海洋科学与工程范文

时间:2023-11-10 18:14:23

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海洋科学与工程

篇1

关键词:交叉学科;卓越工程师;创新能力;创新意识

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0139-03

《中国制造2025》于2015年5月8日由国务院正式公布,其中一条重要的思想是较大地提高制造业的数字化、网络化和智能化,掌握一批重点领域的关键技术,大幅度提升创新能力。因此,要实现船舶与海洋工程专业的“智能制造”就必然要加强对该学科卓越工程师在制造业、计算机、自动化控制领域等学科的综合培养,提高卓越工程师在交叉学科领域的创新能力。

一、引言

为了提高我国工程人才的培养质量,尤其为造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才,国家教育部于2009年决定实施“卓越工程师教育计划”。该计划作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010―2020)》组织实施的一项重大项目,其目的在于全面促进我国从工程教育大国走向工程教育强国[1]。哈尔滨工程大学作为以“三海一核”为特色的重点大学,是该计划首批申请并获准实施的院校之一。经过几年以来的改革和试点研究,目前已经在教育教学理念、人才培养标准、校企合作机制、教师队伍建设、人才培养模式等方面取得了一定的经验和突破。

在2008诺贝尔奖获得者北京论坛上,华人图灵奖得主姚期智指出:多学科交叉融合是信息技术发展的关键:当不同的学科、理论相互交叉结合,同时一种新技术达到成熟的时候,往往就会出现理论上的突破和技术上的创新。目前,以信息技术和制造业深度融合为重要特征的新科技革命和产业变革正在孕育兴起,多领域技术群体突破和交叉融合推动制造业生产方式深刻变革,制造业数字化、网络化、智能化已成为未来技术变革的重要趋势。船舶制造也正朝着设计智能化、产品智能化、管理精细化和信息集成化等方向发展,世界造船强国已经提出打造智能船厂的目标。为了加快推进船舶工业、海洋资源开发乃至为国防建设提供技术装备,《中国制造2025》把海洋工程装备和高技术船舶作为十大重点发展领域之一,明确了今后10年的发展重点和目标,为我国海洋工程装备和高技术船舶发展指明了方向。

卓越工程师之所以“卓越”,其创新能力是一个优秀工程技术人才的基本特征和重要标志。创新能力主要指人们通过创造性思维和创造性实践,形成物质产品或非物质产品的能力。而实现船舶与海洋工程专业“智能制造”的卓越工程师就应该不仅在传统的船舶与海洋工程领域掌握全面的知识,发现或提出新问题、新概念、新见解、新方法,更应该通过对计算机、自动化控制和机械制造等领域知识的学习,通过创新活动解决智能制造的新问题、建立新理论、创造新技术、新产品,实现船舶制造业的数字化、智能化和网络化[2]。

本文将结合船舶与海洋工程专业的实际情况,从多学科交叉角度讨论船舶与海洋工程专业卓越工程师创新能力的培养目标和培养方案等问题。

二、学科交叉创新能力的培养方法分析

创新是人才必须具备的核心素质,其本质就是突破,即突破思维定式和陈规旧律。创新的目的是发展,即满足人类社会不断发展的需要。创新具有三个层面的内涵:一是对现实事物当前状况的更新,二是对现实事物当前状况的改变,三是创造新事物替代现实事物[3]。近年来,学科交叉创新已成为热门话题,但如何培养学生实现深层次上的学科交叉融合,从而实现创新性成果的高效,也是我们需要进一步探讨的话题。

哈尔滨工程大学的船舶与海洋工程作为国家级重点学科历来重视多学科的交叉融合,包含船舶与海工程结构物设计制造、流体力学、工程力学、港口、海岸与近海工程、水力学及河流动力学等多个学科,并在这些学科和学科交叉方面取得了举世瞩目的研究成果,培养了一大批卓越工程师和创新型人才。为进一步培养多学科交叉的综合型卓越工程师,实现中国船舶与海洋工程的“智能制造”,已经并将要采取以下改革和试点措施。

(一)优化课程体系,调整教学内容

现有课程体系大体上按学科建立,课程教学内容主要建立在学科系统性和完整性之上,没有脱离传统的知识点选择和安排方式,涉及工程实际应用和多学科知识应用的环节相对较少。这就使学生缺乏解决工程实际问题的综合能力和设计能力的训练,也限制了对其他学科的了解和创新思维的培养。

哈尔滨工程大学船舶工程学院通过不断地探索和实践,现已形成较为完整的卓越工程师创新型人才培养体系,一方面建立基础专业和提高全面素质教育的教学模式。例如船舶与海洋工程结构方向的课程,它们主要包括船舶与海洋工程结构力学、船舶与海洋结构物强度、船舶结构规范设计、船舶波浪载荷、船舶结构有限元分析等。这些课程彼此制约,相互影响,在进行系统教学时,也须以整体综合的观点,运用系统的方法,来处理整个教学过程中所遇到的问题。以船舶与海洋工程结构专业课程体系为例,它以船舶与海洋工程结构力学课程为中心,加上船舶与海洋工程结构与构造,船舶与海洋工程结构有限元分析,船舶与海洋工程结构物强度,船舶结构疲劳,船舶结构规范设计,船舶结构系列实验,船舶与海洋工程专业英语,船舶振动,结构可靠性等十余门课程共同组成[4]。另一方面逐步从单一学科背景下的专业对口教育,向学科交叉与综合背景的通识教育基础上的宽口径专业教育转变,建立了以加强基础、淡化专业、提高全面素质为核心的教学培养模式。根据学科特点和学科前沿开设了一大批选修课:例如潜艇潜器操纵与控制、潜水器设计、遥控潜水器技术、水下目标探测识别技术等,这些课程围绕《中国制造2025》重点领域“海洋空间综合立体观测系统研究海洋的系列装备和技术”,围绕海洋无人平台和无人潜水器的前沿技术,以船舶操纵性和潜器设计为核心,涉及力学、结构设计、流体力学、自动化控制、液压传动、计算机科学、传感器与环境感知技术等多个学科领域。作者主要负责遥控潜水器方面的课程,它以船舶与海洋工程的潜器设计与控制为中心、向遥控潜水器所涵盖的自动化控制、计算机科学、液压传动、水下通信与探测等多方面扩展。在进行教学评价时注重考虑知识的获取、应用和创新、工程能力的培养和提高,通过对课程中学习过程和实践过程的强调,培养学生综合应用多学科知识、分析解决工程问题的能力。

在完善专业课培养体系的同时设置国际化课程和前沿性课程,通过国际性课程的专门学习讨论和学术主题的专题性报告使学生通晓国际规则,及时了解国际上科学研究的最新研究成果,以利于日后在国际环境下工作。同时,选取成绩优秀的学生专门采取基础课小班授课,学业导师指导学生规划学业目标,引导学生尽早进入实验室开展科技创新活动,并聘请国内外知名专家进行授课,以培养优秀学生的创新能力。

学生通过对基础课程和选修课程的学习,不仅系统地掌握了专业的基础知识,而且通过选修课的学习拓展了视野,了解了学科前沿、船舶和海洋工程知识在实际工程和科学研究领域的应用,培养了学生的创新意识和创新思维,通过交叉学科的学习为成为卓越工程师打下基础。

(二)增设实践环节,培养与加强实践能力

20世纪90年代以来,我国的海洋经济以两位数的年增长率快速发展,到现在已经逐步进入海洋经济时代,社会对船舶与海洋工程的卓越工程师要求越来越高,这就要求高校加强实践环节的比重,培养人才时加强与企业生产的紧密联系,不断改进教学方法。提高实践教学环节的教学效果。为此,哈尔滨工程大学针对目前普遍存在的对学生的创新教育和创业训练重视和投入不足,工程教育中产学联合培养环节基本缺失等问题,通过实验课程、创新训练项目、参与研究项目和社会创新实践等多方面改革,使卓越工程师的时间培养环节构成一个有机的整体,形成一个完整的系统。

在实验课程方面增设船舶类专业和海洋工程类专业的实验课程,并进行实验教学模式的改革[5]。船舶类专业课的实验课程主要包括船舶性能实验和船舶结构试验两方面。其中船舶性能实验船模阻力实验、船模耐波性实验、船模自航实验、船模操纵性实验和螺旋桨敞水实验;船舶结构试验主要包括船舶结构振动实验和船舶结构力学实验等。在海洋工程方面,根据学科专业发展方向,学院在海岸工程、近海工程和深海工程三个方向,开设实验课程,包括海岸防护工程方面的模型实验、海洋平台及立管方面的模型水动力性能实验、潜水器方面的模型水动力性能和控制实验等。在试验教学模式方面尽量依托科研项目,采取产、学、研的开放教学模式,通过在科研项目中完成相关的实验教学以培养学生的实践和创新能力。

在实验课和专业课的基础之上鼓励学生自主进行科研立项,开展创新试验研究。创新实验的教学模式采取学生自主申请,专任教师指导,实验中心组织专家对学生立项进行评审、立项。通过提供实验经费、场地、仪器设备和实验指导等丰富实验教学内容,锻炼学生的创造性思维和动手能力,在创新活动中尤其鼓励学生在立项和试验的过程中尽量结合学科前沿、强调学科交叉,争取国家船舶与海洋工程设计大赛的科研立项。作者在指导学生在潜水器方面的创新实验过程中,注意以学生的兴趣和所学的基础知识为基础,结合自身和实验室在科学研究中的体会,从已有的科研项目出发,鼓励学生通过掌握潜水器方面的学科交叉和学科前沿进行项目设计,通过把握学生的设计方向和设计与实践方法,帮助他们实现国家船舶与海洋工程设计大赛的科研立项。

毕业设计是大学在校四年学习的收官之战,是学生通过对四年学习的专业知识和技能的总体应用并在毕业设计中进一步培养独立学习和工作的能力,毕业设计对卓越工程师的培养有重要意义[6]。为了培养卓越工程师在船舶设计智能化、制造智能化方面的创新能力,通过学院的指导教师以实际承担的课题为研究内容,使学生带着设计的问题进一步学习其他学科的知识,诸如自动化控制、计算机科学等,并运用所学过的船舶与海洋工程的基础知识解决多学科交叉的问题,以提高卓越工程师的新性思维(表1)。

(三)加强教师队伍建设

高层次的师资队伍建设是卓越工程师培养的龙头,在学科的创新和发展上,哈尔滨工程大学以创新学术团队建设为抓手,以中青年骨干教师的培养为重点,紧紧围绕学科建设,依托科学研究,培养人才,提高教师的学术水平。

学校根据学科建设发展的需要通过立项支持、加强教师的国际合作与交流,支持教师出国培训,组织教师根据科学研究和教学需要对交叉学科和前沿学科进行学习,在教师队伍中形成开放、流动、竞争的机制。充分发挥企业和研究机构兼职教授的作用,工业界的优秀科技人员也应该是理工科大学教师的重要选择对象,对学科发展确实需要的优秀人才应实行国内外招聘。在全校范围择优选拔青年骨干教师,进行重点支持培养,力争培养100名左右进入国际学术领域的青年拔尖创新人才,以提升学校的学术水平和人才培养质量。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010,(4):30-43.

[2]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育,2011,(7):25-29.

[3]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究,2012,(5):1-17.

[4]任慧龙,冯国庆,李辉,李陈峰,刘宁.船舶与海洋工程方向卓越工程师人才培养模式探讨[J].教育教学论坛,2014,(4):65-66.

篇2

目前我国大学的专业设置中,与海洋研究相关的一级学科有:海洋科学类、海洋工程类、交通运输类、水利工程类、水产类以及公共管理类。

要出海首先我们得了解海,海洋科学类专业研究对象就是占地球表面71%的海洋,包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、生活于海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈,以及海面上的大气边界层和河口海岸带等。其下设四个二级学科,分别是:物理海洋学、海洋化学、海洋生物学、海洋地质学。相关专业有:海洋科学类、海洋科学、海洋管理、海洋技术、海洋生物资源与环境等。由于海洋本身的整体性、海洋中各种自然过程相互作用的复杂性和主要研究方法、手段的共同性,使海洋科学成为一门综合性很强的科学。

了解了海洋我们就可以改造使用海洋资源了,海洋工程类专业正是为此而生的。《普通高等学校本科专业目录(修订一稿)》把船舶与海洋工程、船舶电子电气工程、海洋工程与技术、海洋资源开发技术等专业归入了海洋工程类。前两个专业主要涉及船舶的构造、航行原理、安全性设计及建造法规和国内外重要船级社的规范等知识,解决船舶设计、建造、使用和管理中的问题。后两个专业则以开发、利用、保护、恢复海洋资源为主,包括海洋水产养殖技术,海洋油气开发技术,海底采矿技术,海水淡化技术,海洋能开发技术,海洋旅游资源开发技术,海洋生物、化学、药物资源开发技术等。

如果你想与大海有个亲密接触的话,那么交通运输类的航海技术和轮机工程则是你的不二之选。前者培养的是具备海洋船舶驾驶、船舶运输管理等方面知识,能在与海洋运输相关的各企事业单位从事海洋船舶驾驶和营运管理工作,符合国际和国家海船船员适任标准要求的高级航海人才。后者则是培养具备机械原理和轮机系统等方面知识,能在与海洋运输相关的各企事业单位从事轮机操纵、维修和船舶监造工作的高级技术人才。简单来说,这两个专业就是培养海员的。需要注意的是航海类专业毕业后如果要上船工作,需要通过《交通行业标准海船船员体检要求》,具体内容可查阅交通部网站。

要是你喜欢海,但却不敢下水的话,你可以考虑学习水利工程类专业,这类专业有港口航道与海岸工程、港口海岸及治河工程。这两个专业是与土木建筑类专业相交叉的学科,主要以江河治理、防洪工程和流域规划管理为重点,兼顾水利水电工程和港口航道工程。培养的是具有工程规划、设计、施工和管理方面能力的专业人才。

当然如果你和香吉士(路飞船上的厨师)一样喜欢大海的美食的话,你的选择面又增加了水产类专业。这类专业中的水产养殖学、水产养殖教育、海洋渔业科学与技术、水族科学与技术都是与海产品息息相关的。就业方向一般可以到水产部门工作,也可到海洋、海运、轻工、外贸、环保等部门从事科研工作。

篇3

关键词:海洋科学专业;培养方案;课程体系;地学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0201-03

海洋科学专业是中国地质大学(北京)新设专业之一,在北京市70所高校中独树一帜为培养海洋学院专业特色人才提供坚实的平台。在近9年的教学实践过程中,我们不断积累着专业教学和人才培养的经验,也不断对2004年制订的培养方案做了尽可能的局部的调整。目前,学院已经形成了相对稳定的两个本科教学方向:海洋地质与环境专业方向和海洋油气资源专业方向,在近5年的实践中取得了教学成果,学生就业率也达到了95%以上。随着经验的积累和利于海洋科学研究的深入,我们也越来越感觉修改和重新制订海洋科学专业人才培养方案的重要性和迫切性。海洋科学专业人才的培养既要注重学生对海洋科学领域基础理论知识的掌握,又要依托中国地质大学在地球科学领域的传统优势和雄厚基础,在海洋地质、海洋资源、海洋环境等方面彰显我校人才培养的特点,同时更要加强培养动手能力与实践能力,将理论研究与海洋科技领域先进技术的应用相结合。培养方案的修改和重新制订,对我校海洋科学本科专业的人才培养方向和将来的发展具有重要意义。

一、存在主要问题

1.课程设置。中国地质大学(北京)海洋学院成立于2004年12月,迄今为止9年了。这9年中海洋学院的本科教学在摸索中前进,不断进行调整和改善,先后经历了3次大的改革。但是课程设置主要问题表现为:(1)2004—2006年,课程设置与学分存在矛盾,学院开设的部分课程由于师资力量的限制导致无法正常开设;有些选修课与本专业相关性太差。(2)2007年,我院培养方案做了较大的调整。随着2003级,即第一届从地质学院海洋中心分离出来的本科生的毕业,又暴露出专业课程设置中的弊端,即海洋生物方向专业没有跟地质大学的地质特色密切结合,课程设置零散而无重点。学生专业优势不突出,用人单位产生很多疑惑而不利于学生顺利就业。(3)2008年,增加能结合生物与地质环境,突出地质特色的专业课,如第四纪地质与环境、矿物与岩石、海底构造地质学、海洋生态学、海洋微体古生物课程。这次调整是海洋学院一次比较重要的调整,深得教师和学生的认可。但是在实施过程中,经过多次学生座谈、教学研讨及用人单位信息反馈,现行的培养方案有待进一步完善。

2.课程衔接。现行的培养方案在实施过程中,课程内容重复及课程衔接的问题有所显现。内容重复主要表现同一方向,专业主干课的课程与院定选修课的课程有部分内容重复,选修课中两门课程会有部分重复,同一位教师上的同一类课程会有部分讲课内容重复。如,在专业主干课程中开设了某一门课程,在院定选修课中又有一门类似的。以海洋油气方向为例,专业主干课程中有海洋油气地质学,院定选修课中又有油气田地下地质学;同一位老师既讲全球海上油气区地质,又讲中国海上油气地质,会有部分内容重复。同时由于海洋科学专业包含方向较多,多年来学院根据国内所需并结合学院实际师资力量一直在对学科方向进行调整,导致课程设置、结构、内容等方面随意性较强。具体表现为课程内容含括面广、深度不够、专业课程主线不清、课程体系较散、不能较好地反映学科方向等。

3.实践教学的问题。由于经费不足、学院底子薄、海洋科学专业特殊性等方面的原因,实践教学中最突出问题是缺乏固定的实习基地和实习的连续性,具有“游击”式的实习方式。2005—2007年,我院实行一年级北戴河生产实习、二年级本科日照海洋科学综合教学实习,实习经费严重不足,每年东拼西凑。之后日照实习基地与我校的合作关系结束,我院的综合教学实习基地成了新问题。2008—2010年,考虑到海洋科学专业必须涉海,同时经费严重不足等原因,将一、二年级实习合二为一在北戴河进行,并将实习时间延长至5周。即便如此,由于北戴河实习基底每年承担的实习任务较重,5周的实习时间也不可能完全保障,从实习效果上看也不明显,三年级生产实习也存在一些问题。生产实习关系着学生的毕业论文,是学生将所学的知识运用到科研或其他工作中的第一步,但是原方案执行过程中有些不尽如人意。或是与教师的科研项目连接不够紧密,或是实验条件有限,学生的实习效果为此大打折扣。

二、新教学培养方案调整情况及形成

1.根据学校新的总课时安排,调整专业基础课门数和教学内容。根据学校新的培养方案制订要求,课程分为“通识基础课、学科基础课、专业基础课、专业主干课、实践必修课和校内公选课”的分段组合方式,并进行了课程整合与优化,所选的课程互相衔接、循序渐进;分清主次,强化专业基础课、明确专业主干课,扩大校内公选课程的选择范围;明确各门课程和各环节的内容、范围,注意相互间的联系和衔接,避免重叠和断层。专业基础课的课程设置,以海洋地质学、海洋化学、海洋地球物理探测为基本,新培养方案的专业基础课增加了《地球科学概论B》,并且把三门原来分给一个方向上的课程提前到专业基础课里,即《海洋生物学》、《古生物学与地史学》、《矿物与岩石》。以突出我们的专业特色,强调以地球科学为坚实基础,通过对海洋的结构构造、物质组成、包容水-岩、海-气和海-陆交互作用等方面的系统学习,认识海洋的构造演化、海洋物质的分布及交换规律和海水的运动过程,服务于海洋资源和环境保护。按照加强基础、拓宽专业、增强适应性、强调素质和能力培养的思路,在打好基础的前提下,遵循循序渐进、相互衔接的原则,为学生提供较多的选择机会和发展方向。

2.调整两个专业方向的课程设置,并确定主干课程负责人。新的培养方案中,海洋科学专业的两个方向确定不变,保持海洋油气与海洋地质与环境两个方向,专业主干课程进行了部分调整。学时由各320增加各480;原方案中海洋油气方向的主干课《沉积岩与沉积相》打通到两个方向共同上。在增加专业基础课环节中地学和岩石学课程的基础上,使学生的地学专业基础更厚实。每一门主干课程,落实了课程负责人和主讲合讲教师,保证每一门课程都有两三位教师共同负责,逐渐建立每一门课程的教学小团体,以保证本门课程的内容、教学效果以及保证在按照培养方案的时间内可以顺利开出。

3.调整实践教学体系、课时安排和教学内容和目标。新培养方案制订过程中,我们坚持理论联系实践,在重视基础理论课教学的同时,加强实践性教学环节。日常教学中注意合理安排实验课程在传授知识的同时,重视和加强素质和能力的培养,把学生获取知识和发现问题、解决问题能力的培养贯穿在整个教学过程中。暑期实习我们保留了大一的北戴河生产实习,同时增加涉海内容的比例;大二的地质实习,我们首次加入了周口店地质教学实习,并将实习放在了《地球科学概论B》和《矿物与岩石》课程结束之后。理论知识结合周口店大跨度的地质年代和丰富的地质地貌必将使我院本科生的专业基础知识更加扎实。大三的生产实习也做了相应要求,要求必须与知道教师的科研项目,及相关生产或科研单位密切联系,注意教学与科研、生产的结合,使学生有尽可能多的机会参与科技活动,接受初步的科研方法训练。

三、新教学体系及教学内容特色

在新的培养方案框架下,对两个专业方向的专业课程做了深入的讨论,细致确定课程的教学内容、相互衔接以及实验课时的安排,结合主干课程建设、精品课程建设规划,逐渐形成了海洋科学专业的特色。

1.依托学校传统优势,强化“海洋科学”专业地学基础。海洋科学由于具有涉及面广、方向多等特点,早期培养方案(包括2004、2007年的培养方案)基于这些特点结合我院实际情况设计了相应课程。但从授课效果和教学体系上看,明显存在一些不足,如课程内容含括面广,但深度不够;课程缺乏体系、不能较好地反映学科方向等。导致这些不足的出现主要在于学院在课程设置之前尽管对海洋科学有一定的认识,但是对学科的方向凝练不够,或者目标方向一直较为模糊。基于上述原因,根据国内外海洋科学发展趋势以及我校的实际情况,决定依托我校在地球科学领域的传统优势和雄厚基础,加强我院“海洋科学”学科中的地学知识的培养,沿袭并深化“海洋地质与环境”和“海洋油气资源”两个专业方向的构成。结合专业方向分别对专业课程进行了深入剖析,首先打通一部分课程,如将原来只在海洋油气资源方向讲授的《海洋地球物理探测》放到专业基础课中,将原来只在海洋地质与环境方向讲授的《矿物与岩石》作为两个方向共同的基础课程等。其次删减一部分与其他课程有重合或专业基础性不强的课程,如《海洋资源》、《综合地质学》等,同时根据专业需要将《海洋生物学》的课时进行了适当减少,由原来的80学时减为64学时。此外,根据方向需要新设置一部分课程,如《地史与古生物学》、海洋油气资源方向的《油层物理基础》等。

2.紧密围绕学科方向,加强课程衔接,制订并完善科学的教学体系和内容。随着经济的腾飞、社会的进步和产业结构调整,社会对高等教育的人才培养工作提出了新的要求,高校是人才加工的“工厂”,学生是适应市场需求的“产品”,高校的人才培养目标要适应人才市场的需求。我院对本科生培养的基本原则为:人才培养要适应市场经济发展的要求;人才培养向综合性发展;学科的发展走向前缘性;注重“实践性”人才培养。因此在课程设置中,充分做到:(1)注重课程体系的综合性、前沿性。根据课程体系修订课程教学大纲,编写配套教材,要根据海洋科学发展特点、国家关注重点、同类大学及院校专业特色、我院发展方向以及学院自身情况等设置课程和安排教学内容。开设基础地学综合性课程,如《海洋科学概论》、《海洋地质学》、《地球科学概论(B)》等,旨在加强学生的基础地质、海洋地质的综合培养和素质教育。同时在课程体系中也要设置反映学科发展和交叉边缘的课程,如《海洋微体古生物学》、《海洋地质微生物学》、《海洋生态学》。使专业课程和部分专业基础课教学与生产实习结合起来,加强课程的现代科技内容建设,如针对海洋油气资源研究的前沿热点,学院提出了深水油气勘探的学科发展方向,结合深水油气勘探的特点和难点,学院重点加强了地球物理探测以及相应技术方法课程的设置。(2)注重课程体系的层次性、衔接性。在多种形式的讨论中,对早期课程设置中存在的课程衔接、重复等现象予以深入分析,提出了课程必须注重层次性、课程之间相互衔接等关键问题。以海洋地质学、海洋化学、海洋生物学等为主干学科,按照加强基础、拓宽专业、增强适应性、强调素质和能力培养的思路,在打好基础的前提下,遵循循序渐进、相互衔接的原则,为学生提供较多的选择机会和发展方向。因此进一步进行课程整合与优化,使得所选课程互相衔接、循序渐进;分清主次,强化专业基础课、明确专业主干课,扩大校内公选课程的选择范围;明确各门课程和各环节的内容、范围,注意相互间的联系和衔接,避免重叠和断层。根据上述要求和原则,首先明确每们专业课程的授课教师,并分别编写课程的教学大纲;然后及时组织学院内外专家、教研室主任、学科带头人、专业主干课教师,对每一门课程教学内容进行认真审核,确定主要的知识点,同时根据整个教学体系的设定,考虑课程之间的承接及衔接关系进行各个专业课程的内容和课时量进行适当调整。对于新开课程我们采取在现有师资力量的基础上,根据教师的专业特色和学院学科发展的需要,积极组织相关教师进行调研,重点分析该课程在国内外高校授课现状、课程设置的必要性、与学院学科发展的紧密程度以及与其他课程之间的衔接关系。在此基础上,组织老师编写相应的教学大纲,并进行全院范围内的讨论、修改和最终成型。(3)注重课程体系中理论与实践相结合,加强实践教学。在课程体系设置中注意到理论联系实践,在重视基础理论课教学的同时,加强实践性教学环节;注意教学与科研、生产的结合,使学生有尽可能多的机会参与科技活动,接受初步的科研方法训练;根据专业培养目标和培养规格,确定合理的知识结构,在传授知识的同时,重视和加强素质和能力的培养,把学生获取知识和发现问题、解决问题能力的培养贯穿在整个教学过程中。因此必须要求在整个课程体系中做到课堂教学、实验课教学、生产实践三段教学环节紧密结合[1]。对课堂教学和实验型教学要求具有基础性、综合性、设计性。同时加强相互之间的衔接,形成学科间知识相互渗透的多层次实践教学内容体系。强化基础性实践教学,逐步减少验证性实验,增加综合性、设计性实践在实践教学中的比重,提高学生的基本技能和应用能力及智力的开发。教师将产、学、研合作项目中积累的交叉学科、边缘学科知识融入教学中,科研实践中掌握的高新技术知识、科研成果和学科前沿发展动态贯穿在教学中。培养方案的修改和重新制订是实现我校海洋科学本科专业的人才培养的基础,但同时也是学院长期发展的第一步。如何巩固教改成果、提高教学质量,如何有效实施、力争使得我院本科教学在学校具备一定的竞争力,亟须从以下方面开展工作。

课程建设是教学建设的重要内容,课程教学既是决定我院海洋科学人才培养中教学质量和水平的最基本标志,又是学院科研、师资和管理水平等诸多因素的综合体现。加强课程建设、突破名师精品是重中之重。把优质课改为内涵更为丰富的精品课程建设,有些课程如《海洋地质学》在师资、教学内容、教学条件、教学手段等方面都具有较高水准,具备冲击精品教材或名师的条件,同时这些课程又将起到示范和牵动作用,以此推动学院其他课程建设整体水平的全面提高。同时注意教材建设,明确提出建设基本原则是:重在质量,选用编写并举,突出特色,重点支持。加强教材质量和实用性的监督,学院每学期利用初期、期中进行教学检查、领导干部听课、督导团听课等方式,进行教材到位、使用的信息反馈,到期末进行评价的措施,确保教材使用效果。提高教学质量重在教育观念的转换,改变思维模式,提高人才培养质量,注重实施创新教育。要从片面要求学生学好对口专业的知识转变到素质教育价值观;由强调统一、刚性的教学模式转向更加重视学生差异和个性特点;由奉行“专业中心论”,转向让学生自己根据需要自主构建知识结构;从以教师为中心的“注入式”教学,逐步转向调动学生的积极性去主动学习[2]。因此学院当前教学重点工作将根据现有师资力量情况,提出实施教师培训的“三项工程”,即:青年教师培训工程、以老带新的素质提高工程和名师示范工程等。教师业务能力的提高将对深化教学改革起着至关重要的作用。

参考文献:

[1]陈宏涛,曹丽颖,吴锡冬.关于农学专业实践教学改革的思考[J].东北农业大学学报(社会科学版),2010,8(3):48-50.

篇4

关键词: 海洋地质学教学改革实践

海洋地质学属于海洋科学与地质学的边缘学科,也是我院海洋科学专业大二本科生的一门专业基础课程,是该专业知识结构中不可缺少的重要组成部分。课程具有体系庞大、内容繁多、理论性与实践性并重的特点,其前修的专业课程较少,海洋地质学课程既承担着专业起步教育,又要为后续的专业学习和科研打下坚实基础的任务,在整个专业课程体系中发挥着承前启后的重要作用。因此,为提高课程教学质量,必须调整在新形势下海洋地质学课程的教学设计方案,对教学内容、教学手段与方法、考核办法、实践教学等方面进行改革,努力实现培养学习习惯、增强能力训练、培养创新意识的课程教学目标。

一、对海洋地质课程内容的改革与实践

海洋地质是一门古老而又年轻的课程。海洋地质学成为一门成熟的独立学科至今仅半个世纪,但已衍生出多个日益成熟的分支学科,最早出现的海洋沉积学,以研究现代海洋沉积物的特征、时空分布、形成和演变机制为内容;经典的海洋地貌学,以研究海底形态、空间分布及其成因为内容,以及最海底构造地质学、海洋地球物理学、海洋地层学、海底矿产地质学、海洋灾害地质学和海洋工程地质学等[1]。作为深海钻探计划和大洋钻探计划的产物,古海洋学迅速臻于成熟,以追索海洋发展变化史、海陆变迁、反演海洋成因和古环境的演化为内容,是当今全球变化研究的重要角色[1]。

基于这样的课程特点,授课老师在讲解时既要介绍海洋地质的发展历程.又要关注海洋科学最新的研究成果。这就要求我们必须具有灵活的教学思想,在明确教学目标的基础上,加强实用教学,整合课程内容。本课程教学目标主要有三个方面:一是通过本课程的学习加强学生对海洋技术专业的定位认识。海洋技术专业是我院国家级特色专业,但该专业刚设置不久,课程设置与建设还有待完善,课程体系的逻辑关系还有待理顺,因此学生往往对自己所学专业认识不够。海洋地质课程的开设能够使学生从低年级的迷茫中走出来,对自己的应该掌握什么样的专业知识、走上社会后自己的发展定位有较清晰的认识。二是为学生建立一个系统的海洋科学的知识体系。本课程的教学内容主要涉及海洋地质的内容、方法和理论,以及野外工作的组织和实施,既介绍地质学基础理论和概念,又讲授海洋科学的内容、理论,以及最新的海洋地质学科的前沿知识。这样就使学生从不了解海洋地质学到了解较多,再到掌握系统知识。三是培养学生积极进取、追求真理的精神。对于海洋地质,除去教授方法之外,我们还要提倡追求真理的精神。只有对海洋之谜抱有孜孜不倦的探求之心,对海洋开发事业充满热爱,才能使海洋科学蓬勃发展、一往直前。

我院是培养海洋科学应用型人才的工科院校,我们讲授海洋地质时要做到知识重点突出、内容由浅入深、丰富易懂。以海洋地质的内容和方法为主线,以培养学生的现场操作能力为宗旨,加强实用性教学。一方面使授课内容井然有序,突出教学的实用性、系统性,另一方面适时调整教学内容的深度和广度,对有些章节进行增删,将讲课、作业、实习有机结合。培养具有较强的现场操作能力和创新能力人才。

二、对海洋地质课程教学方法的改革与实践

(一)采用多媒体辅助教学方式

多媒体教学是一种现代化的教学手段,进行多媒体教学,可使教学过程感性化、形象化[2],[3],不仅可以增大信息量,而且可以产生图文并茂的效果。这对于海洋地质学的教学尤为适用。教师在制作课件时,把搜集到的关于海洋形态、海洋现象、海洋地质地貌、海洋调查、海洋生物、卫星海洋遥感及自然地理、地质学的图片,结合课程的相关内容,通过多媒体手段展示给学生,使学生对海洋的认识由模糊转变为清晰,由常识性了解转变为从专业角度提出问题、思考问题和解决问题,不仅能使课堂生动活泼,而且能使学生在轻松的气氛中吸取知识。例如讲解大洋钻探中沉积物柱状样的采集,仅靠授课老师口头描述是讲解不清楚的,因为学生没有接触过采集仪器,也没有亲身参与过,对于如何使用钻孔设备采集沉积物柱状样更是无从理解。通过Flash课件,学生不仅认识了仪器,而且对使用方法及注意事项也有了深刻的印象,并且认识到沉积物柱状样在全球变化研究中的重要作用,达到了很好的教学效果。除此以外,我们在课堂上还进行简单仪器的演示教学,例如抓斗式采泥器使用的讲述。

(二)播放录像资料,开展相关知识讲座。

在课程的教学过程中,我们利用集中时间来播放有关影像,在讲授到重要章节时会安排一些有关海洋科学的录像资料。如在讲授完前言后,我们播放了有关大洋钻探的发展历史的影像资料,此前的教学内容学生比较容易掌握和记忆,并激发了他们对本课程的探求兴趣,而影像的播放更是起到了提高效率的作用。影像的内容应丰富,例如泰坦尼克号探秘、深海探测、大洋钻探等。通过观看影像,学生的学习兴趣大大提高,感到课程的知识内容和现实应用紧密相关。除了在课堂的教学外,我们还组织学生成立海洋科技活动小组,由专家老师不定期做一些讲座,向学生讲授海洋调查方面的知识并回答他们的提问,展开讨论,等等。南京大学、中国科学院海洋研究所、厦门大学等科研院所的专家们为我们做了物理海洋、海洋地质、海洋古生物专业的调查研究等讲座,讲座内容丰富,又通俗易懂,以学生喜闻乐见的形式展现,向学生提供了更多的课外学习机会。

(三)合理选用教学方法,实施拓展教学。

海洋地质学课程体系繁多,不同的教学内容,其授课方法有所不同。教学过程中,将此庞大内容体系组织成为三大主题,即海洋地质构造运动及其相关结果,海洋沉积动力及其地貌演变,以及海洋地球化学过程与其相关资源。同一主题知识具有许多共同特征,学习、理解和掌握都较有规律。授课时主要讲授知识结构,然后选择其中一个内容作为典型,结合幻灯、图片、模型、标本进行详细分析讲解,而其他知识仅进行对比讲解,指出其共性和异性。这样不仅增加了单位课时的知识容量,而且使学生掌握了知识间的内在联系。具体讲授内容量,可视课时数量、学生接受能力等灵活调整,既可精深、引申和拓展,又可提纲挈领地讲授,而不影响整体知识结构[4]。

(四)课堂教学与实践活动相结合。

实践教学既可巩固课堂知识,加深对海洋地质学的认识,又可调动学生主观能动性,培养学生学习兴趣与能力,是进行创新能力和综合素质培养不可替代的环节。基础教学是海洋地质学课程的主要任务,根据理论教学内容和学习进度分别开展课内实践教学,其进度与课程理论教学同步进行。例如参观海洋地质标本、化石标本、海洋生物标本,在海洋科学导论课程的教学过程当中,参观标本实验室已成为教学中不可或缺的一环。地质标本和化石标本向学生展示了地层的演化和变迁,生物标本给学生展示了多姿多彩的海洋生物世界。通过实物标本的视觉和触觉效果,学生对海洋这一知之甚少的领域产生了浓厚的兴趣。通过采集和积累大量矿物、岩石、古生物等标本,加强室内认识实习。实习内容主要有通过观察,认识常见造岩矿物的形态、条纹、光学、力学等特征;学习根据造岩矿物的形态和物理特性,用肉眼鉴定常见造岩矿物的技能和描述矿物的方法;观察火成岩、沉积岩和变质岩等标本,分析其典型结构、构造特征;了解三大类岩石间的形成环境及其转化关系;参观地质模型、图片陈列展,了解岩石的形成环境及其转化关系。为增强实验课教学效果,除采用布置课前预习、课前提问等方式,我们在学生观察描述过程中加大巡视和辅导力度,从学生报告进展、姿势、表情等方面发现其存在的问题,及时给予指导和纠正,有效保证了实验课教学质量。

(五)更新教学内容,注重基础与前沿结合

随着科技的发展,新研究成果不断涌现,海洋地质学的教学内容应与时俱进,将基础知识与新发展的学科知识及实践应用成果有机融合。目前的研究重点和趋势集中于三方面:(1)海洋的起源、发育和演化。主要包括板块构造理论、古气候与古海洋学研究和大洋发展史等。(2)海洋资源研究。研究油气资源、深海底矿产资源和近海矿产资源等海底自然资源的成因、分布特征和开发。(3)全球变化与海洋环境的研究。研究海洋对气候的影响和制约,通过对海表和深部变化及与陆地相互关系的研究,了解全球气候变化的历史和联系,以及极地地区的海陆变化对整个全球变化的影响,并提出相应的措施[5]。上述内容在教学中应给予一定的重视和体现。教学内容需与学科发展同步,将最新科技成果引入教学中。此种教学内容改革一方面注重课程基础知识,强调学生基础训练和地质功底的培养,另一方面及时将最新科研成果和教改教研成果引入教学,使学生在本科学习阶段就了解学科发展动向和学科研究的科学意义和应用前景。

三、结语

海洋地质学是一门系统性专业性很强的课程,各章节相互关联,其教学内容、体系、方法及手段等方面的调整和改革,需要随教改的深入不断地进行更新完善,例如:进一步明确教学目标,在教学内容和教学手段上有所创新;根据学生的知识背景,了解学生掌握知识的程度、广度和深度,使教学内容符合学生的要求;教学的内容除了基础知识外,还应该和实践活动相联系。通过多种教学手段,把大量的信息深入浅出、简单明了和直观生动地传授给学生,以学生为主体,调动学生的学习积极性,等等,这样才能始终保持可持续高水平的发展。

参考文献:

[1]吕炳全.海洋地质学概论[M].上海:同济大学出版社,2008.

[2]杨惠元.试论课堂教学研究[J].语言教学与研究,2004,(3).

[3]董春来,焦明连,周立,汤均博,蒋廷臣.“大地测量学基础”课程教学改革的实践[J].测绘工程,2006,(6).

[4]王永红.“海岸动力地貌”课程中的互动式教学和人文教育[J].中国地质教育,2010,(1).

篇5

关键词:海洋地理信息系统;应用;趋势

中图分类号:C922文献标识码: A

MGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下,以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象,对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理,进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务,并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享,其在海洋科学上的使用将改善现有的海洋数据的管理方式,大大提高海洋数据的使用率和工作效率,为海洋科学各领域的研究深化开展提供了有力的技术支持。如图1

一、MGIS的应用现状

(1)海洋渔业

自20世纪80年代起发展至今,国际上已经形成了一些较为成熟的渔业MGIS系统和软件。我国直到20世纪90年代中期才开始相关研究,但是目前已有根据海洋863计划需求开发的海洋渔业GIS平台;基于东海渔业数据库搭建的实现生产指挥调度、资源保护的东海渔业渔政综合管理系统;东海经济渔业资源预测预警辅助决策支持系统;还有研究者利用GIS软件相关空间分析功能按年分析1967—2004年间印度洋金枪鱼生产数据,获得捕获种类产量及分布情况;分析单个环境因子对渔场产生的作用,进行渔情预报。虽然我国目前建立的渔业管理和服务系统大都具有地方性特点,但这些都是MGIS在海洋渔业方面的开发和应用进行的有益尝试。MGIS在海洋渔业方面的应用主要涉及渔业资源评估、动态监测与预报、渔业资源分布与环境的关系、水产养殖选址、鱼类栖息地制图与综合分析管理等。

(2)海洋资源开发与管理

海洋中蕴藏丰富的矿产资源,MGIS的空间分析功能和虚拟现实技术能出色完成海洋成矿特点和规律的探索,为海洋资源的开发与管理提供科学依据。美国矿产资源管理服务部门与ESRI公司合作针对墨西哥湾的海洋油气资源勘探和开发,建立了深水GIS系 统;国内也基于MapGIS平台探讨了海洋矿产资源评价中的某些方法的应用方案和实现途径;中科院遥感应用研究所以遥感信息数据位基础建立了海洋数据库,开发了海洋油气评价模型,并实现了其结果的可视化。这项研究在海洋863计划820专题中在南海海域进行了应用,以GIS为中心集成各种技术开发了一整套经济、快速、有效的海洋油气资源预测集成系统,为我国海洋地理信息系统的研究奠定了一定的基础。

(3)海洋环境评价、监测和保护

美国区域海洋观测预报系统将研究区实时的观测资料与GIS结合,快速准确定位灾害影响区,为卡罗莱纳州及周边海域的相关部门提供灾害预防和救助工作辅助。国内则出现了面向管理决策层的可视化环境监测评价动态系统———河北省海洋环境保护信息系统,对海洋环境质量进行评价和监测;以SuperMap为基础平台实现环境分析、三维动态模拟,流场动态显示和查询功能的长海县海域生态环境评估信息系统;还有利用WebGIS技术对海洋环境监测数据进行实时聚类分析整合,实现有害藻类密度快速预测。MGIS利用环境监测统计、水文、气象、化学、地质、地球物理和灾害等数据,实现环境质量监测评价、灾害预测预报及决策辅助,为保护海洋环境、保证海洋资源可持续发展和海上生产安全服务。

(4)区域海洋综合管理

海岸带是地球表面最为活跃的自然区域,而专属经济区则蕴藏有丰富的矿产和生物资源,MGIS就是对这些区域进行全面调查、监测、合理规划和管理的有力工具。欧洲北海四国支持SE-AGIS工程开发了海岸带管理规划系统框架;美国在州一级的海洋管理地理信息系统基础上开发了包括卡罗莱纳州、佐治亚州、佛罗里达州、专属经济区周边的海洋区域以及海洋边界的区域性模式;国内几家单位联合研制出了中国海岸带与近海环境遥感监测与信息系统集成技术体系;也有研究者以SuperMap为基础平台构建了南海分局基础地理信息系统,系统对管辖海域海图和功能区划、海底管缆、石油平台、遥感影像图等数据进行综合管理,为南海分局指挥决策提供准确、及时、全面的信息支撑。

(5)其他领域

除以上介绍的应用领域外,MGIS还广泛应用于海洋划界、海洋工程、海上旅游、海运交通和海洋监察执法等方面。例如,利用MGIS技术,结合虚拟现实和碰撞检测,建立一个实时交互的三维海上溢油可视化信息系统,实现了溢油漂移扩散的动态模拟,为溢油紧急处理提供决策辅助。也有研究者在海洋数据管理和可视化等方面进行了尝试,例如设计开发三维虚拟海洋实现了网格环境下多源海洋环境信息 多维时空特征分析和三维海洋环境场景构建;以及针对海洋调查数据的保密性及安全性需求,设计了基于C/S模式的海洋地质调查数据保密框架等。

二、发展趋势

(1)Web技术与 MGIS的结合目前,我国的MGIS的研究与应用的主要范围集中在一些政府部门和科研机构,社会普及程度不高,无法进行共享,无形之中造成了许多资源和信息的浪费。WebGIS是Internet技术与GIS技术的完美结合,在Web上空间数据,用户通过Internet的任意节点就可以浏览WebGIS系统的空间数据、制作地图及进行各种空间检索和分析,甚至提供预测和决策支持。利用Web技术与MGIS平台的完美结合,提高数据的共享与开放程度,让广大科研工作者将有限的数据资料发挥更大作用,减少MGIS重复建设和数据的重复获取,这样不仅提高信息获取的效率,同时也降低了信息服务者的工作强度,可以通过网络方便、快速、及时地提供强大的地理信息服务功能到需要的地方,发挥MGIS在科学研究、政府决策、国防建设和文化教育等行业的应用价值,这对推动海洋科学研究进程是十分必要的。

(2)三维、四维MGIS与虚拟现实技术结合现阶段大部分的MGIS平台都支持点、线、面三类空间物体,是二维分析显示的。但是海洋环境特殊,海洋数据空间属性较强,用二维的形式进行这些三维甚至是四维海洋数据的表达从某种程度上来说是不够完整的。同时,虚拟现实技术与MGIS的结合可以模拟现实中的海洋环境形成虚拟的立体实体,进而改善数据成果表达与输出方式,提高MGIS的人机交互程度和空间数据表达的真实性,甚至可以通过视觉、听觉、触觉等来感知海洋环境。三维和四维MGIS的数据结构,空间对象描述方法,与虚拟现实技术的结合等都是MGIS的一个重要研究方向,也是MGIS发展的必然。

(3)多学科综合GIS技术是多学科交叉派生的综合科学,3S和5S的集成,使得测绘、制图、地理、遥感、管理和决策科学相互融合,成为实时空间分析和决策支持的工具。同样,MGIS的研究和应用也应该不仅仅局限于海洋科学,更多的还要涉及社会科学、自然科学、管理科学和决策科学等诸多领域,是全球性、综合性的,MGIS与诸多学科的集成研究,能满足人们的实际需求,使其发展更贴合现实,是MGIS发展的必由之路。

(4)全球尺度的MGIS随着海洋科学的研究的不断深入,很多研究人员发现,海洋的许多变化并不能与大范围尺度割裂开来,海洋变化是全球范围的,海洋研究也应该逐渐向全球尺度发展,而这些全球性的研究课题并不是单独的某几个国家或学者就能完成的,需要国际性质的合作,全球尺度的技术合作是发展的趋势。全球性的海洋研究必须建立在大量的全球性、实时性、动态性的观测资料基础上,常规方法很难处理而且不易提取专业信息,为了更有效的对全球尺度的海洋科学研究进行数据存储、分析和处理、输出,全球尺度的MGIS已是大势所趋。

结语

广阔的海洋,拥有丰富的各项资源,是现在和未来世界各国经济发展的重点区域和争夺的焦点。MGIS技术作为一个新的研究领域,在很多方面还不够成熟,我国在MGIS领域的工作也才刚刚起步,大力加强MGIS技术的研究力度,深入开展其在海洋各领域的实际应用,将推动我国海洋科学的发展,具有的经济、社会和战略意义。

参考文献:

[1]王芳,朱跃华.海洋地理信息系统研究进展[J].科技导报,2007,25(23):69-73.

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“十五”期间,中国海洋大学依托学校学科优势和特色,通过“211工程”和“985工程”建设成果的牵引,已初步建立起一批高新技术企业群,企业效益和科技创新能力不断提高。

科技成果转化平台建设成效明显

科技成果转化平台建设是促进高技术成果快速有效转化的关键。学校逐步形成了以高新技术产业中心、青岛国家大学科技园、鳌山卫生命科学与技术教研基地、小麦岛海洋生物产品研发基地为标志的综合性高新技术成果转化与产业化平台。

青岛国家大学科技园至2005年底,已建成孵化用房近3万平方米,在孵企业21家,已累计孵化企业76家,其中高新技术企业13家。目前,科技园有园属企业44家,其中高新技术企业21家,园区就业总人数为820人,2005年园属企业总收入为2.6亿元人民币。

2005年建成竣工的高新技术产业中心入驻的创业企业达30余家,科技开发项目达20余个。2005年11月,学校与青岛高新技术创业服务中心签署共建“海大创业园”的协议,把高新技术产业中心作为“青岛创业园”的分园。

科技成果转化与产业化效益显著

学校吸引社会资金5000多万元,有数十家社会企业参与科技企业的合资合作,促生了13家高新技术企业,由技术成果投资形成的无形资产股本总额达到4000多万元。

海洋药物科技创新团队对藻酸双酯钠(PSS)进行了技术升级,与内蒙古兰太实业股份有限公司成立了“海大兰太药业有限责任公司”;以抗动脉粥样硬化海洋药物916和高效吸水保水剂作为技术股份,与青岛深蓝投资有限公司成立了“青岛海大深蓝生物工程投资股份有限公司”。学校成功开发出具有潜在应用价值的人工软骨、人造角膜等专利技术产品,先后以技术入股方式参与组建了无棣生物工程有限责任公司、山东天顺药业股份有限公司等高新技术企业,共实现销售收入近4亿元,上缴国家利税7000多万元。

学校开发的滨海电厂海水冷却系统、海上采油平台等多种海上设施的腐蚀与污损状况监测及综合治理技术在全国处于领先水平,连续十多年应用于多家滨海电厂,以及中国石油总公司和中国海洋石油总公司各种设施的腐蚀监测与防护。该项技术“十五”期间累计创造经济效益逾6亿元。Fe-Al金属间化合物/氧化锆陶瓷(TZP)复合材料已经初步用于拉拔模具沿海设备及化工领域设备的耐蚀防腐表面喷涂,近3年来创造经济效益达1200余万元。海水脱硫等脱硫技术累计创造经济效益近1亿元。

学校新星计算机工程中心研发的中小企业信息管理系统(ASP)、电子商务及物流管理系统等网络信息产品的推广应用,为企业年增经济效益近亿元,公司自身也累计实现销售收入6000余万元,利税2000余万元。学校研制开发的MBP1.0地震勘探信息处理软件系统,在深水海域和复杂构造区域的成像处理等许多方面具有明显优势,可广泛应用于各大油田和有关勘探部门。

特色优势学科带动科技产业长足发展

“十五”期间,企业承担完成了包括国家“863计划”在内的国家及地方重大科技开发项目30余项,目前拥有高新技术企业13家,10余个企业通过了ISO9000、ISO14000体系认证。学校在海洋药物等七大技术领域已经具备了雄厚的产业化基础。

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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.

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关键词:《海洋学》;主题式教学;双语教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0089-02

浙江海洋学院(并校前为浙江水产学院)自上世纪70年代末针对捕捞学专业(现为海洋渔业科学与技术专业)开设了海洋学课程。海洋学是该专业的必修课程。根据课时的安排和该专业教学计划设计,我校的海洋学课程教学内容主要涉及物理海洋学,包括中国近海的区域海洋学。为了提高教学质量,培养学生海洋科学素养,提高学生分析问题和解决问题的能力,本课程在教学方法和手段等方面进行了尝试性改革,并在2011级海洋渔业科学与技术专业本科生中率先进行了试点。另外,随着我国高等教育的发展及国家对国际化人才的需求,早在2005年教育部就提出了要让学生熟练掌握外语,要求各高校尽快地在自然科学、经济、管理等课程中率先使用中英文双语教学。几年过去了,随着双语教学经验的积累,课程发展和人才培养的需要,这次海洋学教改项目中提出了采用双语教学的必要性,针对实际情况采用合适的教学方式以便有效开展双语教学。

一、主题式教学方式的实践

主题式教学方式是在课堂理论知识学习的基础上,教师根据每一章的主题思想设计题目,要求学生利用课外时间完成论文并做汇报的方式。这种教学模式有利于培养学生的海洋科学素养,比如获取海洋科学前沿的研究成果,以整体观念看待海洋现象,以综合的方法分析解决海洋问题等,逐步实现“学生是课堂教学的主体”的思想;有利于培养学生学习主动性和创造力。这种教学模式要求学生做好以下三个环节。

1.收集资料。教师提纲挈领地讲授完每一章的主要内容后,设计1~2个主题。每个主题要求5个左右同学为一组做好研讨准备。学生第一步要做的工作是收集资料,要求学生参考教师提供的文献或利用图书馆的图书、网络资源等,检索有关主题的参考文献。教师要求学生做到观点正确,论据充足,论证严谨等。通过去图书馆查阅资料,上中国期刊网检索文献的过程,学生掌握了文献、资料的收集和查询方法,做到利用书籍和网络获取海洋科学研究信息的能力。学生还可根据主题的研究内容,有针对性地检索文献,将检索到的新知识丰富到教材内容中,辅助课堂教学的不足。这种不断深入学习的态度正是海洋科学素养所必须的。

2.撰写论文报告。5人小组对每人查阅的资料进行汇总、思考、质疑、研讨,最终确定论文执笔人和报告人。期间教师会对学生的论文写作给予指导。比如“浅谈海岸带的开发利用”这一主题,学生在查阅资料的过程中发现针对不同类型的海岸带可以开发利用的价值很多,如旅游、养殖、生态保护、海洋工程等五花八门,同时也发现海岸带存在环境污染等现象。这大大激发了学生学习的兴趣,也增加了课本以外的知识,将课堂理论知识与实践结合在一起。经过这一过程的训练,鼓励学生以科学的态度,实事求是地从事研究,培养其创新意识,提高写作水平。

3.汇报成果。要求学生做好PPT,汇报时间为10分钟。班级组织了包括教师在内的5人评价团,对主讲学生所讲的内容记录下来并进行评价。汇报结束后学生之间可以进行质询、交流和讨论,并由评审团最终对学生报告进行评分并计入期末考核成绩中。这一过程促使学生与教师之间,学生与学生之间的交流与思维碰撞,从而促使学生对该问题进行更深入地思考,同时也能提高学生制作PPT的水平及汇报答辩的锻炼。

二、双语教学方式的开展

双语教学的形式一般有两种。一种形式是单语授课,即教师全部采用英文教学,包括教材、板书、课件、讲授、师生问答、考核等;另一种形式是混语授课,即中英文同时使用,教师可以根据具体情况(如学生英文程度、师资力量、课程难易等)灵活地应用英文,比如采用英文教材、中文辅导教材、英文课件、中文板书、英文授课、中文解释、中文网页、英文考核等方式。目前我国高校由于语言环境等条件所限,基本很难采用单语授课方式。其大多数采用混语授课方式,只是英文在整个教学中的比例会有所差异。如何在课堂教学中有效地开展双语教学,使学生在掌握知识的同时提高专业英语的阅读和听说写能力?考虑到我校学生英语水平一般,不同学生的英语程度又参差不齐,摸索一种能兼顾到不同英语水平学生的合适教学方式,尽量避免英语差的学生听不懂、看不明白,既没学到课程专业知识又没提高专业英语水平的境况是必需要思考的事。首先要选择好的教材。可根据《海洋学》教学大纲的要求,选择一本难易程度中等(适合本科生英文水平,英文生词不多等)、内容与中文教材较匹配的英文原版书,同时可以引进一些最新的教学参考书或海洋类杂志等作为学生课后辅导教材。为了照顾英文阅读有困难的学生,可建议学生同时拥有中英文教材,上课时以英文教材为主,中文教材为辅。布置的学生作业可以是教材中关键段落的阅读理解。这样有助于学生在课堂听课时掌握知识。由于《海洋学》课程在这次的教学改革中推行了主题式教学模式,所以在教学过程中可以不用英文教材,而由教师针对每个要讨论的主题发放英文资料或参考文献,以便在小组做主题的过程中加强学生专业英语的学习。其次,课堂教学手段还有很多。我的建议是多媒体课件可以采用英文。因为课件中出现的英语往往只是一些关键词语,再配上图表的辅助,比较容易被大多数学生掌握。但是为了照顾英语水平较差的学生,同时也为了课程重点突出、层次逻辑分明,传统的黑板板书还是需要的。并且我建议采用中文书写。教师在讲授教材内容的时候用英文,关键部分用中文解释,要随时关注学生的听课反应,做好师生的互动,有适当的提问,鼓励学生尽量用英文回答。为了帮助学生课后温习,教师还要做好课程的网页,可以随时在线回答学生的疑问等。最后,期末考核检查学生的学习效果,是教学环节中重要的一环。考核分为平时成绩和期末考试成绩,前者占30%,包括出勤、作业、实验、课堂表现等,后者占70%。我的建议是考试可以开卷考,卷面用全英文,学生用中文对答。为了避免学生的死记硬背,可多出些客观题,比如是非题、单项或多项选择、计算题等,综述题的比例大概只要30%~40%够了,主要考核学生分析问题和解决问题的能力。

经过本学期对2011级海洋渔业科学与技术专业的本科生进行主题式教学模式的试点,我们培养了学生一定的海洋科学素养,使学生具备了一定的基础知识和能力,为以后开展相关领域的科研工作打下了良好的基础,达到了“学生是课堂教学主体”“授人以鱼不如授人以渔”的效果,获得了学生普遍的好评,取得了良好的教学效果。双语教学在拓宽学生知识掌握方面是有帮助的。但是要做好双语教学需要任课教师不断摸索、完善,需要院校教学管理部门的配合支持。要推行《海洋学》双语教学,教材的选择非常关键,采取形式多样的教学手段很重要,考核过程要重视。让大部分学生真正掌握知识、提高水平并顺利通过考核是采用这种较新较难的教学方式始终要考虑的问题。

参考文献:

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关键词: 海洋生物多糖;应用;研究对策

多糖类物质是广泛存在于动物、植物和微生物细胞壁的天然大分子物质,是生命有机体的主要组成部分,并在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。近年来对植物、真菌多糖的研究较多,并证明许多植物和真菌多糖具有广泛的生物活性,如香菇多糖具有抗肿瘤的作用,地黄多糖是一种免疫抑瘤的活性成分,并能增强机体的免疫功能 〔1〕 。海藻多糖是重要的多糖类物质,种类多、来源丰富,它不仅能提高机体免疫功能,而且具有抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、降血脂及抗凝血等多种生物活性 〔2〕 。随着多糖的进一步开发和海洋药物的日益重视,对海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究较多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋动物多糖,主要有琼胶、卡拉胶、褐藻胶、褐藻琼胶、螺旋藻多糖和甲壳素。这些多糖是由多个相同的或不同的单糖通过糖苷键形成的高分子碳水化合物,它们与植物、动物、微生物多糖一样也具有多种生理活性。本文对海洋生物多糖在医学上的应用加以综述,并对海洋生物的开发提出研究对策,为今后海洋生物的综合开发利用提供一定的参考。

1 海洋生物多糖在医学中的应用

1.1 提高机体免疫力,增强抗癌作用

海藻多糖能增强哺乳动物特异性免疫功能和非特异性免疫功能,增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力及对细胞免疫和体液免疫的功能 〔3〕 。海带Laminaria japonica的热溶多糖提取物能促进小鼠脾细胞DNA的合成活性,并对小鼠的抗金黄色葡萄球菌的吞噬细胞的消化活性具有促进作用,对脾细胞多克隆抗体(lgM和lgG)的生成也有促进作 用 〔4〕 。

海藻多糖的免疫调节性质对补体系统也有影响。高分子量的硫酸盐多糖对补体活化有作用 〔5〕 ,而补体活化直接参与AS形成过程,因此其研究为AS的防治提供了新的策略 〔6〕 。

海洋活性多糖能诱导白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子(TNF)的生成,从而发挥免疫调节作用。从皱纹盘鲍中提取鲍鱼多糖能够明显增加吞噬细胞的吞噬能力,增强迟发超敏反应,这种免疫增强作用可能是其抗癌作用的机理 〔7〕 。羊栖菜多糖对荷瘤小鼠的红细胞免疫功能有促进作用,红细胞的免疫功能主要是通过红细胞膜上所含的C36受体(CR1)介导来实现的 〔8〕 ;紫菜多糖具有促进免疫功能活性而具抗癌的作用 〔9〕 。

褐藻多糖具有抗肿瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的热水抽出物,用乙醇沉淀,Stphadex-G-100柱层析,分离的抗肿瘤多糖,主要含有岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸杂多糖,对接种艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明显的抑瘤作用 〔10〕 。

螺旋藻多糖蛋白提取物对体外癌细胞生长有抑制作用,可显著抑制小鼠体内腹水肝癌细胞的增殖。螺旋藻多糖以0.3~0.5g/L对B37乳腺癌细胞的抑制率最高,可达68%,对K652白血病细胞抑制率为46% 〔11〕 。

1.2 抗病毒作用

从海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉胶具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。红藻多糖(RP1,RP2)对牛免疫缺陷病毒(BIV)的生长具有明显的抑制作用,其抑制率分别为85.96%和88.65%,与临床批准使用的抗AIDS药物叠脱氧胸腺嘧啶(89.52%)近似 〔11〕 。Gonzale报道 〔12〕 从海藻中提取得到的原卡拉胶族的多糖硫酸酯体外实验证明,对正常细胞无不良影响,但能阻断病毒对细胞的吸附,以及抑制人类免疫缺陷病毒(HIV)的逆转录酶,这样对病毒所引起的疾病治疗将是一大突破。从微红藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主细胞中的复制,并可有效地防止病毒侵入正常细胞 〔13〕 。

Beress等研究表明,海藻多糖具有抗HIV等多种药物作用。Ca2SP能够抑制少数有包膜病毒的复制。这些病毒包括单纯疱疹病毒I型、人巨细胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV 2 。Ca2SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播。其中,形成钙离子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的 〔14〕 。红藻多糖对BIV的复制具有明显的抑制作用,其抑制率分别为85.96%和88.65% 〔15〕 。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆转录酶的特异性抑制剂。其浓度为2000IU/ml时,对病毒逆转录酶活性的抑制率高达92%,而对宿主细胞DNA和RNA的合成无影响。这一物质不仅可抑制HIV逆转录酶,而且对其他病毒的逆转录酶也有抑制作用 〔16〕 。从鹿角藻Pelvetia fastigiata及墨角藻Fucus disticus提纯的硫酸多糖可以在体外与肝病毒(HBV)抗衡 〔17〕 。

1.3 调节人体新陈代谢,提高机体解毒能力

褐藻酸酯能加快食物通过肠道的速度,缩短了营养成分的吸收过程,由此减少脂肪、糖和胆盐的吸收,降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用,可预防高血压、糖尿病、肥胖症等。同时褐藻糖胶和褐藻胶可络合Sr、Pb、Cu、Ba等金属离子,因此具有解毒和清肠作用 〔18〕 。

1.4 抗辐射作用

紫球藻胞外多糖(polysaccharide of por-phyidum sp,PSP)能显著提高小鼠NK细胞杀伤活性和IL-2活性,提高小鼠免疫功能,还可以提高辐射后机体NK细胞杀伤活性,增强其抗辐射能力 〔19〕 。用钝顶螺旋藻多糖处理的小鼠其抗辐射能力大大提高,在受到致死剂量 60 Coγ射线照射后的小鼠存活率比对照组提高33%,表明螺旋藻多糖能促进照射后小鼠造血功能的恢复 〔20〕 ,说明海洋多糖具有很强的抗辐射能力。

1.5抗氧化作用

生物自由基损伤与肿瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切关系,海洋多糖可以清除自由基对生物体的伤害。海藻硫酸多糖(SPS)具有清除活性氧的作用,是有效的自由基清除剂。低浓度的SPS(1g/L和5g/L)对多形核白细胞(PMN)呼吸爆发产生的活性O 2- 的作用是直接清除,高浓度的SPS(10g/L)除直接清除PMN和呼吸爆发产生的O 2- 外,尚能部分抑制PMN的活性,阻止O 2- 的生成 〔21〕 。季宇彬等 〔22〕 研究表明,羊栖菜多糖能提高白血病L 615 小鼠SOD和CAT的活性,减少脂质过氧化物(LPO)的含量,进而抑制红细胞膜蛋白与收缩蛋白的交联高聚物(HMP)的形成。壳多糖对氧自由基导致的人脐静脉内皮细胞损伤具有一定的保护作用,其机理可能是由于壳多糖在内皮细胞膜表面形成一层糖屏障,保护膜结构的完整性,从而防止受到氧阴离子自由基的损伤,也可能是它直接抑制氧自由基的产生 〔23〕 。因此,海洋生物多糖作为人体的抗氧化剂具有抗衰老与防止疾病的作用。

1.6 海洋生物多糖的其他作用

海洋生物多糖除了以上的主要作用外,还具有抗菌消炎作用,莼菜提取物加其他的辅料制成的糖果、口香糖对口腔咽部有抗菌消炎作用。同时还具有防基因突变、抗疲劳作用。

2 海洋生物药物综合开发及研究对策

利用海洋生物多糖开发海洋药物有许多途径,海洋生物来源丰富,可直接提取、分离、纯化而得到纯天然药物。但随着资源的不断开发以及人类掠夺式开发,再加上自然灾害的影响,可能引起资源的严重匮乏,并引起水质的严重污染,严重威胁着人类的生存,更为严重的是影响了海洋生物的可持续开发和海洋经济的发展。为避免以上不利因素,可以采取以下对策,开发海洋生物多糖和海洋其他药物。

2.1 利用细胞工程原理

利用细胞工程主要是对海洋生物通过细胞培养、原生质融合杂交技术以及组织培养技术来进行大规模培养,并对培养物进行活性物质提取。首先对海洋生物进行采集、分离,然后采取一定的培养基进行培养,通过反复离心,加入抗生素等方法除菌,进行反复培养,可筛选出含有高活性成分的品系。或者利用植物细胞的全能性,采用组织培养技术对海洋藻类的原生质体进行培养。紫菜叶状体的细胞和组织培养取得了成功 〔18〕 。

2.2 利用基因工程原理

对海洋生物的染色体DNA分离、纯化,并用适当的限制性内切酶酶切,然后在连接酶的作用下和适当的载体连接起来,导入合适的受体细胞中进行复制表达,并对重组DNA进行鉴定、筛选,筛选出高表达的克隆,通过发酵进行大规模培养;或者可用分子生物学手段对目的基因进行改造,使之更适合人体的需要;如在不影响正常功能的前提下,对基因进行突变改造,尽量减少其毒副作用,对某些非蛋白的活性物质如多糖也可以通过基因重组技术改变其代谢途径,经过转基因技术得到大量的活性物质,螺旋藻的基因工程研究取得了一些成果。范晓等 〔18〕 从螺旋藻中分离出藻蓝蛋白(all-phycocyanin)基因,首次从螺旋藻中分离到质粒,并证明质粒与藻丝体形态有一定的关系。因此利用基因工程原理培养海洋生物良种前景十分乐观。

2.3 对现有的海洋生物多糖进行结构改造,以提高生物活性

为提高多糖的生物活性,多糖的分子修饰和结构改造具有重要意义。主要是利用现有多糖残基上的羟基、羧基、氨基等基团运用化学方法进行衍生化,可能会提高多糖的活性,降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素强 〔24〕 ,低分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用,并作为抗血栓药已应用于临床,它的抗病毒作用在艾滋病治疗上得到证实。羧甲基化为多糖增加了溶解度和电负性,能给多糖增强新的活性或带来新的活性。半纤维素是一种杂多糖,经羧甲基化能显著增加巨噬细胞的吞噬功能,能促进巨噬细胞酸性磷酸酯酶的合成,对巨噬细胞有直接激活作用 〔2〕 。动物多糖在结构上有氨基和糖醛酸构成的重复单元,如糖原、甲壳素、透明质酸等都具有抗肿瘤、抗凝血、可以促进巨噬细胞造血等多种功能。同时这些多糖应用在药物辅料方面,如赋型剂、包衣材料、化妆品基质、包埋剂和药物传递系统的载体,临床上还用于防止手术后粘连,促使创口愈合 〔7〕 。

总之,浩瀚的海洋蕴涵的生物种类繁多,但所含的活性物质甚微,且具有较强的药理作用,因此开发海洋药物具有重要意义。以海洋生物的可持续发展为战略,综合利用,合理开发,通过细胞工程、基因工程,以现有多糖为分子模型进行化学修饰,多渠道寻找高效活性物质是今后海洋药物以及其他天然药物的研究方向。

参考文献

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篇10

关键词:海洋类专业理科;本科毕业论文;产学研

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2014)03-0003-02

海洋类专业主要是培养具备国际视野和正确海洋观的高素质专门人才,实践教学环节至关重要,其中本科毕业论文是学生实现对所学知识的理解、消化和综合运用的必备过程,是深化和提高学习、动手、实践和写作等各项能力的关键环节,是对学生大学期间所学知识综合运用的一次全面、系统的检测[1-2],能直接反映学校教学质量的整体水平。如何提高本科生毕业论文的教学质量,已经成为高等院校亟待研究、解决的重要课题。目前工科专业在学生培养过程中,比较注重“产学研”结合[3-5],但理科专业在“产学研”方面做得相对差一些。本文针对海洋类理科本科毕业论文存在的问题,以海洋技术专业为例,论述了“产学研”结合的教学改革与实践,期望提高本科毕业论文的质量,加强学生的动手实践和研究能力。

一、海洋类理科本科毕业论文存在的问题

(一)选题脱离社会现实需要

海洋类专业理科本科毕业论文的选题一般在第七个学期期末进行,所在教研室通常会拟定选题范围及题目名称供学生参考,这样的选题经常会脱离社会实际需要,针对性较差,通常会存在“从理论到理论”现象,致使学生所接触的内容限于课本知识和简单应用,与社会实际脱节,不了解本专业在社会的发展状况,从而为就业带来障碍。

(二)缺乏实践能力训练

毕业论文进行过程中,一般是先查阅文献。查阅文献资料是进行毕业论文的前提和基础,为论文的深入研究提供有力支撑[6-7]。然后需要进行论文的研究和撰写,整个环节过程中缺乏动手实践能力的训练,导致理科类本科生在后来的工作中只会“纸上谈兵”,实践能力比职业技术学院的学生还要差一些。没有实践操作,不能对所得的结果进行验证,经常会影响本科毕业论文研究内容和结论的科学性。

(三)内容缺乏技术研究

论文内容方面问题较多,主要为:(1)内容空泛,缺乏技术研究。理科本科论文偏重于理论的描述和简单应用,对于本科生来说研究内容不深入,由于缺乏动手实践,对于具体技术论述不够深入,对于论文的研究目的、论文的主要方法、结果和结论没有叙述清楚。(2)论文结构层次较差,堆砌了大量文献资料,看不出论文的研究思路、解决方案和结论。

二、海洋类理科本科毕业论文的改革与实践

海洋类专业的高等教育是中国进入海洋世纪的智力支撑[8]。天津科技大学的海洋类理科本科专业包括海洋科学、海洋技术和环境科学。下面以海洋技术专业本科毕业论文为例,论述“产学研”结合的教学改革与实践。

(一)海洋技术专业本科毕业论文“产学研”结合模式探索

天津科技大学海洋技术专业是2002年秋季开始招生的本科专业,隶属于海洋科学与工程学院。海洋技术专业学生主要学习海洋科学和信息处理技术的基础知识,掌握遥感与信息处理的基本理论和技能,接受遥感与信息处理分析的基本训练,具备从事海洋研究和图像、遥感信息处理等工作的基本能力。培养方案中一直坚持采用厚基础、宽专业和多模块选择的人才培养,是海洋科学、电子科学与技术、环境科学、计算机科学与技术主干学科的综合。毕业论文作为本科教学工作的最后一个环节,其主要目标是培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题。从毕业论文的选题,毕业论文的进度计划安排,开题报告、实习/调研报告的撰写,外文资料翻译,期中教学检查和毕业论文的撰写和答辩等环节都对学生提出具体要求并进行严格的训练,通过对毕业论文实施方案的不断改革和探索,逐渐采用了“产学研”结合的模式,“产学研”结合是一种把高等教育与生产实践、科学研究和技术开发有机地融合于大学生培养过程中的开放式教学模式[9]。对学生进行因材施教,培养学生的创新能力和综合运用能力。

(二)本科毕业论文“产学研”模式的实施策略

在毕业论文选题过程中,本科生结合企业工作实际和教师科研课题进行选题,“产学研”结合的毕业论文题目都是来自于实际企业工作和科研课题,使学生可以直接参与科研工作,一方面可以解决企业或课题的实际问题,另一方面也可以锻炼和培养学生独立思考和操作的实践能力和研究能力。

1.毕业论文与企业的实际工作相结合。依据培养方案和培养目标,指导教师联系遥感图像及数据处理、海洋观测仪器开发和使用、数据管理和系统开发的企业,结合企业中的实际问题进行毕业论文指导,让学生进入企业实习并完成毕业论文工作。结合毕业论文和企业的实际工作,增加了学生实践能力和动手能力,能有效地提高学生对专业对口企业的认识,解决企业的实际问题,也为学生的社会实践提供了机会。

2.毕业论文与教师的科研课题相结合。近年来海洋技术专业的教师主持和参与了多项国家级、省部级和市局级项目,学生依据指导教师的科研课题,阅读相关文献资料,了解所学专业相关社会经济发展问题,根据自己的兴趣、知识积累和其他相关条件与指导教师一起商定论文选题。毕业论文题目依据实际科研问题命题,教师可根据科研实际为学生把握好方向,给予学生必要的启示,使学生在毕业论文的过程中科研能力得到锻炼和提高;另外还有多项实验室开放基金项目,主要包括实际应用类、科技活动开放类和实验项目研究类三种,这是依托学校实验室,为了提高实验室设备的利用率,促进实验资源共享,鼓励学生积极参加科技创新活动而开展的。

3.部分考研学生进入研究院所,将毕业论文与科学研究密切联系。海洋技术专业的学生考研情况较好,每年有多名学生考取中国科学院、国家海洋局、国家重点院校的研究生,部分被研究院所录取的学生,毕业论文与研究院所的科学研究密切联系,研究所科研人员对实验的进度、操作与实验结果的可靠性等均有较严格要求;学生也把完成好论文看作是证明自己能力和价值的一次机会,参与的主动性和积极性比较高,为研究生阶段的学习打下坚实基础。

(三)“产学研”模式的过程管理

本科生毕业论文进行过程中,针对“产学研”结合模式的特色,采取校内专职教师和校外教师联合指导的方式,严格过程管理,提高毕业论文质量。

1.论文及相关材料的管理。教研室按照学校毕业论文工作手册,制定本专业具体的毕业论文手册,对毕业论文每一个环节给出具体的要求,对每一个要求上交的文档给出模板。毕业论文上交装订的资料包括两部分:一部分是毕业论文册,包括任务书、学士学位论文、外文翻译资料;另一部分管理档案册,包括选题申请表、实习报告、开题报告、中期检查表、计划进度表、毕业答辩记录和成绩表。各种文件的扉页格式、正文格式及内容的字体、字号、行间距都给出明确的要求,便于学生查询和修改。

2.研究进程的管理。毕业论文的题目确定之后,指导教师需向学生布置毕业论文任务书,学生按照任务书的具体要求来制定详细的计划进度表,在阅读文献的基础上完成开题报告,与指导教师探讨实验的可行性,征得指导教师和教研室同意后才能正式开题,进入毕业论文阶段。在毕业论文进行过程中,在校内结合教师科研项目的学生需要随时参加课题组的小组讨论;在企业和研究所进行毕业论文的学生,指导教师和学生每周至少进行一次讨论。指导教师通过和学生的互动,不断完善毕业论文的研究内容、思路和方案,随时解决学生在毕业论文过程中遇到的问题,检查学生的论文进展情况。

3.通过论文培育推出优秀论文。在毕业论文的开始阶段,结合学生的选题,依据论文在企业、课题和研究项目中的实际意义,进行优秀论文的培育。一般会有多名学生申报,然后通过指导教师推荐,进行优秀毕业论文的培育。这样一方面可以促进学生努力学习,提高基本技术技能水平,另一方面体现因材施教,教师可以根据学生的特长和课题性质做出合理搭配,着力培养学生综合利用所学知识进行创新的意识,鼓励他们提出新问题、新方法和新思路,提高学生的学习主动性和积极性。通过培育可以推出优秀的本科生毕业论文,通过展板形式展出,为下一届学生做毕业论文时提供参考和借鉴。

提高本科生毕业论文的质量是一项复杂的系统工程,需要学生、指导教师和学校的共同努力,采取切实可行的方法,才能有望提高毕业论文的质量。通过开展“产学研”结合对理科本科生毕业论文进行改革,可以使学生了解与专业相关的科研进展情况,了解所学专业知识在相关企事业单位的应用,为学生进行科学研究和技术应用提供实践平台,达到“产学研”结合,培养创新精神和实践能力人才的目的。

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