地大武汉数据背景环境人才培养模式思考

马腾王亚芬中国地质大学（武汉）2015年11月15日大数据背景下环境类创新人才培养模式思考高校环境类课程教学系列报告会（2015）主要内容大数据与大数据时代1大数据背景下环境教研的机遇与挑战2大数据背景下环境类创新人才培养模式3总结4一、大数据与大数据时代GB

TBPBEBZB………

背景一：日趋复杂的科学问题和社会问题

资源约束趋紧/环境污染严重/生态系统退化背景二：大数据时代（BigData）

产生能力：信息化技术以及传感技术存储能力：云存储等分析能力：可视化技术；智能系统（CPS,信息物理系统）

背景三：大科学时代(BigSciences)

地球系统科学内部交叉地球科学与生命科学、信息科学的交叉

跨地区、跨行业、跨学科的团队、实验室、野外基地一、大数据与大数据时代何为大数据（Big

Data）？-4V特征GB

TBPBEBZB规模大（Volume，从TB级跃升至PB级，甚至ZB级）多样化（Variety，异构与多样性，80%数据非结构化）快速化（Velocity，实时分析而不是批量式分析）价值密度低（Value，挖掘数据的价值是大数据的核心）………地球大数据生物大数据物联网大数据一、大数据与大数据时代大数据的主要应用领域GB

TBPBEBZB提供多样化信息服务创新商业模式物联网智慧城市智能交通提高医疗和科学研发互联网+教育平台电子政务数字地球遥感影像工业4.0智能制造3D打印一、大数据与大数据时代第四范式：“数据密集型科学”实验科学-理论科学-计算科学-

e-ScienceGB

TBPBEBZB数据获取：一切皆可量化，且获取能力大大增强

实时监测（传感器技术）、高通量（深度测序技术）、高分辨率/动态影像…数据存储：海量、多时相、多类型（结构性、半结构性）数据管理：分布式计算模型，大大提高数据检索、组织和使用效率处理分析：数据挖掘、模型预测、机器学习，发现相关性

云存储/云计算技术、大数据超算中心智能决策：仿真建模、推断未知机理和决策支持人工智能大数据时代信息时代电气化时代蒸汽机时代一、大数据与大数据时代GB

TBPBEBZB智能时代:智能制造数字化：数字地球智能化：信息物理系统可视化：三维可视化克隆化：3D打印打印材料打印飞机打印楼房打印生命打印环境？眼睛鼻子手嘴耳朵脑一、大数据与大数据时代大数据（Big

Data）时代GB

TBPBEBZB2012年3月，美国奥巴马政府发布了“大数据研究和发展倡议”。计划在科学研究、环境、生物医学等领域利用大数据技术进行突破。2015年8月，国务院总理李克强通过《关于促进大数据发展的行动纲要》，旨在提升创新活力和社会治理水平。日前，十八届五中全会发布公报，强调实施“网络强国战略”，实施“国家大数据战略”，实施“互联网+”行动，发展分享经济，实施国家大数据战略。2012年5月，联合国发表名为《大数据促发展：挑战与机遇》政府白皮书。一、大数据与大数据时代2013年10月，中国第一个大数据（Big

Data）中心落地贵州。GB

TBPBEBZB据统计，2014年，贵州省全年大数据信息产业实现规模总量1460亿元，同比增长62%，基本实现预期目标。全省电子信息产业单月规模达到130亿元，实力大幅提升。北京·贵阳大数据应用展示中心大数据产业助力贵州。二、大数据背景下环境教研的机遇与挑战利用大数据解决复杂的环境问题多过程、多尺度、多因素、多效应大数据技术促进多学科的交叉与融合跨学科/领域、跨国界、成为国际趋势大数据时代呼唤创新型人才创新性人才培养方式及知识体系的设计大学教师的角色转变教学科研资源的整合和共享机遇挑战三、大数据背景下环境类创新人才培养模式CompanyLogo环境类创新人才的培养要素大数据时代知识结构体系大数据思维科学素养解决大问题能力三、大数据背景下环境类创新人才培养模式CompanyLogo知识结构体系大数据思维科学素养解决大问题能力复杂性：多尺度，多过程CompanyLogo地球关键带的大数据三、大数据背景下环境类创新人才培养模式基础层核心层2数学、物理、化学、生物、计算机知识体系的设计数字环境，模拟环境，再造环境核心层1地球系统科学：圈层与人类活动拓展层管理环境三、大数据背景下环境类创新人才培养模式基于大数据的核心课程环境监测从随机样本，走向全样本基于传感器技术的数据实时采集监测装备的设计与研发环境评价与规划大数据支持下的全方位、多尺度、多时相的评价体系对复杂环境和社会问题进行系统模拟与决策支持环境治理基于3D打印技术的高效、绿色、低成本环保材料环境管理基于绿色发展，公众参与，环保信用卡三、大数据背景下环境类创新人才培养模式

订单式的个人培养计划需求方案实施

培养目的

培养方向

面对问题

课程名称，国别，大学，教师，时间

实验名称，国别，实验室，时间

实习名称，国别，基地，时间下单

确认缴费执行三、大数据背景下环境类创新人才培养模式

环境类创新人才培养模式变革-教师的角色转变吸取、整合并提供优质教学科研资源平台:

共同开发跨学校、跨学科的核心课程，提升国际竞争力。科教学同:

从传统知识理论体系的基础教育者，转变为前沿科学研究工作的传播者和领路人。转变为助教的角色:

为学生提供在线教育之外的引导和帮助；借助学习分析技术，实现因材施