海洋环境风险分析人才培养与课程体系建设

洪梅，史剑，张永垂，汪洋，汪杨骏，张韧

（国防科技大学气象海洋学院海洋科学与技术系，江苏南京 211101）

为了把我们国家建设成为海洋强国，各高校对于海洋专业设置越来越重视，因此海洋环境风险分析应运而生，成为非常必需的教学内容。该专业如何进行人才培养和设置课程体系，对于该领域的科学研究与工程技术工作者非常重要。海洋环境风险评估的核心课程如何建设，很多大学如北京师范大学、东北师范大学都开设了类似课程。合理的课程体系设置对于掌握海洋环境风险评估的理论框架、进一步学习该领域的新技术、新理论与新方法等具有重要意义。

按照高层次人才的培养目标，通过本专业课程体系学习，使学员了解气象、水文要素对海洋环境的影响，较系统地掌握常用风险评估方法的算法原理和使用范围以及海洋环境风险评估的基本思路和技术构架。培养研究生运用风险评估理论解决海洋环境影响评估问题的建模能力，提高分析和解决实际问题的能力，为学生尽快适应工作岗位和实践作用需求奠定基础。客观分析和定量评估大气海洋环境要素对海洋环境的影响是气象水文保障的重要内容之一，如何将风险分析的理论和方法应用到海洋环境保障中去是一个亟待解决的问题[1]。通过人才培养和设置课程体系，使学生了解风险分析的基本理论与方法，掌握海洋环境保障风险分析评价体系、风险评估建模技术和风险区划方法，使学生论文选题和研究内容更贴近实际现实需求。

一、主要解决的教学问题

创新发展了海洋环境风险分析人才培养体系，提出了海洋环境风险定义和概念模型，开展了海洋环境风险感知、风险评估、风险决策、风险管理与应急响应课程设置、教材编写以及实验平台建设。开设本科生和研究生课程和在线课程，编写出版专著和教材，研制课程实验教学软件，与任职岗位紧密结合，进一步解决军事需求紧、课程内涵新、参考素材少和专业课程与岗位任职、教学内容与服务定位衔接等问题，填补了我国海洋环境风险分析应用领域人才培养空白[2]。

二、人才培养和课程体系建设的理论依据

1.指导学科规划和统筹团队建设。以“海洋环境风险分析”为建设发展方向，注重学科交叉、优化学缘结构，教学团队包含气象、海洋、风险分析、军事运筹、地缘人文等专业知识结构，有效支撑了学科人才培养体系。

2.促进学科传承和创新驱动结合。既传承大气、海洋科学与风险理论等学科体系，又针对现代战争特点和海洋环境保障需求，拓展新概念、新理论、新方法、新技术，形成特色鲜明的海洋环境风险分析品牌。

3.协同专业基础与社会应用深度融合。协同以专业基础为支撑、以军事需求为牵引的深度融合，凝聚学科重心和教学内涵，打造学科交叉优势方向。

4.鼓励团队创新、营造学术氛围。引入创新机制和激励手段，营造百家争鸣学术氛围，提升团队教学能力、科学素质和综合实力。

三、人才培养和课程体系建设的主要方法

1.风险概念的引出和定义。基于海洋环境的风险特性，引入和阐述风险概念、风险内涵及其理论体系和研究方法，通过学科交叉融合，催生新理念、拓展新思维、构建新知识、衍生新领域。2.风险分析体系与概念模型。以海洋环境保障为目标牵引，针对性构建海洋风险分析的理论模型和技术体系。包括：海洋环境风险感知、风险评估、风险预警、风险管理、风险决策等环节，形成海洋环境保障特色方向。3.教学技能和实践环节。以海洋环境保障需求和学生的任职能力培养为牵引，科学设计知识技能培养和教学实践环节，包括案例剖析、仿真建模、场景想定等，提升学员学以致用意识和动手实践能力。

四、具体教学内容和方法的改进措施

（一）教学内容与实际工作相结合

基于海洋环境的风险特性，引入和阐述风险概念、风险内涵及其理论体系和研究方法，通过学科交叉融合，催生新理念、拓展新思维、构建新知识、衍生新领域。比如给学生介绍清楚风险评估方法与实际应用这部分内容时候，可以从以下内容入手讲解：弄懂线性风险评估含义及线性风险评估模型的算法原理，了解非线性风险评估思想以及运用目标和条件；掌握模糊风险评价法的基本原理和算法模型，熟悉海洋环境对舰载直升机起降与搜救评估建模过程，了解信息不完备信息系统的知识获取原理和评估方法思想[3-4]。

（二）教学内容与工作岗位需要相适应

当前，工作岗位更加需要鲜明的指向性，以海洋环境保障为目标牵引，针对性构建海洋风险分析的理论模型和技术体系。包括：海洋环境风险感知、风险评估、风险预警、风险管理、风险决策等环节，形成海洋环境保障特色方向。海洋环境保障的特色教学内容应贴近岗位任职需要，紧密结合实际工作中的重点、难点、热点问题，构建更加具有针对性的教学内容，重视海洋环境影响仿真等实习课，海洋水文气象保障等实践性课程。以海洋环境保障需求和学员的任职能力培养为牵引，科学设计知识技能培养和教学实践环节，包括：案例剖析、仿真建模、场景想定等，提升学员学以致用意识和动手实践能力[5]。

比如给学生设置“基于云重心方法的海洋环境评估”的实验，此实验主要使研究生掌握云重心在海洋环境评估中的应用，是整个课程的核心章节。通过组织学生阅读相关的文献资料和上机操作，使研究生理解云模型和云重心的评判步骤，掌握基于云重心的评估方法，掌握海洋环境的云模型及其评价指标体系，算出加权偏离度。鼓励学生灵活运用云重心评估方法进行海洋环境的评估试验，将结果输入云发生器得出评价结果。实验结果表明，该方法简单易行，可操作性强，为海洋环境评估提供了一种较好的途径，让学生彻底弄懂云重心在海洋环境评估中的应用。

（三）教学方法尝试“层次”教育训练模式等新型方法

传统的教学方法主要是“灌输式”为主，已经越来越不符合实际的需要，也被学生所嫌弃。准备引入“层次”教育训练模式、案例式、翻转课堂等新型教学方法，采用引导、启发、研究、讨论、问题驱动等多种形式，充分发挥学员的主体作用，激发每个学员的特长和潜能，培养学员的想象力和创新能力。具体的创新教学方法可以进行如下开展：

1.采用“层次”教育训练模式

准备尝试“层次”教育训练模式，鼓励良性竞争，按照其综合评分对其划分A、B、C小组，根据不同层次的接受能力，因材施教，并且鼓励小组之间学员滚动制。这样可以更好地调动学生们的学习积极性。

2.采用分组汇报，翻转课堂的新兴组织形式

课堂的组织形式采取分组汇报、翻转课堂的形式，这样可以让学生通过，展示自己、表现自己更好地取得获得感，也可以进一步激发他们对于学习的兴趣，让他们在做“小教员”的过程中获取成功的体验，激发和保持学生的进取心和创新精神。

3.真实案例牵引，提升任职岗位业务能力

比如上气候变化与海洋区域响应课程，可以以PAPA站点浮标和潜标等学员所关心的真实案例为核心，提炼真实海洋环境要素的分析预报关键环节，让学员用PAPA站点资料数据来真实地完成一次海洋环境要素等资料的分析处理过程。基于我们研发的风险评估和区划系统来进行海洋环境的风险评估和区划，提高学员的任职能力，让学员们学以致用，将来更加适应第一任职岗位的需要。

五、课程体系建设的主要创新点

（一）需求牵引、聚焦实践

课程体系建设是针对多样化人才对海洋环境保障客观、定量、协同需求凝练的新兴领域和特色方向，是对传统保障人才培养模式的拓展和延伸，具有面向社会、聚焦实践的鲜明特色。通过本课题研究，探索教育转型应强化面向社会的服务意识的教学内容，培养出能更加适应社会、具有良好的科学素质的人才，科学研究应更加面向社会的需要[6-8]。

（二）科技引领、提升内涵

将海洋环境保障与大气科学、海洋科学、风险理论、军事运筹和人工智能等新兴技术相结合，形成以海洋风险为内核的前沿科技与社会应用深度融合，提升了长期困扰大气海洋人才培养中的“专业知识讲授+军事影响介绍”等浅层次认知教学模式。

（三）交叉融合、体系创新

构建了地理信息、气象水文等自然环境和政治军事、社会人文等地缘环境综合风险体系，体现了自然学科领域的优势互补，拓展了海洋环境中自然科学与人文科学的交叉融合。

（四）厚实基础、强化实践

注重理论内涵和技术基础，强化案例教学和实践环节，应用场景面向社会需求和社会热点。对专业教育与岗位任职中的“两股道、两张皮”等社会反应强烈的人才培养弊病进行探索创新。

六、课程体系建设的主要成果

（一）“海洋环境风险分析”课程体系建设的主要成果

通过海洋环境风险分析项目的培育，旨在引入风险分析理论和方法，融合、拓展传统的气象、海洋等环境保障学科的研究方向和教学内容，作为海洋环境保障新领域，面向气象、海洋和空间天气专业本科以及相关方向的硕士研究生开设相关课程。在课程体系构建过程中，采用统筹学科规划和团队建设、传承和创新相结合、基础与应用协调发展、注重体制创新、营造学术环境等方法来积极开展和实施[9]。

（二）《海洋环境风险分析》教材建设的主要成果

课程体系和教材包括：风险分析理论和方法、海洋环境风险概念模型、海洋环境风险识别、风险评价指标体系、风险评估建模、风险管理与防范以及案例分析、风险区划实验仿真等。使教材能够弥补传统海洋环境与实践应用脱节的教学短板、拓展学生保障视野和业务技能，海洋环境保障科学、客观、定量的要求，使课程学习管用、实用、好用，使学生任职岗位培养更贴近实际需求。主要采用风险理论与风险概念相结合，海洋环境风险分析体系和概念模型相结合，知识技能和实践环节相结合等方法来开展教材建设。出版了《南海-印度洋海域海洋环境风险评估与应急响应》《海洋环境特征诊断与海上军事活动风险评估》《气候变化与国家海洋战略安全-影响与风险估计》三本专著，发表了8篇相关教学论文，得到了国内外相关专家的认可。

（三）海洋环境风险分析相关专业方向的人才培养

在海洋环境风险分析课程体系和教材建设的基础上，完成人教学团队也积极开展相关专业人才培养，通过海洋环境风险分析的教学和课程学习，使学生能将风险分析理论和评估方法运用于气象、海洋保障业务工作。完成人教学团队培养了相关方向的研究生7名，其中有两名博士研究生获得校级博士优秀论文奖励，指导研究生获全国研究生数学建模一等奖9项、二等奖16项；指导了本科生毕业设计15人次。