海洋化學(xué)國家理科基地特色課程體系建設(shè)

李鐵 楊桂朋 畢彩豐 姬泓巍 王江濤 石曉勇

(中國海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 山東青島 266100)

資源與環(huán)境是人類社會可持續(xù)發(fā)展面臨的重大問題，海洋科學(xué)在研究和解決這一熱點(diǎn)問題上起著愈來愈重要的作用。海洋科學(xué)中的化學(xué)問題是當(dāng)今研究的重要領(lǐng)域，除具有明確的研究目標(biāo)外，在海洋物理、生物、地質(zhì)等諸分支學(xué)科間還起著紐帶作用。因此，海洋化學(xué)人才培養(yǎng)既是科學(xué)研究的需要也是社會發(fā)展的需要。中國海洋大學(xué)化學(xué)(海洋化學(xué))國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地是我國本領(lǐng)域唯一的理科基地，擁有歷史悠久、系統(tǒng)完善的海洋化學(xué)人才培養(yǎng)體系。海洋化學(xué)專業(yè)于1959年首次招收本科生，1979年開始招收研究生，1982年和1986年分別建立了國內(nèi)首批碩士點(diǎn)和博士點(diǎn)，1993年被批準(zhǔn)為國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地，2006年和2010年分別被評為山東省特色專業(yè)。海洋化學(xué)學(xué)科分別于1993年和2001年被批準(zhǔn)成為山東省重點(diǎn)學(xué)科和國家重點(diǎn)學(xué)科，2005年海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實驗室立項并于2009年通過驗收，成為海洋化學(xué)國家理科基地建設(shè)的重要依托?；貓猿稚鐣髁x辦學(xué)方向，學(xué)習(xí)和實踐科學(xué)發(fā)展觀，對人才培養(yǎng)模式不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，注重全面提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平，培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性、國際化的海洋化學(xué)專門人才[1-3]。

隨著我國高等教育改革的深入，1998年本科專業(yè)目錄調(diào)整，按一級學(xué)科設(shè)置本科專業(yè)，將“海洋化學(xué)”與“化學(xué)”兩個專業(yè)合并為“化學(xué)(含海洋化學(xué))”，繼續(xù)保持海洋化學(xué)方向并加強(qiáng)建設(shè)。在這一框架下，基地對人才培養(yǎng)宗旨、課程和實踐教學(xué)體系以及管理體制等問題進(jìn)行了探索和改革，以課程體系建設(shè)為核心，構(gòu)建和完善了適應(yīng)21世紀(jì)海洋科學(xué)發(fā)展、面向社會需求的海洋化學(xué)國家理科基地人才培養(yǎng)模式。

1 海洋化學(xué)基地人才培養(yǎng)宗旨

在面向?qū)W科發(fā)展和社會需求的背景下，學(xué)院更新人才培養(yǎng)理念，提出了厚基礎(chǔ)、寬口徑、重特色，將海洋科學(xué)、化學(xué)、應(yīng)用工程技術(shù)三者有機(jī)結(jié)合，突出海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)特色的辦學(xué)思路，從海洋化學(xué)的學(xué)科交叉屬性、國際最新發(fā)展和我國對復(fù)合型人才的實際需求出發(fā)，跨越學(xué)科界限，確立了海洋化學(xué)國家理科基地人才培養(yǎng)宗旨，即“培養(yǎng)兼?zhèn)浜Ｑ罂茖W(xué)和化學(xué)兩個學(xué)科堅實基礎(chǔ)，有能力繼續(xù)深造成為兩學(xué)科及其交叉學(xué)科或鄰近學(xué)科從事基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用，具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和較寬厚的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，有較強(qiáng)的創(chuàng)造能力、適應(yīng)能力和發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛷?fù)合型人才”，以此作為課程體系建設(shè)的指導(dǎo)思想。

2 海洋化學(xué)特色課程體系的建設(shè)

2.1 “四層面-三領(lǐng)域-二類別”海洋化學(xué)課程體系

課程體系建設(shè)是人才培養(yǎng)模式改革的核心內(nèi)容。為強(qiáng)化素質(zhì)教育，增進(jìn)學(xué)科交叉和尊重學(xué)生的專業(yè)興趣，學(xué)校實行了選課制，并按照本科通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)教育、專業(yè)知識教育、工作技能教育“四個層面”設(shè)置課程。海洋化學(xué)理科基地在充分調(diào)研國際同類學(xué)科教育體系的基礎(chǔ)上，貫徹“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重特色”的理念和基地人才培養(yǎng)宗旨，改革和優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，創(chuàng)立了“四層面-三領(lǐng)域-二類別”海洋化學(xué)特色課程體系，按學(xué)科交叉的屬性設(shè)置課程。

“本科通識教育層面”課程與全校理工科類課程貫通，主要設(shè)置思想政治、外語、體育、數(shù)學(xué)和計算機(jī)等課程，學(xué)生在全校選課制框架內(nèi)自主選課，保證了專業(yè)發(fā)展的自主性?！皩W(xué)科基礎(chǔ)教育層面”課程以四大基礎(chǔ)化學(xué)以及海洋學(xué)為主，旨在加強(qiáng)學(xué)生化學(xué)和海洋科學(xué)兩方面基礎(chǔ)，體現(xiàn)“培養(yǎng)兼?zhèn)浜Ｑ罂茖W(xué)和化學(xué)兩個學(xué)科堅實基礎(chǔ)”的宗旨?！皩I(yè)知識教育層面”以化學(xué)海洋學(xué)及實驗、海洋物理化學(xué)等為主干課程，同時開設(shè)海洋環(huán)境化學(xué)、海洋資源化學(xué)、海洋腐蝕與防護(hù)技術(shù)、環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論、生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)等課程作為選修課。此外還增加了地球化學(xué)基礎(chǔ)課程，以加強(qiáng)學(xué)生對地球系統(tǒng)科學(xué)的認(rèn)識，綜合提升專業(yè)知識水平?！肮ぷ骷寄芙逃龑用妗闭n程主要培養(yǎng)學(xué)生在海洋科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域開展工作的本領(lǐng)和技能，設(shè)有海水分析化學(xué)及實驗、海洋化學(xué)調(diào)查方法和數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用等課程以及海洋學(xué)和海洋化學(xué)專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

除“本科通識教育層面”外，“學(xué)科基礎(chǔ)教育層面”的課程涵蓋了化學(xué)和海洋科學(xué)兩個學(xué)科領(lǐng)域，“專業(yè)知識教育層面”和“工作技能教育層面”則以海洋科學(xué)領(lǐng)域為主，并向環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域拓展，使整個課程體系具備了化學(xué)、海洋科學(xué)、環(huán)境科學(xué)“三領(lǐng)域”交叉的特征。“專業(yè)知識教育層面”和“工作技能教育層面”中的部分課程講授海洋調(diào)查、腐蝕與防護(hù)、海洋化學(xué)資源開發(fā)以及海水淡化等內(nèi)容，具有應(yīng)用技術(shù)或?qū)嵺`應(yīng)用的屬性，體現(xiàn)了“從事基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用”的宗旨，使課程體系又具備了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)“二類別”兼顧的特征。因此按照以上思路建設(shè)的基地課程體系成為了有顯著特色的“四層面-三領(lǐng)域-二類別”立體化海洋化學(xué)課程體系(圖1)。

圖1 海洋化學(xué)國家理科基地“四層面-三領(lǐng)域-二類別”課程體系及主要課程

2.2 海洋化學(xué)實踐與科研訓(xùn)練的開放式研究性教學(xué)體系

實踐教學(xué)改革是人才培養(yǎng)模式改革和課程體系建設(shè)的又一重點(diǎn)，將科研創(chuàng)新思維貫穿整個教學(xué)體系，經(jīng)改革和創(chuàng)新，構(gòu)建了“實驗教學(xué)—海上實習(xí)—科研訓(xùn)練”3個層次的實踐教學(xué)體系，實行了開放管理制度。重新編制或修訂了教學(xué)大綱，形成了精選優(yōu)化實驗內(nèi)容、抓好基本要領(lǐng)、加強(qiáng)能力培養(yǎng)、注重創(chuàng)新精神，以能力培養(yǎng)為核心，以實驗技術(shù)要素為主線的多樣性的實驗教學(xué)新體系。在實驗課教學(xué)中，減少了驗證性實驗，增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容和文獻(xiàn)實驗內(nèi)容，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性、創(chuàng)造性；并相應(yīng)地改革了實驗考評方法，著重考察學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。改革了實習(xí)教學(xué)形式，以研究模塊實習(xí)取代項目實習(xí)，從方案制定、物品準(zhǔn)備、海上實踐、數(shù)據(jù)處理和報告撰寫全過程訓(xùn)練學(xué)生[2-3]；學(xué)院每年均選派6～8名教師與調(diào)查船實驗室教師共同指導(dǎo)實習(xí)，強(qiáng)化水文、氣象、生物、地質(zhì)等分支學(xué)科與海洋化學(xué)的融合，成為規(guī)模大、涉及學(xué)科多，持續(xù)時間長、綜合性強(qiáng)的特色專業(yè)實習(xí)。以“本科生研究發(fā)展計劃”、“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”和“國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金”作為科研訓(xùn)練的主要形式，實行導(dǎo)師制，為學(xué)生提供了豐富多彩的實踐內(nèi)容，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)、專業(yè)水平、創(chuàng)新能力和工作本領(lǐng)。近年來，基地學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利多項，參加國家和省級各類科技競賽并多次獲獎，參加全國大學(xué)生科技交流會等活動。此外還組織學(xué)生到涉海企事業(yè)單位參觀、交流和實踐，了解社會需求和強(qiáng)化學(xué)以致用的能力。

實踐教學(xué)平臺是實踐教學(xué)體系的重要組成。海洋化學(xué)實踐教學(xué)以化學(xué)實驗教學(xué)山東省示范中心下設(shè)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗中心、海洋化學(xué)教學(xué)實驗室和“東方紅2”船為主要平臺，并得到國家重點(diǎn)學(xué)科和教育部重點(diǎn)實驗室的全面支持。海洋化學(xué)實驗室系自主開創(chuàng)，已有50年歷史，積累了豐厚的海洋化學(xué)實踐教學(xué)經(jīng)驗，形成了相對獨(dú)立的實踐教學(xué)體系。學(xué)校不斷增加投入進(jìn)行改造和擴(kuò)建，成為秉承傳統(tǒng)與發(fā)展創(chuàng)新兼?zhèn)涞摹嵭虚_放管理的教學(xué)實驗室?！?85工程”建設(shè)購置的大型儀器設(shè)備為學(xué)生開展實踐訓(xùn)練、創(chuàng)新性實驗與研究創(chuàng)造了良好條件。經(jīng)過海上實習(xí)、科研訓(xùn)練和畢業(yè)論文階段的培養(yǎng)，基地班學(xué)生畢業(yè)后到涉海部門工作可直接參加海洋科學(xué)考察活動，成為本基地畢業(yè)生的一個獨(dú)有優(yōu)勢。

3 人才培養(yǎng)與課程體系建設(shè)的保障措施

3.1 高水平研究性教學(xué)示范師資群的建設(shè)

師資隊伍建設(shè)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。根據(jù)基地人才培養(yǎng)宗旨，建設(shè)了具有“愛國敬業(yè)的政治素養(yǎng)、求實創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)和謙遜堅韌的人格素養(yǎng)”的兩支師資隊伍：一支為“化學(xué)基礎(chǔ)理論雄厚、承擔(dān)化學(xué)教學(xué)和研究”的隊伍，另一支為“海洋科學(xué)基礎(chǔ)知識牢固，在海洋化學(xué)領(lǐng)域開展教學(xué)和研究”的隊伍，形成了高水平研究性教學(xué)示范師資群[3]。在教學(xué)與科研優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的基礎(chǔ)上優(yōu)化和穩(wěn)定教學(xué)梯隊，提升了教師隊伍水平。

基地重視老教師的傳、幫、帶作用，加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo)，嚴(yán)把教風(fēng)和教學(xué)質(zhì)量關(guān)。目前一支年齡結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)水平高、思想活躍，由中國工程院院士、長江學(xué)者、國家杰出青年基金獲得者、泰山學(xué)者等為核心組成的教師隊伍承擔(dān)理科基地各項教學(xué)任務(wù)。其中海洋化學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊已成為國家級教學(xué)團(tuán)隊。

3.2 精品課程建設(shè)的主導(dǎo)作用與科研資源的轉(zhuǎn)化機(jī)制

海洋化學(xué)理科基地精品課程建設(shè)取得了可喜的成果。海水分析化學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)二門課程分別于1999年和2000年獲國家理科基地創(chuàng)建名牌課程項目立項建設(shè)；海洋學(xué)、海洋化學(xué)/化學(xué)海洋學(xué)二門課程于2003年立項為省級精品課程，2004年立項為國家精品課程；海水分析化學(xué)課程于2006年立項為省級精品課程；另外還有校級精品課程若干門。這樣以系列精品課程建設(shè)為主導(dǎo)，全面推動了課程建設(shè)。編制和修訂符合課程定位和適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)的教學(xué)大綱，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，避免課程間科學(xué)問題的重復(fù)現(xiàn)象。海洋化學(xué)理科基地歷來十分重視吸收本學(xué)科最新發(fā)展，特別是本單位的高水平科研成果，以研究性教學(xué)和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為目標(biāo)，將科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，以充實課堂教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容，并增加到新編寫的教材和教學(xué)參考書中，使之成為精品課程乃至課程整體建設(shè)的有效機(jī)制之一。本校海洋化學(xué)學(xué)科有4個重點(diǎn)研究方向，即海洋界面化學(xué)、海洋生物地球化學(xué)、海洋污染生態(tài)化學(xué)和海水化學(xué)資源綜合利用，將20余項科研成果作為生動案例融入課堂教學(xué)或應(yīng)用于實驗教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時把學(xué)生帶入本學(xué)科領(lǐng)域的前沿，提升海洋化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)水平。

3.3 教材建設(shè)和教學(xué)手段與形式的更新

為適應(yīng)基地人才培養(yǎng)的需要，先后編寫和出版了《海洋化學(xué)》、《海水分析化學(xué)實驗》、《海洋腐蝕與防護(hù)技術(shù)》、《化學(xué)海洋學(xué)的無機(jī)痕量分析》、《海水淡化技術(shù)與工程手冊》、《海洋化學(xué)進(jìn)展》等教材和專著23部，其中多數(shù)被中國涉海院校的同類專業(yè)所采用。

基地教學(xué)廣泛采用新手段，多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)普及率高，全部基礎(chǔ)和專業(yè)課程編制了內(nèi)容豐富、圖文并茂的教學(xué)課件，并采用多媒體手段教學(xué)，以擴(kuò)大信息量；全部精品課程都建立了教學(xué)網(wǎng)站，國家和省級精品課程實現(xiàn)了課件和全程教學(xué)錄像上網(wǎng)，使之得以廣泛交流和傳播。基地還十分重視雙語教學(xué)，通過選派教師出國進(jìn)修外語，已在多門基礎(chǔ)課和專業(yè)課中實施或部分采用了雙語教學(xué)形式。在課堂教學(xué)中，將以教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動由被動行為轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃有袨?；在授課中安排課堂討論；在專業(yè)課和選修課的教學(xué)中，都增加了小論文或讀書筆記的內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。

此外，我們還開設(shè)了名師講壇和海洋化學(xué)系列前沿講座，每年邀請約5名國內(nèi)外知名海洋化學(xué)家講學(xué)，同時選派優(yōu)秀學(xué)生參加中外海洋科學(xué)研討班等，使學(xué)生能廣泛了解本學(xué)科的研究熱點(diǎn)和動態(tài)，拓寬了學(xué)生的專業(yè)視野。

3.4 科學(xué)有效的理科基地人才培養(yǎng)管理體制

我們在教學(xué)中注重實踐科學(xué)發(fā)展觀，落實素質(zhì)教育和復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，改革和完善理科基地人才培養(yǎng)管理模式。在學(xué)校實行本科教育選課制的框架下，課程體系貫通海洋化學(xué)和化學(xué)兩個專業(yè)方向，學(xué)生可在兩個專業(yè)之間按照學(xué)科興趣自主選擇、申請進(jìn)入基地班，采取寬進(jìn)、嚴(yán)出、自主的方式，實行滾動管理。對基地學(xué)生實行優(yōu)惠政策，如可全部享受特色專業(yè)獎學(xué)金；享受推薦免試攻讀碩士研究生政策，比例達(dá)半數(shù)左右；在使用圖書、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和部分儀器資源方面可享受碩士研究生待遇。在教學(xué)管理上以“本—碩—博培養(yǎng)一體化”、人才標(biāo)準(zhǔn)國際化為目標(biāo)，以拓寬專業(yè)基礎(chǔ)，加強(qiáng)素質(zhì)教育，強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)，突出海洋特色，培養(yǎng)創(chuàng)新能力為指導(dǎo)思想，對理科基地加強(qiáng)教學(xué)監(jiān)控和質(zhì)量評估，以保證高質(zhì)量的人才培養(yǎng)效果。

通過課程體系建設(shè)和人才培養(yǎng)模式的改革與實踐，海洋化學(xué)基地在理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)和科學(xué)管理等方面取得了階段性成果。課程體系對其他涉海專業(yè)課程建設(shè)產(chǎn)生了影響，并被國內(nèi)兄弟院校同類專業(yè)采納或借鑒，起到了很好的輻射和示范作用。海洋化學(xué)基地自建立以來，已為國家建設(shè)輸送了300余名畢業(yè)生，培養(yǎng)了一批符合21世紀(jì)社會需求的德、智、體、美全面發(fā)展的創(chuàng)新型海洋化學(xué)人才。

[1] 閆菊,王修林,張龍軍.海岸工程,2003,22(3):81

[2] 建立和創(chuàng)新海洋化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式.中國海洋報,2004-10-19-綜合版

[3] 胡保革,石曉勇,王江濤.打造新型復(fù)合型人才——中國海洋大學(xué)海洋化學(xué)專業(yè)建設(shè)國家理科基地紀(jì)實.光明日報,2005-5-16-B3