蔡華陽(yáng) 張萍 歐素英

[摘 要] 工科類實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和綜合能力的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的總體規(guī)劃，分別從實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性、方案的總體設(shè)置、實(shí)習(xí)的管理和注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行闡述，并總結(jié)得出以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式，深化學(xué)生對(duì)海洋基礎(chǔ)物理的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生將理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，為提升學(xué)生科學(xué)研究水平奠定基礎(chǔ)。此外，該實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式可為工科類實(shí)踐教學(xué)設(shè)置等提供參考。

[關(guān)鍵詞] 實(shí)踐教學(xué);海洋工程與技術(shù);實(shí)習(xí)方案;專業(yè)素質(zhì);綜合能力

[基金項(xiàng)目] 2021年度中山大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量工程子項(xiàng)目“‘基礎(chǔ)理論—仿真技術(shù)—應(yīng)用實(shí)踐全鏈條的海洋工程復(fù)合型領(lǐng)軍人才培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐”（教務(wù)〔2021〕93號(hào)）

[作者簡(jiǎn)介] 蔡華陽(yáng)（1986—），男，福建晉江人，博士，中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事河口海岸理論及教學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2022）12-0011-05 [收稿日期] 2021-07-01

引言

在高等教育體系中，實(shí)踐教學(xué)是重要環(huán)節(jié)之一，可培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及對(duì)專業(yè)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[1]。對(duì)于海洋工程與技術(shù)專業(yè)來(lái)說(shuō)，工科類專業(yè)實(shí)習(xí)更是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。與理論教學(xué)相比，實(shí)踐教學(xué)更應(yīng)該加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的建設(shè)與考核[2]。完善的教學(xué)體系和重視教學(xué)過(guò)程的教學(xué)效果評(píng)價(jià)是教學(xué)模式改革的保證和基礎(chǔ)[3]，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的實(shí)習(xí)課程可顯著提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。

根據(jù)“德才兼?zhèn)洹㈩I(lǐng)袖氣質(zhì)、家國(guó)情懷”人才培養(yǎng)目標(biāo)和“五個(gè)融合”人才培養(yǎng)體系建設(shè)特征，中山大學(xué)堅(jiān)持正確目標(biāo)導(dǎo)向、教學(xué)適應(yīng)性、質(zhì)量和特色為先、推進(jìn)課程思政等建設(shè)重點(diǎn)的要求，對(duì)課程進(jìn)行改革與創(chuàng)新。河口海岸學(xué)是中山大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科，學(xué)科研究以珠江河口和華南海岸為依托，著重研究河口三角洲的動(dòng)力—沉積—地貌過(guò)程及獨(dú)具特色的華南沙壩-潟湖海岸體系，以宏觀和微觀相結(jié)合、多學(xué)科交叉滲透為特色，為華南眾多港灣與港口、航道的開發(fā)建設(shè)及水利、防洪等做出重要貢獻(xiàn)。中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院對(duì)海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案尤為重視，為把握河口海岸學(xué)的國(guó)際基礎(chǔ)前沿問(wèn)題，圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，不斷改革本科生培養(yǎng)與教育方案，這對(duì)海洋工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的升級(jí)及海洋工程領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)具有重要意義。

一、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性

實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是高等教育教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生可利用實(shí)習(xí)將課堂所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合。工科類實(shí)習(xí)不是走馬觀花，學(xué)生需要做到“入心”“入腦”，才能真正達(dá)到實(shí)習(xí)教學(xué)所要達(dá)到的目的[4]。認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)及綜合實(shí)習(xí)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)課程，起到聯(lián)系理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁作用，同時(shí)也可顯著提升學(xué)生對(duì)本專業(yè)學(xué)習(xí)的信心和興趣[5]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高校應(yīng)充分利用多種資源，為培養(yǎng)研究創(chuàng)新型人才和應(yīng)用創(chuàng)新型人才提供更為便利的條件，選擇合理的實(shí)習(xí)資源、合適的實(shí)習(xí)方式[6]。

在“海洋強(qiáng)國(guó)”和“粵港澳大灣區(qū)”等國(guó)家戰(zhàn)略提出的大背景下，河口海岸生態(tài)環(huán)境保護(hù)、開發(fā)及利用已成為國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可回避的重要科學(xué)問(wèn)題。因此，對(duì)于海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)模式，應(yīng)以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，對(duì)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行不斷改革與創(chuàng)新，適應(yīng)國(guó)家與地方的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，培養(yǎng)更多的專業(yè)型人才，為廣東乃至華南沿海地區(qū)海岸帶資源開發(fā)利用、港口航道建設(shè)、核電火電建設(shè)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供重要基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)支撐。此外，海洋工程與技術(shù)專業(yè)是一門極為強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐密切結(jié)合的學(xué)科，野外實(shí)踐是學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化對(duì)課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)掌握野外技能的必修課。中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院根據(jù)本專業(yè)教學(xué)大綱的要求，開展專業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生將大一、大二年級(jí)專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和野外實(shí)踐密切結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)海洋工程環(huán)境特別是海岸環(huán)境的綜合認(rèn)識(shí)，理解海岸動(dòng)力、沉積、地形等環(huán)境要素對(duì)海岸工程的影響及重要性;初步掌握具體的地形高程、波浪、水位、流速、含沙量等環(huán)境要素的測(cè)量方法，培養(yǎng)學(xué)生從事野外工作的實(shí)踐能力;使學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)觀測(cè)、處理及科學(xué)問(wèn)題分析等方法和技能。這些實(shí)習(xí)訓(xùn)練對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通、野外技能熟練掌握以及今后的學(xué)習(xí)深造等具有重要意義。

二、方案的總體設(shè)置

學(xué)生實(shí)踐能力的形成和綜合素質(zhì)的提高是一個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的過(guò)程，是在實(shí)踐過(guò)程中積累，并通過(guò)有意識(shí)、有計(jì)劃地培養(yǎng)逐步形成、逐步實(shí)現(xiàn)的[1]。在實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中，鑒于國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)需求，結(jié)合工科實(shí)踐教學(xué)中認(rèn)知實(shí)習(xí)及專業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)課程體系進(jìn)行改革和建設(shè)，在工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、教學(xué)方法等方面進(jìn)行探索，努力提升學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的認(rèn)同感和歸屬感，并盡早建立起專業(yè)思想和工程意識(shí)，鍛煉學(xué)生的野外觀測(cè)能力及科學(xué)研究能力。本研究海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)思路如圖1所示，實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中基于物理海洋學(xué)、海岸動(dòng)力學(xué)及河口河床演變等理論知識(shí)，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，旨在提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。通過(guò)學(xué)習(xí)多種野外觀測(cè)儀器（如RTK、ADP、OBS等）的使用與操作，掌握自然規(guī)律的探索方法，并通過(guò)學(xué)習(xí)運(yùn)用MATLAB、Surfer、ArcGIS等軟件對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，以及小組討論等方式，提出一系列相關(guān)科學(xué)問(wèn)題并進(jìn)行探究。通過(guò)此教學(xué)改革方式進(jìn)一步鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能，深化對(duì)海洋基礎(chǔ)物理的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生將理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，為提升學(xué)生科學(xué)研究水平奠定基礎(chǔ)，為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中，以惠州雙月灣為主要實(shí)踐地點(diǎn)。雙月灣位于惠州市惠東縣港口濱海旅游度假區(qū)管委會(huì)（原港口鎮(zhèn)）。雙月灣共分兩灣，左灣水平如鏡，右灣波濤洶涌。由于風(fēng)向原因，形成了左灣水色不清，右灣水清見底的景色。因此，結(jié)合特殊地貌結(jié)構(gòu)將認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)及綜合實(shí)習(xí)相結(jié)合，進(jìn)行野外觀測(cè)。實(shí)習(xí)研究?jī)?nèi)容要點(diǎn)如下：（1）認(rèn)識(shí)特殊地貌形態(tài)形成機(jī)理的重要性，探究雙月灣兩側(cè)地貌、沉積物、沙灘剖面及波浪破碎機(jī)理的異同點(diǎn)，評(píng)估人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)雙月灣動(dòng)力—地貌—沉積的影響。（2）了解惠州雙月灣及鹽洲島潟湖系統(tǒng)的潮波傳播特征，探討人類活動(dòng)（如橋梁建設(shè)、漁業(yè)養(yǎng)殖、灘涂圍墾）對(duì)潟湖系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境及水動(dòng)力的影響。（3）了解惠州鹽洲紅樹林保護(hù)區(qū)中不同類型植被消浪作用的異同之處，探討其生態(tài)修復(fù)過(guò)程中需要考慮的環(huán)境和人為因素。（4）了解惠州雙月灣及鹽洲島海岸侵蝕情況，探討不同海港工程、海岸防護(hù)工程的建設(shè)目的及工程環(huán)境效應(yīng)。

實(shí)習(xí)內(nèi)容以華南典型海岸沙質(zhì)海岸（弧形海岸及沙壩潟湖海岸）為重點(diǎn)，兼顧河口、基巖海岸等地貌體系，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，安排野外考察7天，具體安排如表1所示。

為進(jìn)一步完善該實(shí)習(xí)方案，除設(shè)計(jì)海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)路線外，還進(jìn)一步整理相關(guān)素材并撰寫《海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)（海岸方向）》教材，對(duì)該教材進(jìn)行完善及出版，結(jié)合相關(guān)專業(yè)教師和學(xué)生的意見和建議進(jìn)行修改和完善。

三、實(shí)習(xí)管理

對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程及實(shí)習(xí)管理進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、科學(xué)組織、規(guī)范管理和準(zhǔn)確考核與評(píng)價(jià)，可有效提高學(xué)生實(shí)習(xí)質(zhì)量[7]，科學(xué)的實(shí)習(xí)組織及有效的實(shí)習(xí)管理是高校及學(xué)院提高專業(yè)人才專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的重要途徑[8]。因此，根據(jù)實(shí)習(xí)路線安排，對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)過(guò)程制定相應(yīng)的管理措施，使該專業(yè)實(shí)習(xí)行程能更順利進(jìn)行，學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐性學(xué)習(xí)收益達(dá)到最大化，達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的目的。

1.學(xué)生管理。由于學(xué)生人數(shù)較多，實(shí)行學(xué)習(xí)小組制度，將學(xué)生進(jìn)行分組并設(shè)置組長(zhǎng)或船上作業(yè)時(shí)的船長(zhǎng)，實(shí)習(xí)中有任何問(wèn)題及突發(fā)情況可與負(fù)責(zé)教師及時(shí)溝通聯(lián)系;分組工作完成后，應(yīng)邀請(qǐng)或安排經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)導(dǎo)師和指導(dǎo)教師隨隊(duì)開展指導(dǎo)，采用理論聯(lián)系實(shí)際的方式向?qū)W生講解每個(gè)環(huán)節(jié)的原理或知識(shí)。實(shí)地或海上環(huán)境較為復(fù)雜，負(fù)責(zé)教師可與組長(zhǎng)提前溝通，避免學(xué)習(xí)及野外觀測(cè)期間發(fā)生錯(cuò)漏，教師也應(yīng)提前準(zhǔn)備相應(yīng)的野外教學(xué)工具（如擴(kuò)音器）。

2.時(shí)間管理。根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容及任務(wù)，將實(shí)習(xí)行程的時(shí)間安排具體化，盡量將每一個(gè)實(shí)習(xí)內(nèi)容的用時(shí)細(xì)化，出發(fā)與返回時(shí)間應(yīng)盡量避免節(jié)假日和周末，以及市區(qū)（或旅游景點(diǎn)）交通高峰，合理規(guī)劃路線，盡量避開旅游路線，最大限度節(jié)約交通成本和時(shí)間，達(dá)到實(shí)習(xí)目的。同時(shí)，實(shí)習(xí)方案應(yīng)根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容和強(qiáng)度，中途合理安排休息和調(diào)整。若實(shí)習(xí)安排在夏天，應(yīng)避免中午或炎炎烈日下進(jìn)行野外觀測(cè)，以免學(xué)生中暑;若實(shí)習(xí)安排在冬天，應(yīng)做好保暖措施，并避免水下活動(dòng)。如條件允許，中午可安排短暫午休，有助于學(xué)生調(diào)整精神狀態(tài)，提高實(shí)習(xí)質(zhì)量。若遇極端天氣或突發(fā)狀況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整行程，密切關(guān)注天氣變化，確保師生安全第一，必要時(shí)可取消相應(yīng)行程或改為室內(nèi)討論等。

3.儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)管理。學(xué)生在觀測(cè)前應(yīng)提前熟悉野外儀器操作，避免錯(cuò)誤使用和減少意外發(fā)生;在安裝儀器時(shí)應(yīng)多次確認(rèn)和檢查儀器是否安裝牢固，以免儀器落水丟失;完成測(cè)量后應(yīng)及時(shí)清洗和整理儀器組件，避免儀器因未整理干凈而損壞。觀測(cè)過(guò)程中及完成后應(yīng)及時(shí)導(dǎo)出觀測(cè)數(shù)據(jù)，妥善保存觀測(cè)數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)丟失。

四、注意事項(xiàng)

野外實(shí)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)參與人員的安全意識(shí)，外出觀測(cè)前應(yīng)召開安全教育會(huì)議，對(duì)學(xué)生集中進(jìn)行水上作業(yè)安全教育培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括人身安全、測(cè)船安全、儀器安全、數(shù)據(jù)及采樣樣品安全等方面，并做好應(yīng)急預(yù)案。

1.人身安全。水上操作時(shí)應(yīng)穿救生衣，上下船時(shí)當(dāng)心踩空或被絆倒。由于學(xué)生初次上船在外海工作，切勿魯莽，須防絆、防跌、防滑、防砸、防絞，各類操作聽從船長(zhǎng)或小組長(zhǎng)指導(dǎo)。若使用水文絞車，嚴(yán)禁飛車操作，并當(dāng)心絞車手柄打傷。

2.測(cè)船安全。若觀測(cè)地點(diǎn)來(lái)往船舶較多，測(cè)船如需拋錨，其位置應(yīng)該避開航道;若給定站點(diǎn)坐標(biāo)不當(dāng)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整位置。船員應(yīng)加強(qiáng)瞭望，觀測(cè)期間需多次查看GPS，若發(fā)現(xiàn)位置偏移，需立即處理。在漁網(wǎng)區(qū)附近作業(yè)時(shí)，注意規(guī)避，防止?jié)O網(wǎng)纏繞船槳。水域水淺灘多處，注意防止船只擱淺。

3.儀器安全。儀器應(yīng)牢固連接，防脫落、防掉落、防碰撞。記錄儀器應(yīng)綁扎固定，防止船只搖晃而摔壞。儀器下水觀測(cè)時(shí)，須慢上慢下操作，切忌飛車。船靠碼頭時(shí)，先把儀器收到船舷內(nèi)，注意勿碰撞儀器;船只在轉(zhuǎn)流掉頭時(shí)務(wù)必提防測(cè)船的錨繩纏住懸掛在水下的儀器。必要時(shí)暫時(shí)把儀器提離水面，待轉(zhuǎn)流完后再放下儀器（但需記錄提放時(shí)間）。

4.數(shù)據(jù)及采樣樣品安全。在整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過(guò)程中，準(zhǔn)確、詳盡、及時(shí)地記錄有關(guān)情況，以供數(shù)據(jù)處理時(shí)參考，做好現(xiàn)場(chǎng)工作記錄。定點(diǎn)觀測(cè)時(shí)應(yīng)及時(shí)記下每個(gè)測(cè)點(diǎn)的拋錨位，觀測(cè)過(guò)程中隨時(shí)檢查船只位置，如發(fā)現(xiàn)船位與拋錨位相差較大，應(yīng)及時(shí)與船長(zhǎng)聯(lián)系。為防數(shù)據(jù)意外丟失，應(yīng)定時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。若有水樣采集，按采樣的時(shí)間次序，由小到大排列水樣瓶號(hào)。

5.應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)為學(xué)生購(gòu)買人身意外保險(xiǎn)。在水上作業(yè)時(shí)可分組進(jìn)行，并采取船長(zhǎng)安全負(fù)責(zé)制，負(fù)責(zé)安全措施的檢查與落實(shí)工作。一旦發(fā)生落水，安撫其他學(xué)生保持鎮(zhèn)靜，立即組織救援。若水上測(cè)量船只發(fā)生碰撞、擱淺或測(cè)船故障，應(yīng)馬上報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)教師。如遇刮風(fēng)天氣，學(xué)生暈船或身體不適，注意安排休息或服用暈船藥物，不要勉強(qiáng)工作，以避免因頭暈而發(fā)生墜海事故。如風(fēng)力較大有可能造成測(cè)量事故，應(yīng)及時(shí)把現(xiàn)場(chǎng)情況報(bào)告給現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)教師。此外，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中保持通信暢通。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的總體規(guī)劃，讓學(xué)生初步掌握具體的地形高程、波浪、水位、流速、含沙量等環(huán)境要素的測(cè)量方法，使學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)觀測(cè)、處理及科學(xué)問(wèn)題分析等，培養(yǎng)學(xué)生從事野外工作的綜合實(shí)踐能力，提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。本文分別從實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性、方案的總體設(shè)置、實(shí)習(xí)的管理和注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行闡述，并總結(jié)得出以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式，為工科類實(shí)習(xí)設(shè)置提供參考。

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Exploration on the Exploratory， Practical and Comprehensive Practice Model： Taking the Marine Engineering and Technology Major as an Example

CAI Hua-yang， ZHANG Ping， OU Su-ying

（School of Marine Engineering and Technology， Sun Yat-sen University， Zhuhai，

Guangdong， 519082， China）

Abstract： Practice teaching of engineering majors is an essential part to foster the professional quality and comprehensive ability for undergraduate students. In this study， on the basis of the general guidelines of undergraduate training program of marine engineering and technology major， this paper systematically discusses the necessity of practice teaching， the scheme setting， the practice management， and the issues needing attention and so on. It proposes an exploratory， practical and comprehensive practice mode for marine engineering and technology major， which can deepen students understanding of marine basic Physics， cultivate and improve their ability to combine theory and practice， and lay a foundation for improving students scientific research level. In addition， this new and creative mode can provide reference for the practice teaching setting of other engineering majors.

Key words： practice teaching; marine engineering and technology; practice program; professional quality; comprehensive ability