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大学生体验海洋数据收集和分析使用什么记录仪最好?
作者:管理员    发布于:2016/12/23 10:26:41   访问量:(1732)

大学生体验海洋数据收集和分析


概要:
     华盛顿州安吉利斯港的一所小型社区学院利用可承受的数据记录技术来实现多种学习目标,包括提高学生的积极性,提高整体成绩,鼓励对海洋科学和技术职业感兴趣的学生。

概述

     介绍性科学课程通常是讲座和“数字化”实验室的组合,学生通过一系列步骤达到预定的结论。从传递内容和信息的角度来看,这种方法具有优点。然而,它并不反映实际的研究过程,其涉及质疑和提出观察和假设,以及收集和分析数据。


     在华盛顿州安吉利斯港的一所小型社区学院半岛学院半岛学院简介海洋学课程中,一个目标是结合一个健康的基于查询的数据收集和分析,理想的是使用研究级仪器,以完成四目标:

让课程吸引学生,以增加动机和提高总分。
鼓励看起来特别感兴趣的学生考虑海洋科学和技术的职业。
将那些将进入海洋科学或技术职业的学生暴露于一些潜在有用的技术和技能。
通过与现场数据收集相关的小组问题解决,以及在常见软件包(如Excel)中组织和分析数据,教授几乎任何职业的技能。
为了实现这些目标,为该类制定了一个活动:设计,构建,部署和恢复海洋学“系泊设备”,每个都有一个仪器“包”,由设计用于收集时间序列数据的数据记录器组成。

     在社区学院购买设备的资源通常很少,因此教师采取了创造性和保守的方法来使这些介绍级学生与研究级测量设备接触。正如发生的一样,在华盛顿胡安·德福卡海峡的一个小型研究项目(Rubin,Miller等人,2011)最近开始使用来自马萨诸塞州Onset的HOBOPendant®温度/光数据记录仪。这项努力清楚地表明,社区学院数据记录器是鲁棒和可靠的,每个记录器42美元,负担得起。


     在当地海洋生物中心的小额赠款的帮助下,半岛能够获得十台HOBO数据记录器。然后,该类一起刮了几个浮标,一些线,胶带,旧塑料瓶和橡皮筋,并用工具组装,工作。分为三组,学生建立他们的系泊在浅水(通常小于20')在社区码头使用和部署数据记录器在系泊处测量温度和光在各种深度。 HOBO的坚固性允许学生几乎完全自由地为他们的记录器设计安装 - 这是用昂贵或精致的仪器不可能实现的。建造系泊的行为成为海洋学导论学生所接受的工程挑战,有些人热衷于与其他班级分享他们的系泊的照片。

      系泊设备在2012年10月部署了两个星期,HOBO设置为每30分钟记录一次温度和光照数据。部署后,学生恢复了系泊,拆卸和清理组件,并使用附带的HOBOware®Pro图形和分析软件下载和组织数据。最后,该类的最后作业分配是对收集的数据的开放式分析。学生被要求提出一个简单的问题和假设,然后探讨HOBO数据中的关系,以基本的方式,“测试”他们的假设。

       结果很明显,这项活动符合课程的许多目标和目标。类别利益显然作为学生一起参与收集海洋时间序列数据。原来,这些数据还包括一些有趣的模式,借以自己加强在类中涵盖的概念。

      例如,一个学生假设潮汐阶段和水温之间可能存在关系,然后使用来自附近的NOAA潮汐站的数据和部署在其中一个系泊处的HOBO的水温数据来视觉地探索关系。为了检查空气温度变化的潜在混杂作用,她还从大约一公里外的环境监测浮标中提取了空气温度数据。她的调查表明,一天中最高潮和一天中最高低的相位收敛 - 在混合半日潮汐环境中产生超长时间高水的条件 - 可能促进额外的变暖水。学生的调查虽然没有定论,但显然使她不仅在Excel中进行数据分析,而且还在潮汐,混合和大气热交换在塑造海洋环境中发挥的作用。

      海洋学导论课程的一些要素使其特别适合这种学习活动,包括便于进入海洋水域和当地出资者的慷慨。然而,这项活动仍然可以高度转移到其他教室。例如,虽然在海洋水域中收集数据是这个海洋学类的理想情况,但在池塘,湖泊或校园喷泉中收集数据仍然可以实现让学生作为一个群体应付工程挑战的目标,以及收集和分析数据时间序列。

     这与数据记录器的低成本相结合意味着这种类型的活动可由许多教师访问并且可转移到许多其它教室。半岛的海洋学导论肯定受到了它的积极影响。季度结束时的调查表明,76%的班级将数据收集和分析活动视为课程中最具影响力和价值的单一活动。


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