海洋資源概論公選課程教學創新實踐

蘭曉東 劉豪

摘? 要：在海洋強國及藍色經濟背景下，普及海洋資源知識，培養海洋類人才及學科交叉人才是新時代海洋教育任務。海洋資源概論是為全校本科生開設的通識教育公選課，全面介紹各類海洋資源的特征、分布、開發利用與保護，為學生全面認識海洋資源及今后開發利用海洋資源奠定基礎。在近幾年的教學實踐中暴露的課程內容、知識體系、教師教學模式及學生學習方法等痛點問題，對癥下藥，通過優化教學內容和合理選擇教學方式，增強了課堂吸引力，形成以學生為中心“立體科普、遷移學習、辨析分享、交叉融合、分級培養”的教學創新理念，打造有趣的科普課堂。在教學創新過程中，采用立體式科普教學，輔以多種不同的教學方式，極大地激發學生的課堂主動性。通過教學改革，課程初步培養學生的海洋資源核心素養，并在海洋知識競賽及科普大賽中取得較好的成績，有利于北京市一流學科建設及交叉復合創新人才的培養。

關鍵詞：海洋資源核心素養;立體化科普;教學方式;海洋資源概論

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）08-0102-04

Abstract： The current state advocates a marine economic powerful nation strategy， and the popular science education of marine resource is required under the blue economy. The task of marine education is to train marine talents and interdisciplinary talents in the new era. The Introduction to Marine Resources is a general education public elective course for the undergraduates in my university. It comprehensively introduces the characteristics， distribution， development， utilization and protection of various marine resources， and lays the foundation for students to fully recognize and develop and utilize marine resources in the future. In recent years， several problems were exposed during the teaching practices， such as course content， knowledge system， teachers and students. Through the optimization of teaching content and the reasonable choice of teaching methods， the appropriate methods are selected to enhance the course attractiveness. The course is student-centered， and forms innovative teaching concepts to create an interesting popular science relationship between teaching and learning， whose concepts are three-dimensional popular science education， transfer learning， discriminative and analytical teaching， sharing， cross-integrated teaching， and hierarchical training. In the process of teaching innovation， supplemented by a variety of different teaching methods， the three-dimensional science teaching is used to stimulate students' initiative in the classroom. Through the teaching reformation practices， the course has initially cultivated the students' core literacy of marine resources， and achieved good results in the marine knowledge competition and science popularization competition， which is conducive to the construction of first-class disciplines in Beijing and the cultivation of interdisciplinary innovative talents.

Keywords： core literacy of marine resources; three-dimensional popular science education; teaching methods; The Introduction to Marine Resources

海洋資源概論是學院面向全校本科生開設的公共選修課程，該課程系統地介紹國內外海洋資源的類型與分布，探討海洋資源開發、利用、保護與管理，論述人與海洋資源的關系。通過課程學習，培養學生的海洋資源核心素養，即讓學生系統了解海洋資源種類、分布及特點，了解相關海洋資源勘探開發與利用的相關技術，樹立正確的海洋資源觀，培養學生形成開發利用海洋資源的興趣與能力，提高學生對海洋環境保護與海洋資源可持續發展的意識。在教學實踐中如何增強課堂趣味性，吸引更多的學生走進課堂和了解海洋資源，需要結合課程教學需求，更新教學理念，開展相關的教學改革創新以達到教學目的。

一、課程創新需求及理念

海洋資源概論課程自2017年春季開設以來，在課程教學過程中遇到了一些問題，亟需開展課程教學創新改革，主要表現在如下。

（一）海洋強國及藍色經濟背景下的海洋資源通識教育需求。

21世紀是海洋的世紀，海洋生物資源是人類生活的食物寶庫，海水資源是人類淡水的主要來源，海洋空間資源是人類生存的新空間，海洋礦產資源是人類重要的原料基地，海洋能源是人類社會的新興能源，海洋旅游資源被重點開發和布局。2019年政府工作報告強調要“大力發展藍色經濟，保護海洋環境，建設海洋強國”[1-2]。面對新的機遇和挑戰，如何為我國海洋強國建設和經濟發展提供藍色動力，海洋資源通識教育能夠促進海洋專業與其他專業的交流與融合，為國家海洋戰略及海洋開發奠定知識基礎。

（二）學科體系不成熟，知識體系龐雜，有待進一步梳理與歸納

海洋資源是一門新興學科，是海洋學與資源學的交叉學科，涵蓋的資源類型多，且相關概念及分類尚不成熟;同時現有教材不成熟[3-4]，課程前沿和熱點問題涉及少，有關內容欠缺，需要既具有通識性又能突出海洋特色的課程內容編排。

（三）教師自身教學效果問題

教師教齡短，教學經驗相對欠缺，影響了課程的知識廣度及教學質量，在教學初期課堂效果不是很理想。

（四）選修學生存在的問題

公共選修課是為了適應學生的興趣、愛好及勞動就業的需要而開設的，正常情況下自由選擇的課程，學生的課堂積極性會更高;然而伴隨著選課學生眾多，對公選課不重視、對課程不感興趣、只為湊學分而選課等情況每學期都存在，一些學生根本不上課，或者在課堂上配戴藍牙耳機、帶筆記本電腦和做其他作業等，整體上課程全程參與度均不高。

針對上述教學痛點問題，課程精準定位為科普通識教育，通過教學內容的優化和教學方式的合理選擇，盡可能地增強課堂吸引力，以培養學生的海洋資源核心素養為核心，形成“科學科普、遷移學習、辨析分享、交叉融合、分級培養”的教學創新理念。

二、課程改革思路與創新方法實踐

在創新理念指導下，采用科普式課堂結合多種教學方式，如主題教學、分享式教學和辨析式教學等，全面科普介紹各類海洋資源。海洋資源是指海洋所固有的，或在海洋內外營力作用下形成并分布在海洋地理區域內的，可供人類開發利用的所有自然資源。課程按照緒論、海洋生物資源、海水及水化學資源、海底固體礦產資源、海洋油氣資源、海洋能資源、海洋空間資源及旅游資源、海洋資源調查與評價八章內容進行介紹，重點突出海洋生物資源、海底固體礦產資源及海洋油氣資源。海洋資源概論課程教學創新改革框架圖如圖1所示。

圖1 海洋資源概論課程教學創新改革框架圖

（一）立體化科普教學

海洋資源概論課堂主要采用多媒體教學。精美的課程課件擁有豐富清晰的教學圖片及視頻資料，高清照片及GIF動畫海量，嵌入的短視頻達87個，課程分享教學視頻容量達14 G多，囊括了藍色星球、走向大洋、深潛、TED視頻課及其他優秀的科普紀錄片。多媒體課件具有沖擊力，極大地調動了學生的視覺和聽覺，增加了教學信息量。同時，在講授過程中注重立體科普化教學，提高了教學效果，表現在：（1）每種海洋資源按照資源概念、分類、形成與分布、開發和利用、資源影響因素的“五級框架”進行科普介紹，基本解決了海洋資源是什么、在哪兒、如何利用、評價與管理、人與資源關系的問題;（2）課程內容的選材貼近生活，使得課程內容更加實用、更加有趣，更容易觸發學生注意與興趣，例如帶魚有無人工養殖，海邊水母蜇人后如何應急處理，螃蟹與皮皮蝦的公母判別，如何食用海鮮等;（3）利用通俗的語言和典型的生活實例來介紹晦澀難懂的專業知識。用排骨湯的選材、保鮮與煲制類比海洋油氣的烴源巖、保存環境和溫壓條件，解釋石油生成條件及形成過程;（4）靈活使用學習通及雨課堂等教學軟件提高教學效率。現今在超星學習通直播平臺上完成了全部課程的視頻錄制工作，學生可在線播放與回看，方便后期開展課堂翻轉教學;雨課堂軟件方便學生課后查看課程多媒體，在線翻閱與復習;同時學習通及雨課堂可以有效進行教學秩序維護、學習資料分享及課堂知識問答。在課程講授分享過程中，適時地將與課堂知識相關的網址、自建微信公眾號及其他優秀的微信公眾號鏈接，以二維碼的形式進行推送，增加學生對海洋資源知識的個性化需求;（5）既具有科普作用又全面凸顯個性化的結課作業。課程考核采用平時表現與最終結課作業相結合的方式，平時表現包括課堂表現與主題分享表現兩部分，占課程成績的40%;結課作業采用“5選3加1”模式，即五個可選論述題選三個再加一個必答題，必答題鼓勵學生寫下課程的心得體會及對課程的建議。五個可選題涵蓋學期內發生的海洋熱點或大事件，盡可能多地涉及各類海洋資源，例如2020年秋季學期五個可選題目為“2020年世界海洋日——留住‘海上森林’，我們可以做得更多”“‘奮斗者’號在馬里亞納海溝成功坐底”“聯合國發出緊急通告：敦促日本推遲向海洋傾倒核廢水”“我國可燃冰第二輪試采成功”“2020年全球海洋能行業發展現狀分析”。這樣既全面概括了課堂所學的海洋資源知識，又科普了當年海洋大事件，同時還給學生個性的選擇，既達到了科普目的，又能誘發學生思考并復習了課堂知識。

（二）遷移辨析教學

遷移學習可以將學到的知識應用到不同但相關的領域或問題中，使學生能夠更深層地掌握知識并運用已學知識來解決問題。針對海洋生物資源及海底礦產資源章節中比較容易混淆的生物及礦產，抓住其主要特征，采用關鍵詞及順口溜等通俗易記的教學方式，讓學生更容易進行區分與牢記;在此基礎上遷移地去認識其他未發現的同類海洋生物及礦產，完成知識的運用與創新。例如利用“額劍、觸須、體長、顏色”進行明蝦、白蝦和基圍蝦等常見海蝦的鑒別，利用“尾柄、下顎、體長”進行大黃花魚與小黃花魚區別，利用“耳朵、脖子、泳姿、前肢、行動”進行海豹與海獅的區別，利用“左鲆右鰈，左舌右鰨”[5-6]口訣進行比目魚的區分，利用“體型、肉鰭、觸腕、內殼”進行章魚、烏賊與魷魚的區別，利用“結構、成分、形態、分布、埋藏”進行鐵錳結核與多金屬結殼的區別。在合適的章節安排一定的教學辨析內容，來提高課堂活躍氣氛和教學效率。例如潮汐能電站的選址地域差異大，一般距用電中心較近，大都選擇潮差較大的基巖海岸段，且最好為水深不大、寬度適中的海灣口;海灣內有可作水庫的空間，一般沒有河流供給，這樣不易造成泥沙淤積。通過給出山東乳山白沙口潮汐電站的三個備選站址，讓學生獨立或分組進行各選址的利弊比較與權衡，綜合各個因素最終討論得出最優位置，這樣既提高學生知識運用與辨別分析能力，又增強了交流合作意識。

（三）主題分享教學

海洋資源概論課程共三十二學時，一般安排三節連上，課堂采用“2+1”的模式，即前二節課由教師科普講授，第三節為分享課。分享課是根據課程進度提前設定主題，例如在海洋生物資源及空間旅游資源部分開設“我喜歡的海洋生物”及“海洋城市”的分享主題，學生或以個人或以小組為單位，進行多媒體匯報、分享與交流，促進課堂知識的遷移和深化，讓學生充分參與課堂，有利于不同學科知識的交叉與融合。在首節課及學生分享人數較少的情況下，提前準備好與分析主題或者與當日課程相關的優選教學視頻，進行海洋資源的深度學習。

（四）交叉融合式教學

課堂上盡可能引導不同學科的交叉，促進不同學科及專業在海洋資源層面上產生碰撞的火花。在授課過程中，有意識地搜集并介紹其他專業教師在海洋資源方面的科研工作，特別是與海洋資源的開發利用相關的內容，例如在介紹天然氣水合物地球化學勘探方法時，著重介紹我校工程學院研制的海水甲烷原位傳感器，能夠隨時、原位、快速探測發現海水中的地球化學指標異常，進而幫助海底天然氣水合物活動的探查及水合物賦存區段的篩選。通過這樣的案例介紹，讓學生能更深刻體會到自己所學專業與海洋資源的融合，拉近課堂與專業、知識與應用實踐的距離，有利于創新復合型人才的培養。另外在分享課中，鼓勵學生分享專業知識在海洋資源中的應用，充分思考自己專業與海洋資源的交叉融合。例如珠寶設計專業同學展示珍珠設計與基于海洋靈感設計的藝術服裝，信息工程同學展示遙感技術判別海洋生物資源量，土木工程同學交流珠港澳跨海大橋等，使學生既堅定了所學專業的信心，又能激起他們對海洋資源開發的興趣。

課堂潛移默化地融入思政，提升學生的民族自信心與自豪感。我國近些年在太平洋CC區深海鐵錳結核及西南印度洋富鈷結殼資源勘探方面取得了重要的科考成果，在天然氣水合物兩輪試采中創下了“產氣量最大”與“日均產氣量最高”兩項世界紀錄[7];一批海洋裝備的國之重器成功研發，“蛟龍號”“深海勇士號”“奮斗者號”載人深潛器不斷刷新下潛深度紀錄，最終“奮斗者號成功坐底馬里亞納海溝”突破萬米深度，刷新了中國載人深潛的新紀錄;自主建造了國產航母“山東艦”，建成了第一個深遠海漁業養殖裝備，也是全球第一座全潛式深海漁業養殖裝備“深藍1號”，同時建成了全球作業水深最深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺“藍鯨2號”;在海洋旅游資源方面，通過圖片及視頻讓學生意識到即使不去澳大利亞大堡礁，也能在海南三沙欣賞到蔚藍的大海、旖旎的珊瑚礁群和眾多的海洋生物;通過海洋空間資源中大洋運輸航線的介紹，凸出馬六甲海峽在我國海上貿易的咽喉位置，彰顯我國建設海上絲綢之路及中巴經濟走廊的必要性與重要性。

（五）問題探索式教學及分層次培養

在課程科普介紹的同時，適時地提出一些有意思的話題或者更深層次的科學問題，引導感興趣的學生開展探索與自我學習，有利于培養學生的發散思維和求異思維，便于不同學科知識的融合。中美洲百慕大魔鬼三角存在觸礁說、咫風說、龍卷風說、海水漩渦說、下沉渦流說、海底裂縫說、水橋說、晴空湍流說、黑洞說、超時空說、月球引力說和海底大洞說等十幾種假說[8-9]，在天然氣水合物章節提出并引導學生通過可燃冰的大規模泄漏來進行科學探究與解釋;海洋科考活動在深海發現了很多新物種，在海洋生物資源蝦蟹類會結合最新科考成果介紹“蛟龍號”在海底發現的阿爾文蝦、鎧甲蝦和毛瓷蟹等深海物種，而鎧甲蝦和螃蟹外形很難區分，提供相關文獻[10-12]引導學生自學由龍蝦進化為螃蟹的兩條路徑，深入學習“蟹化”海洋生物學知識。在課堂科普教學的基礎上，如果學生有特別感興趣的海洋資源知識，可以設立題目或者推薦至學院其他老師，由相關老師指導開展大學生創新訓練項目，進行普通科普學習和深度地質認識的分層次培養。

三、課程改革創新成效

通過立體化科普附以多種教學方式的教學改革實踐，課堂氣氛及教學效果有了很大改善。學生對課堂知識留下了深刻的印象，在結課報告心得體會中均有所反映，總體上達到了海洋資源通識教育科普的目的，學生認識了各種海洋資源，具備了海洋資源保護意識，具有一定的海洋資源開發利用能力，學生初步具備了海洋資源核心素養。同時，在了解各專業在海洋資源開發利用中的應用之后，更激發了不同專業學生學習本專業知識的興趣，促進了不同學科的交叉與融合。在課堂知識的引導下，學生深度思考，主動查閱資料，選擇更加深入地自我學習。

在大學生海洋知識競賽及海洋科普競賽中取得了一定的成績。在每學期的課堂中，均鼓勵學生參加校級海洋知識競賽，且選課學生每年均獲不俗的成績，校級各類獎項均有，特別欣慰的是非海洋專業的同學也能獲得好成績。同時，帶隊參加海南三亞舉辦的第十一屆全國大學生海洋知識競賽的教師，獲得了“優秀指導教師”稱號，參賽的三名學生均獲一等獎，其中一名學生還喜獲“北極獎”。科普教育并不限于課堂，參加科普大賽更能激發學生的學習熱情，促進課堂知識的深化，選課同學創作的科普圖文“深海的奧秘”榮獲2018中國國際科普作品大賽一等獎。

在課堂海洋資源科普的背景下，針對特別感興趣的選課學生，老師指導課程內容相關大學生創新訓練項目兩項，涉及西北太平洋海山富鈷結殼成礦因素及古海洋環境、太平洋CC區不同形貌鐵錳結核成因分析。海洋資源知識也深深影響并指導了其他專業同學的大創立項選題，如電氣自動化專業同學選題納米發電機方向的藍色海洋能源。

四、結束語

海洋資源概論課程的教學目標在于提高課堂吸引力，培養學生的海洋資源核心素養。然而公選課的教學創新改革并非一朝一夕就能實現的，在教學實踐中教學相長，師生共勉，不斷完善，希望能為學校公選課及相關海洋公選課的課程建設提供參考。

參考文獻：

[1]曹文振，楊文萱.我國海洋強國戰略體系構建研究[J].山東行政學院學報，2019（4）：1-7.

[2]傅夢孜，陳子楠.發展藍色經濟助力海洋強國建設[N].光明日報，2019-3-18（16）.

[3]朱曉東，李揚帆，吳小根，等.海洋資源概論[M].北京：高等教育出版社，2005.

[4]辛仁臣，劉豪，關翔宇.海洋資源[M].北京：化學工業出版社，2013.

[5]鮑寶龍.比目魚類的眼睛移位和不對稱的進化起源[J].上海海洋大學學報，2012，21（5）：728-736.

[6]徐茹暉，寧波.揭開比目魚“比目”之謎[J].百科知識，2020（5）：14-16.

[7]姜煥琴.我國海域天然氣水合物試采再傳捷報——創造新的世界紀錄，取得重大標志性成果[J].資源與產業，2020，22（1）：96.

[8]李忠東.百慕大三角之謎[J].青少年科技博覽，2016（1）：27-28.

[9]本刊.百慕大三角：世界奇跡國家地標地理[J].今日科苑，2014（2）：79-87.

[10]Cunningham C， Blackstone N， Buss L. Evolution of king crabs from hermit crab ancestors[J]. Nature，1992（355）：539-542.

[11]Tsang L M， Chan T Y， Ahyong S T， et al. Hermit to King， or Hermit to All： Multiple Transitions to Crab-like Forms from Hermit Crab Ancestors[J]. Systematic Biology，2011，60（5）：616-629.

[12]Luque J， Feldmann R M， Vernygora O， et al. Exceptional preservation of mid-Cretaceous marine arthropods and the evolution of novel forms via heterochrony[J]. Science Advances，2019，5（4）：1-14.

基金項目：中央高校基本科研業務費優秀教師基金項目“北京周口店地區洪水莊組物源與古海洋生產力分析”（35832019010）

作者簡介：蘭曉東（1984-），男，漢族，山東乳山人，博士，副教授，研究方向為海洋資源、海洋油氣地質。