海洋科学研究范例

1 引言

深海以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为各国关注的重要战略区域。深海研究不仅支撑着国家发展的战略需求，还同时孕育着地球系统科学新的理论革命。20世纪后半叶，深海科学研究的突破性进展对地球系统科学的发展影响深远。其中，板块构造理论的确立、气候变化周期的发现与古海洋学的建立、深海热液活动和深部生物圈的发现、大洋环流理论的提出等，都对地球系统科学的发展产生了革命性的影响。21世纪深海研究继续保持着海洋科学的前沿地位，并有可能在海洋各圈层相互作用关系与过程机理、海洋极端环境与深部生物圈、地球深部动力过程与岩石圈演化等方面孕育着新的重大理论突破。

我国濒临西太平洋，西太平洋及其邻近海域是我国国家需求极为迫切的关键区域。中新生代以来中国东部大陆的构造活动和矿产资源分布、边缘海的形成演化与油气盆地的形成、地震的发生等都与西太平洋海底板块俯冲密切相关；西太平洋活跃的构造和流体活动对地球环境变化产生重要影响，并塑造了特殊的深海生态系统，这些弧后盆地的海底热液活动区与广泛发育的海山系，使我国科学家可以凭借得天独厚的地理区位优势，将其作为取得海洋科学理论突破和国家探寻海洋战略资源的天然实验场。

可见，西太平洋及其邻近海域不但与我国海洋权益和资源开发等国家需求密切相关，也是我国实施由浅海向深海发展战略和实现海洋强国战略的必经之地。在该区典型海域进行系统的深海科学探索与研究，将在我国地球科学、生命科学以及环境科学等多方面取得重要突破性进展，并带动相关高新技术及产业的发展。

2 西太平洋存在重大国家需求

2.1 西太平洋是海底资源的宝库

西太平洋是现今地球上超巨型俯冲带发育区，从北太平洋的阿留申海沟，向南过西太平洋的日本海沟、马里亚纳海沟，并一直延伸到南太平洋新西兰南部的普伊斯哥（Puysegur）海沟，贯穿南北。由于西太平洋的板块俯冲作用，在西太平洋边缘向陆一侧发育了占全球70%的海沟-岛弧-弧后盆地（沟弧盆）系统，向洋一侧发育广阔的深海盆地和密集分布的海山群。西太平洋这种独特的地质构造格局和地理环境孕育着种类丰富、储量巨大的海底资源。鄂霍次克海、日本海、中国东海及南海等蕴藏着大量的含油气盆地和天然气水合物资源；冲绳海槽、马里亚纳海槽、马努斯海盆及北斐济海盆等发现正在活动的海底热液系统和巨型热液硫化物矿床，堆积了巨量的多金属沉积；浩瀚的菲律宾海盆和西太平洋星罗棋布的海山发育了丰富的铁锰结核和富钴结壳资源。这些海底资源是我国国家发展最具潜力的战略储备资源。此外，西太平洋海区极为发育的热液系统和海山系统中还培育了特殊的生态系统和生物群落，可提供独特的深海基因和酶资源，在医疗、化工等领域具有广泛的应用前景。

［摘要］构造地质学是地学三大核心课程之一，涉及地学领域的院校均有开设。在海洋科学专业背景下的海洋地质方向，构造地质学应体现出地学与海洋学的交叉，与传统的构造地质学在课程教学内容等方面具有不同的倾向。结合广东海洋大学海洋与气象学院海洋地质方向的实际情况，对构造地质学课程的教学内容、教学方式等在传统构造地质学基础上进行合理地调整与改革尝试，使其与海洋科学海洋地质研究方向更加吻合。

［关键词］构造地质学；海洋科学；课程体系；实验教学

海洋科学是一门研究海洋自然现象、性质及其变化规律的学科，主要内容包括对海洋中的物理、化学、生物和地质过程的基础研究和面向海洋资源开发利用以及海上军事活动等的应用研究。海洋科学专业是在物理学、化学、生物及地质学的背景下，融合形成了物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等专业方向。海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系，需要我们培养参与海洋科学发展研究的各类复合型人才[1]。“大类招生、分流培养”是近年来各高校实施“通才教育”的人才培养模式[2]。基于这种模式，广东海洋大学（以下简称“我校”）海洋与气象学院在海洋科学专业大类招生本科生三个班，二年级开始分别按物理海洋、海洋化学、海洋地质三个方向培养。构造地质学是地球科学系统中一门理论性和实践性都很强的专业核心课程。早有学者从教学内容、教学方法等方面讨论了课程设计、课堂教学、实验实践教学、野外实习等环节，并提出了各具特色的教学模式[3-5]。然而，不同专业对构造地质学教学内容的要求和侧重点有所不同，在教学体系中应当考虑专业特色的要求[6]。在海洋科学专业海洋地质方向上，构造地质学在研究对象、研究方法与手段上与传统的地学专业有明显差异，传统的构造地质学教学模式在海洋科学海洋地质方向上需要进行一定的调整和改革，这样才能更好地与海洋科学研究领域相吻合，培养出具有海洋科学研究思路的专业人才，同时，这也可以凸显出我校海洋特色的办学思路。

一、构造地质学课程特征

构造地质学是以地球上部圈层，即岩石圈为研究对象，研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形等构造作用的成因机制及其相互作用、时空分布和演化规律的地球科学分支学科，具有空间尺度变化大、时间跨越长等特征。海洋科学专业中的构造地质学应该是传统构造地质学在海洋中的应用，不同的是研究对象是限于海水覆盖下的海底部分。海水的存在，使得海洋领域的构造地质的研究内容、方法具有自身的特征。两者之间的主要区别，一方面，从尺度上说，海洋地质构造主要研究区域尺度的大型构造和全球规模的巨型构造，传统的构造地质学主要研究手标本尺度、小尺度构造；另一方面，传统的构造地质学在海洋地球物理方面涉及很少，而海洋地质构造研究手段主要有海洋地球物理等方法，研究海洋岩石圈结构、构造特征及演化过程，大多数都是利用OBS、多道等二维/三维地震剖面为基础。

二、构造地质学课程教学的改革设想

（一）优化教学内容和教学环节

本文基于学术道德与论文写作课程特点，提出对于物理海洋学专业学生的课程教学方法的初探。通过对课程要素的凝练、对诸多创新教学思路的应用和重视学生实际科技论文写作中对课程知识的应用等方式，显著改善了物理海洋专业学生对学术道德与论文写作课程学习的效率，学生反馈收获良多，专业英语书平和科技论文写作能力显著提高。研究生与本科生最大的区别是：本科生以学习吸取人类积累的知识为主，兼顾科学研究和技能训练；而研究生的本质是通过科学研究来发掘创造新知识，当前和以往学习的知识都是为了更好地服务于科学研究[1-2]。在以学习知识为主的本科生阶段，提出问题固然重要，但答案往往已经存在，所以问题是否具有批判性没有那么关键[3-4]。研究生阶段则完全不同，必须具备批判性分析的能力，否则不可能成为优秀的科学家。科技论文写作是一个研究生在读期间的一项必备课题，衡量一个学生研究生学业进行的程度往往通过其在读期间发表的科技论文水平以及数量来评价[5-6]。在与诸多前辈科研学者的交流过程中，作者深切体会到英文科技论文写作目前是国内研究学者的一个重要难题，英文科技写作有它自己的规律，在一定的英文基础上，是可以达到专业水平的[7-8]。学术道德与论文写作是为物理海洋学专业研究生开设的一门专业学位课,旨在帮助研究生加强学术道德修养和提高学术论文写作能力。研究生从事学术活动须严守学术规范和道德准则，并具备学术论文的写作技能，这是研究生教育中非常重要的内容。通过本课程的学习，研究生将树立起严谨认真、求实创新的学术精神，掌握学术论文写作的基本步骤与策略，为以后撰写毕业学位论文、发表学术论文打下基础，进而提高研究生的综合科研素养。学术道德与论文写作课程是海洋科学专业研究生的一门专业学位课，遵守学术道德和撰写学术论文是高等学校研究生的基本要求。本课程将向研究生普及学术道德规范，引导研究生坚守学术诚信，教授撰写学术论文的步骤和策略，锻炼研究生的写作技能，提高研究生写作论文被同行评审的学术期刊接收和发表的机会。该课程的目的主要是引导研究生在学术活动中锤炼品行和情操，使研究生掌握学术论文写作的基本步骤与策略，提升研究生的综合科研素养。要求研究生掌握学术研究的基本道德规范，增强自律意识，了解国内外主要的海洋科学类专业的学术期刊以及学术论文的投稿和发表过程，熟悉期刊论文和研究生学位论文的撰写规范，掌握论文各部分的写作技能和提升策略，为研究生在以后科学研究中进行学术论文的撰写投稿与毕业学位论文的撰写打下基础。本文提出了对学术道德与论文写作课程的启发式教学初探，主要包括：在讲课过程中直接阐明课程的核心骨架、精炼每一章节的中心思想，满足由简单到复杂、由掌握方法到上手实践操作的过程；根据学生已有的知识、能力储备，采用灵活多变、符合当代学生兴趣点的方式进行授课指引；使得学生在掌握课授内容的同时直接把自身的毕业论文开题工作融入到课堂中，在物理海洋专业老师指导下，合理运用文献检索课堂知识完成论文的选题及开题工作，可谓一举两得。作者基于对文献检索与利用课程的掌握跟历届学生完成毕业论文情况的反馈，对今后工作中课程的教学启发应用式教学方法，抛砖引玉给出自己的见解。

1凝缩课程精华，去其糟粕

学术道德与论文写作是一门非常细节的课程，是对科技论文写作思路、窍门、方法等多方面内容的讲授，所以对课程的核心进行归纳整理，让学生把有限的时间集中到提升最快的领域，对于课程的效率以及学生的真实收获有着莫大帮助。作者基于自身博士研究生经验以及指导毕业生论文的多年经验，提出针对物理海洋专业的研究生如何进行科技论文写作的提升教育，下面给出部分课程授课内容的凝练结果：

1.1研究生学术道德规范

了解科学研究中的道德越轨行为与案例分析，理解研究生学术道德基本准则，掌握学术不端行为的危害与预防；

1.2学术论文写作规范

掌握学术论文的基本结构，了解论文标题如何画龙点睛，摘要的重要性与摘要的提取，关键词的选取，理解如何完成一个引人入胜的前言，研究数据和方法的组织编排，选择合适的图、表和文字展示研究结果，研究成果的总结与讨论；

摘要：文章基于以成果为导向的教育理念（OBE），针对海洋环境监测技术实验课程教学过程中的一些问题，提出了在教材、教学内容、教学方式、考核方式等方面的改革措施，以期促进实验教学质量提升，达成培养学生解决海洋环境监测任务的能力。

关键词：OBE；海洋环境监测技术实验；教学改革

OBE（Outcomes-basedEducation）是基于学习产出的教育模式[1]，要求教师为学生的学习成果负责，其核心理念可总结为学生中心、成果导向和持续改进[2]。海洋环境监测技术课程是海洋科学专业的重要专业课，讲述海洋环境（主要指水体、底质、气体和生物）监测的步骤和方法，课程目的是使学生能够根据监测的目的对海洋环境进行调查研究、设计监测方案、选择监测方法、进行数据处理以及测试结果的分析评价。实验技术在海洋基础调查、养殖环境监测等方面具有广泛的应用，在海洋科学专业实践教学中起到非常重要的作用，是培养对实际海洋环境监测问题可以有效分析和解决能力专业人才的关键途径，海洋环境监测技术实验理论性强，要求学生动手操作能力强，而现有的实验课并未单独设立，课时较少，教学模式单一，考核制度不完善，对其开展基于OBE教育理念的教学改革十分必要。本文以OBE理念为指引，在实验教材、教学内容、教学方式、考核方式等方面对海洋环境监测技术实验教学过程提出了改革措施，以期促进实验教学质量提升，以科学的教学过程及科学的考核方式开展实验，实现以学生为中心，提高学生在海洋环境监测方面创新和实际应用能力。

一、海洋环境监测技术实验教学改革现状分析

（一）教学方式以教师为主导，教学过程僵化。目前采用的教学模式为：实验员准备材料和试剂，老师按照讲义材料的内容并结合理论课上的背景知识按部就班的讲解实验流程，然后进行演示实验，学生只需要简单模仿完成实验即可。实验过程中出现意外也不会多动脑筋进行思考而是希望老师给予解决，主动参与实验的想法很少，甚至有的同学完全依赖于同组其他同学完成实验，对实验结果的分析讨论缺乏数据分析的延伸，做实验变成了单一的数据记录，缺乏主动思考和探索，应变能力较弱，因此需要对教学过程进行改革，提高学生的积极主动性[3]。

（二）实验教材缺乏，实验内容单一、相对独立。由于海洋学科的特殊性，海洋环境监测技术实验属于小众课程，并没有专业配套的教材，实验内容设计主要参照其他环境专业的教材并结合《海洋监测规范》，实验项目大多是时间短、设备简单、容易操作且危险性较小的常规测定，使用的方法均为国家标准方法，整个实验流程的各个环节介绍详细，学生没有思考和创新的空间，新方法、新仪器或者研究性方法很少采用，进而阻碍锻炼学生创新思维、动手能力和先进技术和方法的学习能力。目前教学中涉及的实验项目多是单个指标的监测，相互独立，与实际工作相差较远[5]。海洋环境监测是一项复杂系统的工作，包括监测目的的确定、资料收集、监测对象的确定、监测方案的制定、优化布点、采样时间和频率确定、采样工具和用品准备、样品采集、运输和保存、样品预处理和测定、数据处理和分析以及各个环节质量控制等方面，单个实验很难让学生把这些环节连接到一起，达不到让学生学会自主设计监测方案的目的；另外对于成分复杂的样品，让学生学会选取合适的预处理方法和分析方法、有效的实验设计，从多角度分析问题和解决问题的综合实验能力并没有提高。

（三）实验考核标准单一。目前，海洋环境监测技术课程设置分为理论教学和实验教学，期末考核中理论课成绩在最终考核成绩中占主要比例，实验成绩只占20%比例，而且实验课程成绩的考核主要依据学生提交的实验报告成绩，这就使得学生在实验课上缺乏主观能动性，让实验教学效果与预期相差甚远。虽然要求学生每次实验结束原始数据页都必须有教师的签字，但是仍有部分学生积极性欠缺，不进行课前预习，对于实验过程有跟着同组同学一起做的侥幸心理，最终只是为了提交一份完整的实验报告，甚至出现修改实验数据的现象，形成了“重结果、轻过程”的现象，缺乏与理论教学的结合，缺乏独立思考造成了评价结果的不科学和学生不严谨的科研态度[6]。

刊名是期刊的第一个具体信息，提供了期刊的基本属性、学术层次和外观特征。学术期刊的刊名反映了该刊所涉及的特定学科领域、专业范畴以及学术层次。故我国大多数由高校创办的学术期刊的刊名常冠以主办单位的名称，如“清华大学学报”“淮海工学院学报”等。虽然国家科技部、原新闻出版总署曾多次重申，学术期刊从未有国家级、地方级之分，仅有主办、主管单位属中央和地方之别，论文的学术水平与刊物主办单位不存在因果关系［1］，然而，在实际操作中，不少地区、单位在科研成果水平评定、技术职称晋升中，还常以的期刊的主办、主管单位级别来评价论文的学术水平。这种认定方法虽然带有片面性，但在没有影响因子、被引频次等定量评价指标之前，还是有一定可取之处。不少学者曾探讨了期刊水平与主办单位学术水平之间的关系［2－3］。诸平利用中国知网(CNKI)网络出版总库，统计了2000—2013年间50多所高校学报及其主办单位的H指数(用于评估研究人员的学术产出数量与学术产出水平)，在未考虑其他(如学科)因素的前提下，发现这两个指数之间存在明显的线性关系，说明高校学报的办刊水平与主办单位的科研水平成正比，高校学报的发展水平受制于主办单位的科研水平［4］。这就是主办单位的母体效应，即子代的某些外貌特征、生理性状和生产性能受其母本直接影响。正所谓“名校办名刊，普校办普刊”，在一定程度上，学术期刊所载论文的水平反映并代表了主办单位科研的最低水平或中等水平，因为主办单位最高水平的科研成果肯定是投向国际刊物或其他更高层次的期刊。主办单位科研水平是基础，决定了学术期刊选择稿件的“眼界”，即用稿标准。期刊的办刊宗旨，反映了主办单位的科研水平、学科实力。而办刊水平一方面反映了主办单位投入的财力(如划拨办公经费等)、物力(配备办公用房、办公设施等)、人力(主编及编辑人员等);另一方面也反映了主办单位的实力，包括学术力、创新力、开拓力。主办单位的科研水平和学术资源会直接影响其期刊的发展;期刊对主办单位科研开展也有促进作用。期刊要有一定的显示度，才能吸引外来优质稿源;提高期刊影响力，才能提高成果的引用率、影响力。办得好的学术期刊绝对是主办单位的一张靓丽的名片。许平等人根据自己刊物的实践经验，从四个方面详细探讨了利用主办单位中国科学院等离子体物理研究所的学术资源，提高期刊学术质量，进而提升期刊影响力［5］。淮海工学院近几年转型升级，致力于创建江苏海洋大学，给淮海工学院学报的发展带来了良好的机遇。本文主要探讨在主办单位转型升级背景下，如何更好地发挥母体效应，抓住机遇，进一步提高刊物质量，扩大影响力。

一、主办单位转型升级创建江苏海洋大学情况

淮海工学院是一所普通本科院校，位于全国首批沿海开放城市连云港。连云港位于我国万里海疆的中心、“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”(一带一路)交汇点，不仅在江苏经济发展中具有重要的战略地位，而且作为新亚欧大陆桥东方桥头堡、国家沿海港口城市，对沟通中西部的发展和促进整个国家西部大开发、江苏沿海大开发，都有举足轻重的影响。21世纪是海洋的世纪，在国家海洋强国战略下，淮海工学院从江苏省省情出发，充分发挥区位优势，全力打造海洋品牌，提升办学层次，致力于建成海洋特色鲜明、区域优势明显的综合性大学。江苏省委省政府也高度重视海洋强省建设工作，积极拓展蓝色经济空间，大力推进海洋高新产业。2016年“依托淮海工学院建设江苏海洋大学”正式列入《江苏省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。《江苏省“十一五”海洋经济发展专项规划》也明确提出，“积极发展江苏海洋高等教育，加快在淮海工学院基础上建设江苏海洋大学的步伐。积极引进与培养各类海洋专业人才”。这标志着淮海工学院跨越发展的目标设计和路径选择，已上升成为江苏省委省政府“十一五”期间发展海洋事业的重要部署和战略决策［6］。“打造海洋特色，加强内涵建设，在服务地方与行业经济发展中推进转型升级”成为淮海工学院的办学理念之一。学校整合教育教学资源，调整学科方向，搭建平台，增设海洋科学、海洋技术、海洋管理、水产养殖学、船舶与海洋工程等涉海专业，或在现有专业上增设涉海方向，通过多年重点建设，海洋特色发展取得显著成效。目前淮海工学院是江苏省开设涉海专业最多最全的高校，涉海专业(方向)几乎覆盖江苏全部海洋产业。2010年获批为全国新增硕士学位授予权立项建设单位，2013年通过验收获得硕士学位授予权。2017年又获批为博士学位授予权立项建设单位。

二、抓住主办单位发展机遇促进学术期刊质量提升

《淮海工学院学报(自然科学版)》是由淮海工学院主办的自然科学综合类学术性刊物，主要反映本校的科研学术水平和重点学科优势，发表自然科学各技术领域最新科研成果，努力为学科建设和人才培养服务。传统优势学科为机械工程及化学工程等。近几年，本刊抓住学校转型升级带来的良好机遇，采取了一系列措施，不断提升质量，扩大影响力。

(一)加强编辑队伍及刊社文化建设，保障期刊发展

人是社会生产力的第一要素。高素质的编辑队伍，是期刊持续发展、提升竞争力的根本保障。良好的刊社文化能够促进编辑形成良好的价值观，即信仰。彭桃英等人以河海大学期刊编辑部为例，从凝聚力建设、制度建设、物质文化建设等方面探讨了高校期刊编辑部文化建设的路径［7］。学术期刊队伍建设及文化建设体现了“以人为本”的理念。期刊编辑部是一个为教学科研服务的部门，为了保证刊物的健康有序发展，本刊不断加强工作作风建设，强化为作者、读者服务的意识，努力做到对待作者、读者、编者、审者，态度热情、服务周到。在编辑工作中，本着“公平、公正”的原则处理来稿，杜绝人情稿。通过学报这个平台，提高广大教师进行科学研究的积极性，发表高水平的科研成果，为学校建设作出应有的贡献。本刊重视:1)编委会建设。聘请校内外专家学者担任编委，每年定期召开编委会，讨论研究学报的提高、发展等问题。2)审稿专家库建设。审稿专家帮助编辑部对稿件学术质量进行把关，是学术期刊办刊力量的重要组成部分。3)编辑队伍建设。编辑人员经常参加业务培训及各种学术活动，把握舆论导向及学科方向，掌握最新的标准与规范，不断钻研编辑业务，以丰富的编辑经验，确保刊物的质量和水平。

摘要:《普通高中地理课程标准(2017版)》将海洋权益保护首次纳入必修模块，国家意志、国家情怀在地理学科中渗透被提至一定高度。本文探究海洋权益保护与高中地理教材融合在不同层面产生的价值并提出应对的几点建议，希望能够为地理教学提供经验。

关键词:海洋权益保护;必修课程;价值

一、概述

由于海洋教育在世界大国崛起中扮演着重要角色，国际形式对于我国的海洋权益与海洋发展战略产生直接的影响，我国进入21世纪以来，也数次提出海洋强国战略，报告后，教育部出台的新课标迎合了其中的政治要求。新课改后海洋权益保护首次出现在《普通高中地理课程标准(2017版)》(简称新课标)必修2模块中。笔者主要介绍海洋权益保护融入高中地理课程的价值及应对，所谓价值是指客体对于主体的满足关系即效益关系;本文以海洋权益保护融入高中地理必修课程这一举措为客体，国家、社会、个人为价值主体，阐述他们之间的一种效益关系，并提出应对建议。

二、海洋权益保护融入高中地理必修课程的价值

(一)提升国家认同感，培养高素养的世界公民

强烈的人才竞争使公民素养培养提升成为全球化知识社会中举世共同的主题。我国学生发展核心素养的主框架被界定为三个领域、六项核心素养指标，在责任担当中国家认同的重点为:具有国家意识，了解国情历史，认同国民身份，能自觉捍卫国家主权尊严和利益。［1］国家认同从中国古代“家国同构”的思想理念至今天的家国情怀培养都是不朽的话题，不同之处在于今日多用家国情怀的说法代替国家认同，更具中国特色传统文化的影子，是人们对于对国家主流价值发自内心的认可而生成的一种对国家的特殊认知和情感归属。［2］家国情怀体现在核心素养的指标之一———认同公民身份、维护国家权益是中国公民坚持中国立场在学业阶段的思想行动指南，海洋权益保护与地理学科结合最为密切，因而高中地理以其丰富、系统的海洋地理知识进行渗透式教学，既是落实核心素养的重要途径，也为培养有素养的世界公民做依托。

本文作者：丛丽 单位：阜新市统计局

21世纪科学技术突出海洋，海洋高科技领先是未来强国标志。海洋经济进入以高新技术为支撑，以经济发展、社会进步、改善生态环境为整体内容的海陆一体的系统发展阶段[1]。辽宁拥有岸线2290公里，占全国的1/8。拥有管辖海域面积15.02万平方公里，处于“新东部”经济区划的最北端。2009年7月，国家原则上批准辽宁沿海规划，辽宁经济改革上升为新时期国家战略。辽宁经济发展有利条件是：临港优势明显，东北老工业基地工业基础丰厚，具备承接国际产业转移、发展先进装备制造业条件。不利因素是：陆地资源萎缩、生态环境不佳、渤海污染已尽极限；海洋传统产业比重大、新兴产业发展缓慢、整体自主创新能力不强。突破资源环境约束，寻求海陆一体联动发展，推动海洋经济创新，对辽宁意义重大。

一、辽宁海洋经济发展现状与瓶颈

1.辽宁海洋经济呈粗放发展。“海上辽宁”战略实施以来，海洋经济持续增长，2008年全省生产总值13461.6亿元，主要海洋产业总产值2051.4亿元，占全省GDP的15.2%，海洋经济在区域经济中的地位不断提高。与其他沿海省份相比，辽宁海洋产业结构比较落后。海洋渔业、船舶工业等传统产业占比重大，呈粗放式发展。海洋化工、海洋生物医药、海水综合利用等新兴产业起点高、发展速度快，正成为辽宁海洋经济新的增长点。①

2.渤海污染严重。渤海是中国唯一半封闭型内海，动水势力薄弱；辽河、凌河流量减少。城市垃圾、工业废水、海洋过度开发，使得渤海无机氮、无机磷、石油等三种污染物严重超标。20世纪末环渤海污染面积达56%。2001年国务院规划投资555亿治理渤海，计划实施项目427个，然而污染继续扩大，2009年环渤海污染面积上升为60%，辽东湾是严重污染区超过60%，专家呼吁未来渤海将成为“死海”。

3.海洋新兴、未来产业受技术经济制约。海水直接利用，海水淡化是海洋经济新兴产业的重点领域。渤海含盐率低，适合做淡化海水源。辽宁规划到2015年海水淡化达到1.5亿立方米/年，海水直接利用达到107亿立方米/年。海水淡化方式含多级闪蒸、反渗透膜法等，由于淡化过程对石化能源高度依赖，成为大规模生产的障碍。海冰淡化成本低于能源法，中国是世界上首个进行海冰淡化研究的国家。环渤海地区可开采的海冰约100亿立方米，涉及采集、运输、储存等环节，受自然条件与经济技术制约，大规模海冰淡化未进入产业化。海洋能（流浪能、盐度差能、温差能、潮差能）、海上风能、海水农业等未来产业，处于研发阶段。海上气候、环境与海洋资源特殊性，使未来产业投资大、风险高。

二、辽宁传统矿区生态治理与经济转型

摘要：本文在深海勘探的背景基础上，简要阐述了水下激光通信技术的优缺点，在此基础上概述了近几年水下激光通信技术的国内外科研方向、发展情况。阐明了水下激光通信技术在深海勘探中发挥的重要作用。

关键词：水下激光通信；水下移动运载平台；载人潜水器

海洋面积占地球表面积的71%，海洋中蕴含着远未为人类所知的油气、矿产和生物基因等资源，而近年来，随着陆地资源的日益枯竭和人类未来发展空间需求的增长，各国更加重视海洋科学方面的研究工作，海洋探测、海底资源开发已成为海洋科学研究的热点。未来谁能够拥有和控制更为广阔的海洋，谁就掌握了未来发展中更多的资源和生存空间，因此，进入深海、勘探深海和开发深海是实现中国伟大复兴梦的必由之路。载人潜水器（HOV）、遥控潜水器（ROV）等水下移动式运载平台的普遍使用，将科学家及探测设备运抵至深海海底现场进行原位的探测取样研究，大大提高了水下探测的效率。介于水下移动式运载平台为搭载设备及作业工具预留的电气接口有限，海底探测设备的探测数据不能实时反馈到运载平台当中，这就导致只能在海底探测设备回收至支撑船舶后才能进行数据处理。水下激光通信设备为科学家提供了一种可以实时获取海底地质、水文、热液喷口硫化物等探测数据的作业模式，实现数据的原位分析判断，提供有针对性的采样依据，提高潜次作业效率。

1水下激光通信技术的特点

传统的水下声学通信受传播能量损失大、环境噪声影响大、受水体折射与发射的多径效应等方面的严重影响，使得声学通信质量差、通信效率低下。而水下激光通信技术在近距离水下信息传输方面，表现克服了水声通信的诸多局限性，性能表现优越，使得水下激光通信技术的应用领域越来越广泛。在海水中，采用波长范围在470～525nm之间的蓝绿激光，可以最为有效的降低海水对光波的吸收，有效提高激光的传播效率。激光投射到自容式水下传感器外置的光敏传感器，光敏传感器感受不同频率的激光，从而实现通断，进而实现水下短距离非接触式控制指令、数据信息的传递。激光在水下传播过程中表现的这些物理特性，为水下激光通信设备的应用提供了可能。水下激光通信技术应用于水下移动式运载平台中主要体现出以下3方面的优点。（1）通信速度快。与传统的声学通信仅为bt/s的速率相比，水下激光通信采用高频率信息传输，传输速率可以轻松达到Kbit/s、Mbit/s，甚至是Gbit/s。（2）水下无线连接信息传输。介于水下移动式运载平台为搭载设备及作业工具预留的电气接口有限，因此，实现水下探测设备与水下移动式运载平台无线连接信息传输，有利于提高深海勘探作业的效率。（3）实时性强。水下激光通信技术的高传输速率，可以保证探测装备的测量数据能够通过无线连接的方式，传输至周边的移动运载平台上，解决了尤其是搭载人潜水器下潜勘探的科学家实时获取探测装备测量数据的技术难题。水下激光通信技术的应用同样存在以下缺点。（1）易受水体环境干扰。水下激光通信的信道是水体。因此，水质、水流等环境因素对激光通信的性能起到决定性的作用。尤其是深海海底作业过程中，近底扬尘对通信效果的影响显著。（2）发射器与接收器的点对点传输。水下激光信息需要进行点对点传输，接收端与发射端的精确对接才能建立有效的通信。这就要求水下探测设备与移动式运载平台之间要保持一段时间的相对位置不变。在复杂的水下环境中，保持两者之间的相对位置不变具有一定的操作难度。

2国外水下激光通信技术的发展情况简介

国际上，美国、澳大利亚、日本等国很早便开展了水下激光通信技术研究，已经在水下激光通信领域取得了比较突出的成绩。尤其是近年来，国外对于水下激光通信技术的发展势头迅猛，日本、美国等相继突破水下激光高速率信息传输技术，为水下激光通信技术在水下装备中的应用奠定了基础。2015年，日本山梨大学利用405nm波长的LD光源，在4.8m的清水中成功实现了1.45Gbit/s的信息传输，误码率为9.1×10-4。2016年，美国克莱姆森大学利用445nm波长的LD（laserdiode，激光二极管）光源，在模拟海水的环境下使用OOK-OAM调制技术完成了2.96m距离的高速率水下数据无线传输，数据传输达到了3Gbit/s，误码率仅为2.073×10-4，在使用OAM-WDM-PDM技术后，实现了10Gbit/s的高速数据传输。同年，波兰TopGaN公司，在模拟海水的环境中，利用直接调制氮化镓激光二极管的方式，完成了1m距离内2.5Gbit/s速率的数据传输。同样在2016年，南加利福尼亚大学使用OOK-OAM信号调制技术，使用1064nm激光器生成532倍频激光，在1.2m距离的清水中实现了速率高达40Gbit/s的数据传输。沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST，KingAbdullahUniversityofScienceandTechnology)的AbdullahAl-Halaf在2015～2016年，通过多次对比试验，取得了不同波长的光波、不同距离以及不同海水水质等条件下的多组对比数据，验证了同等波长的光波在不同传播距离下的传输速率及误码率变化规律。