研究对象及一些海洋高科技研究的实习场所很少。

2.实习基地提供的实习内容单调

培养计划中实习包括认识实习、综合实习、毕业实习及毕业设计四个方面,不同的实习时间、内容是与理论讲授的内容相适应的,目前除毕业设计需要投入系统的研究过程外,其他的实习形式基本上都是观摩学习,浮于表面,对实习基地的整体没有深入的了解。

3.部分实习内容档次低

毕业论文(设计)是对学生理论与实际相结合程度与水平的一种检验方法,也是对培养创新应用型人才体系优劣的考核,目前海洋技术专业学生的毕业论文大多数是由本专业理论课老师指导,绝大多数内容是在学校实验室中完成,研究内容基本上是理论课多个实验内容的重复,更重要的是学生自主思路少,完全是按照老师的完整方案执行。

4.适应应用型创新人才培养目标的实习基地较少

海洋技术专业主要是以海洋科学、海洋资源与环境等方面为主要研究对象的,盐城工学院海洋技术专业方向是海洋生物资源与环境监测、水产动物营养与饲料科学,是以生物体为具体研究对象的,生物的生长周期较长,如盐地碱蓬的一个生长周期需要6―7个月,鱼从幼体长成成体也需要数月,而目前较多的实习单位是饲料生产企业、水产品养殖企业,以直接程序化操作为主,加上实习单位的管理章程、效益要求,学生到实习单位后仅仅是看看、望望、逛逛,无法真正上手操作。

二、应用型创新人才实习基地的建设目标

盐城工学院是面向地方建设的一所省市共建普通院校,服务地方,培养应用型人才是其发展定位,在目前沿海大开发的利好形势下,海洋技术学科的发展前景广阔。

培养应用型创新人才,加强学科实习基地建设是重头戏之一,在海洋技术学科应用型创新人才实习基地建设过程中,地方政府、业务单位和高校三个方面要共同参与基地建设;调整与提升现有基地层次,发展与完善基地特色;在发展过程中只有相互尊重、目标明确、效益兼顾,才能完成海洋技术学科创新应用型人才实习基地的建设目标。

1.基地组成的层次性

实习内容的多样性决定了基地组成的层次性,包括认识实习、综合实习、毕业实习以及毕业设计四个方面,针对不同的实习内容,可以组建不同内涵层次的单位。不同层次包括有单位的整体经济实力、研究实力、与海洋技术专业的相关程度等。认识实习、综合实习主要是给学生以加强专业知识的了解、明确专业在社会的应用状况,学时较少,基于此目的的实习单位需要与海洋技术学科相近的即可,如水产养殖场、水产品加工、微生物研究所、滩涂湿地保护区等。毕业实习和毕业设计是给学生专业课程的全面检查与实际应用能力的考核,所耗的时间较长,基于此目的的实习单位就需要与专业科学较为密切的单位,如海洋化工生产企业、滩涂资源研究机构、海水养殖场、海洋生物技术研究机构等。

2.发展方向的多元性

人才培养方向与发展的多元性决定了实习基地发展的多元性,海洋技术专业创新性人才包括创新应用型人才、创新研究性人才。由于自身的发展,实习单位在基地组成层次中可以易位,原来主要作为认识实习的单位可以发展成毕业实习单位,原来科研型单位可以发展成科研生产一体化的单位,实习单位多元化与创新人才的多元化培养是相辅相成的。

校内实习基地建设与发展是必不可少的,校内基地是校外实习基地多元化发展的必要补充,校内基地的建设应当采用最先进的仪器设备和软件系统,实习指导教师也应具有较强的科研和实践能力,保证学生学到本行业最先进的技术和管理方法,完善校内基地培养创新型人才的功能[2]。

3.实习内容的完整性

整合基地单位优质资源,同类实习基地要各具特色,采取学生在不同单位轮换实习的方式弥补实践内容单一的缺陷,保障实习效果,并对不能达到要求或效果不理想的实习基地及时予以淘汰。在毕业实习和毕业论文设计过程中,实习内容的完整性显得更为重要。海洋技术主要是以生物为研究对象的,研究对象生长周期长,任务完成需要时间也长,要求学生的动手能力强及与社会有较强的沟通能力,如果研究失败,则付出的时间和经济上的代价就较大。因此,毕业实习与毕业论文的时间要相互调剂,与实习单位的生产周期或者研究周期相适应。

4.实习过程的理论性

实习指导教师是专业实习中的组织者和领导者,发挥着主导作用,实习指导老师的素质、水平是学生实习质量的保证,在一定程度上甚至比理论老师更为重要。高水平的实习基地离不开高水平的实习指导教师。实习指导教师既要有较全面的专业理论水平,更重要的是要有较强的实践能力,同时还应了解和熟悉企业的运营情况[3]。

在校外实习基地指导的老师大多数都有较强的实际工作能力,解决实际工作的能力较强,但及时给学生以专业理论归纳解释则缺火候,如果让校内教师充当实习指导老师,则理论强而实践弱,因此需要注重校外基地指导老师的培训工作,让校内指导老师可以作为带队老师直接深入到校外基地进行实践,通过理论、实践、提高、再应用,讲懂、讲通深奥晦涩的理论,提高实践经验和解决实际问题的能力。

学校要把加强实习指导教师队伍建设作为教育教学工作的重中之重,建立和健全实习指导教师队伍建设的长效机制,加快建设一支理论与实践共优的“双师型”教师队伍,提升海洋技术学科创新应用型人才的培育体系。

5.基地建设的动态性

实习基地建设目标与人才培养目标相适应,人才培养与社会发展是一致的。实习基地建设是一项综合性的系统工程。从内容上看,包括思想建设、组织建设、物质建设、师资队伍建设等;从布局上看,有不同地域、不同背景、不同条件的实习基地的建设。同时,教育实习基地需要高等院校、教育行政部门、实习学校、当地政府等多方面通力合作与共建,因此,是一项长期而艰巨的任务[4]。

在当今市场经济起主导作用的社会,效益是企业的生命线。要想实习基地能够最大限度地发挥作用,校企双方就要本着“优势互补、互利互惠”的原则进行合作,最终实现学校、企业、社会都受益的“共赢”目标[5]。创新性实习基地的组成是相对稳定的动态平衡体系,优胜劣汰,去劣存优,校企共赢是保证其良性发展的基础。

参考文献:

[1]王春潮,王平祥.校内教学实习基地建设与管理探索[J].实验技术与管理,2009,26,(5):137-139.

[2]阎玉科.论创新型人才特征及培养关键[J].江苏高教,2004,(2):87-89.

[3]申忠宇,赵瑾.加强专业实习基地建设培养高素质创新人才[J].实验室研究与探索,2005,24(sup.):106-107.

海洋技术论文篇(7)

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0153-02

上海海洋大学是一所以海洋、水产、食品学科为特色,教育体系完备,学科门类众多,农、理、工、经、文、管等学科协调发展的具有百年历史的大学。海洋技术专业属于上海海洋大学重点建设的涉海专业,面对国家海洋产业发展和地方社会经济的需求,以及创新国家建设和创新型人才培养的要求,上海海洋大学海洋技术专业以特色专业建设为主要内容,培养具有较强实践能力的复合型人才为目标,进行了海洋技术专业人才培养模式的探索和实践。

1 专业定位

根据国家和上海经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,上海海洋大学海洋技术专业的定位是立足国家海洋经济发展,构建具有“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、实践能力强”等特点的专业培养体系,培养具备坚实的数理基础,掌握海洋科学的基本理论和基本知识,受到海洋信息探测与应用方面的基本训练,能在海洋信息技术、空间测量技术、遥感技术、地理信息系统技术及其相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高素质的海洋科技人才[1]。

2 师资队伍建设

根据专业定位,海洋技术专业进行了师资队伍建设。专业课程教师目前达到20人,其中主干课程教学任务以中青年教师为主,其中20~29岁教师占教师总数5%;30~39岁占50%;40~49岁占35%;50岁以上占10%。在这些教师中,具有海洋学、遥感、地理信息系统、全球定位系统、水下信息探测、水声学等学科背景,能承担所有专业基础课和专业课,专业授课教师中具有博士学位的教师达到85%。针对海洋技术专业青年教师数量多的情况,本专业采取“传帮带”制度,为每位青年教师配备教学经验丰富的老教师作为导师,新进青年教师必须参加青年教师教育教学能力开发研修班,并制定《新进青年教师培养方案》,并对新进教师和新开课教师进行试讲。

为了进一步提高师资水平,派出专业教师到国内外著名高校和研究机构进修,促进了海洋技术专业教学的内涵建设,缩小了上海海洋大学在海洋技术专业教学方面与国内其他院校的差距,同时也提升了学校海洋技术专业的国内外影响力,逐步形成了教师培训、交流和深造的常规机制。

3 课程设置

根据教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》、《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》和上海海洋大学《关于制定本科人才培养方案的指导意见》等文件的精神,制定了海洋技术专业培养方案,构建了以核心课程和选修课程相结合、有利于学科交叉与融合的课程体系,符合教指委建议的专业规范。海洋技术课程体系和教指委规范总体吻合,在专业方向选修课程上,上海海洋大学注重遥感、地理信息系统和声学等课程内容,通过选修课体系,拓展学生的视野。加强了基础课的建设力度和专业课程中的实践能力培养,课程设置注重通用性与专业性的结合,将基础课、专业基础课、专业相关选修课、实验实习、毕业设计相结合,突出了学生知识运用和动手能力的培养。同时,注重新技术在本学科和专业中的应用,建设了集海洋科学、遥感技术,地理信息系统、声学为一体的专业课程体系。与其他国内各高校海洋技术专业相比较,上海海洋大学海洋技术专业建设了体现海洋信息探测与应用学科特点,在海洋资源环境遥感信息技术、基于3S的渔情预报技术和水下信息工程三个方向具有明显的特色。

4 教学模式和方法的改革研究

海洋技术专业实践教学特色明显。两年来,加大了实验课程开设力度,并积极开展实践竞赛和大学生创新活动,激发和培养学生的创新意识,推动了理论与技术相结合的复合型人才的培养[2]。

海洋技术专业十分注重并鼓励本科学生参与国际交流活动,每年选派优秀本科生分别赴台湾海洋大学和东京海洋大学交流学习。交流生培养计划有利于扩大学生的国际视野,提前进入学术研究活动。同时对激励学生的学习积极性,改善学风、提高外语水平等方面起到积极的促进作用。

海洋技术专业积极实施导师制,加强师生联系,发动全体老师关心学生。老师在学生选课、专业学习、参加科研项目、毕业论文及就业等各方面对学生进行指导、交流和沟通。导师制的实施,对于学生了解本专业,规划大学期间的学习和生活,毕业后的工作意向均有积极意义。鼓励导师吸收大三的优秀学生进入科研团队,已经取得显著效果。

合理利用网络教学方式。所有专业课程相关教学资料100%在学校统一的网络教学综合平台上网,教师可以通过学校教学网络平台进行课程教学计划和课程教学内容,学生可通过网络和教师交流,获得自己需要的学习资源。

实施短学期制度。从2009年开始实施了每年为期2周的短学期教学模式。在短学期,集中进行专题报告、交流讨论、实践实训、师生座谈等活动,同时举办每年一度的专业技能大奖赛。实践表明:增设短学期,有利于营造科学研究、学术活动、师生互动、突出实践认知的氛围,与长学期相配合形成了一种教学活动上的节奏感。

学校根据海洋技术专业特点,在利用社会力量办学方面给予特殊政策,即柔性引进国内外知名专家学者,直接或间接参与本专业建设。兼职教授和专家学者来校进行短期讲学与讲座交流带来了先进的教学方法和学习理念,使学生享受到了优质的教学资源。专家学者丰富的教学科研经历,生动、诱导启发式的教学方法,得到广大学生的好评。同时,在有关专业人才培养模式、课程设置和课程体系建设等方面专家们也提出了建设性意见,对本专业内涵建设起到促进作用。

为了充分保证学校和学院的一系列教学质量保障规章制度能得到有效执行,建立了从管理、反馈、评估等各个角度一整套的教学质量评估和检查系统,形成了“学院―教师―学生―信息员―学院”一条流畅的信息反馈途径,切实保障了教学情况能及时、准确、全面地反应到学院,使教学质量落实到实处,充分保证了教学质量。

5 实验室建设

上海海洋大学海洋技术专业以“海洋遥感”、“海洋地理信息系统”和“水下声学探测”和“空间测量”等课程为核心进行实验室建设。购置了地物光谱谱仪及其配件、Olympus 5072PR手动脉冲发射接收仪、ODOM Digibar Pro声速剖面仪、鱼探仪、工控测深仪、海洋导航测量软件、红外测距仪、电子经纬仪、电子全站仪、自动跟踪全站仪、徕卡RTK-GPS和手持GPS等,保证学生实践、实验仪器设备能够分小组进行,每个学生都能够熟练使用常规专业仪器设备。这些教学条件和教学资源的大幅度改善,不仅为实验课程的开设提供了资源,也为大学生创新活动和技能大赛提供了良好的平台。

海洋技术专业许多实习和计算机密切相关,例如:“遥感原理课程设计”、“GIS综合应用实习”、“GIS应用与开发”、“WebGIS原理与方法”和“卫星海洋学课程设计”等,近期对遥感与GIS专业机房部分计算机硬件和软件进行了升级,并购置了遥感图像、电子海图以及潮汐表等相关实习资料,提高了实习的硬件条件和软件条件,给学生们提供了更好的学习平台。

此外,对已有的卫星接受处理中心、遥感应用工程技术研究中心、海岸带环境信息系统实验室等进行了改造建设,改善了教学环境。

6 实习实训基地建设

上海海洋大学海洋技术专业建设的实习实训基地主要有3个,分别是“上海海洋大学的测绘实习基地”、“国家海洋局东海分局芦潮港环境监测站海洋观测实习基地”和“中国水产科学院东海水产研究所海洋观测实习基地”。这些实习基地的建立为海洋技术专业学生的测量学、空间测量与制图、海洋调查与海洋观测实习等实践教育提供了有力的保障。此外,为了进一步加强海洋技术专业实践性的特色,还有多家单位签订了合作协议,他们每年接收海洋技术专业学生实习,提供学生实践锻炼的平台[3]。

7 人才培养质量

通过实践课程体系的建设,上海海洋大学海洋技术专业创新精神及实践能力明显得到了加强。累计获得12项市级大学生创新项目资助,多人次获全国和上海各类奖项,包括中国大学生自强之星、全国大学生英语竞赛三等奖、“上汽教育杯”上海市高校学生科技创新作品展示评优活动三等奖以及“联想idea营销创意大赛”上海赛区二等奖等。这些实践成果与本专业加强实践课程是分不开的。海洋技术专业学生具有扎实的理论基础和实践能力,富有创新意识,吃苦耐劳、综合素质高,普遍得到了用人单位的认可。随着专业的不断发展,今后社会对本专业学生的需求也将越来越大。

8 结语

上海海洋大学海洋技术专业将继续秉承上海海洋大学优良办学传统,始终坚持理论联系实际,紧紧抓住内涵建设不放松,把科研和教学工作密切结合。深入生产第一线,解决生产中的重大与关键问题,促进教学内容与课程体系的改革和教学质量的不断提高,把学生培养成具有较强实践能力的复合型人才。努力做到让每一位学生在校期间都能受到更好的教育,让每一位学生在毕业时都能找到合适的工作,让每一位毕业生在工作中都能受到用人单位的好评。

参考文献

海洋技术论文篇(8)

0 引言

海图是一类国际性的特殊专题地图[1]。它以描述海洋及其毗连陆地区域为主,反映了制图范围内自然对象、社会对象的空间分布、相互关系及其动态变化特征[2]。海图学是研究海图理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学[3],是古老地图学的一个重要分支。

20世纪60年代以后,海图学在理论、生产技术和使用方式等方面出现了一次由量变到质变的飞跃[4],并随着计算机技术在海图领域的应用,出现了数字海图和电子海图等产品。与普通地图产品不同,海图的生产、、更新和应用执行由国际海道测量组织(IHO,International Hydrographic Organization)、国际海事组织(IMO,International Maritime Organization)、国际电工委员会(IEC, International Electrotechnical Commission)等制定的一系列国际规范和标准[5],如:IHO S-57海洋测绘数据传输标准(IHO S-57 Transfer Standard for Digital Hydrographic Data)、IHO S-52海图内容和显示规范(Specifications for Chart Content and Display Aspects of ECDIS, Publication S-52)等。1996年以后, 电子海图开始全面替代纸质海图。2010年初,为了统一的地理空间框架,IHO又了S-100通用海道测量数据模型(IHO S-100 Universal Hydrographic Data Model),作为下一代海道测量数据源、数字产品以及服务的标准。

依据国际惯例,海图通常由各国海道测量官方机构(海军)负责生产、和更新[6],虽然海图理论及生产技术历来是海洋测绘学科研究的核心内容之一,但是在民用领域对其研究不多。新中国成立后,中国人民海军司令部航海保证部(原海道测量部)与中国海事局(原交通部海运总局)共同承担了我国海洋测绘的管理职能,然而由于种种历史原因,海洋测绘形成了一个非常特别、独立的学科体系[7]。它横跨海洋学和测绘学二大学科,但又不从属于两者之一。60多年来,国内只有一所培养海洋测绘专门人才的院校――海军大连舰艇学院,一个科研单位――海军海洋测绘研究所,因而在我国民用海洋测绘领域留下了许多空白点。

随着建设海洋强国战略的实施,海洋测绘学科迎来了新的发展机遇。2010年,上海海洋大学开设了民用海洋测绘专业,并将《海图学》列入专业主干课程,也因此展开了相关课程的建设与实践。

1 课程建设策略

海洋测绘专业在上海海洋大学是一个新专业,《海图学》和其它主干课程一样,需要在坚持学科特色的前提下,与学校特色相结合,通过完善师资队伍、教学环境和教材体系,改革教学模式和教学方法,提高教学质量,实现“特色、创新和务实”发展。

1.1 坚持专业特色、学校特色,合理定位和规划海图学课程

海图是海洋地理空间信息的基础载体,它与海洋渔业、海洋环境、海洋科学、海洋技术等学科专业有着紧密联系。为了解决师资、教材等方面的困难,实现特色发展,需要以“聚焦、错位、合作”为原则,展开广泛的交流与合作,不断积累学术与科研成果,合理定位和规划海图学课程,形成具有特色的海图学课程体系。

1.2 提高专业教师素质和能力,保证海图学课程建设和可持续发展

树立专业教师“教书育人”、“爱岗敬业”的职业精神,采用人才引进,外出进修,解决缺少专业教师的困难;通过以老带新,个人钻研与集体讨论结合、集中备课等方法,提高海图学师资的学术水平、教学能力和科研能力,为课程建设和可持续发展打下坚实的基础。

1.3 注重教材建设,解决海图学课程建设的难点问题

高水平教材是海图学课程建设的基础,也是培育海洋测绘专业优秀人才所面临的一个难点问题。目前,国内公开出版的《海图学》书籍极少,距今最新的一本旧版教材已有20多年了。由于计算机信息技术的飞速发展,引领了海图理论、技术的巨大变革,凸显了旧版教材中“内容陈旧”、“专业面窄”、“方向单一”等问题。为此,我们参照IHO相关国际标准、国际海图制图师的培训大纲,翻译和引进部分国外教材,并融入现代海图学领域的新理论、新技术和新方法,编写一部适于我校教学大纲的《海图学》教材。

2014年,自编的《海图学讲义(试用版)》已经用于本科教学。今后将加快修订教材的体系结构,更新和完善教学内容,编写配套的实习教材,争取推出《海图学》系列教材,实现课程建设的“跨越式”发展。

1.4 改革教学模式和教学方法,提高海图学课程的教学质量

提高教学质量是《海图学》课程建设的目标和出发点,需要以理论基础、目标倾向、实现条件、操作程序和效果评价[8]等作为基本要素,来修订教学大纲、课程标准、考试大纲、教学计划等各类教学文档,改革和创新教学模式、教学方法,完善教学总结制度[9-10],充分利用集体讨论、集中备课、发表教学论文等多种形式,交流教学经验,不断积累研究成果和实践成果。在教学工作中,坚持以学生为本,重视学生的实践活动和师生互动[11-12],强化基础知识、基本技能的教育,提高学生在实践中自觉发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发他们的创新潜能。

2 主要教学内容

《海图学》课程具有很强的理论性和技术性。依据课程特点,通过借鉴IHO国际海图制图师的培训大纲,以海图的科学性、技术性、文化性和艺术性为主线,制订了教学大纲和课程标准,内容涵盖:基本知识、海图学史、海图学理论、海图制图学、电子海图学等五大模块,并设定了“掌握”、“知道”、“了解”等三个教学层次。

2.1 基本知识模块

该模块主要以概论形式介绍海图和海图学的定义。要求学生初步了解海图和海图学理论,知道海图是海洋地理信息的基础载体,是人类现代海上活动的重要安全保障,知道海图国际化等基本特征,掌握海图的功能、分类和用途,知道海图制图的一般过程,以及对于建设“海洋强国”、发展海洋产业、海洋科学研究、构建“智慧渔业”等方面的重要意义。

2.2 海图学史模块

该模块基于现存的海(地)图实物、考古文献资料、古汉字等,从科学、技术、艺术(文化)的角度,揭示海图的起源与发展进程。通过比较古代中国人和西方人世界观的差异,介绍西方中世纪的海图、地理大发现时期海图、近代实测海图、国际海道测量机构的发展,尤其是古代中国地(海)图的起源、发展和新中国海图的成果,使学生了解世界观、方法论对于空间认知方法和结果的影响,知道海图内容、制图技术、载体形式等方面的演化特点和规律,知道空间认知是海图始终不变的基本功能。

2.3 海图学理论模块

该模块重点介绍海图学的理论基础――现代地图学理论,包括:地图信息论、地图传输论、地图模式论、地图认知理论、地图符号学和地图感受论等,是教学难点之一。

要求学生知道海图学理论与地图学理论的关系,了解信息论、控制论、系统论是现代地图学理论的重要基础,掌握现代地图学理论的主要内容,知道随着信息科学技术的发展,现代海图学作为地图学的重要组成部分,正在成为一门研究利用空间图形反映自然和社会经济现象空间分布、相互联系及其动态变化,并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、利用和可视化,以及图形和数字形式传输空间地理环境信息的科学与技术[13]。

2.4 海图制图学模块

该模块以海图制图技术和方法为主,是教学的重点内容,包括:海图数学基础,海图制图综合、海图符号和海图表示方法等内容[14]。由于 “3S”技术、计算机图形学、图像处理等技术的发展与应用,改变了海图数据源及生产流程,所以合并或删除了纸质海图的设计、编制、整饰,印刷、复制等部分内容。

在海图数学基础部分,要求学生知道地球坐标系与大地控制原理,知道海图常用投影以及投影的选择和变换原理,掌握海图比例尺、海图坐标系、海图基准面等概念、海图的分幅和编号方法。在海图符号部分,要求学生知道海图符号视觉变量及其对视觉感受效果的影响,掌握海图符号、色彩和注记的设计及应用方法。在海图表示方法部分,掌握普通航海图的陆部和海部要素的表示方法。在海图制图综合部分,重点掌握海图制图综合的基本概念,以对及水系、居民地、交通线、陆地地貌、海岸、干出滩、岛屿、海底地貌、航行障碍物、助航设备等的综合原则与基本方法,了解海图自动制图综合技术的发展。

2.5 电子海图学模块

该模块主要培养学生对海图学基础知识、基本理论和基本技能的综合应用能力,是教学重点之一,包括:电子海图的总体设计、IHO国际标准海图规范和CARIS COMPOSER制图系统应用等三个部分内容。

要求学生知道数字海图、电子海图系统的基本概念;掌握海图投影、比例尺、图幅、编号、图名、图廓、图面配置的基本设计方法;知道IHO、IMO和IEC等国际性组织的主要国际海图标准与规范,掌握IHO S-57、IHO S-52、IHO S-58(电子航海图有效性检核规范)、IHO S-63(电子海图数据保护方案)的主要内容,知道海图物标分类及其编码规则,了解电子海图符号表达、数据检核与的基本知识;知道CARIS COMPOSER制图系统的基本功能、支持的主要海图格式,熟练掌握软件系统的使用方法,能够独立编辑和输出IHO S-57标准的电子海图。

3 教学实践

依据教学大纲、课程标准和教学计划,运用课堂授课、多媒体课件演示、讨论、参观、实作、第二课堂等多种教学方法和手段,达到教学内容及层次的要求。在教学中,精讲重点和难点内容;泛讲相对简单或次要的内容,并鼓励学生自学。

3.1 采用课堂授课为主,多媒体课件辅助的教学形式

课堂授课是海图学课程教学的主要形式。授课前,提出本次课的教学目的和要求,以及教学内容在课程中的地位和作用。精讲难点和重点内容,通过合理设计问题、提出问题,激发学生的兴趣性和主动性,引导学生独立思考寻求答案,由被动的“学答”到主动的“学问”,逐步提高学生自主发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而系统地掌握教学内容。

与此同时,还要充分利用互联网、校园网资源,通过多媒体课件、视频短片、电子海图系统等把抽象的概念、变化过程等具象化,有利于解决教学的重点和难点,提高课堂教学的质量和效率。如:利用海图投影课件,能够生动地演示出各种投影变换的变化过程和结果,使学生能够直观地理解各种海图投影特征,更好地掌握和使用海图投影知识。

3.2 应用讨论式教学方式,开展专题讨论,帮助学生学会学习

讨论式教学有利于加强教学互动性,形成和谐的教学环境,是创新教学和帮助学生学会学习的一种重要方法。如:引入一些国际上的海图理论和技术最新成果,组织学生开展专题讨论,引导学生基于现有专业知识及唯物辩证法的哲学思想,分析学科前沿问题的背景和实质,认识海图学理论发展的动力及其未来方向。既开阔了学生专业视野,又促进了理论与实际的结合,同时也克服了课本知识滞后于学科前沿发展的问题。

3.3 加强实作练习,提高学生的动手应用能力

组织学生实地参观海图生产单位(上海海事局东海航海保障中心),通过现场讲解,使学生建立起感性认识,并将海图学理论知识与生产实际结合起来。加强实作训练,合理安排阅读海图、应用海图和制作海图等实作练习,提高学生综合运用知识的能力。

3.4 重视课后作业,开展第二课堂教学

合理布置课后作业,巩固课堂教学成果,拓展课堂教学内容,引导学生查阅文献资料,培养学生自主学习、自主思考和自主解决问题的能力。

开展第二课堂教学,鼓励和帮助学生与海洋渔业、海洋环境、海洋科学等其他学科专业相结合,参加教师的研究项目以及全国、上海市、学校组织的大学生科技创新活动。在实习、实践中,使他们不断开拓视野,积累科研与实际工作经验,撰写研究报告、论文等。截至目前,学生们已在全国、省市级大学生科技创新活动中多次获奖,申报了多项软件著作权,有的学生已公开发表了学术论文。

此外,为全面考察学生综合素质,检验和完善课程建设成果,依据考试大纲,合理设置了考核内容、题型、分量、权重、时间及分数等,并建立了标准化题库,严格了考试管理制度,形成了完整的量化评价机制。

4 结束语

几年来,我们秉持“特色、务实和创新”思想,以“聚焦、错位、合作”为原则,以培养海洋测绘复合型人才为目标,不断提高师资队伍的学术水平、教学能力和科研能力,相继制订了海图学教学大纲、课程标准、教学计划和考试大纲等一系列教学文档,编写了《海图学讲义》教材,进行了教学模式和教学方法的探索与实践,保证和提高了教学质量。未来将以“重点课程建设项目”为契机,坚持改革和创新,为把《海图学》课程建设成为一门精品课程而努力。

【参考文献】

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[11]江南,吕晓华,郭延斌,等.精品课程持续性建设的策略与实践――以《地图学》部级精品课程建设为例[J].高等教育研究学报,2012,35(2):27-29.

海洋技术论文篇(9)

《海洋工程》是由中国科学技术协会主管、中国海洋学会主办、南京水利科学研究院和上海交通大学承办的综合性、科技学术刊物。于1983年创刊,季刊,每期发行3000册。主要读者为从事海洋工程的科研、教学和工程技术等人员。面向国内外发行。主要向国内外介绍我国海洋工程方面的研究、设计、实验、生产、使用和管理等方面的成果以及学术动态,扩大对外宣传和交流。主要刊载离岸工程、海岸工程、海洋能源利用工程、水下工程、潜水技术、救捞技术等领域具有理论及实践水平的学术论文、研究简报、综合评论、调查报告、成果介绍及学术动态报导。

主要刊登深海工程、近海工程、海岸工程、河口工程、海洋能源开发与利用工程、海洋水下工程以及潜水救捞技术等领域的文章。

海洋技术论文篇(10)

主管单位:中国科协

主办单位:中国海洋学会;中国海洋工程学会

出版周期:季刊

出版地址:江苏省南京市

种:英语

本:16开

国际刊号:0890-5487

国内刊号:32-1441/P

邮发代号:

发行范围:

创刊时间:1987

期刊收录:

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

核心期刊:

期刊荣誉:

海洋技术论文篇(11)

21世纪是海洋的世纪,我国于2003年明确提出建设海洋强国的战略目标。相比国外,国内海洋技术的相关研究起步较晚。近二十多年来,随着国家逐步确立海洋强国目标、推广实施国家海洋战略,国内海洋技术得以突飞猛进的发展。随着国家对海洋开发的日益重视,政府、社会对涉海专业相关人才的需求也逐年增大,为此许多高校相继开设了涉海专业,加强海洋教育,培养海洋人才。

一、海洋技术类专业课教学的困境

海洋技术是众多涉海专业(如海洋科学、海洋技术、海洋管理、军事海洋学、海洋生物资源与环境)中极具代表性的专业之一,涉及物理学、数学和信号处理等多个学科,是一个综合性很强的学科体系,且在海洋开发中具有重要的指导意义。目前国内高校新增海洋技术相关专业的日常教学工作大多由青年教师担任,而青年教师普遍存在教学经验不足、教学方法有待系统完善等缺点。针对上述问题,本文立足于海洋技术专业方向本科生的教学需求,结合笔者自身主讲浙江海洋大学海洋技术专业课《水声探测技术》的相关经验,就相关专业青年教师如何提升自身教学经验、提高课堂教学效率、融合教学方法等问题,谈点粗浅的认识和体会。

二、教学方法探讨

专业课程教授是整个本科教育中最重要的模块,是培养学生专业实践技能、拓展专业素质的最重要环节。与高校其他类型、层次的课程教育相比,专业课更加强调对所学知识、内容的实际掌握和灵活应用。因此,笔者从以下几个方面出发尝试对教学方法进行改进。

1.改变教学理念,师生互动为先

《水声探测技术》专业课程的特点是抽象概念繁多、物理意义明确、理论性强、体系复杂,课程诸多知识点均包含了大量的数学推导和物理分析,对学生的数学与物理基础要求较高。也正是由于上述课程特点,要求青年教师在教学过程中改变传统以教师为中心的知识单向传输型教学方法,因为这种方式并不能使学生对所学知识留下深刻的印象,且易使学生对课程内容产生厌烦,进而造成教学效率低下、学生为考试而学习的现象,不利于对学生专业技能的培养。

新教学理念则着重关注教学过程中师生间的互动,突出学习过程中学生的主体性,改变以往学生在学习过程中被动接受的地位,以培养学生的自主学习能力、科研素质、创新意识为目的,合理设计教学内容,全面提高学生的专业素质。希望通过《水声探测技术》专业课程的学习,使学生系统掌握水下声传播的基本概念、基本理论及相关研究中的基本方法和基本实验技能,同时具备较强的自学能力以及创新意识,为以后专业知识的学习打下牢固的基础。

2.合理安排教学内容,突出重点,强调学科交叉

“学科交叉是创新的源泉”。科学上的新理论、新发明的产生,新的工程技术的出现,常常涉及不同学科间的相互交叉和渗透。目前,国内外许多知名大学都以学科的交叉融合作为教学、科研工作的发展方向。从专业特色上看,海洋技术专业主要关注水下探测、海洋资源监测和海洋工程等涉海应用,专业涉及《物理海洋学》、《海洋测量学》、《声呐技术》等课程,课程设置覆盖面广、各科教学内容深度交叉融合是本专业的一大特色。而《水声测深技术》作为海洋技术专业的一门重要课程,主要介绍如何利用水下声学方法测量水中物体的位置、形态和描绘水下地形,其课程内容也包含了《声学基础》、《声呐技术》、《信号与系统》等课程知识。因此,无论是从学科发展的趋势,还是从专业建设和课程本身的教学要求出发,都要求合理安排教学内容,贯通各相关学科间的相互联系。

从笔者所在高校对本专业教学大纲的安排和自身的教学经验来看,学生一般对《水声探测技术》中《声学基础》的相关内容较为熟悉,但对于课程中涉及的其他几类课程的内容相对陌生。因此笔者在安排教学计划时从学生熟知的知识领域讲起,由基本的声学基础引出水下声学;从对水下声学的应用引出声呐设备的开发;最终由声呐设备的分类给出水声探测技术所关注的学习内容。讲授的内容由“熟”到“生”逐步递进,既保证了课程内容的完整性和连贯性,又提高了学生对课程内容的亲切感,很好地避免了学生因为授课内容陌生、生硬而带来的厌学情绪。

3.紧随专业研究动态,科研、教学相辅相成

在国家大力发展海洋经济、开发海洋技术的大背景下,国内外海洋技术水平发展日新月异,同时国内相关用人单位对涉海类专业技术人才的需求亦日益提高。如仍“照本宣科”、以向学生机械传授课本知识为教学目标,势必造成本专业培养人才质素与用人单位要求的脱节。为此,笔者首先在教学工作中积极尝试将水声学前沿研究内容融入课堂教学中,如,在“水声通信”课堂教学中引入对“蛟龙号”深海通信技术的介绍;在“水下观测”课堂教学中引入“海底观测网”技术的介绍等。通过两个学期的教学尝试可以发现,在引入前沿科研成果补充课题教学后,学生对课程学习的积极性、对课堂教学内容的兴趣都有显著提高,教学效果显著改善。

同时,为保证课题内容能紧随专业发展动态,势必要求教师在备课的同时还需补充查阅大量的课程相关最新文献。而青年教师在这一过程中,将更加深入地了解本学科、本专业的发展动态,为科研课题和科研方法的选择拓展了思路,也为科研课题的选择奠定初步的基础和思路。真正体现了“教学是科研的基础,科研是教学的发展和提高”这一辩证主题,使青年教师的教学、科研工作打开新的局面。

4.结合案例式教学,充分培养学生的兴趣

国内高校传统的课堂教学模式一般是以教师为主学生为辅,授课教师讲授课本理论知识,学生则处于机械、被动的学习状态。传统的教学模式往往压抑了学生的想象力和求知欲,容易使学生产生抵触和厌学情绪,这一现象在相对更加枯燥的海洋技术专业课程学习中更易产生。同时由于专业课教学更强调对学生综合概括分析能力、自主学习能力、理论知识实际应用能力的培养,单纯采用传统教学方法也很难同时兼顾上述要求。不同于传统的教学模式,“案例式教学法”将理论知识与应用实践有机结合,把抽象的专业理论、概念融入实际的应用案例之中,使学生能更加形象、深刻地理解专业知识;同时通过引导学生对课堂案例进行讨论分析,更利于激发学生对课程的学习热情、提高学生的合作意识。

在《水声探测技术》的教学过程中,笔者尝试将案例式教学与传统教学模式相结合。例如在“水深测量”这一教学环节中,通过对某次海上实测过程的介绍及对测量数据的结果分析,使学生掌握“水深测量”的基本原理和设备操作方法;在“水下目标探测”这一教学环节中,通过对最为常见的水下目标探测设备――“鱼探仪”的介绍和使用,使学生对水下目标的探测有了更加直观的认识。为融合传统教学模式与案例式教学,要求教师必须具备丰富的实践经验、良好的逻辑思维能力及表达能力、过硬的课堂驾驭能力,并能够熟练地将课程理论知识与专业实践技能融会贯通。

所有这一切都对青年教师的教学能力提出了更高的要求,因此将案例式教学引入课堂可以更好地锻炼和提高青年教师的教学能力和水平。

5.结合先进的多媒体手段,提高教学效果

现代多媒体工具的出现,使传统教学内容拥有了更加丰富、直观的表现手段,语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息的引入,使课堂中所能包含的信息量大大增加;而传统的板书教学法,则能将授课教师本身的科研、教学经历融入教学,特别是课程中的一些理论公式的推导,应用板书教学具有更好的示范性与启发性。将多媒体教学与传统的板书教学有机结合,才能达到理想教学效果。

《水声探测技术》课程中包含有物理现象、规律、概念等高度抽象化的内容。因此在教学过程中可以采用多媒体辅助教学,如播放水下探测应用的相关视频及图片,使学生获得对水声探测问题的感性认知。同时,《水声探测技术》课程也包含有声呐方程计算等基本理论公式,这部分内容教学则仍必须采用板书的教学方法,加强与学生的直接交流,才能达到理想的教学效果。

上述教学方法的实践证明,在海洋技术本科生专业课的教学中,通过对教学方式的改革,注重专业技能的传授和教学方式的灵活性,将大大调动学生学习的积极性和课程的教学效果,并将增加青年教师的成就感,最终起到提高专业课教学质量、保证毕业生求职竞争力的作用。

参考文献:

[1] 卢晓中. 高等教育概论[M].高等教育出版社,2009.

[2] 成印河, 李婷. 浅谈海洋科学专业课教学方法[J]. 高等教育,2012(1):13.