目前海洋工程平台设计过程中，经常存在这样一种问题，当一个专业的模型数据发生修改且未及时反馈到其他专业去时，这就导致了其他专业的模型出现问题。海洋工程装备制造企业期望提高目前各专业的自动化设计程度，包括开孔、补孔、现场开孔和开孔变更以及板材余料的管理和模型信息的检查，以提高各专业内部、专业之间的协同性，使得数据及时同步更新共享，整个信息的流动减少依靠设计人员人工的书面报告类沟通的过程。
2协同设计组织分析
大型海洋工程装备的研制过程通常分为初步设计、详细设计、生产设计和制造等4个阶段，各个阶段涉及到大量的部门和专业。协同设计过程中各部门之间的联动如表1所示。为了使产品的式样、配合性、装配性、品质等问题早期发现、早期解决，提高图纸正确率。在开发设计阶段，船体、管系、舾装、电气、制造等相关人员聚到一起，共同探讨图纸问题并实施对策，以谋求品质水平提高及后工程对应方法。
3协同设计情景分析
以初步设计阶段为例，如图1所示，海洋工程装备企业作为主制造商，根据市场调研和需求进行产品开发立项，开发团队通过信息收集、分析，提出创意和初步方案。结合企业自身实际情况和产品功能特点，进行产品分解，寻找合作伙伴，主制造商确定设计要求和主要参数，供应商需要确认是否满足企业所提出的设计要求和主要参数，经确认后，主制造商需要分析现有技术难点和产品成本，以及是否开发产品平台。通过线上与供应商讨论技术难点解决方案和产品成本是否满足要求，最后确定是否有必要开发产品平台方案。之后主制造商企业研发部门进行草图设计并与设计院、供应商、客户反复沟通，修正设计。
4协同设计层次分析
层次分析法是将每个大系统逐步分成小系统，主要是挖掘每个子系统过程中的任务都会对各个参与专业人员进行交叉，通过细分任务，可以找到任务之间的关系，各个专业人员之间的关系，最终通过各个相关专业的协同交互使得资源互补。经层次分析，在海洋工程装备研制中各个专业的协同属于“多项目—多层次”协同。以船体开孔为例，项目、各专业人员、产品任务层次之间的结构关系如图2所示，从纵向看同一个专业（例如管系专业），参与电缆管道图、查询与套料、开补孔、现场开孔、开孔变更等任务；从横向来看，某一子任务也可能由多个专业共同完成（例如，任务开补孔由管系、船体、舾装共同实现）。可得到如下4个协同要素，即协同对象、协同场所、协同者、协同时间。1）协同对象。协同项目需要处理的信息包括：各专业的计划、审核执行情况、时间和建议、资源利用情况、库存情况等。2）协同场所。各专业通过协同平台进行TRI⁃BON模型数据交互，主要采用3种工作方式，包括虚拟的集中工作方式、中立协同工作方式或者简单的工作包交换工作方式等。船体专业人员需在完整的项目执行期内始终与其他专业人员保持紧密联系，形成真正的虚拟专业联盟，并以船体专业为核心，建立集中式项目管理平台。各专业采用物理集中或者虚拟集中的方式与管理平台相连，船体专业人员、舾装专业人员、管系专业人员之间可对相关数据和信息来直接访问，从名义上来集中工作。该协同方式具有高效率、高安全性的优势。当船体开孔进入详细设计阶段后，不需要船体专业时刻与舾装管系等专业保持紧密联系，采用中立的协同工作方式以满足各专业间协同的需要，以便基于虚拟的项目管理平台实现。总部提供协同平台，各专业访问平台，船体、舾装、管系等专业之间数据与信息不直接交互，通过信息平台数据库的更新实现生产设计中各专业协同。这需要协同双方在协同之前定义数据/信息接口，并保证进行的数据包双方都可读取。3）协同者。舾装、管系、船体、电装等专业人员由于责任不同，相互之间的制约合作关系各不相同，故通过互动沟通平台来交流，使整个项目“和谐”运作。4）协同时间。在船体开孔的生产设计阶段中管系、船体、舾装、电装等专业的协同下完成协议图中的分段工序图、板材套料图、开孔加强图、电缆管道图，各种管理信息文件，例如：前期资料整理和系统配置；板材登记、查询与套料，出报表；开孔计划、开补孔、现场开孔、开孔变更，最后出图纸，并通过平台进行数据模型交互。
5协同设计互动分析
UML（UnifiedModelingLanguage）分析图通过将协同过程的场景活动详细的描述出来，画出与之相对应的序列图，从中取出事件或者活动的执行主角、信息传递方向等信息，结合后续协同信息流分析，可以构建出完整的协同应用场景。以船体开孔过程为例，抽取出各专业协同化的本质属性，即本体由项目信息、协同流程、组织机构及文档组成。部门分为专业类型、专业角色以及专业层级。协同流程的本体则由计划、活动、协同过程状态和协同过程流组成。计划的安排囊括了内部计划、协同计划、时间节点；活动为组成任务的各个基本活动单元，包括如图3所示：矩形上方输入信息、矩形下方输出信息、上级活动和本活动细节以及活动发生的先后次序。当开孔计划存在着问题（比如遗漏孔）或者孔的位置出现错误等要进行开孔变更或者补孔时，协同设计互动如图4所示。在规定期限内船体专业根据管系、电装、舾装等专业要求的预开孔和预加强原则和相关信息，驳回舾装专业的开孔计划，舾装专业需要进行检查并且重新申请补孔计划或者开孔变更计划，与此同时还要通知管系、电装等专业。船体专业人员对申请补孔计划或者开孔变更计划进行确认，并更新信息平台中的Tribon模型信息。最终信息更新后反馈给各专业。通过平台获取开孔信息后，各专业进行活动间所依存关系的沟通并获得反馈，优先是信息传递到协同项目管理平台，其次接受信息并处理信息，通常方法是确认或者拒绝、删除或者更改，最后把信息更新给所有需求专业人员。
6示例验证
以船体零部件设计数据同步为例，船体零部件数据功能可以同步指定分段的船体零部件数据到系统中间数据库，以完成以下任务：1）根据分段或模块号，从Tribon系统中将最新的船体零部件数据同步至数据库中，系统自动生成新版本；2）根据搜索条件，查询最新版本的船体零部件数据；3）支持船体零部件数据的导出功能。【船体零部件数据】同步的操作步骤如下：1）从“系统目录”->“设计数据同步”进入【船体零部件数据】界面（见图5）；2）在图5所示“同步信息”区域中，选择需要同步的零部件模块名或分段号；3）如图6所示，在弹出的“分段及模块”筛选器窗口中，可通过模糊查询，快速检索到具体的模块名或分段号，如：输入“10%”可检索出以“10”开头的所有模块名或分段号。根据搜索出来的结果，点击具体的模块名或分段号，同时“分段及模块”筛选器窗口将自动关闭，返回到【船体零部件数据】界面；4）在【同步船体零部件数据】界面中（见图7），即可看到已选择的分段或模块，然后再点击【同步船体零部件数据】按钮，将Tribon系统中符合要求的最新船体零部件数据同步到协同设计平台中。5）若数据同步成功，如图8所示，则在【船体零部件数据】界面中可查看已同步成功的数据，统将自动生成新版本，同时还将本次同步的数据和上次版本进行对比，在“调整标记”中记录其变更状态。
7结束语
1海洋资源勘探开发
海底蕴藏着丰富的石油、天然气、矿物质等资源。地球埋藏的石油约30%位于海底的地壳中，储量大约1300亿t，因此，海洋资源勘探开发意义重大。在当今全球资源匮乏的情况下，开发海洋资源成为许多沿海国家的新选择。随着对海洋资源的勘探开发，海洋环境对材料的腐蚀问题受到越来越多的关注。海洋资源勘探开发成本高，一旦发生腐蚀，造成的损失必然很大。耐蚀性优异的钛材已经成为海洋资源勘探开发的重要材料，应用范围广泛。
1.1勘探开采平台一般情况下，海上石油开采平台生物污染引起的结构件腐蚀是相当严重的，美国一家公司在开采平台上使用了钛管制成的长套管，对平台上的部位进行保护，取得了良好的效果。北海石油平台上热交换器已采用了钛管。由于钛耐酸性（含硫）原油和海水的腐蚀，在油和气的冷却系统中也使用了钛装置。在海洋平台上用钛管做闭式循环发动机的冷凝管和换热管，开采平台上的泵、阀、管件及配件等采用钛制品后，大大减少了维修工作量，提高了开采效率。此外，采油平台支柱、绳索支架等装置也可使用重量轻、耐蚀性好的钛材制造。
1.2提升装置在海洋和大陆油气开采系统中，原油采油提升装置的接头设计较复杂，关键性的部位如采油提升管底部与采油井口之间的接头、采油提升管的弯曲和挠曲部分、提升管等均宜采用钛材制造。在深海钻探中采用钛制海底石油提升管以及采油预应力管接头、夹具及配件等。
1.3钻井杆与传统的钢杆比较，钛合金杆的垂直深度可达9200米，而钢杆的垂直深度6100米，使用钛杆可以降低杆的提拉力30%，显著降低扭矩30%～40%。美国RMI公司为ConocoNorwayInc.提供的钛合金钻井杆，已成功应用于数十口油井，节省系统成本40%。
1.4泵、阀及管道海洋勘探开发工程中的泵（如深井泵和离心泵）、阀采用钛材后大大提高了设备的使用寿命，效果良好。海水管道系统是海底石油开采不可缺少的部分，由于钛对海水具有很高的耐蚀性，其使用寿命为钢系的10倍，因此，从成本、寿命综合考虑，使用钛管系是经济的。海底开采石油用的高压油管已经采用了钛材，目的在减轻重量、降低成本和避免破坏，取得了显著的经济效益。
1.5其它钛在海上石油天然气勘探和开采中的应用部位还包括灭火系统、锚定系统管道、海水管道系统、增压管道、取样室、泥浆钻探助推器、水下安全阀门等。此外，钛材还是大型浮式原油和天然气贮存基地建设工程用首选材料。
2海水淡化
淡水约占地球水资源的3%，目前有许多国家的饮水来自海水淡化，美国和日本在海水淡化装置用钛方面处于领先地位。美国哈维铝公司在维尔京群岛建设的一座海水淡化工厂，其热导管全部采用壁厚0.7mm无缝钛管，约24t，日处理海水能力为184万m3。另一家美国公司在南太平洋海岸建造的大型海水淡化工厂的蒸发器和海水加热器全部采用了钛材，用钛量约400t。日本是开发钛在海水淡化装置应用较早的国家。日本松岛碳矿株式会社建成了2650t/d海水淡化设备。该装置的通风凝结器及喷射压气机的传热管和管板均用钛材制造，使用后没发生过因腐蚀导致的故障。日本除了在本国建造海水淡化工厂外，还大力拓展海外市场，基本垄断了中东国家海水淡化用钛市场。所涉及的用钛装置主要有热交换器、冷凝器和管路系统，所使用的材料主要为纯钛薄壁焊接钛管。如日本一家公司为沙特阿拉伯建造日产淡水3万t的蒸馏法海水淡化装置10台，用钛管3200t。我国天津大港电厂于1987年引进两套日产淡水3000t的海水淡化装置，其热交换器中使用了Φ16×0.6×1840mm的钛焊接管。山东黄岛电厂也建成了一座日产淡水3000t的海水淡化装置，10个热交换器共用Φ19×0.5×4220mm的钛焊管2200支，重1.25t。
3深潜器
深潜器是一种可以潜入水下一定深度，完成某些特定工作的装置，体现着一个国家的综合技术实力，可用于军事、科研、海洋开发、深海打捞以及救生等。目前，中国已成为世界上第五个掌握5000米以上载人深潜技术的国家。深潜器的耐压壳体一般均采用钛合金制造。美国在60年代建造而后经过改造可潜6100m的Seacliff深潜器，其耐压壳使用了Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo合金。法国建造的SM97耐压壳使用了Ti-6Al-4V合金。我国制造的“蛟龙”号载人潜水器在2010年完成3759m海试后，于2011年在深度5180m的位置正式开始海底作业工作。“蛟龙”号设计深度为世界第一的7000m，工作范围可覆盖全球海洋区域的99.8%，其耐压壳体也采用Ti-6Al-4V合金制造。
二、钛在海洋工程领域应用的发展趋势
2011年8月，中国了《海洋工程装备产业创新发展战略（2011-2020）》，明确提出了“海洋工程装备是开发利用海洋资源的物质和技术基础，是中国当前加快培育和发展的战略性新兴产业”。钛材作为海洋工程装备重要材料，必然迎来极大的发展机遇。
2.1油气开采设备用钛海洋环境对海洋工程材料有很多特殊要求，高强、轻质、耐海水腐蚀的钛材已成为未来海洋工程设备的重要材料。我国计划将钻探水深由500m提升到3000m，自主开发油田水深由200多m增加到2000多m，铺管水深由150m增加到2200m。要达到这样的技术水平，油气开采设备如超大型钛钻杆、锥形接头、输油管等必然采用大量的钛材制造。根据规划，我国未来3～5年将建设70个左右的海上石油钻井平台，仅一个海上石油钻井平台用钛量就可以达到1500～2000t。因此，油气勘探与开采领域是未来钛合金应用的一个十分巨大和有潜力的市场。
2.2海水淡化装置用钛海水淡化装置使用大量钛材。我国许多城市饮用水缺乏，需要通过海水淡化解决家庭用水问题，且工业生产及发电对海水淡化用水量也持续增长。按国家沿海城市规划，未来海水淡化能力需求将达200～260万t/d。因此，未来海水淡化及滨海电站市场将成为钛应用的一个重要市场，发展空间巨大，前景广阔。
2.3海军装备用钛我国海军装备与发达国家相比还比较落后，为了加强我国的国防实力，国家加大了对海军装备的投资，许多新项目正在研制之中，如新型驱逐舰、潜艇、深海运载工具、探测器、深海空间站等，质轻、高强、耐蚀的钛金属被作为关键构件的首选材料，预计未来需求十分巨大。
2.4海洋能源利用装备用钛海洋能作为可再生新型能源已列入国家电力发展规划，并在分步实施中。近海风力资源为陆地风力资源的3倍，利用近海风力发电有着很大发展空间，这必将推动钛材在这一领域的应用。
三、展望
关键词：物理海洋学 学科建设 课程设置 人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.021
1 物理海洋学的专业特点
进入新世纪以来，随着国家海洋战略地位的确立，涉海科学专业在国内高校中迅速发展壮大。物理海洋学作为海洋科学专业下属重要二级学科，也得到越来越多关注。对比一组数据可以发现：在上个世纪，全国所有高校中只有青岛海洋大学和厦门大学开设有物理海洋学的相关课程;而进入新世纪，先后有上海海洋大学，大连海洋大学，广东海洋大学，中山大学，华东师范大学，南京信息工程大学等多所高等院校看办了相关院系和学科，使得从事物理海洋学教学科研任务的岗位数量大大增加。应该承认，数量的简单增加并不意味着质量的快速提升。尤其对于国内大多数涉海专业的院校而言，物理海洋学还是一个新兴的专业，无论是师资力量，课程设置，还是人才培养模式都还有许多值得改进的地方。本文就是结合我们多年从事物理海洋学教学科研的工作经历，对该学科的课程设置和人才培养方面的问题进行探讨。
物理海洋学主要关注海洋中的动力过程，更确切地说，就是从物理学的角度研究和分析海水的作用力，海水的运动，海水的热（温度）盐（盐度）密（密度）场结构、以及伴随海水运动而产生的各种形式的物质交换、动量交换、能量的交换等。如果说海洋学的研究对象是人类和生物赖以生存生活的海洋环境的话，那么物理海洋学的研究对象就是海洋环境中的物理过程。实际上，海洋中物理过程的不是孤立存在的，它与地球的天气气候变化、与海洋中物质能量的输送转移、与海岸和海底地貌的侵蚀演化，与海洋生物的生存生活方式、以及与海洋的交通运输和军事活动等都有密切的联系。从学科角度讲，物理海洋学主要关注四个方面的科学问题，即海洋的热盐结构（水文特征）、海水的宏观运动（海流波浪潮汐）、海-气相互作用和海洋湍流（海水的混合）。
2 课程设置
物理海洋学的学科特点就是从物理的角度认识海洋和运用数学的手段研究海洋，因此加强学生在数学物理方面的知识积累对于完成后续专业课的学习就显得非常重要。在课程设置上首先要有针对性地加强数学物理基础的培养，在大学一二年级时要保证开设足够学时的和数学物理内容相关的基础课，如高等数学，线性代数，概率论数理统计，数学无理方程，复变函数和几分变换，微分方程，多元统计分析，数学建模，大学物理，大学物理实验，理论力学，流体力学，流体力学试验等，帮助学生尽快熟悉和掌握如何运用数学物理手段研究问题分析问题。
计算机是研究海洋的一个重要手段，尤其是在海量数据的处理和动力过程的模拟方面都离不开计算机的应用，因此加强计算机编程技能的教和学也是本专业学生培养的基本要求。就本科阶段而言，我们认为C++，Fortran和Matlab三种程序语言设计是学生必须掌握的。其中C++是面向对象的程序设计语言，可以帮助学生熟悉和了解程序设计方面基本知识;Fortran是计算语言，目前国际上通用海洋动力模型都是用Fortran开发实现的，是学生掌握海洋模型模拟动力过程的基本手段;Matlab最强大的功能在于数据的可视化，因此在海洋数据处理方面发挥重要作用。与计算机语言密切相关的后续课程包括计算方法，计算流体力学，海洋数据处理和可视化，海洋数值模型，海洋要素计算与预报课程设计等。这些后续课程实际上就是运用已掌握的计算机语言去研究海洋认识海洋。
3 人才培养和就业前景
物理海洋学的主要研究手段有三种，即现场调查，理论分析和数值计算。实际上，本专业学生的培养目标就是使其能够掌握研究海洋的这些手段。因此，无论是设置的课程还是培养的模式都是服务于上述目标的。对于数理基础较好的学生可按照基础研究型的方向进行培养，重视数学物理基础和海洋理论知识的培养;对于动手能力强的学生可按实际应用模式培养，重视海洋观测仪器设备和计算机应用方面的培养。
物理海洋学是海洋科学的重要基础学科，因此该学科毕业生的就业领域涉及到与海洋相关的各行各业，如海洋渔业（海水养殖和捕捞）、海洋制药以及保健品开发、海盐化工、潮汐波浪能发电、海水化学元素提取、海洋采矿，海洋石油天然气开采、海洋交通运输、滨海旅游、海水淡化、海洋景观、以及新兴的海洋空间利用等。正是由于物理海洋学学科方向牵涉面大而且就业领域广泛，因此该学科的毕业生也成为涉海单位急需有用的人才。此外，物理海洋学专业的毕业生就业领域还可涵盖其他许多行业，因为物理海洋学本身就是一门涵盖面非常宽的学科。该专业经受过海洋科学研究的训练，具有较强的自学能力和独立工作的业务能力，主要到高等院校、科研机构、国家海洋局及其所属业务单位、地方海洋局、交通部、海军有关部门等从事科研、教学和管理工作。正由于物理海洋学专业学生具有较为广阔的就业前景，这就更增添了为社会培养不同领域不同方向合格专业人才的必要性和紧迫性。
4 结论
本文主要介绍了物理海洋学的学科特点， 并针对理论和实际应用并重的学科属性，进一步分析了完善课程设置和培养合格人才的举措，希望本文的讨论对于促进新兴涉海院校在物理海洋学专业的发展起到一定的作用，从而满足国家海洋战略的客观要求。
参考文献：
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[2]冯士，李凤岐，李少菁.海洋科学导论[M].高等教育出版社，1999.
作者简介：刘浩（1972-），男，博士，副教授，主要从事物理海洋学方面的教学和科研工作，上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306
关键词：海洋行政管理 课程教学 内容体系 建构
一、引言
我国在新时期适时推出了海洋发展战略，制定了海洋事业、海洋人才发展战略规划。为了对接国家海洋发展战略，各高校，特别是海洋类高校，纷纷设立涉海类专业及在其他专业设立海洋通识课程，扩展大学生的海洋视野。国内海洋类高校的学科布局一般都有海洋技术、海洋科学、海洋渔业科学与技术等涉海类专业，另外还有行政管理、农林经济管理、物流管理、工商管理、信息管理等管理类专业。国内海洋类高校的发展定位一般都是国内或国际一流海洋特色大学，打出 “海洋特色牌”，以期实现海洋特色定位下的理、工、农、文、经、管、法多学科协调发展的格局。所以，为了适应海洋大开发的新形势及海洋类高校的特色战略定位，在涉海类专业、管理类专业乃至其他相关专业开设《海洋行政管理》通识课程具有重要意义。而欲开出《海洋行政管理》课程，建构该课程的教学内容体系则是其中的重要一环。
二、前期研究综述
通过期刊网以“海洋行政管理”为题名和关键词检索后发现，目前已经发表的论文有60篇左右，研究内容可做如下归纳：一是奠基于其他专业之上的海洋行政管理研究。探索在行政管理专业内开设海洋科技、海洋法、海洋管理等课程，把行政管理专业办成具有“海洋行政管理”特色的专业。二是作为特色研究学科的海洋行政管理研究。探讨海洋行政管理的公共性、外部性、利益主体的多元性特征，并把学科体系归纳为海洋职能、海洋制度、海洋决策、海洋实施、海洋财政、海洋伦理等。梳理现有海洋行政管理学科体系的争论分野，并提出海洋行政管理学理论体系构建原则，如工具性原则、差异性原则、系统化原则、生态化原则，并对学科体系进行宏观架构，探讨其概念、理论基础、管理理念、管理主体、行为工具、管理实践等问题。提出以行政管理理论体系为基础，在适应海洋实践活动规律、海洋行政管理历史经验的基础上，建构海洋行政管理学科体系。三是海洋行政管理体制研究。一些学者在分析了现有海洋行政管理体制弊端的基础上，沿着决策权和执行权相分离的思路，建构了分散管理、统一执法，以及决策部门、执行部门和信息部门相互合作、相互制约的海洋行政管理宏观体制。探讨我国海洋行政管理体制发展历史的路径依赖，职能配置交叉重叠与多头管理等问题及其克服。四是海洋行政管理某一领域的研究。对于海洋石油勘探开发、海洋倾废、海底电缆、管道、海域使用等进行海洋执法监察的研究;提升海洋行政管理促进海洋经济发展的研究;提升地方海域管理水平的研究;海洋行政管理的法制化研究;海洋发展战略的研究。
前期学者对于海洋行政管理问题的研究内容非常丰富，视角多元，具有一定的深度和广度。但对于海洋行政管理作为一门课程来看，其内容体系如何建构？其内涵和外延如何界分？遵循怎样的逻辑？这些问题尚无学者研究，本文的研究是对上述问题的解答。尽管如此，学者们的前期研究成果，为本文的研究提供了素材和支撑。
三、研究方法与设计
《海洋行政管理》课程教学内容框架体系的厘定，采用以下研究方法：（1）深度访谈法;（2）文献研究法;（3）比较研究法;（4）头脑风暴法。在研究设计上，由于《海洋行政管理》课程教学针对的对象为管理类和涉海类专业的学生，课程定位为涉海类专业、管理类专业的海洋通识课，在学科归属上又属于管理学科，同时在研究题域上又具有海洋的特殊性，所以在研究设计上必须考虑两个维度，即“管理”的维度和“海洋”的维度。另外，由于海洋行政管理具有公共性，所以还需要考虑一个维度，那就是“公共性”的维度。
四、研究结论
《海洋行政管理》课程教学内容体系的框定，可以从海洋行政管理与私营部门管理、公共行政管理的比较，沿着管理的属性、公共的属性、海洋的属性三个维度着手建构。公共行政管理与私营部门管理的共同点在于两者都遵循管理的逻辑，履行计划、组织、指挥、协调、控制等基本职能，在一般职能的履行上两者是重合的。两者的不同点在于公共行政管理还具有公共性，追求公共利益。从概念的内涵与外延来看，海洋行政管理是公共行政管理的一个子集，只是公共行政管理众多领域中的其中一个题域。所以，海洋行政管理既具有管理的属性，也具有公共的属性，还具有海洋的属性。与私营部门管理相比，它具有私营部门管理不具有的公共性;与公共行政管理相比，它又拘囿于海洋的特有属性。
循此理路，首先，《海洋行政管理》课程内容体系的设计必须遵循管理的逻辑，计划、组织、指挥、协调、控制五大职能须在内容体系中融入，包含管理主体、管理客体、战略规划等内容。其次，《海洋行政管理》课程内容体系的设计还必须遵循公共的逻辑，考虑其政治性和公共利益的追求，教学内容涵括海洋立法、执法、司法体系，以及海洋环境等公共产品的维护。最后，《海洋行政管理》课程内容体系的设计还必须遵循海洋的逻辑，教学内容涵盖海域功能区划、海岛管理、海洋权益维护等海洋特色属性条块知识体系。
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《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。
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。
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关键词： 双语教学 环境科学导论 创新能力本位教育 教学改革
引言
教育部于2001年8月印发了《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》，鼓励高校“积极推动使用英语等外语进行教学”，各高等学校各专业纷纷开设了双语课程。经过十多年的努力与发展，我国高校双语课的开课数量均有大幅度提高。虽然各个高校对双语教学的重视程度和投入力度不断加大，但是受到教师、教材及学生英语水平等众多因素的限制，我国高校双语课的教学质量和效果仍然存在有待提高的空间。为了切实提高双语课程的教学质量，让学生以中文理念掌握专业知识的同时，从英文思维角度掌握同样的专业知识，有必要从教师、教材、学生、教学模式等方面全方位开展专业基础课或专业课（专业选修课）的双语教学改革研究，从质和量的角度全面提高课程的双语教学水平。鉴于此，我们对海洋资源开发技术专业的《环境科学导论》课程实行了双语教学试点改革，将ICBE教学模式应用到《环境科学导论》双语课程教学过程中，探索该模式如何应用到双语教学中，构建最优的双语教学模式，培养学生使用英文理解及表达相关专业知识的能力，同时提高学生的创新意识和创新应用能力。
1.ICBE教学新模式
CBE（Competency-Based Education）即能力本位教育，是一种以能力培养为中心的教育模式，强调学生“做中学“，并通过学生在相关技能或活动上的表现来评价教学和学习效果。依据海洋资源开发技术专业培养计划的特点，以及当下创新意识和能力的培养要求，将能力本位教育（CBE）和创新相融合，提出一种全新的教学新模式ICBE（Innovation and Competency-Based Education），将ICBE教学模式贯穿教学整个环节，从而探索出一套适合海洋资源开发技术专业学生学习“环境科学导论”（双语）课程的教学体系。
2.厘清“环境科学导论”教学改革目标
作为海洋资源开发技术专业的入门学科，“环境科学导论”是引导学生接触和认识本专业的指明灯，为学生的后期专业主干课程和专业拓展课程的学习奠定基础，因此，课程的重要性不言而喻。海洋资源开发技术专业旨在培养具有在海洋油气资源勘探与开发、风能（兼顾海洋能）开发技术，以及在海洋资源开发过程中环境管理、保护与监测修复方面的技能，能在科研机构、高等学校、企事业单位及行政部门等从事科研、教学、海洋环境立体监测与生态修复、海洋环境保护和管理等工作的高级专门人才，要运用地学、测绘科学与技术、物理海洋学、工程学、数学及环境学、地球物理学等多种学科的知识。“环境科学导论”作为海洋资源开发技术专业的一门专业基础课程，内容涉及面广，因此教学改革需要结合整个专业的培养目标，厘清“环境科学导论”开展双语教学的重要性，同时要明确双语教学改革的目标是让学生能从两种语言角度掌握专业学科知识；达到增加学生专业词汇量，提高学生口语表达能力的双重目的。
3.基于ICBE教学模式的“环境科学导论”（双语）教学改革实践
3.1“环境科学导论”（双语）教材改革
对现有海洋资源开发技术专业在校生的英语水平进行广泛调查，结果表明：海洋资源开发技术专业的学生大多数都是第一志愿考进淮海工学院，海洋资源开发技术专业是他们的第一志愿专业。因此，他们的英语基础较好，在第二学年四级通过率平均达到90%。而“环境科学导论”课程在培养计划中安排在第四学期，绝大多数学生的英语水平完全能胜任该课程的双语教学。经过两年中文教材授课发现，第二语言在双语教学过程中的体现度不够，学生在了解当前国际前沿知识、提高专业词汇量和英语口语水平方面存在不同程度的不足。因此，2014年授课时，选用全英文教材“Introduction to Environmental Science”，该教材是国际上比较经典的环境科学导论英文书籍，书中各个章节语法较为简单，容易理解；每章最后面还有小结，容易掌握每章重点。
3.2“环境科学导论”（双语）教学内容改革
“环境科学导论”主要运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题，形成与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。在教学过程中，由于课程学时所限（32学时），不可能讲授所有相关知识，因此就因材施教。根据海洋资源环境开发技术专业学生的关注点和培养方向，有针对性地进行详略选择，尽量做重要教学知识点的专题讲授，突出海洋环境科学中的重点、热点和难点。表1列出了2014年新修订的环境科学导论教学大纲中的讲授内容。这些内容在讲解过程中主要侧重海洋方面，尤其海洋在能量流和物质流中的重要作用，海洋生态系统与环境的变化、海岸带人口的变化对海洋经济的影响、海洋在水循环中的重要角色、温室效应、大气污染、废物倾倒、濒临物种、海岸带土地利用格局变化，以及如何保持海洋环境的健康和可持续发展。当然，随着科学与技术的进步与快速发展，原有教学内容章节中列举的案例已无法匹配当前的环境科学发展，因此教学过程中，案例及最新发展趋势均需要通过互联网、期刊、书籍、微信等方式，将新的环境污染问题案例、新的应对海洋环境问题的理论和技术搬到课堂，从而吸收学生的注意力，激发学生的学习热情，同时培养学生对海洋资源开发技术专业的认识度，增强专业学习与研究的信心。
表1 “环境科学导论”所授内容一览表
3.3“环境科学导论”（双语）教学过程跟踪检测改革
《环境科学导论》自开课以来，课程考核主要包括两大方面，一是平时成绩，占总评的30%，二是期末考试成绩，占总评的70%。平时成绩主要依据课堂考勤和平时作业来评定，且平时作业一般都来自于教材，并无任何难度。因此，这样的考核方式忽略了学生的学习过程，仅仅强调了学生的学习结果。针对教学考核问题，在《环境科学导论》双语教学过程中，为体现学生的学习过程，我们采用阶段性测验的手段跟踪检测学生平时学习情况和对已学内容的掌握程度。通过一学期的试验，结果表明：绝大部分学生对《环境科学导论》这门课在思想上引起了足够的重视；养成了课前预习和课后复习的良好学习习惯；也更好地掌握了环境科学领域的常用专业词汇和常用的语言表达方式。
3.4“环境科学导论”（双语）教学方法改革
在《环境科学导论》双语教学过程中，能否处理好教与学之间的关系对课程教学的成功起着极其重要的作用。作为海洋资源开发技术专业的一门专业基础课，除了让学生了解和掌握环境学基础知识和理论之外，还需要让学生侧重了解海洋环境科学的基本知识理论；增强学生对日益严重的海洋环境问题的关注，以及对“蓝色海洋”环境保护的参与和海洋环境立体监测的重要性。通过理论与实践相结合的教学，让同学们意识到海洋环境保护的重要性，激发其对海洋资源开发技术专业学习的动力，培养出全面、创新、有责任感的新型海洋环保人才。
3.4.1合理布局多媒体和板书教学比例
当前，高等学校的课堂已经进入多媒体教学时代。很多老师已经彻底遗忘传统的“板书”教学，而有些青年教师由于缺乏“板书”练习，黑板字不堪入眼。绝对的多媒体和绝对的“板书”教学都让学生生厌，如何合理布局多媒体和板书教学之间的比例，对教学效果有很大的推动作用。《环境科学导论》是一门理论性很强的学科，在介绍一些通过数学模型和图形来表述的理论知识，我们可以采用多媒体手段，用声音和动态的图像演示理论知识形成的整个过程，形象又直观，学生比较容易接受。《环境科学导论》双语教学过程中，专业环境科学词汇选择“板书”形式使学生加深对这些词汇的认识和拼写。
3.4.2互动式教学
在《环境科学导论》双语教学过程中，通过教学内容组织、最新研究专题报告、案例分析等方式，将学生分成若干学习小组，利用课余时间查阅文献、制作PPT，并在讨论课上由每个小组讲解，营造一种师生平等交流、无缝沟通的学习氛围。讨论课上，每个小组上台双语演讲，其他同学双语提问，教师适当点评，为学生提供创新型的学习空间和环境。实践表明，这种教学方法深受学生点赞，增强了学生的主动参与，激发了学生自主学习热情，提高了学生查阅文献的能力，提高了学生制作PPT的水平，还大大提高了学生的口语水平。
3.4.3理论与实践紧密结合
课堂教学对于“环境科学导论（双语）”教学的重要性不言而喻。除课堂教学外，该课程教学还引入一些野外参与和环境行动、环境竞赛参与等方式，促进课堂教学与实践教学的紧密结合，进一步展示“环境科学导论（双语）”课程教学方法改革的成效。在授课期间，我带学生参观连云港市环境监测中心和资源环境保护处，了解这两单位在海洋环境保护、资源开发和环境监测方面的在研项目和日常工作，进一步增强学生对海洋资源开发技术专业学习的信心。课堂之外，我经常鼓励学生积极参与各种海洋环境保护的社会实践活动，海资121学生组织的2015年暑期社会实践“蓝色海洋，保护环境”活动被评为省级优秀实践活动。海资131学生积极参加江苏省环境保护大赛，也取得了较好的名次。一些学生在参与这些与海洋环境保护密切相关的社会实践过程中，充分认识环境问题的存在性、实际解决途径及资源开发与环境保护之间的平衡性，深刻实现了实践和理论的有效结合，为今后学习海洋环境监测与保护方向技能打下了坚实基础。
3.5“环境科学导论”（双语）教学的共享平台构建
受课题经费的限制，课题组成员主要利用QQ群构建《环境科学导论》双语教学的共享平台，在该群的共享文件中，主要包含“环境科学导论”（双语）教学的基本材料如教学大纲，课程进程表及考核说明等；“环境科学导论”（双语）教学的授课材料如教学PPT（以PDF格式上传）、全英文教材的扫描电子版、课外阅读材料等；“环境科学导论”（双语）教学的互动教学材料如分组情况、专题研究报告或国内外网站、制作PPT技巧、国内外环境科学导论相关开放或精品课程视频等材料。学生可随时下载群共享中的文件资料；也可以针对某一问题，随时与我沟通、交流，开展网络互动教学。基于QQ群构建的“环境科学导论”双语教学的共享平台为师生在课余时间进行网络零距离互动学习提供了一种很好的交流平台。在这种网络平台中，老师与学生之间、组员与组员之间的交流变得十分方便，加快了学生学习速度，也增强了学生之间的友谊。
4.“环境科学导论”双语教学改革效果评估
以上提出的《环境科学导论》双语教学的教学改革方案自2014年教学大纲开始修订之日起实施，将全英文教材选用和教学内容的设计在修订的教学大纲中完全体现；此外，考核方式还体现了教学过程检测的重要性。在2014-2015学年第二学期，对于海洋资源开发技术专业2013级学生开设“环境科学导论（双语）”课程，在有限的课时中，通过多媒体与板书相结合、互动式教学、阶段性测验、理论与实践相结合（参观实习、暑期社会实践和竞赛等活动）的教学改革实施，效果显著，成绩斐然。期末总评统计结果表明：本班学生成绩在80分以上的比例占到了82.15%。此外，针对“环境科学导论（双语）”教学改革，我做了一份详细的调查问卷，让每位学生参与问卷调查，结果表明：班级有71.4%的学生已过英语四级，35.7%的学生已过英语六级，89.3%的学生都认为“环境科学导论”这门课有必要开设双语课；82.14%的学生认为“环境科学导论”（双语）选用的教材合适，71.43%的学生同意“环境科学导论（双语）”设置阶段性测验，71.43%的学生认为教师在“环境科学导论（双语）”教学过程中合理设计板书与多媒体教学的比例；64.3%的学生喜欢教师设计的学生分组、查阅文献、PPT制作、双语演讲等教学改革环节；100%的学生都喜欢教师为这门课设置的参观实习；82.14%的学生很满意教师对该课程期末考试试卷的考核方式改革；17.86%的学生参加过环境类的社会实践或竞赛。以上数据表明：这些教学改革措施产生了较好的教学效果。
综合分析学生对“环境科学导论（双语）”教学改革的建议，结果显示：教学改革建议共分为三类，第一类是师资英语水平能力有待提高；第二类是关于“环境科学导论（双语）”课程课时增加问题；第三类是关于“环境科学导论（双语）”全英文教材中的专业词汇问题。双语教师不仅要具有较高的外语水平，能够用外语流利讲解双语课程，还需掌握环境科学方面的专业知识。担任“环境科学导论（双语）”教学的专业课教师往往英语口语表达能力有待加强。“环境科学导论（双语）”课程课时为32，一般8周就结课；学生在短短8周时间里需要掌握课内的理论知识和教材中的环境专业词汇量，课后完成的工作量非常大，占用学生太多课余时间。
结语
“环境科学导论”双语教学在海洋资源开发技术专业培养计划中是唯一的一门双语教学课程，一切都在不断的探索和摸索中，还有待更多的教育者进行实践和探讨。实施双语教学是实现高等教育国际化，面向现代化、面向未来、面向世界的复合型人才的有效途径。在淮海工学院这样一个普通高校实施《环境科学导论》双语教学过程中，需通过更多教育者的教学研究与实践，以期建立一套规范的双语教学模式，从教学大纲的编写、原版教材的引进、双语教师的培养，到教学方法的更新完善、考核方式的认定。
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