海洋科学系统课程模组

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1、「大學生跨領域科技能力培養研究計劃─地球系統科學學程之規劃與研究」海洋小組課程規劃草案本小組課程規劃以下一門課：初步課程名稱：海洋系統學英文名稱：MarineSystemScience學分數：3師資規劃：俞何興,林曉武,王玉懷第一章前言：海洋的自然作用，依其所屬的特性大致可分為物理、化學、地質和生物作用四類，而每一類都包含更多的較小尺度的個別作用，這四類的研究形成了海洋科學的四個基礎學科：海洋物理學、海洋化學、海洋地質學和海洋生物學。自從海洋科學形成一專門的研究學科後，上述的四個基礎學科也開始各自獨立蓬勃發展，並於各個領域上取得豐碩的成果，相對地，各分支學科彼此間相互關連的研究及

2、成果則顯得稀少，並且也較為不受重視；但是隨著近幾年在科技技術的進步、相關研究的深入以及永續發展的觀念需求下，科學家普遍體會到個別的專門學科研究只是瞭解海洋的一部份，應視整個海洋是一體的，海洋中的一切現象是相互作用影響的，各個基礎學科不僅互相聯繫、互相依存而且互相滲透，為了能更深化對海洋的認識及研究，應將整個海洋視為一個整體，用全觀性的角度研究海洋的整體行為，因此透過四個基礎學科串聯而形成的海洋系統科學，在現今海洋研究的道路上儼然成為一個重要且必然的方向。唯有透過海洋系統科學思維的建立才能使人類更能了解賴以生存的海洋環境，也唯有透過海洋系統科學這樣的全觀性研究才能有效地建立海洋資源

3、的永續經營，亦對人類面臨的海洋保育工作提出一新的思考方向。第二章課程討論與回顧： 台大目前針對海洋科學學程，分為海洋物理、海洋化學、海洋地質及海洋生物四大部分，原課程內容只針對本身領域進行相關教授安排。以海洋地質為例，不外乎著重於教授各種相關的地質現象、作用及理論等，其課程內容之安排並未涉及與海洋系統息息相關的其他學門，更遑論涉及各學門間的相互關係與整體性。就 整體而論，現有的海洋科學學程，欠缺跨領域的課程安排。因此，新課程教授的方針將先從海洋物理、海洋化學、海洋地質及海洋生物的角度簡介海洋的四個基礎部門著手，接著再闡述舉例各學門間的相互關係，諸如潮汐作用對沈積物沈積分佈的影響（

4、海洋物理對海洋地質）、軟泥種類的分佈與海洋生物群聚間的相關性（海洋地質對海洋生物）、營養源濃度變化與生物群聚間的相關性（海洋化學對海洋生物）等，嘗試將整個課程導往俱全觀性的海洋系統科學，整個課程教學的目的在於建立學生對海洋系統的整體觀，並引發學生對海洋科學系統的重視及研究的熱誠。第三章課程大綱第一週認識海洋科學前言：課程內容分十六週進行，包括五個主題：海洋地質、海洋物理、海洋化學、海洋生物及海洋科學系統；第一個主題著重於海洋地質的基本概念，分別以地形地貌、板塊構造及海洋沈積三部分橫貫本主題；第二個主題著重於海洋物理的基本概念，主要是介紹基礎海洋物性、海洋環流及波浪與潮汐三部分；第

5、三個主題著重於海洋化學的基本概念，主要以介紹基礎海洋化性、海水中的營養元素及海洋的化學資源三部分為主；第四個主題著重於海洋生物的基本概念，主要以介紹海洋生物、海洋生態及海洋生物資源的開發利用三部分為主；最後一個主題著重於海洋科學系統的論述，以學科（地質、物理、化學、生物）間的相互關係及未來的發展及應用兩部分為授課的目標。教學目標：本週將著重於介紹海洋科學的研究對象及和特點以及海洋科學的發展史兩部分，1.海洋科學的研究對象和特點2.海洋科學的發展史a.18世紀以前b.19-20世紀中葉c.20世紀中葉至今教學內容大綱：淺談何謂海洋科學：1.海洋科學的研究對象及特點海洋科學研究的對象

6、是世界海洋及與之密切相關的大氣圈、岩石圈、生物圈，它有著下列特點：1.具有特殊性與複雜性；2.海洋中的水、氣、冰三態無時無刻進行轉化和存在。2.海洋科學的發展史：18世紀以前，海洋科學處於累積基礎海洋知識的階段與海洋學科分門奠定開始，這時期發生了義大利人哥倫布橫渡大西洋到達南美洲；葡萄牙人麥哲倫完成環球旅行；英國人庫克4次進行海洋探險，獲取第一批關於大洋深度、表層水溫、海流及珊瑚礁資料；英國人牛頓利用引力定律解釋潮汐；法國人拉瓦錫首先測定海水成分等。到了19-20世紀中葉，海洋科學的逐漸奠基與形成，這時期的特點表現在對海洋的綜合考察，以及對海洋研究的深化成果的豐碩以及眾多理論的形

7、成，如英國挑戰者號的環球航行考察。而20世紀中葉至今，新穎科技技術應用與大規模跨國合作調查研究的現代海洋科學蓬勃發展，如CTD（深度儀）、ADCP（聲學都普勒流速剖面儀）、側掃聲納、海洋衛星等儀器發明以及DSDP（深海鑽探計畫）ODP（大洋鑽探計畫）、WOCE（世界大洋環流試驗）、等大型跨國合作研究計畫。第二週海洋地質教學目標：1.淺談海洋地質2.地表海陸分佈3.世界各大海洋的簡介教學內容大綱：1.淺談海洋地質海洋地質學識探討海水所覆蓋之地球表面特性和歷史的一門科學，其所包含的範