張杰

（1.山東交通學(xué)院 研究生工作處，山東濟(jì)南 250357；2.山東交通學(xué)院 船舶與港口工程學(xué)院，山東威海 264200）

海洋技術(shù)是高等學(xué)校普通本科專業(yè)，在2000 年左右開始招生。2002 年，招收海洋技術(shù)本科專業(yè)的院校只有中國(guó)海洋大學(xué)、廈門大學(xué)、河海大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、浙江海洋大學(xué)、鹽城工學(xué)院和江蘇海洋大學(xué)。隨著國(guó)家“海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施，社會(huì)對(duì)于該專業(yè)人才的需求日益迫切[1]。截至目前，全國(guó)共有30 所院校開設(shè)該專業(yè)。按照2018 年教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，海洋技術(shù)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容涉及海洋學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，旨在培養(yǎng)海洋探測(cè)和海洋開發(fā)領(lǐng)域能夠勝任海洋聲、光、遙感和生物資源開發(fā)等高新技術(shù)研發(fā)工作的人才[2-3]。近年來，隨著海洋時(shí)空大數(shù)據(jù)的快速增加，從空間感知和空間認(rèn)知角度認(rèn)識(shí)和了解海洋成為新時(shí)代發(fā)展的需求[3]，因此，2021年，哈爾濱工程大學(xué)在國(guó)內(nèi)首次設(shè)立了智慧海洋技術(shù)專業(yè)。

山東交通學(xué)院海洋技術(shù)專業(yè)是在新工科建設(shè)背景下，結(jié)合船舶與海洋工程、航海技術(shù)等學(xué)科背景而設(shè)立。該專業(yè)在設(shè)立之初以海洋信息技術(shù)為主要培養(yǎng)方向，之后經(jīng)過專業(yè)整合，在海洋信息技術(shù)的基礎(chǔ)上增設(shè)了海洋資源開發(fā)技術(shù)，專業(yè)定位為“針對(duì)我國(guó)船舶工程、海洋工程領(lǐng)域、海洋資源開發(fā)領(lǐng)域?qū)π畔⒒?、智能化技術(shù)的迫切需求，以智能感知、大數(shù)據(jù)和智能系統(tǒng)為目標(biāo)，將海洋科學(xué)、船舶工程、海洋工程和航海技術(shù)與人工智能深度交叉融合，培養(yǎng)可促進(jìn)智慧海洋科技發(fā)展的高級(jí)人才，可授予理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位”。海洋地質(zhì)學(xué)為海洋技術(shù)專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，山東交通學(xué)院在第三學(xué)期開設(shè)海洋地質(zhì)學(xué)課程，開設(shè)之前以海洋技術(shù)導(dǎo)論作為先導(dǎo)課程。本文結(jié)合山東交通學(xué)院實(shí)際教學(xué)過程，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，希望為該課程的教學(xué)提供參考。

1 課程特點(diǎn)

海洋地質(zhì)學(xué)，又稱地質(zhì)海洋學(xué)。1891 年，英國(guó)的默里和比利時(shí)的勒納爾編制第一幅世界大洋沉積分布圖，并出版《海洋沉積》一書，標(biāo)志著近代海洋地質(zhì)研究的開始。海洋地質(zhì)學(xué)是在地球系統(tǒng)科學(xué)理論指導(dǎo)下，以地球物理學(xué)、地球化學(xué)、沉積學(xué)和古生物學(xué)方法對(duì)海床和海岸進(jìn)行系統(tǒng)研究的學(xué)科[4]。從學(xué)科領(lǐng)域來講，海洋地質(zhì)學(xué)從屬于地球科學(xué)領(lǐng)域，其研究成果為人類認(rèn)識(shí)海洋、開發(fā)海底資源、保護(hù)海洋環(huán)境和維護(hù)海洋權(quán)益提供科學(xué)依據(jù)。

海洋地質(zhì)學(xué)課程是海洋科學(xué)、海洋技術(shù)等本科專業(yè)學(xué)科的基礎(chǔ)課，可作為航運(yùn)、石油、地質(zhì)等其他涉海相關(guān)專業(yè)的必修課程。從課程內(nèi)容來看，海洋地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一部分，又與海洋學(xué)密切相關(guān)，是地質(zhì)學(xué)與海洋學(xué)的交叉科學(xué)，課程體系龐雜，課程內(nèi)容涉及領(lǐng)域廣泛，分支學(xué)科眾多，具有理論性與實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)[5]。

2 教學(xué)過程中存在的主要問題

2.1 教學(xué)方式單一，有效的教學(xué)設(shè)計(jì)較少，知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)方式較零散

海洋地質(zhì)學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)零散，地質(zhì)術(shù)語眾多，要求學(xué)生具有一定的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)。海洋地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)以課堂講授方式為主，學(xué)生主動(dòng)思考的時(shí)間較少，缺少對(duì)問題的探討，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間沒有建立有效的交流平臺(tái)，討論機(jī)會(huì)較少，導(dǎo)致鍛煉學(xué)生科學(xué)思維的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

2.2 未深入挖掘與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)性

山東交通學(xué)院的學(xué)生未學(xué)習(xí)海洋地質(zhì)學(xué)課程之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)過海洋科學(xué)導(dǎo)論課程，后續(xù)還有海洋調(diào)查方法、海洋與環(huán)境等課程與海洋地質(zhì)學(xué)課程密切相關(guān)。但在教學(xué)過程中，一些教師未深入挖掘海洋地質(zhì)學(xué)與海洋調(diào)查方法、海洋與環(huán)境等課程相關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握也停留在記憶基本概念的層面，未能充分鍛煉發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.3 缺乏相關(guān)歷史背景的講解

海洋地質(zhì)學(xué)許多重要理論的誕生和發(fā)展都具有重要意義，但是一些教師未講解海洋地質(zhì)學(xué)產(chǎn)生的相關(guān)歷史背景，難以激發(fā)學(xué)生對(duì)海洋地質(zhì)學(xué)課程的重視和學(xué)習(xí)的積極性，因而，難以滿足海洋事業(yè)發(fā)展對(duì)高校海洋地質(zhì)學(xué)教學(xué)及海洋技術(shù)人才培養(yǎng)方案的要求[6]。

3 教學(xué)活動(dòng)的探索與實(shí)踐

3.1 思政元素充分融入教學(xué)內(nèi)容，全方位增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)海洋地質(zhì)學(xué)的熱情

海洋地質(zhì)學(xué)課程涉及海洋安全、海洋資源開發(fā)等較多內(nèi)容，有豐富的思政元素可供挖掘[7]。這些思政案例，故事性強(qiáng)，又與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)海洋地質(zhì)學(xué)課程的熱情和積極性，詳見表1。

表1 思政元素在不同章節(jié)的融入過程和方法

3.2 理論學(xué)習(xí)與現(xiàn)場(chǎng)觀察實(shí)踐相融合，教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化

海洋地質(zhì)學(xué)注重探究海洋環(huán)境中發(fā)生的地質(zhì)作用，解釋海洋環(huán)境中不同地質(zhì)現(xiàn)象的成因，所以認(rèn)識(shí)海洋地形地貌，觀察海洋地質(zhì)作用的結(jié)果并思考作用過程，對(duì)于形成海洋地質(zhì)學(xué)思維十分重要。因此，實(shí)踐教學(xué)是海洋地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[8-9]。結(jié)合山東交通學(xué)院和其所在地市的實(shí)際情況，教師安排了觀察海岸帶環(huán)境、礦物巖石和海蝕作用等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。海岸帶沉積環(huán)境觀察主要是觀察威海榮成天鵝湖的沙嘴—沙壩—瀉湖地貌形態(tài)，包括確定沙壩的位置，觀察海岸方向和垂直海岸方向顆粒物粒度的變化，觀察瀉湖沉積物的特征以及瀉湖內(nèi)水體與海水的交換；觀察乳山銀灘海灘剖面前濱、后濱的劃分，縱向和橫向剖面上沉積物粒度的變化和礦物的組成，思考其形成機(jī)制[10]；參觀劉公島，觀察海蝕現(xiàn)象，思考不同海洋地質(zhì)作用的結(jié)果；觀察威海市榮成花斑巖，思考花崗斑巖的形成條件，推斷榮成市花崗斑巖可能的形成機(jī)制。

3.3 課堂辯論、專家報(bào)告、名人訪談等形式和內(nèi)容融入課堂教學(xué)，多維度培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力

教師設(shè)置的課堂辯論題目包括：（1）你是否同意進(jìn)行海底礦產(chǎn)資源開發(fā)？（2）如何平衡提高生活質(zhì)量與節(jié)能降耗之間的關(guān)系？（3）該如何對(duì)海底文物進(jìn)行搶救性挖掘和保護(hù)？（4）海洋環(huán)境變化真的會(huì)危及人類生存環(huán)境嗎？教師將專家報(bào)告和名人訪談與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，在海洋與氣候變化章節(jié)中帶領(lǐng)學(xué)生觀看關(guān)于海洋地質(zhì)學(xué)家汪品先院士的專題報(bào)道和丁仲禮院士在《面對(duì)面》欄目接受的訪談；在海洋礦產(chǎn)資源章節(jié)加入了中國(guó)海洋地質(zhì)之父劉光鼎關(guān)于“中國(guó)油氣資源的發(fā)展與創(chuàng)新”的采訪。

3.4 注重課堂內(nèi)容的引入方式，全面增強(qiáng)理論知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際案例的關(guān)聯(lián)性

具體引入方式見表2。這種引入方式能夠增強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯性，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，也顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

表2 不同章節(jié)課程內(nèi)容的引入

3.5 科學(xué)研究成果與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解

海洋地質(zhì)學(xué)的發(fā)展早期受觀測(cè)技術(shù)制約，進(jìn)展非常緩慢，直到20 世紀(jì)中葉，聲吶技術(shù)、成像技術(shù)等觀測(cè)技術(shù)在海洋調(diào)查研究中的成功應(yīng)用推動(dòng)了海洋地質(zhì)學(xué)的快速發(fā)展，研究成果較多[11]。海洋地質(zhì)學(xué)的本科教學(xué)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。例如講述邊緣海形成和演化時(shí)，教師以南海海盆的擴(kuò)張歷史和擴(kuò)張機(jī)制為例，介紹了南海海洋研究所在南海陸洋轉(zhuǎn)換、擴(kuò)張時(shí)間、擴(kuò)張動(dòng)力等邊緣海演化重大科學(xué)問題上取得的突破，講解了這些研究成果在服務(wù)海域劃界、油氣-水合物資源有序開發(fā)等方面發(fā)揮的重要作用，讓學(xué)生真正了解海洋地質(zhì)學(xué)研究成果的實(shí)踐意義。教師講述大洋盆地演化時(shí)，介紹了古生物學(xué)家在地中海米諾卡島發(fā)現(xiàn)超級(jí)兔王骨頭的研究成果[12]，展示了板塊運(yùn)動(dòng)、氣候變化與物種演化之間的有機(jī)結(jié)合，呈現(xiàn)了利用海洋地質(zhì)學(xué)研究技術(shù)解釋有趣自然現(xiàn)象的過程，以此激發(fā)學(xué)生進(jìn)行自然科學(xué)創(chuàng)新的熱情。此外，海洋地質(zhì)學(xué)的諸多研究?jī)?nèi)容均通過國(guó)際合作計(jì)劃完成，如深海鉆探計(jì)劃，教師以此為切入點(diǎn)，介紹其誕生背景和主要的研究成果[13]，使學(xué)生能夠真正了解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的產(chǎn)生過程，加深對(duì)知識(shí)的理解。

3.6 構(gòu)建海洋地質(zhì)學(xué)課程與后續(xù)課程之間關(guān)聯(lián)的橋梁，發(fā)揮課程紐帶作用

教師講述海洋礦產(chǎn)資源時(shí)，介紹2017 年我國(guó)在南海神狐海域完成的天然氣水合物試開采實(shí)驗(yàn)，從地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)及生物等方面介紹天然氣水合物存在的海洋地質(zhì)學(xué)標(biāo)志[14-15]，進(jìn)一步明確海洋地質(zhì)調(diào)查在海洋調(diào)查中的重要地位；講述海底地形地貌時(shí)，通過闡述我國(guó)科技人員在2020 年成功研制出的一種集海底地形地貌與淺地層剖面探測(cè)功能于一體的高效精細(xì)海底聲學(xué)探測(cè)裝備，幫助學(xué)生理解海底地形地貌在海洋資源調(diào)查、海底環(huán)境監(jiān)測(cè)與科學(xué)研究等領(lǐng)域的重要作用，以及先進(jìn)的海洋調(diào)查設(shè)備在其中發(fā)揮的決定性作用[16]。

4 教學(xué)效果與思考

4.1 有所改善之處：教學(xué)效果顯著提升

從學(xué)生第二輪次的成績(jī)分布來看，60 分以下的學(xué)生有3 人，占總?cè)藬?shù)的7%；60～70 分的學(xué)生有7 人，占總?cè)藬?shù)的17%；70～80 分的學(xué)生有12 人，占總?cè)藬?shù)的30%；80～90 分的學(xué)生有15 人，占總?cè)藬?shù)的37%；90 分以上的學(xué)生有3 人，占總?cè)藬?shù)的7%。80 分以上學(xué)生占總?cè)藬?shù)的百分比較第一輪次提高了11%。從提交的平時(shí)作業(yè)來看，學(xué)生開始有意識(shí)地通過查閱資料主動(dòng)思考海洋地質(zhì)學(xué)中的內(nèi)容和觀點(diǎn)，這說明這種探索是有效的，學(xué)生掌握了海洋地質(zhì)學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)初步分析解決相關(guān)問題。學(xué)生評(píng)教結(jié)果相比第一輪次也有明顯改善，課堂評(píng)教成績(jī)?yōu)?8 分，多數(shù)學(xué)生反映課程內(nèi)容設(shè)計(jì)緊湊，緊密結(jié)合了學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，知識(shí)點(diǎn)非常形象具體，真切感受到了海洋地質(zhì)學(xué)的重要性。海洋地質(zhì)學(xué)課程督導(dǎo)聽課成績(jī)也有顯著提升，被評(píng)為優(yōu)秀等級(jí)，獲得了山東交通學(xué)院課程教學(xué)比賽二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

4.2 待加強(qiáng)之處：教學(xué)隊(duì)伍有待優(yōu)化，信息化建設(shè)有待加強(qiáng)

需要指出的是，海洋地質(zhì)學(xué)課程知識(shí)量大，涵蓋范圍廣而復(fù)雜，且目前仍然采用單人主講模式。后續(xù)，山東交通學(xué)院需要加強(qiáng)主講教師隊(duì)伍建設(shè)，吸納不同研究方向的骨干教師加入主講團(tuán)隊(duì)，全面拓展課程的知識(shí)體系，全方位提升授課效果。此外，目前山東交通學(xué)院針對(duì)該課程進(jìn)行的信息化建設(shè)還存在不足，現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)未有效融入日常教學(xué)，今后應(yīng)該加強(qiáng)這方面的建設(shè)。