提升海洋科學學科興趣教學實踐探索

陳慧 孟崢 劉亞婷 卓海騰 唐麗麗

[摘 要] 海洋地質學是海洋科學的重要分支學科，對于提升學生對涉海學科的興趣和開展海洋強國愛國主義教育，具有得天獨厚的學科生態條件。傳統授課遵循專業核心課程的教學模式，難以有效激發非涉海專業學生對于海洋科學的興趣。以教育信息化為契機，以移動互聯網時代為背景，授課團隊開展了“銀幕里的海洋地質”公選課程教學實踐，建設優質師資隊伍，合理簡化教學內容，豐富教學素材，科學建設智慧大課堂，旨在提升多學科背景學生對海洋科學的學習興趣，廣泛吸引優秀人才加入新時代海洋事業，促進我國海洋地質研究的科教發展。

[關鍵詞] 海洋地質公選課程；教學優化；銀幕素材；智慧課堂

[基金項目] 2020年度廣東省高等教育教學改革項目“深化課程思政改革，創新推進課程育人——中山大學海洋科學學院課程思政教學改革探索”（粵教高函〔2020〕20號）

[作者簡介] 陳 慧（1985—） ，女，湖北武漢人，海洋地質學博士，中山大學海洋科學學院助理教授，碩士生導師，主要從事深水沉積研究。

[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）06-0089-04 [收稿日期] 2021-09-28

引言

黨的十八大報告明確提出“提高海洋資源開發能力，發展海洋經濟，保護海洋生態環境，堅決維護國家海洋權益，建設海洋強國”[1]的戰略部署，標志著建設海洋強國已上升為國家戰略。扎實開展品質教育，廣泛吸引優秀人才加入新時代海洋事業，培養未來海洋類專業人才，對于推動海洋學科發展和建設海洋強國具有重要意義。

海洋地質學是海洋科學的重要分支學科，也是當代地學發展的三大前沿學科（深海、深空、深地）之一[2]。其研究內容涉及海岸與海底地形、海洋沉積物、洋底巖石、海底構造、大洋地質歷史和海底礦產資源等，具有極大的綜合性和趣味性。該學科課程對于拓寬學生海洋科學視野，提升學生涉海學科興趣，開展海洋強國愛國主義教育，具有得天獨厚的學科生態條件。傳統海洋地質學授課遵循專業核心課程的教學模式，授課對象為有一定地球科學知識基礎的學生，普遍已學習過“普通地質學”和“海洋科學導論”等專業基礎課程。但對于地學基礎薄弱甚至為零的其他專業（如數理、計算機、語言、文史、經濟、醫學等）學生，在傳統教學模式下，很容易因學科領域背景差異而產生諸多理解難點，使他們潛在的對于海洋科學的強烈興趣和巨大投身熱情難以被有效激發。新時代海洋科學發展迫切需要具備多學科背景的生力軍，例如具有扎實數理或文史基礎的優秀人才。對此，需要通過積極推進學科交叉融合，進而有效提升涉海學科整體創新能力[3]。如何改進教學模式以縮小海洋地質學與非地學相關學科之間的專業鴻溝，值得深刻思考和精心琢磨。

一、實踐背景

中山大學海洋科學學院秉承“博學、審問、慎思、明辨、篤行”的科教精神，在以“德才兼備、領袖氣質、家國情懷”為人才培養目標的引領下，本著“博學專長”理念，建立了以“學科大類—專業方向—綜合提升”為格架的海洋科學專業課程體系。自2021年春季，面向中山大學所有專業、所有年級本科學生，開設“銀幕里的海洋地質”通識課，選課人數上限為200人，記2學分，共36學時。授課團隊成員具有多年從事海洋科學研究的科研基礎，獲批過多個國家自然科學基金項目；均熟練掌握海洋沉積學和普通地質學的基本理論，具有講授多門相關專業課程的豐富教學經驗。“銀幕里的海洋地質”旨在借助大眾化、接地氣的素材，結合電影和紀錄片等銀幕片段，縮小專業鴻溝，向學生（尤其是非涉海專業）通俗易懂地介紹現代海洋的各種地質現象，以及它們的形成機理和演變規律，使學生了解和掌握海洋地質學科的基本理論，有效激發他們對于海洋科學的興趣，非常適合作為提升學生海洋學科興趣的實踐探索研究實例。經過一段時間的授課，發現突出問題主要表現在高質量地管理數百人大班化課堂和高效率地激發多學科（尤其是非涉海學科）專業背景學生的興趣投入兩個方面。因此，要求教師在教與學的過程中不斷積累、深刻思考和積極探索，有效改善教學大綱、授課模式、考核方式、師生互動、師資隊伍等方面存在的問題和痛點，從而優質建設和完善課程。

因此，授課團隊開展了“銀幕里的海洋地質”公選課程教學實踐，以教育信息化為契機，以移動互聯網時代為背景，依托數字教學平臺，建設師資隊伍，提升教師專業方向教學科研能力，提升教師的信息化教學能力；合理簡化教學內容，凝練課程思政元素，設計更為科學完善的教學大綱和更為貼合實際需求的教學內容，打造多學科背景學生感興趣、易理解、互推廣的通識大課堂；豐富教學素材，采用現代化科技手段，廣泛、系統地收集符合課程構架設計的教學素材生活實例、影視片段等并建設教學資源庫；建設智慧大課堂，依托于智慧課堂軟件，優化授課模式，豐富師生互動形式，完善考核方式，強調教學效果回顧，有效管理上百人大型課堂。通過課程設計、課程資源升級、智慧課堂教學應用等的共同建設，旨在提升多學科背景學生對海洋科學的學習興趣，廣泛吸引優秀人才加入新時代海洋事業，促進我國海洋地質研究的科教發展。

二、教學實踐特色和亮點

（一）創新的教學理念

秉持積極推動海洋地質專業學科面向通識教育的教學理念，針對多學科背景學生調整培養目標，借助電影和紀錄片等大眾化素材激發學生對海洋科學的興趣，提升涉海學科教學地位。

（二）豐富的教學內容

在教學大綱框架下，廣泛、系統地收集并播放在電影及紀錄片中涉及的有關河口海岸帶、濱淺海和深海環境下的海洋地質現象的經典片段，并對所涉及的海洋地質學科知識點加以詳實地科教講解。融合不同環境海洋地質沉積體系發育演化，以及我國深海沉積研究進展介紹，為廣大本科生提供理論學習和學術交流的平臺，促進我國海洋地質研究尤其是深海沉積研究的科教發展。

（三）有效的教學方法

一方面，采用案例知識點教學與理論教學相結合的方式，將電影或紀錄片中涉及的海洋地質現象或規律的內容，轉化為與教學相關聯的知識點，并融入教學過程。另一方面，建設智慧大教室和在線大課堂[4]，依托移動教學應用工具在教學過程提供的教學數據收集、AI智能學情分析對課程載體創新應用、課程教學模式、學生學習過程評價及管理等多維度的整體改革，完成以學生為中心的“銀幕里的海洋地質學”教育課程體系設計及移動教學資源開發。

（四）創新的考查內容

積極對考查內容進行改革，增加以消除專業壁壘為主的應用性內容，使學生在理解掌握海洋地質理論知識的同時，盡可能將課程與自身專業背景相結合，從而進行綜合評價。

三、主要方法和實踐內容

（一）合理簡化教學內容

設計出針對大眾化通識教育更為科學完善的教學大綱，編寫出更貼合實際需求的教學內容，凝練課程思政元素[5]，以課程思政提升課程內涵，以課程內涵豐富課程教學。

改進教學大綱，以介紹海洋地質的主要學習內容和基本調查方法為例：授課內容應以實例入手，結合國際動態，突出國內外海洋地質發展歷史上的重要突破；介紹調查方法和設備需結合實際工作流程和授課教師的科研經驗，由授課教師展示曾參與的遠洋出海或野外考察照片，給學生介紹深海地質科學考察的過程，以切身經驗講述海上和野外生活、工作的經歷，以及海洋地質科考資料的來之不易，培養學生對海洋地質和深海沉積的興趣，調動積極性；突出調查理念、設備和方法的更新和進步，應注意強調我國近年來在海洋地質科學研究和調查裝備領域取得的進展和突破，尤其是從進口到國產化的過程，提升學生的民族自豪感，傳遞海洋強國戰略和海洋科技文化自信的正能量。

（二）優質改進教學幻燈片

收集和整理大眾化接地氣素材，結合電影和紀錄片等銀幕片段，以及生活中常見實例，向學生通俗易懂地介紹現代海洋的各種地質現象，以及它們的形成機理和演變規律[6]，注重有效激發學生對于海洋科學的強烈興趣。

例如，沉積物重力流的概念和分類是《深水沉積》章節中的教學難點之一。重力流，又稱沉積物流、慣性流，是一種沉積物和流體（如水）混合而形成的、高密度、高粘度涌浪式流動的非牛頓流體。該定義涉及流體力學性質、流體與顆粒的力學關系，須同時掌握層流、湍流、牽引流、牛頓流體、非牛頓流體等含義及其之間的差別關系，因此要求豐富教學素材，利用直觀形象的視頻、圖像和生活實例，輔助理論介紹，讓學生更好地理解和記憶。

以介紹非牛頓流體粘度不恒定的性質和流動特征為例，通過日常生活中的視頻片段，較直觀地幫助學生高效理解和深刻記憶（見圖1）；以介紹物體的流體力學性質和行為特點為例，利用生活實例類比通俗解釋，橡皮泥是塑性固態，牙膏是塑性流體，使學生能夠接受“感性化”和“理性化”并存的知識體系（見圖2）；以介紹深水沉積物重力流的結構特征與力學性質具有時變性為例，通過板書繪制地質模式圖，帶動學生一邊畫圖一邊思考理解，變被動接受為主動理解。

（三）智能升級教學方式

多采用現代化智慧課堂科技手段，針對每個教學章節系統化設計課堂練習，階段考查和課下作業，突出以學生為主、教師為輔的教學方式，引領學生自覺積極地融入課堂。

依托于智慧課堂軟件在教學過程提供的數據化、智能化信息支持，利用智慧課堂軟件平臺，增強互動，吸引學生注意力。在同時面對上百名不同學科背景學生的前提下，優化授課模式，如數字化課程設計和數據統計；豐富師生互動形式，如課堂練習和投票、彈幕提問、隨機提問、翻轉課堂等；完善考核方式，如集體在線點名簽到、階段考查和課下作業等；強調教學效果回顧、分析和預測，如分析能夠有效提升課堂答題率、正確率、抬頭率的因素。以開展課堂答題為例，及時統計答題結果和講解題目知識點，有助于學生加深對課程內容的理解記憶，有助于教師掌握學生學習效果，以保證精準有效答疑。

四、實踐效果與分析建議

（一）學科隊伍建設

通過實踐訓練，授課教師的基礎理論功底、專業科教能力和智慧課堂建設能力得到了有效的夯實和鍛煉，課程建設隊伍的綜合素質得到了提高，但相比于高水平信息化教學能力仍存在一定距離。教師需繼續深度學習建設智慧課堂，如微課或說課等課程視頻制作、學習指南編制、教學活動設計、課程運營與維護及教學效果分析等，使其信息化教學能力得到全面綜合的發展。

（二）智慧大課堂建設

初步建立了依托現代化科技手段、具有豐富多元化教學素材、突出以學生為主的智慧課堂。在符合課程構架設計的條件下，以涉及影視片段及其對應知識點的案例教學為主，邏輯化梳理由專業知識點構架的教學體系，突出以實際案例帶動海洋地質學的知識教學。海洋地質方面有很多較為經典的地質模式，授課過程中教師需注重運用板書的形式，引導學生邊畫模式圖邊思考。未來應注意不斷規范教學內容，科學突出專業重點和難點，減少教學資源重復和浪費，并盡可能增加具有典型性、針對性和對學生有啟發性的教學案例豐富教學內容，增強學科的趣味性。

（三）海洋科學興趣提升

通過結合電影和紀錄片等銀幕片段，使教學內容與時俱進，引導和鼓勵學生將所學的海洋科學基礎知識和自身學科領域并列思考，有效激發多學科背景學生對涉海學科的濃厚興趣，廣泛吸引優秀人才加入新時代海洋事業。期末評教反饋較好，學生評價包括：課堂教學內容十分新穎；對海洋知識產生了濃厚興趣；喜歡在電影中穿插海洋知識的授課方式，收獲頗多；非常喜歡老師的教學風格等。未來應積極推動智慧大課堂從面向中山大學到面向全國高校，可為廣大本科生提供一個理論學習和學術交流的平臺，促進我國海洋地質研究的科教發展。

參考文獻

[1]胡錦濤在中國共產黨第十八次全國代表大會上的報告[EB/OL].（2012-11-08）[2021-08-29].http：//cpc.people.com.cn/n/2012/1118/c64094-19612151.html.

[2]溫孝勝.海洋地質學的發展現狀與未來展望[J].海洋通報，2000（4）：66-73.

[3]孫真榮.積極推進學科交叉融合 全面提升高校創新能力[J].中國高等教育，2013（1）：27-29.

[4]王帥國.雨課堂：移動互聯網與大數據背景下的智慧教學工具[J].現代教育技術，2017，27（5）：26-32.

[5]蘇明，陳省平，劉亞婷.深化課程思政改革 創新推進課程育人——中山大學海洋科學學院課程思政教學改革探索[J].教育教學論壇，2021（1）：1-4.

[6]蘇明，劉亞婷，雷亞平，等.“多元化教學考”模式的《海洋地質學》教學探索[J].高教學刊，2020（18）：92-99.

Exploration on How to Enhance the Interest in Marine Science： Taking the Teaching Practice of the Public Elective Course of Marine Geology as an Example

CHEN Hui1，2，3， MENG Zheng1， LIU Ya-ting1， ZHUO Hai-teng1，2， TANG Li-li1

（1. School of Marine Sciences， Sun Yat-sen University， Zhuhai， Guangdong 519082， China； 2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Marine Resources and Coastal Engineering， Zhuhai， Guangdong 519082， China； 3. Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory〔Zhuhai〕， Zhuhai， Guangdong 519082， China）

Abstract： Marine Geology is an important sub-discipline of marine science， which has unique advantages for enhancing students’ interest in sea-related disciplines and carrying out patriotism education as a developing maritime power. Traditional teaching follows the teaching model of professional core courses， and it is difficult for it to effectively stimulate the interest of students who are non-maritime-related majors. Taking the opportunity of education informatization and the mobile Internet era as the background， this paper proposes some measures to improve the teaching practice of a public selective course， Marine Geology in Movies， such as building a highquality teaching team， reasonably simplifying the teaching content， enriching the teaching materials， and building a scientific smart classroom， in order to attract students with multi-disciplinary backgrounds to be more interested in marine sciences， to extensively attract outstanding talents to join the marine industry in the new era， and to promote the development of science and education in marine geological research in our country.

Key words： public elective course of Marine Geology； teaching optimization； movie materials； smart classrooms

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