《海洋大数据与人工智能》是一门面向国家海洋强国战略的前沿交叉课程。课程直面海洋领域数据丰富却难以挖掘、观测困难且预测复杂的现实挑战,系统融合人工智能前沿技术与海洋科学深层需求,构建起从数据处理到智能应用的完整知识体系。
一、课程定位与教学目标
本课程响应国家“海洋强国”与“数字中国”战略,是一门前沿交叉学科课程。课程植根于教学团队自2008年参与国家“数字海洋”建设以来的长期积累,直面海洋数据“信息孤岛、视觉盲区、混沌难测、行为隐匿”四大瓶颈,系统讲授如何利用人工智能技术驱动海洋研究的变革。课程旨在培养学生构建“海洋大数据+AI”的融合知识体系,掌握从数据处理到智能应用的全链条技术,并具备将AI模型应用于海洋预报、生态监测、航行安全等国家重大需求场景的初步能力,引导学生投身智慧海洋创新实践。
二、课程内容与教学资源
课程构建了四大核心教学模块:“海洋知识智能”聚焦知识图谱与语义推理;“海洋视觉智能”涵盖水下图像增强与目标识别;“海洋预测智能”讲授基于深度学习与物理信息的海洋环境预报;“海洋轨迹智能”分析船舶与海洋现象的移动模式。课程资源丰富,采用团队教师共同撰写的《海洋大数据》、《海洋智能感知-基于计算机视觉的新技术与应用》等特色教材,并建有源自真实科研项目的案例库。实践教学依托“校内实验室-上海市示范实践基地-20余家涉海单位实习基地”构成的链式平台,支撑学生工程创新能力培养。
三、教学特色与创新
课程践行“学科引领-产教融合”双轮驱动理念,深度融入团队孵化国家级一流专业的学科积淀,注重在知识传授中渗透海洋强国使命与科技报国情怀的课程思政内涵。教学立足领域前沿,将人工智能最新进展与海洋科学关键问题紧密结合,通过剖析真实案例、探究核心问题,以前沿技术为牵引、以实际需求为导向,构建“学研用”贯通的教学路径,着力培养学生解决复杂工程与科学问题的创新能力,实现知识、能力与价值塑造的有机统一。
四、课程教学团队
课程由一支跨学科“双师双能型”团队主讲。团队核心成员是我国“海洋信息化”领域的早期开拓者,拥有从国家顶层设计到重大工程应用的全链条经验。团队承担多项国家级科研项目,成果广泛应用于我国主要海区及极地的百余项实际工程。深厚的科研工程背景确保团队能将前沿成果持续转化为优质教学资源,保障课程内容的前沿性与实践性。
五、建设成效与应用前景
课程已形成系统化的教学体系与特色资源。团队编写的《海洋大数据》教材已被多所高校采用,所建案例库与实践平台在教学中取得良好效果。课程的教学模式与资源具备可复制性与推广价值,为同类交叉课程建设提供了可借鉴的范例,在促进学生掌握前沿技术、服务国家战略需求方面展现出明确的应用前景。