海洋環(huán)境風(fēng)險分析人才培養(yǎng)與課程體系建設(shè)

洪梅，史劍，張永垂，汪洋，汪楊駿，張韌

（國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院海洋科學(xué)與技術(shù)系，江蘇南京 211101）

為了把我們國家建設(shè)成為海洋強國，各高校對于海洋專業(yè)設(shè)置越來越重視，因此海洋環(huán)境風(fēng)險分析應(yīng)運而生，成為非常必需的教學(xué)內(nèi)容。該專業(yè)如何進行人才培養(yǎng)和設(shè)置課程體系，對于該領(lǐng)域的科學(xué)研究與工程技術(shù)工作者非常重要。海洋環(huán)境風(fēng)險評估的核心課程如何建設(shè)，很多大學(xué)如北京師范大學(xué)、東北師范大學(xué)都開設(shè)了類似課程。合理的課程體系設(shè)置對于掌握海洋環(huán)境風(fēng)險評估的理論框架、進一步學(xué)習(xí)該領(lǐng)域的新技術(shù)、新理論與新方法等具有重要意義。

按照高層次人才的培養(yǎng)目標，通過本專業(yè)課程體系學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解氣象、水文要素對海洋環(huán)境的影響，較系統(tǒng)地掌握常用風(fēng)險評估方法的算法原理和使用范圍以及海洋環(huán)境風(fēng)險評估的基本思路和技術(shù)構(gòu)架。培養(yǎng)研究生運用風(fēng)險評估理論解決海洋環(huán)境影響評估問題的建模能力，提高分析和解決實際問題的能力，為學(xué)生盡快適應(yīng)工作崗位和實踐作用需求奠定基礎(chǔ)?？陀^分析和定量評估大氣海洋環(huán)境要素對海洋環(huán)境的影響是氣象水文保障的重要內(nèi)容之一，如何將風(fēng)險分析的理論和方法應(yīng)用到海洋環(huán)境保障中去是一個亟待解決的問題[1]。通過人才培養(yǎng)和設(shè)置課程體系，使學(xué)生了解風(fēng)險分析的基本理論與方法，掌握海洋環(huán)境保障風(fēng)險分析評價體系、風(fēng)險評估建模技術(shù)和風(fēng)險區(qū)劃方法，使學(xué)生論文選題和研究內(nèi)容更貼近實際現(xiàn)實需求。

一、主要解決的教學(xué)問題

創(chuàng)新發(fā)展了海洋環(huán)境風(fēng)險分析人才培養(yǎng)體系，提出了海洋環(huán)境風(fēng)險定義和概念模型，開展了海洋環(huán)境風(fēng)險感知、風(fēng)險評估、風(fēng)險決策、風(fēng)險管理與應(yīng)急響應(yīng)課程設(shè)置、教材編寫以及實驗平臺建設(shè)。開設(shè)本科生和研究生課程和在線課程，編寫出版專著和教材，研制課程實驗教學(xué)軟件，與任職崗位緊密結(jié)合，進一步解決軍事需求緊、課程內(nèi)涵新、參考素材少和專業(yè)課程與崗位任職、教學(xué)內(nèi)容與服務(wù)定位銜接等問題，填補了我國海洋環(huán)境風(fēng)險分析應(yīng)用領(lǐng)域人才培養(yǎng)空白[2]。

二、人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)的理論依據(jù)

1.指導(dǎo)學(xué)科規(guī)劃和統(tǒng)籌團隊建設(shè)。以“海洋環(huán)境風(fēng)險分析”為建設(shè)發(fā)展方向，注重學(xué)科交叉、優(yōu)化學(xué)緣結(jié)構(gòu)，教學(xué)團隊包含氣象、海洋、風(fēng)險分析、軍事運籌、地緣人文等專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，有效支撐了學(xué)科人才培養(yǎng)體系。

2.促進學(xué)科傳承和創(chuàng)新驅(qū)動結(jié)合。既傳承大氣、海洋科學(xué)與風(fēng)險理論等學(xué)科體系，又針對現(xiàn)代戰(zhàn)爭特點和海洋環(huán)境保障需求，拓展新概念、新理論、新方法、新技術(shù)，形成特色鮮明的海洋環(huán)境風(fēng)險分析品牌。

3.協(xié)同專業(yè)基礎(chǔ)與社會應(yīng)用深度融合。協(xié)同以專業(yè)基礎(chǔ)為支撐、以軍事需求為牽引的深度融合，凝聚學(xué)科重心和教學(xué)內(nèi)涵，打造學(xué)科交叉優(yōu)勢方向。

4.鼓勵團隊創(chuàng)新、營造學(xué)術(shù)氛圍。引入創(chuàng)新機制和激勵手段，營造百家爭鳴學(xué)術(shù)氛圍，提升團隊教學(xué)能力、科學(xué)素質(zhì)和綜合實力。

三、人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)的主要方法

1.風(fēng)險概念的引出和定義。基于海洋環(huán)境的風(fēng)險特性，引入和闡述風(fēng)險概念、風(fēng)險內(nèi)涵及其理論體系和研究方法，通過學(xué)科交叉融合，催生新理念、拓展新思維、構(gòu)建新知識、衍生新領(lǐng)域。2.風(fēng)險分析體系與概念模型。以海洋環(huán)境保障為目標牽引，針對性構(gòu)建海洋風(fēng)險分析的理論模型和技術(shù)體系。包括：海洋環(huán)境風(fēng)險感知、風(fēng)險評估、風(fēng)險預(yù)警、風(fēng)險管理、風(fēng)險決策等環(huán)節(jié)，形成海洋環(huán)境保障特色方向。3.教學(xué)技能和實踐環(huán)節(jié)。以海洋環(huán)境保障需求和學(xué)生的任職能力培養(yǎng)為牽引，科學(xué)設(shè)計知識技能培養(yǎng)和教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，包括案例剖析、仿真建模、場景想定等，提升學(xué)員學(xué)以致用意識和動手實踐能力。

四、具體教學(xué)內(nèi)容和方法的改進措施

（一）教學(xué)內(nèi)容與實際工作相結(jié)合

基于海洋環(huán)境的風(fēng)險特性，引入和闡述風(fēng)險概念、風(fēng)險內(nèi)涵及其理論體系和研究方法，通過學(xué)科交叉融合，催生新理念、拓展新思維、構(gòu)建新知識、衍生新領(lǐng)域。比如給學(xué)生介紹清楚風(fēng)險評估方法與實際應(yīng)用這部分內(nèi)容時候，可以從以下內(nèi)容入手講解：弄懂線性風(fēng)險評估含義及線性風(fēng)險評估模型的算法原理，了解非線性風(fēng)險評估思想以及運用目標和條件；掌握模糊風(fēng)險評價法的基本原理和算法模型，熟悉海洋環(huán)境對艦載直升機起降與搜救評估建模過程，了解信息不完備信息系統(tǒng)的知識獲取原理和評估方法思想[3-4]。

（二）教學(xué)內(nèi)容與工作崗位需要相適應(yīng)

當前，工作崗位更加需要鮮明的指向性，以海洋環(huán)境保障為目標牽引，針對性構(gòu)建海洋風(fēng)險分析的理論模型和技術(shù)體系。包括：海洋環(huán)境風(fēng)險感知、風(fēng)險評估、風(fēng)險預(yù)警、風(fēng)險管理、風(fēng)險決策等環(huán)節(jié)，形成海洋環(huán)境保障特色方向。海洋環(huán)境保障的特色教學(xué)內(nèi)容應(yīng)貼近崗位任職需要，緊密結(jié)合實際工作中的重點、難點、熱點問題，構(gòu)建更加具有針對性的教學(xué)內(nèi)容，重視海洋環(huán)境影響仿真等實習(xí)課，海洋水文氣象保障等實踐性課程。以海洋環(huán)境保障需求和學(xué)員的任職能力培養(yǎng)為牽引，科學(xué)設(shè)計知識技能培養(yǎng)和教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，包括：案例剖析、仿真建模、場景想定等，提升學(xué)員學(xué)以致用意識和動手實踐能力[5]。

比如給學(xué)生設(shè)置“基于云重心方法的海洋環(huán)境評估”的實驗，此實驗主要使研究生掌握云重心在海洋環(huán)境評估中的應(yīng)用，是整個課程的核心章節(jié)。通過組織學(xué)生閱讀相關(guān)的文獻資料和上機操作，使研究生理解云模型和云重心的評判步驟，掌握基于云重心的評估方法，掌握海洋環(huán)境的云模型及其評價指標體系，算出加權(quán)偏離度。鼓勵學(xué)生靈活運用云重心評估方法進行海洋環(huán)境的評估試驗，將結(jié)果輸入云發(fā)生器得出評價結(jié)果。實驗結(jié)果表明，該方法簡單易行，可操作性強，為海洋環(huán)境評估提供了一種較好的途徑，讓學(xué)生徹底弄懂云重心在海洋環(huán)境評估中的應(yīng)用。

（三）教學(xué)方法嘗試“層次”教育訓(xùn)練模式等新型方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是“灌輸式”為主，已經(jīng)越來越不符合實際的需要，也被學(xué)生所嫌棄。準備引入“層次”教育訓(xùn)練模式、案例式、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)方法，采用引導(dǎo)、啟發(fā)、研究、討論、問題驅(qū)動等多種形式，充分發(fā)揮學(xué)員的主體作用，激發(fā)每個學(xué)員的特長和潛能，培養(yǎng)學(xué)員的想象力和創(chuàng)新能力。具體的創(chuàng)新教學(xué)方法可以進行如下開展：

1.采用“層次”教育訓(xùn)練模式

準備嘗試“層次”教育訓(xùn)練模式，鼓勵良性競爭，按照其綜合評分對其劃分A、B、C小組，根據(jù)不同層次的接受能力，因材施教，并且鼓勵小組之間學(xué)員滾動制。這樣可以更好地調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。

2.采用分組匯報，翻轉(zhuǎn)課堂的新興組織形式

課堂的組織形式采取分組匯報、翻轉(zhuǎn)課堂的形式，這樣可以讓學(xué)生通過，展示自己、表現(xiàn)自己更好地取得獲得感，也可以進一步激發(fā)他們對于學(xué)習(xí)的興趣，讓他們在做“小教員”的過程中獲取成功的體驗，激發(fā)和保持學(xué)生的進取心和創(chuàng)新精神。

3.真實案例牽引，提升任職崗位業(yè)務(wù)能力

比如上氣候變化與海洋區(qū)域響應(yīng)課程，可以以PAPA站點浮標和潛標等學(xué)員所關(guān)心的真實案例為核心，提煉真實海洋環(huán)境要素的分析預(yù)報關(guān)鍵環(huán)節(jié)，讓學(xué)員用PAPA站點資料數(shù)據(jù)來真實地完成一次海洋環(huán)境要素等資料的分析處理過程。基于我們研發(fā)的風(fēng)險評估和區(qū)劃系統(tǒng)來進行海洋環(huán)境的風(fēng)險評估和區(qū)劃，提高學(xué)員的任職能力，讓學(xué)員們學(xué)以致用，將來更加適應(yīng)第一任職崗位的需要。

五、課程體系建設(shè)的主要創(chuàng)新點

（一）需求牽引、聚焦實踐

課程體系建設(shè)是針對多樣化人才對海洋環(huán)境保障客觀、定量、協(xié)同需求凝練的新興領(lǐng)域和特色方向，是對傳統(tǒng)保障人才培養(yǎng)模式的拓展和延伸，具有面向社會、聚焦實踐的鮮明特色。通過本課題研究，探索教育轉(zhuǎn)型應(yīng)強化面向社會的服務(wù)意識的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)出能更加適應(yīng)社會、具有良好的科學(xué)素質(zhì)的人才，科學(xué)研究應(yīng)更加面向社會的需要[6-8]。

（二）科技引領(lǐng)、提升內(nèi)涵

將海洋環(huán)境保障與大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、風(fēng)險理論、軍事運籌和人工智能等新興技術(shù)相結(jié)合，形成以海洋風(fēng)險為內(nèi)核的前沿科技與社會應(yīng)用深度融合，提升了長期困擾大氣海洋人才培養(yǎng)中的“專業(yè)知識講授+軍事影響介紹”等淺層次認知教學(xué)模式。

（三）交叉融合、體系創(chuàng)新

構(gòu)建了地理信息、氣象水文等自然環(huán)境和政治軍事、社會人文等地緣環(huán)境綜合風(fēng)險體系，體現(xiàn)了自然學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢互補，拓展了海洋環(huán)境中自然科學(xué)與人文科學(xué)的交叉融合。

（四）厚實基礎(chǔ)、強化實踐

注重理論內(nèi)涵和技術(shù)基礎(chǔ)，強化案例教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)，應(yīng)用場景面向社會需求和社會熱點。對專業(yè)教育與崗位任職中的“兩股道、兩張皮”等社會反應(yīng)強烈的人才培養(yǎng)弊病進行探索創(chuàng)新。

六、課程體系建設(shè)的主要成果

（一）“海洋環(huán)境風(fēng)險分析”課程體系建設(shè)的主要成果

通過海洋環(huán)境風(fēng)險分析項目的培育，旨在引入風(fēng)險分析理論和方法，融合、拓展傳統(tǒng)的氣象、海洋等環(huán)境保障學(xué)科的研究方向和教學(xué)內(nèi)容，作為海洋環(huán)境保障新領(lǐng)域，面向氣象、海洋和空間天氣專業(yè)本科以及相關(guān)方向的碩士研究生開設(shè)相關(guān)課程。在課程體系構(gòu)建過程中，采用統(tǒng)籌學(xué)科規(guī)劃和團隊建設(shè)、傳承和創(chuàng)新相結(jié)合、基礎(chǔ)與應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展、注重體制創(chuàng)新、營造學(xué)術(shù)環(huán)境等方法來積極開展和實施[9]。

（二）《海洋環(huán)境風(fēng)險分析》教材建設(shè)的主要成果

課程體系和教材包括：風(fēng)險分析理論和方法、海洋環(huán)境風(fēng)險概念模型、海洋環(huán)境風(fēng)險識別、風(fēng)險評價指標體系、風(fēng)險評估建模、風(fēng)險管理與防范以及案例分析、風(fēng)險區(qū)劃實驗仿真等。使教材能夠彌補傳統(tǒng)海洋環(huán)境與實踐應(yīng)用脫節(jié)的教學(xué)短板、拓展學(xué)生保障視野和業(yè)務(wù)技能，海洋環(huán)境保障科學(xué)、客觀、定量的要求，使課程學(xué)習(xí)管用、實用、好用，使學(xué)生任職崗位培養(yǎng)更貼近實際需求。主要采用風(fēng)險理論與風(fēng)險概念相結(jié)合，海洋環(huán)境風(fēng)險分析體系和概念模型相結(jié)合，知識技能和實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合等方法來開展教材建設(shè)。出版了《南海-印度洋海域海洋環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)急響應(yīng)》《海洋環(huán)境特征診斷與海上軍事活動風(fēng)險評估》《氣候變化與國家海洋戰(zhàn)略安全-影響與風(fēng)險估計》三本專著，發(fā)表了8篇相關(guān)教學(xué)論文，得到了國內(nèi)外相關(guān)專家的認可。

（三）海洋環(huán)境風(fēng)險分析相關(guān)專業(yè)方向的人才培養(yǎng)

在海洋環(huán)境風(fēng)險分析課程體系和教材建設(shè)的基礎(chǔ)上，完成人教學(xué)團隊也積極開展相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)，通過海洋環(huán)境風(fēng)險分析的教學(xué)和課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能將風(fēng)險分析理論和評估方法運用于氣象、海洋保障業(yè)務(wù)工作。完成人教學(xué)團隊培養(yǎng)了相關(guān)方向的研究生7名，其中有兩名博士研究生獲得校級博士優(yōu)秀論文獎勵，指導(dǎo)研究生獲全國研究生數(shù)學(xué)建模一等獎9項、二等獎16項；指導(dǎo)了本科生畢業(yè)設(shè)計15人次。