海洋资源与环境课论文(精选8篇)
专业简介
学科:理学
门类:海洋科学类
专业名称:海洋生物资源与环境专业
本专业主要研究海洋里生命的起源和演化,生物的分类和分布、发育和生长、生理、生化和遗传,以及海洋生物资源的保护、开发和可持续利用。其目的是阐明生命的本质,海洋生物的特点和习性,及其与海洋环境间的相互关系,海洋中发生的各种生物学现象及其变化规律,进而利用这些规律为人类生活和生产服务。
从事的研究领域包括海洋生物技术、海洋生态学、海洋生物分类学、海洋生物生理学、海洋环境生物学、海洋生物资源学、海洋生物病害防治以及海水增养殖等多个方面。
专业信息
培养目标:培养适应我国社会主义现代化建设需要,在国内外具有竞争能力,德、智、体全面发展,具有坚实的海洋生物学基础,宽厚的生物学、生物技术、生物资源与养殖技术理论研究、应用与教学科研人才。
主要课程:海洋学概论、海洋生物学、海洋生物技术、动物学、动物学实验、鱼类学、鱼类学实验技术、生物化学实验、海洋浮游生物学、动物生理学、海洋底栖动物学、鱼类生理学、遗传学、海洋生态学、分子生物学、海洋生物学综合实习(野外)、微生物学(教育部基地创建名牌课程)、细胞生物学(国家级名牌课程)、生物化学(国家级名牌课程)、无机与分析化学、有机化学。
此外还有海洋药物学、海洋动物养殖学、海洋动物繁殖学、海洋动物营养与饲料学、海洋动物病害防治学、组织胚胎学、免疫生物学、海洋生物发育生物学、基因工程原理等十几门课程可供选修。修业年限:4年。
授予学位:理学学士学位。
专业就业状况
毕业后可以到高等院校、海洋、水产、环保、农业系统的中央及地方科研、管理机构和企业单位,从事与海洋、水产、环保等相关的教学、科研、应用技术开发、生产和行政管理等工作,或到各类增殖、养殖、海洋牧场等企业、相关产业管理部门从事工程技术、管理与技术工作,也可以进入国内外相关高校和科研院所继续攻读硕士/博士学位课程。
院校分布(部分)
关键词:资源环境科学,海洋,人才培养
海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富, 是能源、矿物、生物与基因、交通运输等战略资源的基地。海洋资源与环境对于我国这样一个人口众多、人均资源相对贫乏的国家来讲具有极为重要的意义。海洋环境同陆地环境相比具有整体性、多样性、极端性和复杂性等特点。海洋资源尤其是生物资源与陆地生物资源相比具有种类多、资源量大、再生能力强等特性。因此我国需要把发展规划和海洋紧密结合, 加大海洋各类资源的开发力度, 充分利用海洋中的各类资源以缓解目前所面临的各类资源与环境问题。我国是一个海洋大国, 但远不是一个海洋强国, 为此《国家海洋事业发展规划纲要》提出海洋高等教育要突破传统观念限制和时空限制, 鼓励内陆地区有条件的高校进行海洋学科自然科学及相关领域的研究。目前实施海洋教育的高校主要分布在临海城市的近20所大学, 而非临海城市涉及海洋教育的高校不到50所。这个数量和我国两千多所非临海各类地方高校相比是极其微小的。地方高校是我国各类人才培养的主力军, 它们应该也能够为我国的海洋人才培养贡献自己的力量。
目前大多数高校所设立的资源环境科学专业都没有直接进行海洋生物资源与海洋环境的教学, 而相关的专业学位课, 例如生物学、环境生态学、环境化学等课程都或多或少地涉及到海洋领域的相关教学。如此少的涉海教学内容, 显然和目前国家对海洋高等教育的期望是不相匹配的。资源环境科学专业有其明确的培养目标, 培养的人才虽然在一定程度上能够直接或间接地为海洋资源的开发以及海洋环境保护服务, 但受到专业教育的限制以及专业的局限性[1,2,3], 与国家海洋资源与环境开发利用对相关人才的需求相比, 存在着大量的不足。例如海洋开发过程中近海环境的保护和修复、众多行业对海洋来源新材料新物质的需求等问题。这些在海洋资源开发与环境保护过程中提出的问题都值得大学在人才培养过程中认真探讨和尝试。
扬州大学是江苏省属综合性大学, 为配合《江苏沿海地区发展规划》2009年上升为国家战略, 于同年成立海洋科学与技术研究所并开始研究生培养工作。2010年开始逐渐在资源环境科学本科专业教学过程中加入海洋学的相关内容, 在保证原有教学的前提下, 注重海洋生物资源与环境的背景和材料, 从教学、实践、见习等多个环节突出海洋特色, 取得了初步的成效。现将4年来的思考和实践总结如下。
一、以学位课程保证专业质量, 同时注重教学中穿插海洋相关内容
根据国家教委印发的资源环境科学的教学要求, 我院系统地修订了学位课及专业课的教学大纲, 在这些课程的教学中注重穿插海洋相关内容。资源环境科学的主干课程包括环境生态学、植物营养学、土地资源学、环境微生物学、农业化学分析、土壤学等。在这些课程的教学大纲编制过程中, 我们注重与海洋生物及环境相结合, 赋予这些课程以更多的海洋生物、海洋生态、海洋环境的内涵。例如, 在环境生态学课程教学中加入大量介绍海洋生态的内容, 使学生对海洋生态有了较深的了解, 并带领学生在江苏海岸带滩涂基地实习;在环境微生物学课程中加入了海洋微生物的内容;在农业化学分析课程中加入了养殖海水分析等内容, 并指导学生研究海洋养殖和海水富营养化等相关性的课题。
二、以选修课程拓宽学生的知识架构, 通过海洋类选修课突出海洋特色
我院修订的教学大纲中, 在保证满足教学大纲要求的基础上, 结合资源环境科学专业的实际情况突出海洋特色教学的理念, 开设了海洋科学导论、海洋生物学及实验、海洋环境化学及实验、海洋防污染与环境保护等和海洋直接相关的选修课程, 使学生在原有知识结构的基础上具有了大量的海洋生物资源、海洋环境等的知识内容。
三、教学实习与见习充分利用沿海滩涂及海洋环境
资源环境科学是建立在实践基础上的实验性学科。在组织野外实习、见习等教学环节的过程中, 我们充分利用江苏省沿海及周边大量的滩涂养殖及改良基地、海水养殖区、海洋生态保护区等海洋资源, 提高学生对海洋的认知以及加强学生的海洋意识。近年来, 我们先后建立了大丰、如东、启东、海门等多个滩涂治理、近海海水养殖、海洋经济藻类养殖、海洋公园等海滨实习和见习基地。在这些基地进行的实习和见习活动极大地丰富了学生们对海洋生物资源和海洋环境的感性认识和实际体验。
四、毕业论文提供研究海洋生物资源以及海洋环境等相关课题
近年来, 扬州大学的办学模式正在由过去的以教学为主逐步转变为教学和科研并重的模式。结合环境科学与工程学院的规划建设, 我们以海洋科学与技术研究所为科研先导, 着重加强了学院在海洋生物资源与环境领域的科研工作。我们以资源环境科学为大背景, 在原有的滩涂综合治理和海水养殖等基地的基础上, 建立了海洋虾类养殖、海洋经济藻类开发、海洋微生物资源开发、海洋药物开发、海洋污染防治等五个实验室。有近半本科生的毕业专题基本上以海洋生物资源和海洋环境保护为研究内容, 为培养具有更强的以海洋生物资源与环境为背景的资源环境科学技术人才创造了良好的条件。
五、以众多行业对海洋生物资源人才为导向强化海洋特色实习
我院每年招收资源环境科学类本科生约60人, 这是一个很小的规模。但根据对江苏省沿海三市 (连云港、盐城、南通) 的人才需求调查显示, 目前仅在功能生物开发、饵料开发、食品开发、药物开发、活性化合物开发、保健品开发等众多行业每年的人才需求就在600人以上, 随着沿海经济的发展, 预计对这些方面的人才需求还将持续增长。因此我们在学生培养过程中, 除了在教学环节中注重进行海洋生物资源方面的知识和技能培养外, 还按照学生的学习、就业和发展兴趣, 将这些学生在实习阶段按照不同就业目标, 分别向不同的需求领域进行培养, 进一步强化和细化学生的专业技能, 体现重基础有特长的培养思路。例如结合食品公司对海洋藻类进行食品开发, 让学生在实习过程中进一步了解海洋藻类资源的经济价值。
六、以近海环境保护为目标加强资源环境科学教育
当前江苏省沿海岸带由于城市扩大化、港口建设以及大规模海洋牧场建设等, 已经使得近岸海洋环境和生态系统受到严重威胁和破坏。近海环境恶化, 赤潮频发, 海岸带生态系统受损, 生物多样性减少、海洋生物资源再生产受到严重影响, 因此, 海洋环境保护研究是开发利用海洋最重要的基础之一。我们在海洋科学技术研究所的专业研究队伍的基础上, 整合我院环境科学、环境工程等方面的力量, 对学生进行了海洋防污染与环境保护的系列专题讲座, 将海洋生物资源开发、近海环境保护、海洋养殖等多方面的研究优势结合在一起, 既拓宽了人才培养的空间, 又对学生加强了海洋环境保护的教育。
七、进行突出海洋特色的资源环境科学教学改革
为了更好地在资源环境科学专业的基础上突出海洋生物资源与环境特色, 在扬州大学的支持下, 我们提出并设立了“江苏沿海开发战略下资源环境领域本科生培养策略”的教研课题。课题获准以后, 我们不失时机地与海洋生物资源与环境专业申报的论证建设相结合, 与学校教学评估工作相结合, 与学院的发展实际相结合, 取得了大量的建设成果。主要表现在海洋生物资源教学实验室建设、海洋相关实验课内容设计、实验仪器条件的配置、海洋科学技术研究所的建设、人才队伍建设以及培养计划调整完善等方面。
八、引进和培养海洋生物、海洋环境背景的专家和教师
在师资队伍建设方面, 注重具有海洋生物以及海洋环境背景高层次人才的引进与培养, 并且鼓励教师到国内外的海洋研究所与大学学习深造, 同时聘请国内外海洋生物、海洋环境领域的专家来我院任教和进行学术活动。目前, 我院与美国加州大学河滨分校环境科学系、圣克鲁兹分校化学与生物化学系、香港科技大学海岸海洋实验室、厦门大学近海海洋环境国家重点实验室、国家海洋局第三研究等机构长期保持着密切的合作关系。另外, 通过邀请上述高校及研究所知名教授进行讲学及担任名誉职位, 指导和帮助我院的规划和发展, 为我院在资源环境学科发展和人才培养、加强海洋生物资源与环境教育工作提供高瞻远瞩的指导和帮助。
近几十年来海洋生物资源的开发以及海洋污染对海洋环境保护的需求等方面的迅速发展, 使得海洋领域的研究内容在相关学科中产生了越来越大的影响, 和相关学科产生了越来越多的交叉。例如国内许多院校在生物学、环境科学等的教学中相继进行了涉及海洋领域的教学改革[4,5], 但在资源环境科学领域涉及海洋领域的改革鲜见报道。从总的情况来看, 资源环境科学专业的毕业生适应面虽然比较宽, 但是也存在特色不鲜明等问题。不同学校在学生的培养上应该根据其本身的条件进行相应的特色改革以增强学生的创新能力和竞争力, 如何办出特色已经成为一个共性的问题。希望通过我们在资源环境科学领域进行强化海洋生物资源与环境教学这一初步的改革实践, 与国内资源环境科学类本科专业的同行们共同研讨此类教学改革途径。
参考文献
[1]张会民, 刘红霞, 李友军, 陈明灿, 王旭刚.普通高校资源环境科学专业建设的研究与思考[J].中国科教创新导刊, 2009, (2) 6:33-34.
[2]刘泉, 刘昊, 李新.资源环境科学专业实践教学改革与探索[J].绵阳师范学院学报, 2012, 31 (8) :140-144.
[3]袁路, 颜云榕, 安立龙.创新型海洋科技人才培养模式的探索与实践[J].高等农业教育, 2008, 5 (5) :10-12.
[4]韩雅丽.生物技术专业教学内容和课程体系改革研究与实践[J].高等理科教育, 2003, (S2) :90-93.
针对人类面临资源短缺的问题,经济学建立在两个假设中:第一,人是有理性的,趋利避害。第二,资源是稀缺的,没有资源稀缺就没有经济学。当阳光受到了全球变暖的影响,空气受到了污染,这就成了经济学需要研究的问题。
中国在资源的问题上,比其它国家更稀缺。中国是人均可耕地面积、可居住面积世界上最稀缺的国家之一,中国人均土地是世界平均数的34%。我们发展的过程中遇到了各种制约因素。空间的因素,其它的资源也是稀缺的,尽管我们国土大,但从现在来讲还有很多没有充分利用的资源。在这个意义上,资源问题对中国确实有特殊的挑战性,这是第一个大问题。
怎么能够有更多的资源可以利用?基本上有两大途径,第一大途径就是技术进步。“上九天揽月,下五洋捉鳖”,都是科学技术的进步,在经济的发展上占有重要地位,经济学永远把这个当作最重要的因素来分析,而且在一定意义上说是根本因素。而技术进步的一个重要方向就是发现新的资源,拓展新的疆土。第二个主要手段是通过制度的改进和管理方法的改进,更有效率地利用原有的技术和人的聪明才智,千百万人的聪明才智得以发挥出来,从而使得技术进步。在效率上,来提高资源的利用率和加大新资源产生的概率,这是经济学的责任、经济学家需要探讨的问题,通过制度的改进来拓展资源和开发新的资源。正是在这一点上,中国还有很多事情要做,一方面我们技术需要进步,另一方面更重要的,当然从经济的角度我们认为更重要的是改进我们的制度,更好地利用我们的资源。
在这方面,有很多文章可以做。比如说我们都说土地紧张,我们的房子紧张了,供给需求不足,因此价格飙升。土地是有限的,土地的利用率是可以提高的,在同样一块土地上,利用率的高低可以决定你盖出多少的房子。这意味着我们同一块土地的开发密度要不断提高,过去一些利用率比较低,密度比较低的一些土地需要重新整合,通过市场的机制来提高利用率。中国的土地问题比较复杂,不光有城市化用地、商业用地、工业用地,粮食还要保持基本的自给自足,在这样一个复杂的约束下,应该在利用率上做文章,我们的人地紧张程度世界最高,应该要有世界上最高的最密的土地利用率。在所有的资源问题上,我们改进效率、改进制度,其实最终的效果都是使资源的效率提高,包括我们现在的能源。能源的利用率,包括排放、污染等所有因素都考虑在一起,我们与世界先进水平差得还非常大。
小岛国日本之所以能有这么高的人均GDP,最重要的原因是它资源利用效率高,它在金属、矿产、能源各个领域里面,利用效率都是在世界上领先的。所以在一切问题上,包括土地、矿产,说稀缺问题的时候,我们都要仔细地想一想我们的利用效率。
第二个问题,一些社会组织的变化,包括社会城市化的进展。城市化成为世界的趋势,一个重要的原因是城市化提供规模效应,能够集约地提高资源土地的利用效率,提高基础设施的利用效率,包括清理污染,城市化用集约的方式都更有效率。因此城市化这种社会组织方式,所提供的是一种用比较集中的管理方法来使我们利用资源的效率得以提高,取得规模效益。正是在这个意义上,我个人一直赞同“大城市”,而不太赞同“小城镇”,因为小城镇仍然缺乏规模效应。城市要有一定规模才能克服过去分散的农业社会、小城镇,包括我们过去自己经历过的农村工业化,乡镇企业这些阶段所遇到的瓶颈,它的成本太高,这么分散要铺下水道、铺路、铺宽带、铺电话线,它的成本要比城市贵很多。因此在一个区域当中来思考,只有适当集中的有人口密度的城市,也就是说相对大的城市才有长远的生命力。这也是我们充分利用资源的一个重要的方面。
第三,海洋资源在一定意义上是无限的,近海提供资源,远海也提供资源。海洋不仅提供了当今最便宜的运输通道,最便宜的运输工具,同时提供了开拓资源的广阔疆土。深海技术可能近期内比航天技术对我们在资源上意义更重大,中国人过去思路都是集中发展内陆,更要有全球化的视野,这个也是制度的问题,同时也是我们全球化发展的战略问题。
我们现在谈蓝色经济,发达国家在发展中它很好地利用了航海技术,去拓展疆土,非常注重海洋的利用,海底资源的开发。我们作为后来者,需要一套新的制度、新的政策、新的发展战略,在新的发展阶段上开发、开拓海洋经济。
下一阶段,全球化的趋势会放缓,但是中国要想发展,还得走全球化的道路。而且,就开拓资源而言,一方面要利用好海洋的运输通道去全世界交换资源。我们要通过交易、生产来换取世界各国的资源。学习日本,用我们的技术进步、制造业的能力、资源利用效率的提高来换取资源,来满足我们对资源发展的需求。另一方面,通过向海洋的发展来寻求资源的拓展。一方面更好地利用海运,以沿海地区这样的优越条件,进一步通过全球化来发展我们自己,来拓展我们获得资源的市场和获得资源的领域。另一方面也是充分利用好过去我们没有利用好或者还不够重视的各种海洋资源。蓝色经济不仅仅是一个局部的问题,它是中国的全局性的问题,它决定着我们能不能在下一阶段实现经济转型、进一步全球化,在全世界市场的竞争当中使效益得到提高。(本文根据作者“中国经济50人论坛”演讲稿整理而成)
地球是人类共同的家园,是一个完善的生态系统,而海洋是其重要组成部分,为人类发展提供了丰富的资源。近些年来,由于对海洋资源的不合理开发导致海洋环境遭受着日益严重的污染,物种减少甚至灭绝,生物多样性遭到破坏,珍贵水产资源面临危机,矿物质污染间接影响人们身体健康,赤潮频发和水质恶化等一系列问题使海洋的健康生态面临严峻考验。
正视海洋生态环境面临的问题是科学发展观的内在要求,也是人类维护生存环境,实现可持续发展的必然选择。目前海洋生态的破坏源于人们重视经济发展的同时忽视了经济发展与环境保护的关系,过渡追求经济利益而忽视生态环境保护,对海洋资源的开发利用缺乏合理、科学、有效的规划,有关保护的规划缺乏法律强制性等。因而,为实现人类社会的可持续发展必须高度重视在开发海洋资源的同时保护生态环境,具体而言:
首先,制定科学规划,创新发展思路。政府要通过严格勘查和调研,制定适合地方经济发展的科学规划,并上升到法律层面,强化执行力度;相关海域管理部门要打破“重经济、轻环保”的陈旧思维,重视环保之于经济发展的长期效应,做到统筹经济发展和环境保护,走可持续发展的资源开发模式。
其次,进行科学开发,避免“环保错位”。要合理开发海洋资源,优化产业布局,根据各地资源特点确定合理的开发方式;政府要强化责任意识,完善问责制度和绩效考核制度;引导民间组织、公民等社会各界参与改变和修复海洋环境;打破“先污染、后治理”的模式,避免在经济发展的同时以牺牲环境为代价,并为环境治理付出沉重的经济和健康代价。
最后,推动海洋保护,加强政府监管。政府要确定保护的重点环节和关键领域;政府要加强对企业的监管,减少甚至杜绝资源浪费;淘汰落后产业,减少污染源;企业要提高生产工艺,引入治污设备,提高资源利用能力;鼓励企业参与环境保护,给予一定的政策优惠。
2010-6-30
海洋矿产资源非常丰富,如铁锰结核、钴锰结壳、多金属硫化物等,是未来人类开发利用有价金属(铜、锰、镍、钴、稀土金属等)的重要原料来源。研究开发海底矿产资源意义深远,海洋矿产可弥补人类持续快速增长的消费需求。
据从事矿产资源勘查与勘探研究的相关机构预测,在21世纪,各种类型的矿物原料消耗将呈持续快速增长趋势,预计在2001-2050年,全球矿产资源消耗量将成倍增加,如石油增长2-2.2倍,天然气3-3.2倍,铁1.4-1.6倍,铝1.5-2倍,铜1.5-1.7倍,镍2.6-2.8倍,锌1.2-1.4倍,其它类型的矿物原料2-3.5倍。2025年之前,预计全球主要有色金属与贵金属产量的平均年增速为铜12.3%、镍1.5%、锌2.5%、金和银2.2%。
海洋“镜面”面积是陆地面积的2倍多。世界海洋矿产资源非常丰富,是未来人类开发利用有价金属的重要原料来源。
世界海底矿产资源的开发与航空航天技术、原子能、宇宙、激光、计算机等一样,正处于文明社会发展过程中的重要阶段。海洋中蕴藏着取之不尽的矿产资源,部分海底矿产资源的潜在资源量见表1。关于海洋的深度,是人类必须面对并克服的问题,如此才能实施海底采掘并将矿石提升输送至陆地。更何况,21世纪陆地上大量的矿产资源也将从深度约几千米的矿井和深度约500-600米的露天矿中采出。
目前,海底矿床有前景的地质工业类型有铁锰结核、钴锰结壳、多金属硫化物、气水合物(可燃冰)等。
由表1数据对比可以看出,钴在海底推测资源数量是钴在陆地推测资源数量的许多倍(55.2倍);镍和钼的数量也远超过其在陆地推测资源数量(分别达到6.5倍和2.6倍);而锰和银在海底与陆地的推测资源数量大致相等(分别为1.2倍和0.9倍);海底中铜、铂和锌的推测资源量仅是其在陆地的二分之一左右(分别为0.56倍、0.47倍、0.40倍);铅约占陆地资源量的20%左右,而金的资源量更为有限(0.04倍)。
与陆地矿床(特指俄罗斯)相比,海底氧化矿石的特点是主要成分含量较高,而陆地矿床的金属品位随着开采时间的推移呈平稳下降的趋势(见表2)。
地质勘探工作
早在1872-1876年,英国王室一帮人乘坐小型护卫舰,经历了一次长达4年之久的海洋地理探险。在探险过程中采集到了铁锰结核、钴锰结壳和海洋磷块岩。然而,这些蕴藏在深海区域的矿产资源,人类对其真正认识却经历了长达80年的时间。1957年,在塔希提岛(太平洋)东部举办了国际地球物理年活动,在编制提纲过程中,有人提到含Ni(1%)和Co(2%)的铁(钴)锰结核,真相也由此揭开,并立即引起了全球矿业界的高度关注,竞相展开对铁锰结核和钴锰结壳聚集物的研究。美国探险队先是从大西洋开始,之后在东太平洋克拉里昂断裂处发现(1974年)了第一个铁锰结核矿床,上报美国国务院,并向联合国提出了进一步研究与开发的申请。1970年下半年到1980年间,掀起了研究铁锰结核的热潮,法国、日本、德国、美国、澳大利亚等国几乎每年都派出专门科考船探险,以查明并确定自己采掘的领海范围。
前苏联对深水矿产资源的研究始于1950年,俄罗斯科学院海洋研究所(位于莫斯科)的专家们对人类认识海洋地质学做出了重大贡献。
俄罗斯(全苏海洋地质科学研究所)正式从事铁锰结核的地质勘探工作始于1970年,在对位于大西洋(几内亚海盆、北亚美尼亚海盆和加纳利海盆)、印度洋(中印度洋海盆、西澳大利亚海盆和迪亚曼蒂纳海盆)、太平洋(中太平洋海盆、南及东太平洋海盆)等区域的勘查研究以后,最终将克拉里昂-克利珀顿结核区域作为进一步研究的目标区域。与此同时,结合海洋考察工作,编制出国际海洋法协定,并以此为框架制定出国际区域的地质勘探工作细则。1982年,协定全文获得通过,且得到多数国家(包括前苏联)的支持。值得注意的是,没有在协定上签字的国家有美国、英国、法国等,但这并没有妨碍文件的法律效率,因为它得到了世界共同体三分之二以上国家的支持。目前,有155个国家及其联盟(如欧盟)已成为联合国海底国际组织的成员,其中7个成员国(俄罗斯、法国、日本、中国、韩国、德国和东欧联合体)在克拉里昂-克利珀顿区域(太平洋)拥有固定的申请区段。印度获得了中印度洋区域(印度洋)区段。美国依然没有加入成员国之列,但始终坚持拟定单独的“海底深水区域问题的临时性协议”的小协议。
如今,美国处于两难境地。因为海洋法协定不仅规定了海底深水区矿产资源的研究与开发规则,而且还规定了大陆架国际线的规则,与此密切相关的是北极区域的大陆架外围蕴藏着丰富的石油和天然气资源。
社会政治方向与国家政策的改变没有影响俄罗斯对开发海洋矿产资源的立场。根据1994年11月22日俄联邦“关于俄罗斯自然人与法人在大陆架区域外从事勘探与开采海底矿产资源活动”的第3252号总统令,俄罗斯将保持前苏联时期从事海洋工作的连续性,当然也包括当时的争议性问题。
在1976-1982年间,在克拉里昂-克利珀顿区域进行了针对15万平方公里海底区段勘探的前期筹备工作。在1982-1987年间,对该区段进行了普查勘探(评估),最终圈定出7.5万平方公里海域进行深入研究工作。
海底矿产资源
1.铁锰结核矿床
根据地质勘探工作进展情况,联合国海底国际组织向俄罗斯颁发了国际证书,授权俄罗斯在申请海域继续从事铁锰结核矿床的勘探与工业开发。在克拉里昂-克利珀顿区域,铁锰结核研究的成果源于科学的研究方法。依据对铁锰结核形态形成类别的研究资料,可以按外部特征预判出结核体的化学成分、生产效能(矿层密度/米2)、形成条件和技术成因。有经验的海洋地质专家通过铁锰结核的外观,就可以判断出铁锰结核的地质化学类型、海洋分布区域、埋藏深度。还查明了海洋Fe-Mn矿体成因的纵向地质成带性,并在此基础上研究了铁锰结核和钴锰结壳的地质化学类别,并将Fe-Mn构成物划分为6种成因类型,它们都是在海洋深水区形成的。在Ni-Cu-Co结核体的形成过程中,基于水生沉积机理,Ni-Cu型和Ni-Mn型结核体的沉积存在有沉积变质作用,钴结壳的形成过程伴随有水生岩化作用。2Co结壳(注:地球化学专业术语,表示Co含量是铁锰结核中平均钴含量的2倍以上)主要是因水生机理形成的。Fe-Mn沉积物类型呈现为热液壳状,沉积在任何深度的有活性热水源附近。
依据当代地质经济评估观点,最具潜质的当属Ni-Cu结核(克拉里昂-克利珀顿类型)、Ni-Mn结核(秘鲁类型)和钴锰2Co结壳(夏威夷类型)。表3给出了Fe-Mn沉积物的成分及资源量。
最具潜力的是位于克拉里昂-克利珀顿区域和中印度洋区域西北部的克拉里昂-克利珀顿类型。这里几乎全部的含矿面积已经查明,提出开采申请的有8个缔约国(俄罗斯、法国、日本、韩国、中国、东欧联盟组织、德国和印度)和4个国际性财团,其投资者包括美国、英国、德国、比利时、意大利、荷兰、加拿大和日本。在申请区域,根据联合国海底国际组织契约,从2001年起就开展勘探工作。勘探工作计划分三个阶段实施,每五年为一个阶段,计划于2016年结束。目前处于第二阶段(2007-2011年)。勘探结束后将进入开发阶段。联合国海底国际组织在此方面要求非常高,针对勘探进程,每年都要进行严格检查。如果某缔约国不能完成协议进度,将会受到行政与金融方面的制裁,直至失去申请区域的国际资格证。联合国海底国际组织的策略就是最大限度地推进地质勘探工作,力争在规定期限内实现人类对海洋矿产资源的开发。
在俄罗斯和其它申请海域,目前的勘探工作还是令人满意的。在第一阶段完成并提交报告的有印度、日本、韩国、法国、中国、俄罗斯等。据报告数据,含矿面积内(含矿率约0.65%,基础深度4800米)的潜力资源量可能超过4亿吨(干矿量),其中的金属平均品位为Ni 1.42%、Cu 1.15%、Co 0.23%、Mn 30.17%。矿层平均密度为14.7千克/米。如果将克拉里昂-克利珀顿区域俄罗斯申请区段的金属贮量换算成潜在指标,即按综合性大型矿床划分,那么可相当于两个大型陆地铜镍矿床(含镍量568万吨,含铜量460万吨)和两个独立的锰钴矿床(含钴量92万吨,含锰量1.2亿吨)。如果每年开采出300万吨结核体,那么可从中产出镍4.03万吨,铜2.88万吨,钴6350吨,锰80万吨。依据俄罗斯中央有色金属和贵金属矿山勘查科学研究所提供的数据,金属回收率为镍94.6%、铜83.6%、钴92.1%、锰91%。年产值可达到480亿美元。与目前俄罗斯金属生产量相比,相当于镍产量的约20%、铜产量的10%-15%,钴产量超出1倍多,锰产量可满足俄罗斯国内的年消费量。应强调指出,上述所有指标仅针对一种或几种综合性矿石而言,并不包括其中伴生的有价组分:钼、稀土元素+Y。在钼平均品位为0.04%-0.06%时,每年可从中回收金属钼1500吨。
2在俄罗斯申请区域贮藏的4亿吨铁锰结核中,按2006-2007年平均价格计算,矿产中的金属估计价值达到9120-9550亿美元。
2.钴锰结壳
就研究深度、勘探程度及最终开发而言,钴锰结壳并不逊于铁锰结核,且在最近5-7年间难分伯仲。如果说铁锰结核蕴藏在深海凹地“软”海底沉积物的表层,那么,钴锰结壳则是沉积在水下海山的基岩表层,深度在1450-3200米之间。钴锰结壳为聚集的集合体,厚度约6-7厘米,矿层平均密度为60-100千克/米2。与铁锰结核一样,钴锰结壳也呈多层构造。最为常见的是三层钴锰结壳体,由上(褐煤层)、中(疏松层)、下(白煤层)三层构成,具体成分见表4。结壳的主要有价组分构成为Co0.51%-0.58%、Ni 0.44%-0.5%、Mn 20.75%-21.3%,伴生组分:Cu 0.12%、Mo 0.04%-0.06%、Fe 15.8%、稀土元素(轻质)+Y 1.5-2千克/吨,贵金属Pt 0.21-0.5克/吨。就钴品位而言,结壳可划分为两种类型:一种是含钴0.4%-0.8%的普通型,分布在深度500-3500米的各类含矿物料中;另一种是含钴约1.6%的富矿型,常见于深度约2000米的上层区域。结核矿体通常沿海山周边赋存。在一座海山上可能会出现约8-10种矿体,每种矿体的平均面积为32-120平方公里。
相对于钴锰结壳而言,有针对性的地质勘探工作始于1986-1987年,由全苏海洋地质科学研究所在麦哲伦海山区域完成。在进行勘探的海山当中(2008年统计数据),最具价值的当属南部海山群,包括MA-
15、MЛ-30、MЖ-
35、MЖ-
36、MЖ-37a与MЖ-37b、MЖ-39等海山。在申请区域范围内,毛矿储量大约为3.5-4亿吨,其平均品位为Co 0.56%、Mn 21%、Ni 0.45%,矿藏中钴锰镍的储量分别为190-220万吨、7400-8400万吨和150-180万吨。因此,可将钴锰结壳划分为综合性矿床,亦即富含钴特大型综合矿床、低含锰中型综合矿床和综合型镍矿床。若每年开采100万吨干式结壳毛矿,则产品价值在15亿美元以上,如果按2006-2007年全球市场价计算,钴锰结壳矿床潜在的金属总价值在4000亿美元以上。
目前,相关机构已准备就麦哲伦海山区域钴锰结壳区段勘探提出申请。不过,由于联合国海底国际组织还没有制定出正式的含钴结壳找矿与探矿规则而暂时搁置。
3.深水多金属硫化物
深水多金属硫化物于1978年在东太平洋隆起区域被发现,发现这种新的海洋矿产意义重大。1985年,俄罗斯全苏海洋地质科学研究所组织专家在东太平洋隆起区域专门针对深水多金属硫化物开展了勘探工作,此项工作一直持续到东太平洋隆起的南部区域。
从1986年开始,针对深水多金属硫化物进行的地质勘探工作重点区域转向北大西洋海岭,如今世界各国地质工作者在该区域已发现超过15个硫化物聚集体,其中俄罗斯发现8个,美国3个,法国2个,美国与英国合作1个,美国与法国合作1个。在该区域,德国也表现积极,中国与日本的地质工作者也参与了专项勘查工作。由俄罗斯地质工作者发现的深水多金属硫化物的矿物特点如表5所示。
由俄罗斯地质工作者勘探出的深水多金属硫化物聚合体的总资源量可达7500万吨干矿。
深水多金属硫化物是世界各国非常关注的资源。有一些国家的地质工作者对北大西洋海岭区域进行了研究,但截至目前还没有哪个国家能够向联合国海底国际组织提交研究结果。另外,还没有制定出国际海洋区域从事多金属硫化物找矿与探矿的规则。不过,在最近几年,人类对多金属硫化物的勘探热情特别高涨,这非常有利于围绕深水多金属硫化物在其它海域开展工作,例如,在西太平洋所属的巴市亚新几内亚国家经济区,在深水1600-1800米处发现丁帕克玛努斯深水多金属硫化物聚集体,其品位为铜5%、锌22%和金13.5克/吨。此次新发现大幅度提升了深水多金属硫化物在海洋矿产资源中的地位,拥有深水多金属硫化物勘探与开采权的一家国际矿业公司,计划在2009-2010年实施工业开采,并向国际市场供应此类矿产品。无论此项计划进展如何,可以确定的是:第一,将开创开发海洋矿床的先例,第二,将为制订海洋矿山地质工作的国际法律奠定基础。不管怎样,开发资源(在国际区域或者在区域性经济区)应当有统一标准,并要征得至少三方的同意,所谓三方就是取得开采权的国家、计划开发海洋矿产的企业或公司和联合国海底国际共同体法人代表。总体而言,这样做将对开发深水多金属硫化物产生积极的影响,有利于加快在深水多金属硫化物区域申请探矿的法律制定,明确国际海域地质勘探工作的方向。
开发中央海岭(位于国际海域)深水多金属硫化物的不利因素是:陆路运输线路过长,而且产业结构配置不理想。前述的帕克玛努斯矿体在此方面具有无可争议的优势,该矿体所在区域的采矿基础设施齐全,新几内亚海距新爱尔兰岛最近的货物港口不超过100公里。在利希尔岛偏东区域正在开采罕见的拉多拉姆矿床,在布干维尔岛南部(所罗门群岛)正在开发一个多金属含金矿床。另有几个大的矿山项目也在新几内亚岛开发。在珊瑚海南部的新喀里多尼亚岛上,目前正在开发世界资源量排名第三的镍钴矿床。
就地理位置而言,日本南部的深水多金属硫化物工程项目前景较好。在该岛屿查明的硫化矿成分具有品位高的特点,其矿石品位为Cu 3.7%-5.5%、Zn 20.1%-21.9%、Pb 2.3%-9.3%、Au 4.8-20克/吨和Ag l213-1900克/吨。
4.天然气水合物
天然气水合物(可燃水)是针对固体矿物的特殊叫法,它只是在一定条件(压力与温度)下稳定的类冰水合物,主要埋藏在大陆架深部和深度400-500米或更深的大陆斜坡处。世界各国对气水合物的研究非常重视,完成了一系列钻探工作,特别是在深度819-1111米沉积层发现了厚度110米的气水合物矿层,气水合物的体积浓度为70%-100%,生产面积约3.5万平方公里。
在俄罗斯领海最具前景的工程项目位于杰吕根盆地(鄂霍茨克海)萨哈林岛边邦附近。为此,全苏海洋地质科学研究所参与了研究工作。在该区域的勘查总面积达到2000平方公里,查明气水合物(体积浓度70%-100%)矿体排放点187处,评估出鄂霍茨克海气水合物中气体资源量约4-4.5万亿立方米。据2008年有关资料介绍,俄罗斯边疆海域全部气水合物的资源量达到20万亿立方米。
结束语
人类对世界海底矿产资源的研究毋庸容质疑,因为海底矿产资源是未来开发的有形资源。问题的关键在于要从国家的利益出发,合理进行经济、社会、市场方面的评估,并要考虑地质经济的合理性,这些是研究与开发海底矿产资源的基本观点。为此,全苏海洋地质科学研究所经过全面分析后,提出了相应的观点。在俄罗斯,成立海洋矿业机构具有重大的社会意义。因为开发工程项目(铁锰结核和钴锰结壳)涉及太平洋海域,从而为远东海岸地带奠定基础,同时也有利于发展生产力,进而巩固远东地区的核心地位,最终达到稳固俄罗斯在远洋领域的地理政治地位。如果确认到2020年能够实现铁锰结核和钴锰结壳的工业开发,那么,尝试对其开采已经刻不容缓。实施海底矿产资源开发,包括有:深水钻探,制造无人居住和有人居住的深水潜水装置,地质勘探、实验研究和工业采矿的航海安全保障,以及矿料的运输保障体系。当前,深水潜水装置的潜水深度可达6000-6500米,能够开展作业研究的有法国、美国、日本和俄罗斯等。为了扩充并培养新的海洋专业领域的专家,必须从现在开始就在中学及高校增设海洋专业方面的新课程,适时培养海洋专业的地质学家和矿业工程师。
总之,世界海洋中蕴藏着极其丰富的矿产资源和能源,深海矿产资源的开发利用是世界一项长期战略。除了上述几种资源外,还有许多有重要价值的矿产资源,也都等待着人类去开发利用。人类对深海的探索和研究相对于探索陆地来说才刚刚起步,随着人类新需求的出现和科学技术的发展,随着对深海的不断探索,还会在深海底发现更多新的矿产资源。
2.承担县级人民政府审批的用海项目的海域使用论证工作;为用海单位提供项目论证技术咨询服务。
3.承担海洋与渔业水域污染事件的调查、取证和所造成经济损失的估算工作,为污染案件的查处提供公正合法的依据。
4.开展海域勘界和测量技术服务。
5.做好本站实验仪器设备的管理工作。
6.建立全市海洋与渔业水域环境数据库,做好内部信息资料的保密工作。
随着“一带一路”战略出台后, 我国东部沿海地区掀起了新一轮海洋开发的热潮。依靠当地丰富的海洋资源, 海洋经济在短期内得以快速发展, 成为了沿海地区发展的战略重点, 但与此同时, 由于对海洋资源的无序、无偿使用, 导致海洋生态环境日趋恶化, 海洋资源与环境之间的矛盾日益突出。只有将海洋资源开发与海洋环境保护密切结合, 合理确认海洋经济运行过程中的海洋环境水平和海洋资源损耗情况, 修正完善现有海洋经济核算指标, 对海洋经济活动的结果进行真实客观的评价, 才能促使海洋经济在快速、健康、可持续的轨道上发展。为此, 急需建立起海洋环境资源价值核算的指标体系, 以便及时地开展海洋环境资源价值核算, 引领海洋开发活动朝谋求长远利益的方向发展, 并最终促进海洋环境保护与海洋经济发展的和谐统一。
2 海洋环境资源及海洋环境成本的涵义
海洋环境主要包括海洋水体、溶解及悬浮着的物质、存活在海洋中的生物, 以及与海洋关联紧密, 且会被海洋影响的沿海及河口地区。长期以来, 海洋环境一直是人类赖以生存的自然环境之一。海洋资源则指那些存在于海洋环境中, 和人类社会进步存在密切关系, 受海洋天然影响产生的, 分散于海洋地域中的, 同时可以被人类开采及使用, 产生使用价值的海洋天然条件及天然物质。海洋资源不仅包含海洋天然进化过程中产生的以及在海洋环境中存有的自然属性, 还包含能够对人们生产、生活等活动产生重要影响的社会属性。
海洋资源成本即海洋资源的耗减成本, 是指在海洋经济运行过程中, 因为利用、耗减海洋资源而产生的成本, 通常也可以用因为海洋经济运行而导致海洋存量资源缩减的价值来表示, 主要包括海洋环境退化成本和海洋污染治理成本两个方面。海洋环境成本即通常意义上的海洋环境退化成本, 指在海洋经济运行过程中, 利用环境提供服务所产生的成本, 亦即为社会经济运行提供服务而导致的海洋功能耗损的价值。包含海洋环境退化成本、海洋污染治理成本两个方面。海洋污染治理成本则包括实际海洋污染治理成本和预计海洋污染治理成本两方面含义, 实际海洋污染治理成本指当前为止已经产生的治理成本, 预计海洋污染治理成本则指到目前为止, 处置海洋环境里已经产生的全部污染物所必须耗费的所有成本。
3 海洋环境资源可持续发展指标体系构建的基本原则
3.1 可持续发展
对海洋环境资源价值进行核算, 其目标之一就是不断引导海洋健康、持续地被开发、利用。因而, 首先必须坚持海洋资源开发与海洋环境保护的协同统一, 遵循海洋资源永续利用的原则, 理性高效地开发和利用各类海洋资源, 不断优化海洋产业结构, 保护海洋生态环境的健康, 促进海洋经济和谐、健康、稳定发展。
3.2 海陆一体化
沿海地区经济发展已经由单纯的陆域开发逐渐向海陆一体化开发转化。陆域经济朝海洋不断扩展的同时, 海洋资源利用也正不断地“陆地化”。海陆经济的一体化发展极大提高了海洋资源利用效率, 能促进资源的优化配置, 也有助于沿海地区的产业优势向海洋资源优势转化。
3.3 海洋主体性
海洋环境资源价值核算指标应突显海洋特点, 坚持海洋主体性原则。要注重对海洋经济运行过程中海洋资源、海洋环境损失的核算。
3.4 系统性
海洋生态环境体系、海洋经济体系以及沿岸区域社会经济体系三者之间的和谐统一, 是当地海洋经济持续、健康开发以及利用的前提。不同体系之间相互影响, 相互促进, 构成了完整的海洋经济核算体系。因此, 海洋环境资源价值核算指标体系应充分考虑不同系统自身及其相互之间的关系。
4 海洋环境资源可持续发展指标体系的构建
4.1 指标体系的构成
充分考虑我国海洋经济发展的实际情况和目前各专家学者对海洋环境资源价值的认定标准, 结合上述指导思想和基本原则, 采用目标法、专家咨询法等方法, 研究构建了由海洋资源和海洋环境两个状态层构成的海洋环境资源价值核算指标体系, 具体如表1所示。
4.2 指标权重和指标评价值的确定方法
不同指标反映海洋经济可持续发展的不同方面, 从理论层面讲, 不同指标对海洋环境资源价值的影响重要程度不可能完全相同, 必须对其赋予不同的权重;同时, 由于在实际操作中不同指标之间很难直接进行比对, 其各自的重要程度很难直接加以确认。为了解决以上问题, 笔者采用了赋值法和层次分析法相结合的方法。
4.2.1 指标权重的确定
对二级指标权重的确定主要采用层次分析法。层次分析法主要用于多属性评价与决策领域中权重的确定。研究在确定二级指标权重时, 利用参加海洋学术年会的机会, 邀请了海洋方面的专家共50人, 对海洋资源、海洋环境因素在影响海洋环境资源价值的重要性方面进行了两两比较, 然后根据比较结果, 构建判断矩阵, 并进行了一致性检验, 计算出海洋资源的权重为0.567, 海洋环境的权重为0.433。由于各三级指标和四级指标对海洋经济可持续发展的影响程度没有十分明显的区别, 此次研究采用赋值法, 对其权重进行赋值, 具体赋值权重见表2。
4.2.2 指标评价值的确定
为消除各指标之间的差异性, 增设四级指标评价值Vk, 以反映各指标值Ck与其理想值Ik之间的接近程度。正指标的评价值为指标值除以评价值, 负指标则取其相反数。以上指标中, 海域污染面积、工业废水排放量、海洋灾害损失上升率、海湾主要污染超标程度、海岸侵蚀比重为逆指标, 其他都为正指标。理想值Ik是海洋经济可持续发展的目标参照值, 其具体确认标准应结合指标的属性、海洋经济可持续发展目标、海洋经济发展的实际情况予以确认。如各级政府有明确规划目标的, 直接采用规划目标;如理论值较易取得且和实际基本吻合的, 直接取理论值;如短期内理论值难以实现, 结合当地海洋经济发展情况确定;难以确定理论值时, 则可通过分析推算或实际调研确定。
4.2.3 海洋环境资源价值综合指数的确定
海洋环境资源价值综合指数可采用综合评分法计算求得, 其具体计算公式如下:
其中:Pk为其所在的二级指标权重;Rk为其所在的三级指标权重;Wi为四级指标权重;Vk为四级指标的评价值;P为海洋环境资源价值综合指数。
海洋环境资源价值综合指数P反映了海洋环境资源可持续发展的程度, 该指数为正指标, 结合前人研究成果, 该指标如大于0.7, 说明海洋环境资源具有可持续性, 指标数值越大, 说明当地海洋经济可持续发展的情况越好。
参考文献
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摘 要: 当前,微课已成为高校信息化资源建设的重点和热点。微课以短小精干的教学形式,越来越为大众所接受。微课的教学设计关系其能否成为学生学习的有效手段。如何确定微课的教学重点与难点,如何选择微课的教学内容,如何将微课制作得符合学生视觉听觉上的需要,针对这些问题,本文以《海洋水文气象保障案例分析—仁川登陆》微课设计和制作过程为案例,与大家分享微课制作的心得体会。
关键词: 微课 教学设计 案例分析
引言
微课是微课程的简称,是基于学校资源、教师能力与学生兴趣,以主题模块组织起来的相对独立与完整的小规模课程。随着网络和多媒体技术的发展,以及教育改革进程的深化,微课被赋予新的含义与特点。在广义上,微课被定义为按照新课程标准集教学实践要求,以教学多媒体为主要方式,体现教师在课堂教学过程中,以探究某个知识点或教学重点难点而展开的整合各种教学资源的活动。主题突出、内容精练、终端载体多样化、应用方便灵活是微课鲜明的特征。微课的这种特点和教学形式,决定了它必然与传统各种教学形式有很大的不同。
《海洋水文气象保障》是气象海洋学院海洋学本科专业的一门专业核心课程。其目的是通过本课程教学,使学员掌握海洋水文气象保障的基本知识和基本技能,了解海洋环境及其对舰船活动的影响,熟悉水文气象保障的基本原则、方法和特点,使学员毕业尽快胜任第一任职需要。该课程在教学过程中以案例式教学方法为主,即在基本概念和方法讲解清楚的基础上,利用丰富的相关案例,辅助学员理解课程重点,总结案例成功的经验和吸取失败教训,为毕业尽快胜任第一任职岗位服务。其中渡海登岛的水文气象保障是本门课程教学中的重点难点之一,为了帮助学员更好地理解掌握渡海登岛水文气象保障过程,同时丰富教学资源,教学组以仁川登陆水文气象保障为案例,设计制作了《海洋水文气象保障案例分析-仁川登陆》微课。本文详细介绍了该微课的设计和制作。
一、微课内容的选择与设计
微课教学手段的采用以提高教学效率为目的。微课的表现形式决定了其教学不能以大篇幅的发挥,详细说明的手段实现。因此,微课教学内容的选择和设计是决定微课能否成功的主要因素。
第一,微课教学资料的选择。微课中教学资料的选择是最重要的。要在10~15分钟内让学员掌握某个水文气象保障的知识点或学会某项保障技能,在微课教学内容选择上一定要非常典型,最好是学员都熟悉的经典作战案例,达到以最直观的方式激发学员学习微课兴趣的目的,并留下深刻的印象。经过认真筛选,结合教学过程中的实际条件,教学组确定以仁川登陆作战案例为蓝本,制作微课。微课主题选定后,教学组成员广泛收集关于仁川登陆的战场环境、作战过程、仁川港水文环境等相关文献、图片和视频资料。
第二,微课的开始。微课开始部分非常关键,应该在短时间内抓住学生的注意力,注意力的集中可以大大帮助学生提高学习效率。确定以仁川登陆保障为案例介绍渡海登陆保障的知识点和技能的教学内容后,以何种形式引入微课所要介绍的内容是教学组讨论的重要问题,经教学组认真讨论,确定以“字幕+配音”的方式在简单介绍仁川登陆背景下,引入微课程所要解决的问题。
第三,微课的衔接。微课各部分衔接对学生的知识过渡起到很大的引导作用,各部分之间应有确切的逻辑联系,并且不应跨度太大,而且相应的各部分可以采用一些重复的图片和文字,表明它们之间的过渡关系,从而使学生更轻松地接受新的学习内容。该微课在设计过程中尽量做到以问题为牵引,采用层层递进的方式使前后内容环环相扣、一气呵成。同时利用大量仁川登陆时的作战行动、人物图片和海洋要素变化图等图片资料,极大地丰富了微课内容。
第四,微课的收尾。微课的收尾是很有讲究的,一般来说,“微课”的收尾要快捷。收尾主要是总结“微课”,总结得好,可以使讲授的内容起到提纲挈领的作用,也可以达到画龙点睛的效果,使收尾快捷,给人一种舒坦的感觉,让人回味无穷。归纳本微课的知识要点,一定要干脆利落。本次微课收尾时,对渡海登岛作战水文气象保障的过程和方法进行总结,并提出“随着现代登陆作战工具的变化,有军事专家针对登陆作战时机选择提出了不同的意见,认为不一定要在高潮时登陆”。针对这个问题,让学生查阅资料,从水文气象保障角度论证该观点,从而学会辩证地思考水文气象保障中的问题。
本次微课采用案例式教学法组织教学,教学设计实施过程由以下五部分组成:
1.案例引入。
通过对仁川登陆作战背景的简单介绍,引入此堂微课要解决的问题。
1950年9月15日,朝鲜中部西海岸的小港口—仁川一夜之间成了全世界关注的焦点,那天联合国军500架舰载飞机,在夜幕的掩护下,飞临朝鲜半岛上空,同一时刻由7艘巡洋舰、32艘驱逐舰和86艘其他舰艇组成的特混庞大舰队突然抵临朝鲜西海岸,从凌晨5点开始,将2800多发炮弹以排山倒海之势倾泻到目标上,这个目标就是仁川港。在早上的6时27分,7万美军开始强行登陆,12个小时后,美军攻克仁川,这次行动就是代号为“烙铁行动”的仁川登陆。负责这次登陆的联合军司令,是在二次世界大战中立下赫赫战功的美国五星上将麦克阿瑟。登陆成功后,麦克阿瑟脸上露出了得意的神情,不仅是因为他登陆成功了,还因为他赌赢了,为什么说麦克阿瑟赌赢了呢?原因是全世界都认为麦克阿瑟选择在仁川登陆简直是疯了,因为仁川是公认的世界上最不适合登陆作战的港口之一。为什么仁川港是最不适合登陆的港口之一?美军水文气象部门又是如何保障部队成功登陆的?
2.设置疑问。
通过对当时作战背景的介绍,首先引出当时美军选择的三个登陆作战地点:群山港、元山、仁川。麦克阿瑟最终选择在仁川登陆,他肯定是从军事战略上进行考虑的,并不会过多考虑仁川的气象水文特征,那么从水文气象保障的角度出发,这三个港口哪个港口更适合登陆,仁川港究竟适合登陆吗?
通过该问题的设置,使学员明白海洋水文气象保障工作的定位和核心任务:海洋水文气象保障工作,是为军事战略服务的,不能决定军事战略,但可以影响军事战略,一旦军事战略确定以后,海洋水文气象保障工作就是要趋利避害,将海洋环境对作战的不利影响降到最低。
海洋水文气象保障工作如何做到趋利避害?首先要明白有哪些“利”和“害”。这个案例中的“利”和“害”分别是什么?通过该问题的设置,让学员学会登陆作战保障的切入点和如何实施登陆作战保障。
3.精讲。
针对学员的回答进行简单讲评后,从仁川港的地形、地质、潮汐等方面详细讲解,分析影响登陆作战应具备的气象水文条件。
从水文气象保障角度来看,仁川非常不适合登陆,但麦克阿瑟则认为,在仁川登陆可以达到军事战略目的。此外,在大家都认为最不适合登陆的地方登陆,往往可以达到出其不意的效果。由此展开,让学员明白水文保障的定位。
确定在仁川登录以后,如何实施水文气象保障,为军事战略服务?围绕这个问题,从计算仁川港的潮汐、收集的海温资料分析初步确定登陆日期,并结合海洋水文气象预报结果,确定最佳登陆日期,并根据潮汐特点,提出保障建议。其中提醒学员在以后工作中要注意收集敏感海域和重要航道的资料。
4.总结。
对本次微课内容进行总结,并针对现代战争的特点,提出不同登陆时机选择的观点供学员分析思考。
二、PPT的制作
微课中的PPT应以方便学生自学为主,因此,PPT张数和每张PPT上的文字描述不宜太多,应尽量以图表为主,避免因PPT张数和文字描述太多导致学生厌烦,从而失去学习兴趣的情况。本次微课PPT的制作秉持以下两个原则:
1.PPT画面保持清新淡雅。
很多PPT制作时为了使画面好看,采用了很多设计模板,加入了大量动画和其他元素,殊不知这样做以后,学生的注意力被背景画面和大量动画所分散,反而影响对内容的学习,因此,微课的PPT制作应以浅色背景为主,减少不必要的动画,避免学生受到不必要的干扰。
2.PPT内的文字应简练,最好做到一目了然。
PPT的文字越多,学生在学习时花在阅读文字的时间就越长,在这段时间内教师的引导基本不能达到应有的效果;相反,如果这段时间内学生注意力只在教师的讲授上,则文字就起不到作用,反映容易让学生产生视觉上的疲劳。因此,微课PPT的文字应该言简意赅,一定注意避免出现长篇大论让学生不知所措,从而感到厌烦。
三、微课视频制作
微课视频作为微课内容组成的核心要素,其制作与开发效果直接影响微课教学质量。微课视频制作方法很多,灵活多样。常见的有四种方法。一是“可汗方式”:可汗学院的制作方式,即电子黑板系统结合录屏软件。教师在电子触控板上选取各种颜色画笔,像在课堂上,一边讲解,一边在电子黑板上演示,通过录屏软件,制作完成10分钟左右的微课。教师不出现在视频课程中,视频呈现的是黑板上用彩色笔演示的过程;二是“软件式”:使用一些微课制作软件。如应用在Ipad上的制作微课软件Show Me、EduCreations和ExplainEverything等。Ipad的屏幕就是电子黑板,教师可以边讲解边做板书,电子板上的内容和教师的声音同时被记录下来,不需要学习任何技术就可以制作微课。三是“录课式”:录制真实课程,后期剪辑制作成10分钟左右的微课。使用摄像机或者录播教室,全程录制教师授课过程,再根据知识点多少剪辑成一个或者多个微课。四是“混合式”,与二维码、增强现实等技术结合,以便在线上指导学生,增强学生的社会临场感。通过融合电子白板、PPT、Flash、图片、视频等多种元素使教学内容更加生动形象,更好地实现教学目标。可以同时使用录屏软件、摄录教室、摄录机等,也可以根据教学需要加入一些表演、实景拍摄,教师制作微课时可充分发挥创意,不必拘泥于形式。此次微课视频制作过程中,根据学科特点,通过探索实践明确采用“录课式”方式进行视频制作。授课教师在录制现场,首先要用正常的语速在规定时间内讲完微课的教学内容。其次要有语言观念,用富有讲述性和启发性的语言,通俗、简洁、流畅地讲授教学内容。最后一定要避免低头看讲稿。拍摄现场,在镜头面前,教员可能会不适应,会紧张,生怕自己讲错,或有些动作不规范,不敢放开讲,影响授课效果。其实,这种担心和紧张是多余的,即使讲错了,或在授课过程中出现了不合适和不规范的动作,也可以通过后期剪辑,纠正或删除。微课录制、剪辑需要专业的人员,否则会使视频效果大打折扣,这就需要微课制作的教员做好充分的准备工作,否则,录制需要花费大量时间。本次微课架设了三台录像机,多个角度同时进行拍摄,共录制了两遍,后期与专业人员及时沟通,及时完成了剪辑配音。
结语
本文所述微课已经在实践中加以应用和推广,取得了较好的教学效果,并在大学组织的首次微课竞赛中获“二等奖”。
微课制作本身就是一个研究和学习的过程,一线教师在实际教学中把发现问题、分析问题、解决问题的过程制成微课,简单实用,本身就是教学反思的过程,能有效促进教师业务成长;微课作为翻转课堂的基础,能有力促进教师教学观念转变、教学方式变革和教学水平提高。
制作一堂好的微课,精致的拍摄剪辑技术固然重要,丰富的多媒体技术、颇具特色的教学内容和精心的教学设计都是必不可少的重要环节。总之,微课开发是一项系统工程,只有每个环节之间紧密配合、环环相扣,才能开发出抓人眼球、引人入胜、教育学效果俱佳的微课。
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