“五有”理念下《海洋化學基礎實驗》課程探索

黃藍慧，符 浩，黃智華，韋映梅，黃達華，王麗偉,3

(1 廣西大學海洋學院，廣西 南寧 530004；2 廣西南海珊瑚礁研究重點實驗室，廣西 南寧 530004；3 廣西有色金屬及特色材料加工重點實驗室，廣西 南寧 530004；4 廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004)

21世紀，海洋將成為決定我國經(jīng)濟實力和政治地位的重要因素，海洋科學教育對培育我國新時代海洋人才，加快建設海洋強國具有重大意義[1]。《海洋化學基礎實驗》是涉海類高等院校的基礎核心課程，屬于海洋化學和海洋科學知識的相互結(jié)合的一門課程[2]。該課程主要教授海洋科學專業(yè)類學生必須掌握的海洋化學基礎實驗知識和技能，以豐富的理論知識授課及實驗教學，培育具有良好海洋科學素養(yǎng)的人才。因此，如何充分有效地利用有限的實驗課程培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，從而進一步提升學生整體的綜合素質(zhì)，從專業(yè)課程體系構(gòu)建和改革的角度出發(fā)，加快培育具有社會責任、法制意識、創(chuàng)新精神、實踐能力、國際視野的“五有”領軍型海洋人才顯得尤為重要。

廣西大學海洋學院是以研究南海珊瑚礁為特色的高等科研院所，目前研究方向主要包括海洋環(huán)境、海洋地質(zhì)、海洋生態(tài)，三個方向在基礎課程學習階段都會涉及到海洋化學基礎實驗課程。但由于海洋化學基礎實驗課程存在缺少貼合的教材、課程體系陳舊、授課模式單一、教學內(nèi)容設置老套、學生缺少接觸大型儀器的機會、缺乏創(chuàng)新等問題[2]，不利于培育國家需要的新時代海洋人才，因此對海洋化學基礎實驗課程進行改革十分必要。

本文基于廣西大學“五有”領軍型人才培養(yǎng)理念，結(jié)合海洋學院專業(yè)課程教學特點，探索“五有”領軍型人才培養(yǎng)理念在涉海類專業(yè)人才培養(yǎng)中的應用, 優(yōu)化海洋化學基礎實驗課程改革，為海洋科學專業(yè)類高等院校人才培養(yǎng)體系建設、促進海洋科學教育教學改革提供一定的理論指導，對提升大學生創(chuàng)新教育發(fā)展水平具有重要的現(xiàn)實意義[3]。

1 高校開設《海洋化學基礎實驗》課程的目的與意義

1.1 課程目的

海洋化學基礎實驗課程教學目標是通過課堂學習理論知識、實驗室操作及到海上作業(yè)實習等手段，使學生掌握海洋化學基礎實驗所涉及的基本概念和知識要點[4]，讓學生在實驗室及海上作業(yè)實習階段將理論知識學以致用，在親自動手操作的同時培養(yǎng)其提出、分析并進一步解決問題的能力，從而鍛煉學生的動手操作能力，開闊學生的國際視野，為其學習其他海洋專業(yè)課和將來從事海洋方向的工作打下堅實的基礎。

1.2 課程意義

海洋化學基礎實驗是海洋科學專業(yè)課程教學的必要環(huán)節(jié)之一，該課程圍繞綜合性基礎實驗與創(chuàng)新性設計實驗，培養(yǎng)學生自主閱讀海洋化學方面相關文獻的能力；通過設置合理的實驗內(nèi)容和教學大綱，培養(yǎng)學生運用海洋科學的專業(yè)知識解決海洋化學方面實際問題的能力，進而為涉海類高等院校本科專業(yè)建設提供可參考的課程體系，對促進我國海洋科學人才的培養(yǎng)，加快“五有”領軍型海洋人才成長步伐，實施“海洋強國”戰(zhàn)略等具有重要的意義[5]。

2 《海洋化學基礎實驗》課程存在問題

2.1 教學管理部門對該課程重視程度需要加強

海洋化學基礎實驗作為一門海洋科學專業(yè)的基礎核心課程，其重要性和必要性是不容忽視的。目前海洋化學基礎實驗課程在如何更好地服務海洋科學類專業(yè)的發(fā)展上仍存在一些問題[6]。雖然其是海洋化學教學過程中的基礎性實驗，但常常呈現(xiàn)資源配置不足和重視度不夠的問題。相較于其他核心課程，海洋化學基礎實驗在教學中的地位被弱化，在教育教學改革中得不到重視。基于此，教師對實驗教學模式改革創(chuàng)新的積極性也由此降低，甚至在實際教學過程中應付教課任務，不顧學生實際掌握情況。長此以往，不僅會影響海洋化學基礎實驗的教學質(zhì)量，更不利于新時代海洋人才的培養(yǎng)[7]。

2.2 師生比例較低，教學模式對學生吸引力不大

海洋化學基礎實驗課作為海洋科學基礎核心實驗課程[7]，師生比例通常在1：(35～40)左右。在師生比較低的情況下，教師疲于應付課程的準備和理論知識講解，在實際實驗教學過程中難以與學生進行全覆蓋和較充分的互動及講解答疑，這樣的教學弊端很容易影響到老師在實驗教學過程中失去創(chuàng)新性。除此之外，學生也會對理論知識理解的不夠透徹導致在實際實驗過程當中操作不當而失去科研創(chuàng)新興趣，部分學生在課程和實驗后期抱著得過且過，以完成任務的心態(tài)去學習。

3 課程改革與創(chuàng)新

3.1 緊密結(jié)合專業(yè)特色，編寫貼合海洋發(fā)展方向的教材

根據(jù)廣西大學海洋學院《海洋化學基礎實驗》教學大綱，并緊密結(jié)合當前化學海洋學、海洋環(huán)境化學等學科發(fā)展方向，實際編寫而成海洋化學基礎實驗指導書。

全書內(nèi)容按照學科和專業(yè)知識要求劃分為8大模塊，分別為：水中溶解氧的快速測定、海水化學需氧量的測定(滴定法)、海水化學需氧量的測定(快速檢測法)、海水pH和堿度的測定、海水中可溶性磷酸鹽的測定、海洋傳感器的原理及使用，和實驗報告撰寫與實驗結(jié)果評估。編寫遵循內(nèi)容扼要、敘述簡明、使用方便，為了增強學生對專業(yè)知識的理解，8部分實驗分散在不同的理論課程之后，理論知識與實驗內(nèi)容相結(jié)合，真正達到幫助學生鞏固課堂所學知識，提高實踐動手能力的目的。教師用適量時間講解實驗目的、內(nèi)容、實驗方法和步驟，之后學生進行獨立操作，完成實驗報告，教師對此全程指導。這將有利于學生系統(tǒng)地了解海洋化學基礎實驗所應掌握的理論知識要點，在學習過程中有專業(yè)且針對性較強的書籍進行指導。

3.2 更新課程體系，優(yōu)化教學內(nèi)容

根據(jù)教學大綱和課程體系的要求，海洋科學的教學離不開化學基礎實驗的實踐，兩者屬于相輔相成、不可或缺的關系[7]。從海洋科學課程的設置出發(fā)，海洋化學基礎實驗內(nèi)容設置上不僅需要綜合性基礎實驗，更需要具有創(chuàng)新性的設計性實驗。結(jié)合廣西大學海洋學院實際情況，合理劃分海洋化學基礎實驗的內(nèi)容，按照實驗的層次分為：綜合性基礎實驗與創(chuàng)新性設計實驗兩個層次。

綜合性基礎實驗貫穿于實驗課程的6個部分，其目的是讓學生學習并熟練操作實驗室中的儀器設備，從而掌握海洋基礎化學實驗原理、實驗室內(nèi)系統(tǒng)海水成分分析方法等知識，培養(yǎng)學生動手操作的能力，讓學生養(yǎng)成獨立思考問題的習慣。在綜合性基礎實驗中，學生需要將理論知識融會貫通，再與實驗操作相結(jié)合，真正做到將理論知識學以致用。

在綜合性基礎實驗的基礎上，選取VOC快速測試儀器——艾立特氣敏分析儀作為創(chuàng)新的設計性實驗，讓學生設計室外氣體的采集與快速檢測，并學習如何正確地撰寫實驗報告。通過設計性實驗的實踐，鍛煉學生自主查閱海洋科學專業(yè)文獻的能力，進而掌握海洋化學基礎實驗原理、方案設計等方面技巧；讓學生獨立思考設計實驗，有利于拓展學生的思維方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，逐步提高學生的綜合素質(zhì)。

3.3 利用學院優(yōu)勢，調(diào)整授課模式

大型儀器實體無法搬進課堂，過于抽象的理論知識常常給學生帶來認知困惑。為此，可以改變原來的單一理論教學或純實驗的課程設置模式，將儀器理論課程與海洋化學實驗進行結(jié)合。具體措施表現(xiàn)為利用廣西大學海洋學院本科生實驗室豐富的儀器設備資源，將大型儀器理論課程與實驗相結(jié)合，集中引導學生進入實驗室參觀所學儀器，或?qū)⒗碚撜n程的授課地點轉(zhuǎn)移至儀器所在實驗室進行，在講述理論知識的同時讓學生對學院相關大型儀器有更具象的認知，從而使學生對海洋類儀器的基本構(gòu)造以及簡單操作有更加深刻的掌握，達到加強對海洋化學類知識及相關儀器操作的實際運用。

合理安排教輔人員協(xié)助教師完成日常教學工作，在實驗教學過程協(xié)助教師對學生進行5～ 8人一組的分組教學模式，提高學生自主學習能力和加強團隊合作精神，同時幫助學生解答部分儀器操作問題，減輕教師教學壓力，促進課堂實驗的互動氛圍。

3.4 海上作業(yè)實習，拓寬學生視野

目前，海洋環(huán)境問題越來越受到社會各界的廣泛關注。從國家對海洋人才的需求出發(fā)，把握新時代精神和現(xiàn)實社會的發(fā)展需要，適時進行理念、內(nèi)容和方法的更新與完善。在海洋科學課程教學中，基礎實驗是海洋化學教學的重中之重，其出海實習訓練在“五有”領軍型人才培養(yǎng)體系平臺中起著不可替代的作用。

因此， 基于“五有”領軍型人才的培養(yǎng)理念，廣西大學海洋學院為大三年級本科生設置為期一周的出海實習，帶領學生前往廣西北海潿洲島進行實際作業(yè)。出海實習包括水文項目(溫度測定，水色測定，透明度測定)、化學項目(水樣采集，pH、溶解氧、ORP、營養(yǎng)鹽、重金屬)、生物項目(浮游植物取樣并分析)、地質(zhì)項目(剖面路線地質(zhì)調(diào)查，海上海洋地質(zhì)調(diào)查，參觀海洋地質(zhì)勘探單位)等相關專業(yè)知識內(nèi)容，使學生了解和熟悉海上工作環(huán)境和工作條件，學習并掌握海洋化學的調(diào)查方法，鞏固和加深理解海洋化學基礎實驗的理論知識。

這不僅有利于加強他們對海洋科學專業(yè)的理解與熱愛，也能夠開闊其視野，增強其應對困難與挑戰(zhàn)的能力，培養(yǎng)吃苦耐勞的精神，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力，為更高層次的研究生學習和就業(yè)打好理論知識和實踐操作的基礎，同時更為其今后適應社會奠定良好基礎。

圖1 (a)-(b) 海洋學院2016級本科生到北海潿洲島 進行海上作業(yè)實習Fig.1 (a)-(b) The 2016 undergraduate students of the School of Marine Sciences went to Weizhou Island in Beihai for offshore operation practice

4 結(jié) 語

海洋科學是開放性的、融合性、交叉性的學科，不少理論知識和觀點會隨著實驗探索研究而不斷更新。對于海洋化學實驗課程，我們不僅要鞏固好已學的理論基礎知識，還要不斷進行實驗教學的改革和創(chuàng)新。淘汰不實用、過時的理論知識，融入新型的、時代前沿的海洋科學知識，并通過自我的努力創(chuàng)新和探索，為祖國培養(yǎng)與時俱進，具備理論豐富的知識與實踐能力的綜合性海洋素質(zhì)人才，為祖國的海洋事業(yè)的進步與發(fā)展貢獻力量。

新時代到來，學生可以利用多樣化的互聯(lián)網(wǎng)手段和途徑獲取知識和信息，這同樣可以借鑒到海洋化學基礎實驗課程教學中來，例如利用多媒體教學的優(yōu)勢，通過簡化的動畫解析大型實驗儀器的工作原理和其基本構(gòu)造，可以帶給學生身臨其境的儀器使用感受，使學生在學習抽象的儀器工作原理和構(gòu)造時，能迅速建立形象化的理解，大大降低學習難度。同時隨著仿真、虛擬技術越來越成熟，將其引進課堂，輔助講解海洋化學基礎實驗使用的儀器基本構(gòu)造和原理，是海洋化學基礎實驗課程未來的發(fā)展方向之一，這將極大地提高學生的學習效率，提高其對海洋化學基礎實驗課程的積極性和主動性，為促進 “五有”領軍型海洋人才培養(yǎng)、推進大學生創(chuàng)新教育的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。