摘 要: 《海洋調查與觀測技術》是海洋科學研究和人才培養的專業基礎課程。將STS教育理念融入該課程建設,從課堂、實驗、實踐等教學環節進行改革,力爭將學生培養為知識、技能和人文素養并重的應用型海洋技術人才。
關鍵詞: 《海洋調查與觀測技術》 STS教育理念 科學素養改革
《海洋調查與觀測技術》是通過海洋調查的科學活動,獲取海洋環境要素資料,揭示并闡明其時、空分布和變化規律,為海洋科學研究、海洋資源開發、海洋工程建設、航海安全保證、海洋環境保護、海洋災害預防提供基礎資料和科學依據。隨著世界海洋科技的空前發展,大量新技術、新手段不斷涌現,極大豐富了海洋調查領域的內涵和外延。《海洋調查與觀測技術》作為海洋科學研究和人才培養的一門專業基礎課程,為適應現代海洋學發展的需要,在教學內容、教學方法等方面進行改革和建設勢在必行。與此同時,頻發的海洋污染災害事件與日益蓬勃的中國海洋事業,都需要大量了解社會、致力于改善社會問題并能參與科學技術事務決策的海洋科技人才。因此,在教學活動過程中,深化STS教育理念,提高學生的科學素養實踐意義重大。
1.STS教育理念內涵
STS(Science Technology &Society,科學-技術-社會)教育理念,是人類對科學、技術和社會關系重新認識的產物,相對于傳統的專業化、系科化的教育范式,STS教育更側重于尋求自然科學和社會科學之間多學科的交叉與融合[1,2]。STS教育的宗旨是在將技術作為科學與社會的橋梁,從各種不同的角度研究科學技術與社會之間的互動關系,在提高學生的解決問題能力的同時,樹立科學技術與社會協調發展的新型的價值觀、世界觀和人生觀[3]。STS教育意在讓學生對與科學有關的社會問題產生興趣及好奇心,以科學的態度、科學的探究過程、科學的概念知識尋找解決問題之道,讓學生產生創造力并應用于社會。這同我們培養知識、技能和人文素養并重的應用型海洋技術人才的目標是一致的,因此,STS教育對于海洋技術專業的教學實踐具有較強的指導意義。基于STS教育的理念和要求,本文從課堂、實驗、實踐教學三個環節進行探索性改革。
2.課堂教學的改革
STS教育理念著眼于學生科學素養的提高,努力使學生從哲學、歷史、文化和個人的角度去定義科學與技術,學生在了解科學與技術的發生發展過程中,形成正確的科學歷史觀[4]。《海洋調查與觀測技術》課堂教學活動中,利用視頻等手段,充分展現人類探索、認知海洋的歷史文明;結合已有成果,補充海洋學科領域的最新技術成果和典型國際合作調查項目,進行時事案例分析,有側重、有前瞻性地進行教學內容動態優化,讓學生深刻理解“每一種先進海洋儀器的問世,都帶來海洋理論深刻的革命”。通過對科學發現和技術發明歷程的“漫游”,接受科學方法與精神的熏陶,感受科技創新和發明飛速發展的激勵,并借鑒科學思維的方法,領受科學新觀念的啟迪。在課堂教學實踐中堅持“以學生為中心”的價值取向,完成教師角色的轉換,以引領、啟發的方式,激發學習興趣,引導學生主動學習和思考。
3.實驗教學的改革
3.1實驗課改革
傳統的教學模式往往導致學生學習興趣低落,科學教育內容與學生生活脫節,學生無法將所學的科學概念和技能應用在實際情境中。儀器操作是海洋調查的根本,也是海洋工作者應該具備的基本功。在以往的儀器使用實驗課程中,往往都是教師教授,學生被動學習,教學效果不明顯。在實驗課教學改革中,深化STS教學理念,將實驗課堂模擬為以學生為主體的銷售平臺,通過“儀器經銷商”、“安裝培訓”“售后服務員”等角色的扮演,從儀器工作原理、安裝測試、使用方法、后期維護等全方位進行系統介紹。這種情境導入式教學法不但加深了學生理工科知識結構層次,而且深化了人文社科教育內涵,為學生走入社會,更快適應社會角色起到了良好的橋梁作用。
3.2出海實習改革
STS教育理念的真正精神所在即對科學真正的學習是個人在解決其所面對的問題的過程中,對事物的意義所產生主動建構的結果。建構的學習模式是通過基于問題解決的探究學習來深化對知識的理解與建構[5,6]。海洋調查出海實習是《海洋調查與觀測技術》課程的重頭戲,也是學生構建良好認知結構的最佳平臺。在實習過程中,教師負責為建構性學習提供良好的學習情境,創造并設計學生所要面對的結構不良的問題,使學生在問題解決過程中扮演積極的探究者的角色。教師則作為幫助者和促進者,引導學生借助情境中的各種資源,讓學生去發現問題、分析問題、搜集資料、確定解題方案與步驟,直至問題解決。
為更好地搭建問題情景模式平臺,海洋調查出海實習應充分結合教師科研項目、大學生創新實驗和社團活動等,在提高實習經費利用率的同時,增強學生的使命感,以及對調查結果的期盼度。為完成不同的調查項目,教師擬定項目任務書以及相應的實習經費配比,學生根據給定的項目任務書,通過實習設計可行性分析討論后,以一名組織者的身份獨立完成海上觀測,資料預處理,提取海洋信息,最終形成海上調查報告。實習考核指標主要包括設計合理性、操作規范性、經費使用、調查結果準確度等。在整個實習過程中,學生不但要面對專業的科學知識,而且要處理諸如車、船的租賃,人員協調及工作環境差等意想不到的棘手問題。這樣全方位的自主實習,能夠磨煉學生的意志,加深學生對海洋科學理論的理解,培養學生分析解決問題、處理問題的能力,為其今后更好地從事海洋研究、海洋管理、環境保護等工作打下良好基礎。
4.實踐教學的改革
科學技術在促進社會發展的過程中帶來了一系列的社會問題,科學技術與社會之間的相互作用、影響是STS教育產生的現實社會背景。我國是海洋大國,海洋問題事關國家根本利益。隨著我國綜合國力的不斷增強,海洋事業進入快速發展時期,海洋的戰略地位和重要作用日益突出,新技術的應用對海洋事業的支撐作用更為明顯。但是,在人們利用先進的技術了解海洋、利用海洋、改造海洋的同時,海洋面臨前所未有的災難,海洋資源開發無序,生態環境惡化,公共服務和科技創新能力不適應海洋事業發展的需要,海洋管理工作缺乏統籌,體制性、機制性矛盾突出。
4.1實踐基地建設
海洋資源與環境、海洋權益、國土安全、減災防災等關系到國計民生的大事,與海洋調查與觀測密切相關。在海洋環境監測中,進行現場觀測的認識實習,能夠使學生全面了解各課程學到的有關海洋的各要素的聯合觀測過程,以及各要素在海洋環境監測和預報中所起的作用。國家海洋局東海分局連云港海洋監察站、連云港市海洋工程與環境技術研究中心、漁業信息服務與智能檢索公共平臺、連云港市海洋信息技術重點實驗室等部門,擁有國內外最先進、最齊全的海洋環境監測儀器和海洋預報設備。與上述部門協調,建立長期合作關系,共建實踐基地,為學生實踐活動提供有力平臺。
4.2學校——社會實踐活動
《海洋調查與觀測技術》實踐教學改革深入STS教育理念,在教學方法上強調學生參與意識的培養與訓練,通過角色扮演、辯論、調查、模擬決策等鼓勵引導學生對社會問題的參與,從而強調科學、技術與社會的兼容。充分發揮社團組織的優勢,組織多種多樣深入社會的實踐活動。拜訪海事局、海洋與漁業局等政府職能部門;進入海洋調查儀器銷售公司實習,掌握海洋調查相關儀器的發展水平;深入海洋資源利用區(海水養殖區、石油勘探作業區、海鹽晾曬區等),了解可能造成海水污染的第一手資料,同時傾聽從業者對政策、制度及需求的聲音。通過一系列社會實踐活動,使學生認識在科學與技術中參與、決策的重要性以及倫理、道德對科技行為的意義;讓學生用發展的眼光去看待科學與技術,建立環境保護意識和持續發展意識,增強學生對個人、社會和全球發展的責任感,樹立正確的價值取向和社會責任感。
從“地理大發現”到聯合科考船,再到立體化海洋監測,人類探索海洋的過程,就是人類自我認知,實現科學、技術、社會大融合的過程,是方法、過程、創造力還為應用的綜合體現。我們在《海洋調查與觀測技術》課程中要深入STS教育理念,力爭在傳授海洋科學知識,增進學生科學素養的同時,透過對科學—技術—社會相互作用問題的探究,培養了解社會、致力改善社會并能參與海洋科學技術事務決策的合格公民。
參考文獻:
[1]孫可平.STS教育論[M].上海:上海教育出版社,2001:14,81,229.
[2]蔡鐵權.STS教育和科學教育改革[J].浙江師范大學學報,2005,(2):109-114.
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[4]呂康社,王欣.新課程理念下開展STSE教育的思考[J].陜西師范大學繼續教育學報,2006,(2):45-46.
[5]黃健敏,江永春.大學普通科學教育中STS課程的設置[J].宜賓學院學報,2004,(7):78-79.
[6]殷登祥.從STS視角看技術預見及其發展趨勢[J].世界科學,2003,(4).
基金項目:淮海工學院2010年《海洋調查與觀測技術》精品課程建設項目(5509004