摘 要：該文以海岸與海洋災害跨專業(yè)選修課程教學為案例，通過激發(fā)學生自主性的教學模式、調動全員的任務式教學組織設計和技術賦能的教學方法等實現教學方式創(chuàng)新。強調“以學生為中心”，將經典知識體系和創(chuàng)新教學方法有機結合；探索固定教學團隊和特邀專家學者協(xié)作講授、學生線上自主學習與線下師生研討的混合教學模式。課程重視工程實際案例、權威數據分析、數字仿真模擬、前沿科技成果、融合智慧海洋概念，以提升課堂教學的時代感。

關鍵詞：海岸與海洋災害；任務協(xié)作教學；技術賦能；全員參與；以學生為中心

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）31-0106-05

Abstract： This paper discusses the cross-major elective course teaching of Coastal and Marine Disasters as a case study， highlighting innovations in teaching methodology. The approach focuses on stimulating student autonomy， implementing task-oriented teaching organization with full member participation， and utilizing technology-enhanced methods. Emphasizing a student-centered perspective， this study integrates classical knowledge systems with innovative teaching approaches. The collaboration between permanent faculty members and visiting experts and scholars， along with the integration of online independent study and in-person discussions， is implemented. The pedagogical innovation is enriched through the utilization of practical engineering case studies， rigorous data analysis， digital modeling， cutting-edge technological advancements， and the incorporation of intelligent ocean concepts.

Keywords： Coastal and Marine Disasters; task-oriented teaching; technology empowerment; full member participation; student-centered

聯合國教科文組織在其發(fā)表的《21世紀的高等教育：展望與行動世界宣言》中提出了“以學生為中心”的教育理念，這也引領了世界高等教育改革和發(fā)展的方向，推動了大學教學模式的變革，重新確立了教師和學生的地位以及師生關系[1]。高等教育領域越來越重視“以學生為中心”的教育理念[2]，尤其是在工科跨專業(yè)選修課程的教學中，因此，更要在教學理念、原則以及實施方法等方面進行深入研究和精心設計。

目前關于工科跨專業(yè)選修課存在的主要問題以及所提出的要求主要有：在課程教學中往往以教師為中心，由教師主導課堂教學，學生只是被動的接受者，而在“以學生為中心”的教學環(huán)境中，學生被賦予了新的角色和任務，同時師生互動和學生自主學習能力低的主要原因在于學生得不到正確和積極的評價反饋信息，因此缺乏正確學習行動的目標和興趣；對于跨專業(yè)選修課程的授課知識和教學手段單一，更側重于專業(yè)基礎理論的教授，學生較難理解和接受，同時缺乏對于完整知識結構的構建和知識理論的運用以及行業(yè)認知。學生所學知識理論與行業(yè)脫節(jié)，提升高等教育的核心爭力，滿足社會對高素質工程人才的需求[3]；目前跨專業(yè)選修課則側重于學習內容的時代性和普及性，個人可以通過課程學習來從情感方面得到提升，同時從國家戰(zhàn)略及需求方面進行認識，兼顧課程的思政教育，培養(yǎng)學生的家國情懷；如何更好地進行個人展示和宣傳，使問題的解決答案能夠被更多人接受，基于個人知識同時對自己或者他人的成果或方案進行評價。

本文針對所開設的海岸與海洋災害跨專業(yè)選修課程，將技術賦能的任務協(xié)作式教學理念融入教學過程，進行了大量的創(chuàng)新改革，使學生參與教學全過程，通過引入課堂/在線互動環(huán)節(jié)，提高學生的積極性，增強課程的趣味性和可理解性；鼓勵學生課外進行相關知識的檢索、分析和總結；同時在學生課程展示匯報環(huán)節(jié)，引入學生互評的機制，充分給與學生參與和評價的機會，進一步激發(fā)學生的學習熱情，充分體現“以學生為中心”的教育理念。本文結合海岸與海洋災害課程的授課內容和授課方式，對課程教學方法改革進行了初步探索。

一 創(chuàng)新認識及路線

針對以上問題，在開設跨專業(yè)選修課海岸與海洋災害的過程中，教學團隊進行了持續(xù)的探索和創(chuàng)新，以使課程的學習實現“以學生為中心”的教學原則，使培養(yǎng)的學生能夠適應時代和社會的需要。在探索實踐過程中主要運用了建構主義理論思想為課程教學創(chuàng)新實踐提供理論支撐[4]，從過去的注重“教”轉向注重“學”，激發(fā)學生在課程學習中的積極性、主動性和創(chuàng)造性，讓學生掌握課程學習的主動權；創(chuàng)設大學生自主學習的教學環(huán)境，通過具體的工程和災害案例，使知識因情境而產生意義，將更多門專業(yè)性基礎課程和專業(yè)課程的學習內容設計為解決此項問題目所涉及的各種知識點，這種教學內容的設立應符合專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案所提倡的“問題教學法”原則；同時建立學習共同體，建構“對話教學”模式，形成師生互動交流的學習共同體，有助于培養(yǎng)學生的自主學習能力、合作學習能力、分析和解決問題的能力。

本課程教學過程中強調“以學生為中心”，將經典知識體系和創(chuàng)新教學方法有機結合；探索固定教學團隊和特邀專家學者協(xié)作講授、學生線上自主學習與線下師生研討同步的混合教學模式（圖1）。線上課程對海岸與海洋災害進行情景式描述，深入淺出地引導學生進入知識領域。線下見面和互動，案例分析實際海岸災害，輔以行業(yè)專家引領和權威數據解讀；依托自主研發(fā)仿真模擬技術，融合智慧海洋概念，實時更新課程資料數據，提升課堂教學的時代感。采取教、學相融合，師、生同參與的項目式教學評價方式，達到教學相長。

本課程自2008年首次開設以來，10余年間堅持持續(xù)改進的動態(tài)發(fā)展原則，在原有基礎上不斷推出創(chuàng)新模式，在傳統(tǒng)的基本理論講授上，先后實現了經典案例分析、分組匯報展示、前沿成果聚焦、轉接權威解讀、在線共享平臺、數字虛擬仿真、出版課程教材和國內高校推廣等方案，并在不斷地持續(xù)改進中（圖2）。

二 創(chuàng)新實踐實施過程

（一） 激發(fā)學生自主性的教學模式

激發(fā)學生自主性實現要在教學活動中滲透現代民主精神，創(chuàng)建平等和諧的師生關系，營造寬松、融洽的教學氛圍，充分調動師生合作的積極性，鼓勵學生主動進行相關資料查閱和學習整理，提出自己的獨到見解，以順利完成分課程任務，達到預期教學目標。同時，在平等、協(xié)同的師生關系下，開展合作教學。樹立“教學相長”的思想，教師也同時基于學生提出的觀點和想法，不斷豐富授課素材和研究視角。堅持主體性原則，每個學生都是一個相對獨立的自組織系統(tǒng)，這是確立教學過程中學生主體地位的前提條件。學生的任何選擇都是根據主體需要而進行的，教師調動學生的主動性首先必須尊重學生的選擇。創(chuàng)造性學習是學生主體性的最高表現形式，教師應充分發(fā)揮學生在學習中的能動性。

本課程實施混合式教學模式，依托于信息技術和網絡技術的發(fā)展[5]，基于智慧樹平臺建立大規(guī)模在線課程（MOOC）為學生的自主學習提供了數字化和網絡資源；開設翻轉課堂進行遠程在線師生互動，教師主要引導學生運用知識去分析和解決問題。信息技術環(huán)境下，教學模式將從以“教”為主的傳統(tǒng)課堂教學轉變?yōu)橐浴皩W”為主的信息化課堂教學；信息技術把實體空間和虛擬空間的學習資源整合在一起，使學生可以學習和使用豐富的數字化資源，提高了學生的自主學習、團隊學習和創(chuàng)造性學習的質量和效率[6]。

在課堂教學中的設計了課堂互動環(huán)節(jié)，利用智慧樹在線平臺統(tǒng)計學生課堂投票結果，提高學生互動參與度。例如，在講授災害性海浪等海洋水文災害時，主講教師在課堂口述一個互動問題，然后學生通過手機應用程序或者電腦登陸智慧樹平臺中本節(jié)課程的在線課堂進行回答參與。平臺系統(tǒng)可以統(tǒng)計學生答題情況，直接反饋大家的最后結果統(tǒng)計，以此來判斷和分析學生對于該知識點的理解和掌握情況?，F今學生在課堂操作手機已經是一種很難避免的形勢，在很大程度上也會影響課堂教學質量。本門課程則充分利用了手機的智能操作，提高了學生的參與熱情，同時也有利于教師對于學生知識點的掌握情況。此外，如果同時還有其他高校學生在線上課，教師還可以通過智慧樹在線平臺系統(tǒng)的設置，與遠程學生進行提問和回答互動以及師生之間進行疑難解答和交流探討，同時通過平臺還提供章節(jié)測試及成績統(tǒng)計分析。

（二） 調動全員的教學組織設計

在進行教學組織設計時，采用支架式教學理念，授課教師為學生提供完整的理論知識框架，把復雜的問題加以分解，教師要引導學生發(fā)展“元認知”水平，幫助學生建立思維模型，培養(yǎng)其發(fā)散思維能力。以促進學生對問題的理解和知識建構，圍繞不同情境獲得認知和意義建構，教師應引導學生開展協(xié)作學習；運用小組評價和自我評價相結合的方式評價學生的學習效果，這是建構主義教學的一種較為成熟的模式[7]。

本課程的一個重要特色就是學生在進行了系統(tǒng)理論框架學習之后，教師創(chuàng)建特定的問題情境，并將學生引入其中。由于課程學時的限制以及海岸與海洋災害類型繁多，在課程授課階段很難做到對所有災害類型知識的全面講解，因此在這一環(huán)節(jié)鼓勵學生自由組建課題小組，圍繞當前的學習主題，經過認真調研和分析，提出所要具體研究的海洋災害形式。學生在知識理論框架的支撐下獨立探索、小組協(xié)商和討論，通過集體協(xié)作學習達成對擬解決問題的正確建構。課題小組完成研究之后，整理成一個報告展示文件，從同學的認知角度為大家進行講授。在課堂上，學生們根據分組情況，根據所整理匯總的災害相關知識，為大家做一個展示匯報。聆聽匯報的同學則根據匯報內容進行提問，整個匯報組成員則進行回答。對于該環(huán)節(jié)的評價則由課程的所有老師從技術角度、演講角度以及問題回復三個方面對匯報進行評分。在這個環(huán)節(jié)中，學生們同時體驗了教師和學生的角色，可以利用更容易理解的講解形式使大家對于知識有一個全新的認識[8]。在分組匯報展示準備的過程中還鍛煉了學生們任務工作和協(xié)作能力，在課堂展示環(huán)節(jié)還培養(yǎng)了學生的演講以及應變等綜合能力。為將來從事各類工作打下了一個良好基礎。在課程的最后階段，每個匯報小組將本組的課程展示利用一張海報的形式在課堂上進行集中展示，由各組同學和老師分別選出5組最佳的海報，最后統(tǒng)計總得分，選出得分最高的5組，作為該環(huán)節(jié)的優(yōu)秀作品。在這個環(huán)節(jié)中，學生們和老師具有一樣的評價權利，但由于學生票數更多，其對于評分更具有決定性作用。通過海報的制作，可以讓同學在有限的篇幅范圍內，將整個調研匯報的內容高度凝練，以更準確和有效的方式呈現出來，這有利于提高學生歸納總結和提煉觀點的能力。

以平時章節(jié)測試成績（30%）、課程展示匯報的教師專家評價（30%）和墻報展示綜合評價（40%）三部分的加權成績作為期末總成績。在墻報展示綜合評價環(huán)節(jié)包括教師評價和同學互評兩種方式，這中間教師的評分與各分組互評分加權后之后，作為該部分的綜合分，由于學生分組數量基礎較大，因此，學生評價在本環(huán)節(jié)占據主導地位。將以往的教師全部決策，變?yōu)閷W生共同參與打分的模式，使學生更具有能動性。

學生們在原有認知展示基礎上，在閱讀他人作品、評價并提出改進意見的過程中，思維得到再一次升華，思維的深度與廣度得以發(fā)展。學生在大量評價他人作品的過程中逐步認識到事物的多面性，再在改進自己作品的過程中認識到自己思維過程的優(yōu)勢和不足，通過這一“知己”的思維過程逐步樹立創(chuàng)新意識，保持自己的特點與不同，在追求共性的基礎上追求個性的發(fā)展，思維得以螺旋式上升，核心素養(yǎng)得以發(fā)展[9]。

（三） 技術賦能的教學方法

我國是世界上遭受海岸和海洋災害影響最嚴重的國家之一，隨著海洋經濟的快速發(fā)展，沿海地區(qū)災害風險日益突出，海岸與海洋防災減災形勢十分嚴峻。課程教學過程中注重以工程向導的案例分析，數據主要來源于權威機構發(fā)布的統(tǒng)計年報以及政府部門公布數據。除了基于數據和圖片方式對災害影響程度的講解外，授課教師還會播放最新的新聞報道以及權威機構的科普視頻，使學生對災害發(fā)生的影響程度有直觀認識，同時對災害的原理和特征有更清楚的認識，同時也讓學生形成海洋文明和環(huán)保意識。這種教學模式符合拋錨式教學理念，它以真實事件或真實問題為背景，激發(fā)學生的學習需要，通過鑲嵌式教學和學習共同體的合作學習，讓學生憑自己的主動學習，親身體驗從識別目標到提出和達到目標的全過程[10]。

在本門課程的授課中還重點關注最新的研究成果，利用科研反哺教育教學，這也是高等教育建設的一個根本點。本課程的教師團隊也主要從事相關的科學研究工作，比如利用海洋-大氣-波浪耦合數值模式進行的臺風和風暴潮預報、海岸侵蝕、生態(tài)修復以及海床沖刷演變及其對海洋工程影響、海床沖刷液化等研究內容（圖3），這些都在教學團隊最新出版的《海岸與海洋災害》教材得到體現。教師結合本人的科研經歷和體會，分享最新的研究成果，以及行業(yè)發(fā)展前沿，可以更加有側重點，同學也更容易接受，從而培養(yǎng)學生們將來從事科研工作的興趣。通過課程學習和教師講解，很多學生對海岸與海洋災害研究領域產生了興趣，在授課教師的指導下參加了各級大學生創(chuàng)新訓練項目以及繼續(xù)攻讀研究生學位。

本課程還有一個重要創(chuàng)新探索就是在課程授課期間邀請國內海岸與海洋災害研究領域的知名專家學者，親臨課堂或者在線講座授課，開展“海岸帶自然災害及生態(tài)防護”“海岸與海洋水動力數值模擬技術”“海岸與海洋災害預警報技術”“海洋能源開發(fā)與利用”等系列講座報告。同學們可以與專家進行積極互動，聆聽專家的權威講解讀。

三 效果分析及推廣應用

（一） 選課學生和學校數量逐年增加

海岸與海洋災害是一門基礎性與前沿性相結合的新型課程。在課程設計過程中引入多學科、新興高新技術元素，以多元化方式進行評價，積極對接當前行業(yè)發(fā)展最新需要。通過激發(fā)學生對海洋與海岸工程學科興趣，培養(yǎng)認真、嚴謹的學術態(tài)度和開放的學術討論氛圍。學生通過掌握海岸與海洋理論知識、海岸與海洋災害成因、預測、防控等知識，來提升自己在海洋物理及海洋環(huán)境方面的知識。由于海岸與海洋災害是跨學科形式的課程，能夠促進學科融合，并幫助學生在自己的領域上運用海岸與海洋學科的理論思想，更加有利于創(chuàng)新、創(chuàng)造。作為國內首個面向水利工程、船舶與海洋工程和土木工程相關專業(yè)學生的海洋災害課程，其在線課程已被國內多所院校相關專業(yè)采納為專業(yè)選修課程，同時本校內選修該課程的人數也呈逐年增加的趨勢，這表明本課程的內容和教學方法已經被更多的相關學校和專業(yè)作所認可。共享課程運行一個學期，20所相關院校進行共享課程學習，選課人數達9 000名；國內外知名學者評價這門課程“起到了傳播海洋文明和災害的重要作用”?；谠撜n程的啟發(fā)和學習，目前已經有一所院校相關專業(yè)開設了本課程，另外三所高校的相關專業(yè)也積極評價了該課程的教學創(chuàng)新模式：“xx學院學生通過在線共享平臺選修了該課程，學生反饋良好。課程利用多種方法開展教學，聘請國內外知名學者進行見面課交流以及項目式評價等方面的課程改革和創(chuàng)新可推廣到我們學院的其他課程當中”。

（二） 學生評價以影響效果

在該課程的學習和實踐過程中，學生們表現出了積極的熱情，產生了良好的效果。可以在已掌握的知識框架體系下運用各種技術手段，積極參與各自的課題任務分析和探究，并能參與到社會性意義的建構中。學生對于本課程所采用的教學模式認同度較高，通過歷年學生對該課程所采用的創(chuàng)新手段的評價分析，其中學生自主性評價方面，包括課程學習、平臺互動以及信息查閱等能力評價都是非常滿意程度，在教學全員性評價方面，包括團隊合作、匯報展示、成果互評等表現，以及技術賦能評價方面，包括工程導向的案例分析、前沿科學研究成果以及知名專家講座等環(huán)節(jié)的評價都為非常滿意。學生對課程的授課方式和效果進行了積極評價：“老師細致幽默的講解，活躍了課堂氣氛，精心編排的課程內容，讓同學們能學到更多海洋相關知識，配合期末課堂展示的方式，激發(fā)了我的自主學習的意識和與同學合作交流的能力”“老師在每節(jié)課的過程中都給我們機會以小組為單位進行學習成果分享。對于當時的我們來說，這是我們第一次以一個科研人員的角度，對現有的題目進行深入研究學習。整個課程的設置，都是對我們獨立思考、開展深層研究的鍛煉。我們會在課前進行文獻搜集、閱讀、整理；在課上聽老師以專業(yè)的角度對每一個海洋災害課題進行講解、對比、分析，跟同學們分享自己的研究學習成果。與此同時，邏輯能力、數據分析、價值判斷能力都有很大的提升?！?/p>

課程能滿足不同專業(yè)背景學生的知識需求、提高教學質量、加深學生對教學內容的理解與掌握，改善學生知識結構，拓寬學生知識面，有效地促進學科間知識相互滲透。土木工程專業(yè)學生通過學習，出國深造，認為“課程向我展示了海洋開發(fā)的巨大潛力和前景，引導我在以后的學習道路上從事海洋工程的相關科研”；學生通過課程學習，激發(fā)了自主學習能力及科研熱情，申報5項全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目；水力學、海岸動力學和工程項目管理等課程借鑒了課堂討論和項目式教學的方式，教學模式起到輻射作用。

同時，該門課程對于學生的科研方向選擇的影響也是深遠的。目前攻讀佐治亞理工大學的一位同學對于該課程的評價：“海岸與海洋災害課程讓我接觸到了海洋災害控制方面前沿的科研方向和科研成果，如災害的模擬與仿真、預測與監(jiān)控等內容，激發(fā)了我對數值計算和仿真模擬的研究熱情，與我碩士期間的課程方向十分契合，為我之后的學習打下了扎實的基礎。這門課程向我展示了海洋開發(fā)的巨大潛力和前景，包括對潮汐能的利用和石油的開發(fā)利用，引導我在以后的學習道路上更多地從事海洋工程相關的科研項目”，另外一位攻讀倫敦大學學院博士學位的學生，對于該課程的評價是這樣的：“與老師課上課下的交流中，對我們今后的研究道路都產生了很重大的影響。也是因為選修海岸與海洋災害這門課，讓我在大學期間就感受到了作為學者研究的樂趣和方法。正是因為對這門課程的學習和老師的影響下，讓我更加確定了我的研究方向，堅定了我的科研之路?！?/p>

四 結束語

海岸與海洋災害作為目前國內高校新興開設的一門專業(yè)課程，具有涉及專業(yè)領域多、知識面廣的特點。在課程學習過程中，學生會承擔新的角色：自學、與他人合作學習、團隊或小組合作學習、參與發(fā)現式學習以及教他人學習；評估自己和別人的學習；展示、呈現自己的學習成果，掌握新的學習技巧和策略，解決真實的問題，溫習學過的知識，展示運用教師的反饋來提高學習表現；對自己的學習有更多的管控；對課程的評估、鑒定方法給出意見。

本門課程可以使學生能夠系統(tǒng)、全面地掌握海岸與海洋災害的基本概念、基本理論以及當前的主要成果和發(fā)展態(tài)勢，達到改善學生知識結構，拓寬學生知識面，有效地促進學科間知識相互滲透的目的。使同學們在未來面向海洋、走向世界的過程中增強理論和管理等方面能力，在保障沿海地區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展、支撐海洋強國建設事業(yè)中發(fā)揮積極作用。

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基金項目：第二批天津市一流本科建設課程名單項目“《海岸與海洋災害》”（津教高函〔2021〕25號）；天津大學建筑工程學院新工科教改項目“數字賦能創(chuàng)新教學在海岸災害課程中的實踐應用”（無編號）

第一作者簡介：臧志鵬（1981-），男，漢族，黑龍江伊春人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為海洋災害、海洋工程水動力。

*通信作者：張金鳳（1978-），女，漢族，河北張家口人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為海洋災害、海岸工程。