淺談幾種美國物理海洋學本科專業培養模式

胡松 劉浩 康鴻軒

摘要：隨著國力發展不斷加速，海洋職業教育需求日益增長。本文介紹美國海洋科學教育概況和物理海洋學本科專業狀況，分析和探討美國幾所學校物理海洋學本科專業的課程設置特點，并對新穎的“物理和物理海洋學”學位進行了探討。借此，為我國海洋職業教育提供可以借鑒的課程體系和培養模式。

關鍵詞：物理海洋學；海洋職業教育

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0263-03

美國早期建立的海洋實驗室常常面向海洋生物和漁業研究，1905年建立了美國第一個海洋研究所斯庫利普斯海洋研究所，1919年華盛頓大學建立了漁業學院。在美蘇爭霸的上世紀60年代及以后，美國海洋科學得到了飛速發展，海洋研究所不斷涌現，沿海多個高校成立了海洋院系[1]。在這個過程中，美國海洋高等教育在培養海洋人才、開發和利用海洋資源、維護和開拓海洋權益方面發揮了重要作用。海洋類工作對實踐要求較高，因此在職業教育方面有許多函待研究的問題。

海洋學通常分為物理海洋學、生物海洋學、化學海洋學和地質海洋學。物理海洋學從物理的角度來研究海洋現象，特別是海水的物理性質和運動規律，主要包括溫鹽分布、海氣相互作用、海流、海浪、潮汐等內容[2]。物理海洋學通常是海洋學的核心課程之一，在各種海洋學專業中占重要地位，一般院校的海洋類課程規劃中都要考慮開設物理海洋學課程，但國內對美國物理海洋學本科專業設置的教育情況介紹相對較少。

本文主要圍繞美國物理海洋學本科教育這個重點，分析了其本科專業概況，探討了幾所大學既有特色又存在一定普遍性的本科專業課程設置，并介紹了較為新穎的“物理和物理海洋學”專業，利用這些美國院校的課程設置經驗為我國未來的海洋類職業教育提供借鑒。

一、美國物理海洋學本科專業概況

21世紀是海洋的世紀，海洋的開發與管理需要大量的海洋人才，因此如何培養高素質的海洋人才是我國能否從海洋大國變為海洋強國的關鍵點之一。美國目前在海洋學研究方面屬于發達水平，海洋研究單位和高等院校林立，培養的海洋人才也較多。因此，研究美國海洋教育方法對我國開發和管理海洋、發展海洋事業有借鑒意義。

美國版圖東西兩側都沿海，涉及海洋研究的院校分布廣泛，根據當地和國家的不同需求，有側重漁業和生態資源的院校，有側重海洋運輸等的海事院校，也有側重研究自然科學的院校，即使在內陸地區也有部分高校涉及造船等機械類涉海專業（圖1）。

在美國教育統計中心的專業劃分中，美國高校學位中海洋學專業主要有兩種，一種是海洋學（oceanography），屬于自然科學類，主要包括物理海洋學和化學海洋學。另一種是海洋科學（marine sciences），可以側重物理、化學、生物、地質，但絕大多數高校以側重生物為主。筆者曾根據2008年美國畢業生數據分析發現，美國海洋科學教育分布極不均勻，本科學生主要以海洋生物和生物海洋學專業為主，而物理和化學海洋學相對較少[3]。

根據2011-2012年美國畢業生數據，筆者進行了不完全統計，結果表明自然類（物理和化學海洋學）2012年本科畢業總人數為221人，碩士畢業人數為159人，博士畢業人數為142人，比重分別為42%、31%和27%。在本科畢業人數中，不少畢業生來自兩所軍校：美國海軍學院和美國海岸警衛隊學院。排名第三的則是老牌海洋學高校華盛頓大學。

二、本科專業課程設置——以美國海岸警衛學院和華盛頓大學為例

美國海岸警衛學院創建于1876年，致力于培養海岸警衛隊軍官，因此在教學特色上有體育和軍訓的特殊要求。目前，該學院有工程、人文、管理、數學、理科、海事、戰略等系，其中理科系開設了海洋和環境科學專業，下面又細分化學、海洋科學、物理三個專業方向。對于細化的物理方向，專業選修課有近海海洋學、海洋環流、海洋動力學等。雖然是理科學位，但是課程設置以培養職業特色的航海軍人為目標，重點課程是航海學、體育，專業課程包括氣象學、物理海洋學、海洋地質學、海洋生物學等主干課程，特色課程包括美國歷史、經濟學、美國政府等人文學科。其學校的課程設置充分體現了海軍職業的特殊要求，在體育方面要求嚴格，在實踐方面要求學員必須在海上航行一至兩年以上。

華盛頓大學創建于1861年，是美國第一個建立漁業系的學校，也是最早建立海洋系的幾所學校之一，其海洋學院具有較強的研究生規模。本科海洋學專業有生物海洋學、化學海洋學、海洋地質和地球物理、物理海洋學四個方向。理學學士學位需修滿180個學分，其中海洋學占23%、理科基礎課占31%、理科高級課占11%、其他課程占35%。海洋學課程包括海洋學導論、海洋環流、海洋調查導論、化學海洋學、海洋地質和地球物理、海洋學物理過程、生物海洋學、海洋觀測實驗設計、海洋數據分析等課程。理科基礎課包括數學、物理、生物、地質和化學。對于物理海洋學專業本科而言，理科高級課則包括大氣科學導論、應用數學方法、微分方程、線性代數、高等微積分、數理統計與概率論、熱力學、數理方程等數理課程。表1為2013年該校物理海洋學專業的典型課程設置。

由上述課程設置可見，不同于軍校的職業特殊教育模式，綜合性大學華盛頓大學具有非常強且全面的學科基礎，因此能夠開設許多數學、物理、化學、地學等方面的理科基礎課程，即使在第三學年和第四學年，也各要求學生修滿10學分理科高級課。因此，它的課程設置體現在突出數學和物理的深度和寬度，同時借助自身較強的海洋學學術研究實力，為本科生開設全面的海洋學課程，主要為培養高層次的研究型人才打基礎。

三、以傳統物理系課程為主的新穎物理與物理海洋學專業

近年來美國高校出現了一種極具特色的新穎辦學方法，稱之為“物理和物理海洋學（Physics and Physical Oceanography）”學士學位。目前，在全美國只有兩所大學開辦此類專業，第一個是羅德島大學，地處美國東北部，有較強的海洋研究生院。另一個是北卡大學威爾明頓分校，開設于2010年。這是美國物理海洋學本科教育的最新動態。

雖然羅德島大學具有相當強的海洋研究生院，但是它并沒有開設獨立的物理海洋學本科專業，而是利用物理系，借助海洋研究生院，開辦了具有特色的“物理和物理海洋學”專業。表2為2013年該專業的課程設置樣例。

由課程設置可見，與華盛頓大學側重海洋學的培養不同，羅德島大學的課程設置更側重于傳統的物理學教育，提供完整的物理和數學課程，涵蓋了幾乎所有的傳統物理系課程，如經典力學、電磁學、熱力學和統計力學、量子力學等，在此基礎上，讓學生選修研究生院開設的海洋學課程，具備初步的海洋學基礎。學生在本科畢業之后，既可以繼續從事傳統物理學，也可以轉向海洋學進行專業的物理海洋學研究。

北卡大學威爾明頓分校的專業辦學方法類似羅德島大學，在傳統的物理系課程之外，提供流體力學、全球氣候變化、物理海洋學、海洋調查方法、地球流體動力學、海洋環流、近海和河口動力學等課程供高年級學生選修。學生通常可以獲得普通的物理學位，但是如果對物理海洋感興趣并有機會進一步攻讀更高學位，可以通過在高年級選修一些物理海洋學課程，或鼓勵參與教授的海洋學研究實踐，獲得“物理和物理海洋學”本科學位。該校的物理系屬于美國典型的小規模辦學，每年畢業人數在10人左右，通過選課機制，讓學生在大三、大四等高年級階段根據自己的興趣和愛好決定未來的職業發展道路，其靈活機動的模式值得進一步研究和探討。

四、小結

培養海洋人才是現階段國內各高校共同面臨的問題，建設專業和培養人才要適應社會需要。美國物理海洋學本科人才培養以職業特色和沿海普通高校為主。華盛頓大學作為傳統方法的代表，開辦科目齊全的物理海洋學、生物海洋學、海洋地質、和化學海洋學等方向的綜合性海洋專業。對于一些物理學科較強海洋特色較弱的高校，例如北卡大學威爾明頓分校，則采用較為靈活的方法，考慮與就近的海洋研究所聯合辦學，結合研究所的研究員力量和實踐機會，開設類似“物理和物理海洋學”這樣的專業，本科以傳統物理系課程體系為主，海洋研究院所開設海洋專業選修課程，讓學生在本科高年級階段接觸海洋科技，在后續研究生階段可以選擇走物理海洋學或者純物理學的道路，這也是近幾年美國較為新穎和少見的一種辦學模式。

參考文獻：

[1]張繼先.美國海洋科學發展的歷史概況[J].海洋科技資料，1978，（3）.

[2]劉浩，胡松.物理海洋學教學的思考[J].教育教學論壇，2013，（24）.

[3]胡松，劉慧，李勇攀.美國海洋科學教育概況分析[J].海洋開發與管理，2012，（29）.