呂海濱，周立，張存勇

摘要：海洋數(shù)值模擬方向本科人才的培養(yǎng)日漸引起海洋教育家的重視。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，研究了課程的教學(xué)特色，教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生的基本技能得到明顯提高，學(xué)習(xí)興趣普遍增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育；海洋環(huán)境

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）24-0084-02

海洋數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)是一個(gè)國家科學(xué)與技術(shù)綜合國力的體現(xiàn)[1]，越來越受到各國的重視。目前海洋數(shù)值模擬方向的海洋科學(xué)人才匱乏，面對(duì)國內(nèi)高校本科生開設(shè)海洋環(huán)境數(shù)值模擬的課程很少，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都需要探索[2]。此外，建立一套行之有效的培養(yǎng)模式也是當(dāng)務(wù)之急。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)類專業(yè)的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，通過研究教學(xué)案例提高了學(xué)生的數(shù)值模擬技能，探討了海洋數(shù)值模擬方向海洋科學(xué)大類本科CDIO+CBE創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式

目前淮海工學(xué)院海洋科學(xué)大類培養(yǎng)是江蘇省“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，該大類包涵兩個(gè)海洋技術(shù)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)。為探索海洋科學(xué)大類培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，我們把共享地理信息系統(tǒng)專業(yè)能力本位教育（CBE）和海洋技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用能力（CDIO）教育理念融合，提出創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式，從而優(yōu)化配置共享資源，推動(dòng)多學(xué)科的相互交叉、滲透和融合。

二、課程教學(xué)內(nèi)容

我校測繪工程學(xué)院海洋技術(shù)系《海洋數(shù)值模擬》課程設(shè)為專業(yè)選修課，安排在第7學(xué)期，理論教學(xué)24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)[3]。授課內(nèi)容涵蓋了海洋數(shù)值建模的若干重要方面，從基本的守恒原理出發(fā)，探討了1D，2D，3D模擬中若干重要物理過程，真正體現(xiàn)了數(shù)值模型與海洋物理現(xiàn)象的統(tǒng)一。講解內(nèi)容如表1所示。

三、課程教學(xué)特色

目前類似課程《近海環(huán)境數(shù)值模擬》剛被列為中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)本科生的特色課程。國內(nèi)部分高校根據(jù)本校優(yōu)勢學(xué)科將計(jì)算流體力學(xué)等課程納入本科教學(xué)體系[4，5]，課程開設(shè)后，學(xué)生普遍反映較難[4]。

針對(duì)存在的問題，我們把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，注重講解海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)經(jīng)典方程及其物理意義，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，探討適合海洋科學(xué)大類本科學(xué)生《海洋數(shù)值模擬》課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。

四、學(xué)生能力展示

學(xué)生結(jié)合課堂教學(xué)，針對(duì)數(shù)字海洋這一熱點(diǎn)話題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了海州灣模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)如圖1。系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示。由于海洋數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性、海量性、多維性等特點(diǎn)，本系統(tǒng)是基于B/S的體系結(jié)構(gòu)，使用Silverlight插件，是跨瀏覽器、跨平臺(tái)的開發(fā)，越來越多的開發(fā)人員被這種高效開發(fā)工具所吸引。將海洋信息與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合是本系統(tǒng)的最大特色，以地圖的形式展現(xiàn)出來，更加直觀，并提供查詢服務(wù)。

通過《海洋數(shù)值模擬》的教學(xué)實(shí)踐，把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，教學(xué)模式基本得到學(xué)生的肯定，學(xué)習(xí)興趣濃厚了，收到良好的教學(xué)效果。后面我們會(huì)開發(fā)ICBE教學(xué)過程工程化管理的教學(xué)質(zhì)量保障體系，進(jìn)一步推動(dòng)教育教學(xué)改革向縱深發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬方利.海洋動(dòng)力環(huán)境要素?cái)?shù)值預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)[J].海洋開發(fā)與管理，2006，23（5）：59-60.

[2]張學(xué)慶，劉哲.以社會(huì)需求為導(dǎo)向進(jìn)行近海環(huán)境數(shù)值模擬課程教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)研究，2010，（5）：195.

[3]呂海濱.《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)的探索[J].地理空間信息，2012，（6）：170-171.

[4]毛軍，熊艷，薛琳.實(shí)施計(jì)算流體力學(xué)本科教學(xué)的可行性分析[J].高等建筑教育，2003，12（2）：46-52.

[5]毛軍，薛琳，熊艷.在本科力學(xué)課程中引入計(jì)算力學(xué)內(nèi)容的可行性分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，2（2）：54-59.

基金資助：江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目“基于多源信息強(qiáng)迫的海州灣水動(dòng)力高分辨率數(shù)值模擬研究”（12KJD170001）；連云港市科技計(jì)劃項(xiàng)目（SH1116）；2012年校級(jí)教學(xué)改革研究課題（XJG2012-3-19）；國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201211641006）。

作者簡介：呂海濱（1979-），男，講師，物理海洋學(xué)博士，研究方向：海洋遙感與數(shù)值模擬。endprint

摘要：海洋數(shù)值模擬方向本科人才的培養(yǎng)日漸引起海洋教育家的重視。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，研究了課程的教學(xué)特色，教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生的基本技能得到明顯提高，學(xué)習(xí)興趣普遍增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育；海洋環(huán)境

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）24-0084-02

海洋數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)是一個(gè)國家科學(xué)與技術(shù)綜合國力的體現(xiàn)[1]，越來越受到各國的重視。目前海洋數(shù)值模擬方向的海洋科學(xué)人才匱乏，面對(duì)國內(nèi)高校本科生開設(shè)海洋環(huán)境數(shù)值模擬的課程很少，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都需要探索[2]。此外，建立一套行之有效的培養(yǎng)模式也是當(dāng)務(wù)之急。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)類專業(yè)的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，通過研究教學(xué)案例提高了學(xué)生的數(shù)值模擬技能，探討了海洋數(shù)值模擬方向海洋科學(xué)大類本科CDIO+CBE創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式

目前淮海工學(xué)院海洋科學(xué)大類培養(yǎng)是江蘇省“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，該大類包涵兩個(gè)海洋技術(shù)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)。為探索海洋科學(xué)大類培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，我們把共享地理信息系統(tǒng)專業(yè)能力本位教育（CBE）和海洋技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用能力（CDIO）教育理念融合，提出創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式，從而優(yōu)化配置共享資源，推動(dòng)多學(xué)科的相互交叉、滲透和融合。

二、課程教學(xué)內(nèi)容

我校測繪工程學(xué)院海洋技術(shù)系《海洋數(shù)值模擬》課程設(shè)為專業(yè)選修課，安排在第7學(xué)期，理論教學(xué)24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)[3]。授課內(nèi)容涵蓋了海洋數(shù)值建模的若干重要方面，從基本的守恒原理出發(fā)，探討了1D，2D，3D模擬中若干重要物理過程，真正體現(xiàn)了數(shù)值模型與海洋物理現(xiàn)象的統(tǒng)一。講解內(nèi)容如表1所示。

三、課程教學(xué)特色

目前類似課程《近海環(huán)境數(shù)值模擬》剛被列為中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)本科生的特色課程。國內(nèi)部分高校根據(jù)本校優(yōu)勢學(xué)科將計(jì)算流體力學(xué)等課程納入本科教學(xué)體系[4，5]，課程開設(shè)后，學(xué)生普遍反映較難[4]。

針對(duì)存在的問題，我們把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，注重講解海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)經(jīng)典方程及其物理意義，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，探討適合海洋科學(xué)大類本科學(xué)生《海洋數(shù)值模擬》課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。

四、學(xué)生能力展示

學(xué)生結(jié)合課堂教學(xué)，針對(duì)數(shù)字海洋這一熱點(diǎn)話題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了海州灣模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)如圖1。系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示。由于海洋數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性、海量性、多維性等特點(diǎn)，本系統(tǒng)是基于B/S的體系結(jié)構(gòu)，使用Silverlight插件，是跨瀏覽器、跨平臺(tái)的開發(fā)，越來越多的開發(fā)人員被這種高效開發(fā)工具所吸引。將海洋信息與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合是本系統(tǒng)的最大特色，以地圖的形式展現(xiàn)出來，更加直觀，并提供查詢服務(wù)。

通過《海洋數(shù)值模擬》的教學(xué)實(shí)踐，把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，教學(xué)模式基本得到學(xué)生的肯定，學(xué)習(xí)興趣濃厚了，收到良好的教學(xué)效果。后面我們會(huì)開發(fā)ICBE教學(xué)過程工程化管理的教學(xué)質(zhì)量保障體系，進(jìn)一步推動(dòng)教育教學(xué)改革向縱深發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬方利.海洋動(dòng)力環(huán)境要素?cái)?shù)值預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)[J].海洋開發(fā)與管理，2006，23（5）：59-60.

[2]張學(xué)慶，劉哲.以社會(huì)需求為導(dǎo)向進(jìn)行近海環(huán)境數(shù)值模擬課程教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)研究，2010，（5）：195.

[3]呂海濱.《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)的探索[J].地理空間信息，2012，（6）：170-171.

[4]毛軍，熊艷，薛琳.實(shí)施計(jì)算流體力學(xué)本科教學(xué)的可行性分析[J].高等建筑教育，2003，12（2）：46-52.

[5]毛軍，薛琳，熊艷.在本科力學(xué)課程中引入計(jì)算力學(xué)內(nèi)容的可行性分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，2（2）：54-59.

基金資助：江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目“基于多源信息強(qiáng)迫的海州灣水動(dòng)力高分辨率數(shù)值模擬研究”（12KJD170001）；連云港市科技計(jì)劃項(xiàng)目（SH1116）；2012年校級(jí)教學(xué)改革研究課題（XJG2012-3-19）；國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201211641006）。

作者簡介：呂海濱（1979-），男，講師，物理海洋學(xué)博士，研究方向：海洋遙感與數(shù)值模擬。endprint

摘要：海洋數(shù)值模擬方向本科人才的培養(yǎng)日漸引起海洋教育家的重視。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，研究了課程的教學(xué)特色，教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生的基本技能得到明顯提高，學(xué)習(xí)興趣普遍增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育；海洋環(huán)境

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）24-0084-02

海洋數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)是一個(gè)國家科學(xué)與技術(shù)綜合國力的體現(xiàn)[1]，越來越受到各國的重視。目前海洋數(shù)值模擬方向的海洋科學(xué)人才匱乏，面對(duì)國內(nèi)高校本科生開設(shè)海洋環(huán)境數(shù)值模擬的課程很少，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都需要探索[2]。此外，建立一套行之有效的培養(yǎng)模式也是當(dāng)務(wù)之急。本文把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，以培養(yǎng)海洋科學(xué)類專業(yè)的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，以研究海洋環(huán)境動(dòng)力機(jī)制為導(dǎo)向，通過研究教學(xué)案例提高了學(xué)生的數(shù)值模擬技能，探討了海洋數(shù)值模擬方向海洋科學(xué)大類本科CDIO+CBE創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式

目前淮海工學(xué)院海洋科學(xué)大類培養(yǎng)是江蘇省“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，該大類包涵兩個(gè)海洋技術(shù)和地理信息系統(tǒng)專業(yè)。為探索海洋科學(xué)大類培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，我們把共享地理信息系統(tǒng)專業(yè)能力本位教育（CBE）和海洋技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用能力（CDIO）教育理念融合，提出創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式，從而優(yōu)化配置共享資源，推動(dòng)多學(xué)科的相互交叉、滲透和融合。

二、課程教學(xué)內(nèi)容

我校測繪工程學(xué)院海洋技術(shù)系《海洋數(shù)值模擬》課程設(shè)為專業(yè)選修課，安排在第7學(xué)期，理論教學(xué)24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)[3]。授課內(nèi)容涵蓋了海洋數(shù)值建模的若干重要方面，從基本的守恒原理出發(fā)，探討了1D，2D，3D模擬中若干重要物理過程，真正體現(xiàn)了數(shù)值模型與海洋物理現(xiàn)象的統(tǒng)一。講解內(nèi)容如表1所示。

三、課程教學(xué)特色

目前類似課程《近海環(huán)境數(shù)值模擬》剛被列為中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)本科生的特色課程。國內(nèi)部分高校根據(jù)本校優(yōu)勢學(xué)科將計(jì)算流體力學(xué)等課程納入本科教學(xué)體系[4，5]，課程開設(shè)后，學(xué)生普遍反映較難[4]。

針對(duì)存在的問題，我們把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，注重講解海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)經(jīng)典方程及其物理意義，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)值模擬技能為目標(biāo)，探討適合海洋科學(xué)大類本科學(xué)生《海洋數(shù)值模擬》課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法。

四、學(xué)生能力展示

學(xué)生結(jié)合課堂教學(xué)，針對(duì)數(shù)字海洋這一熱點(diǎn)話題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了海州灣模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)如圖1。系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示。由于海洋數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性、海量性、多維性等特點(diǎn)，本系統(tǒng)是基于B/S的體系結(jié)構(gòu)，使用Silverlight插件，是跨瀏覽器、跨平臺(tái)的開發(fā)，越來越多的開發(fā)人員被這種高效開發(fā)工具所吸引。將海洋信息與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合是本系統(tǒng)的最大特色，以地圖的形式展現(xiàn)出來，更加直觀，并提供查詢服務(wù)。

通過《海洋數(shù)值模擬》的教學(xué)實(shí)踐，把創(chuàng)新應(yīng)用能力本位教育（ICBE=CDIO+CBE）新模式與《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)相結(jié)合，教學(xué)模式基本得到學(xué)生的肯定，學(xué)習(xí)興趣濃厚了，收到良好的教學(xué)效果。后面我們會(huì)開發(fā)ICBE教學(xué)過程工程化管理的教學(xué)質(zhì)量保障體系，進(jìn)一步推動(dòng)教育教學(xué)改革向縱深發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬方利.海洋動(dòng)力環(huán)境要素?cái)?shù)值預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)[J].海洋開發(fā)與管理，2006，23（5）：59-60.

[2]張學(xué)慶，劉哲.以社會(huì)需求為導(dǎo)向進(jìn)行近海環(huán)境數(shù)值模擬課程教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)研究，2010，（5）：195.

[3]呂海濱.《海洋數(shù)值模擬》課程建設(shè)的探索[J].地理空間信息，2012，（6）：170-171.

[4]毛軍，熊艷，薛琳.實(shí)施計(jì)算流體力學(xué)本科教學(xué)的可行性分析[J].高等建筑教育，2003，12（2）：46-52.

[5]毛軍，薛琳，熊艷.在本科力學(xué)課程中引入計(jì)算力學(xué)內(nèi)容的可行性分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，2（2）：54-59.

基金資助：江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目“基于多源信息強(qiáng)迫的海州灣水動(dòng)力高分辨率數(shù)值模擬研究”（12KJD170001）；連云港市科技計(jì)劃項(xiàng)目（SH1116）；2012年校級(jí)教學(xué)改革研究課題（XJG2012-3-19）；國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201211641006）。

作者簡介：呂海濱（1979-），男，講師，物理海洋學(xué)博士，研究方向：海洋遙感與數(shù)值模擬。endprint