李高聰,張培珍,李燦蘋,夏瓊
(廣東海洋大學 電子與信息工程學院,廣東湛江 524088)
2019 年4 月,“海洋經濟命運共同體”的理念被提出[1],揭示了海洋事業廣闊的發展前景。由于海洋事業涉及海洋安全、海洋資源、海洋權益等諸多領域,有著很高的學科專業要求,因此,要穩步提升海洋經濟綜合實力、發展海上各項事業,需要大量海洋科學人才的參與[2]。所以,涉海專業院校作為培養海洋科學專業人才的重要基地,需要進一步探索如何在海洋強國建設中為國家培養更多的海洋科學人才。
海洋科學專業是多學科、多系統交叉的綜合學科體系,以物理學、地質學、氣象學、生物學和化學等學科為基礎,以海洋類專業人才培養為目標,從地域貢獻、資源保護、產業振興和國際支援等方面,對全球海洋資源的生產、管理及利用展開探索[3]。例如,雖然全球的水產資源龐大,為人們供給了多樣的食物,但在地球人口持續增加的情況下,其也有枯竭的可能[4]。海洋科學專業立足地球整體,對海洋展開研究、探索,包含了環境問題、糧食問題,以及產業振興等[5]。由此可見,海洋科學的前景十分廣闊,是一門關系人類未來發展的重要學科。
本文通過參閱現有相關文獻資料,總結教學實踐,以及與海洋學專家、高校海洋科學專業教師交流討論,認為當前涉海專業院校在海洋科學人才培養方面存在如下幾點問題。
海洋科學專業課程內容較多,如物理海洋學課程包含了海洋環流、海洋波動、熱收支與水平衡等內容,要完成對該課程內容全面、清晰的講解,所需學時較多[6]。例如,中國海洋大學作為國內最早開設該課程的學校,安排了64 學時進行物理海洋學教學,另安排了48 學時進行物理海洋學實驗課程教學[7]。但部分學校的物理海洋學及實驗課程安排較少,由于地區差異性,也不適宜完全采用中國海洋大學的講授模式[8]。因此,需要探索如何在較短教學時間內,使學生構建更為完整的理論知識體系。
當前部分涉海類高校實驗課程的開展方式,仍為“實驗教材預習—實驗室操作—實驗報告提交”的形式[9]。此種方式可以使學生掌握課程涉及的實驗操作方法,但實驗過程較為枯燥、乏味,學生通常只能被動在實驗中理解理論知識,難以深入理解為何要如此操作及怎樣借助實驗器材設計新的實驗,對實驗的認識比較片面,難以有效提高實驗操作技能。與此同時,實驗室主要開展課程實驗,大部分實驗時間被用在了演示性和驗證性實驗上,缺少探究性、綜合性和設計性的實驗[10]。
一些涉海類高校物理海洋學的傳統課程內容強調數學推導,讓學生基于數學視角對物理過程形成深刻理解,但客觀來講,其不適合涉海類高校培養應用型人才的定位,只適合研究型高校培養高級研究人員。若此部分課堂內容時間較長,則不利于調動學生學習積極性。同時,教師對于理論推導講授較多,也難以實現高校培養應用型人才的目標。有高校組織海洋科學專業教學團隊走訪多家涉海企事業單位,了解到當前相關企業主要提供了海洋科學科普、海洋數值模擬和海洋調查工作等崗位,這些崗位都要求學生能夠對所學知識熟練運用。因此,要培養滿足企業實際需求的海洋科學人才,促進我國海洋事業的良好發展,需要體現課程的強應用、高素質、厚基礎、寬口徑特征。
通過上述分析得知:當前,涉海類高校海洋科學專業課程的教學有待優化,需根據實際問題探索針對性的優化路徑,培養優秀的海洋科學人才。
受限于課堂學時少,教師難以做到對課程知識既講全、又講精,所以,為了有效培養海洋科學人才,在改革專業課程時,應關注完整知識體系的構建,對課程深度做適當拓展[11]。具體而言,對于無升學意愿的學生,課程學習的要求較為簡單,如物理海洋學課程只需熟悉主要的物理過程及經典的理論解釋,了解基本概念,可以結合實際情況運用公式對物理海洋學常見現象進行分析,確保畢業后在相關工作崗位上可以運用所掌握的知識有效解決實際問題[12]。所以,高校專業教師可通過日常觀察,并運用翻轉課堂的方式,選擇一些具有科研潛力的學生進行指導,教師建立的課題小組用來吸收有意進一步深造的學生,讓這些學生參與一些簡單、基礎的科研項目,注重其科研素養和學習習慣的培養,為高級科研人才提供生源儲備。此種方式既不會增加課堂時間,又能使應用型人才培養質量得到保障,為科研人才發展提供了機會。
為了使海洋科學專業課程更具特色,可結合學校人才培養目標與現狀,適當簡化課堂理論部分內容。以物理海洋學課程為例,教師需重視數學方程中的各項物理意義與物理學假設,但不過多要求學生掌握公式推導過程,既確保學生學習后能夠正確運用經典理論分析和解決常見實際問題,也能節約時間,對課程內容做更多的延展,使課程內容更具趣味性、更為豐富。并且,教師也需關注技術與方法等相關課程內容的講解,根據物理海洋現象講解海洋數據統計分析方法、資料下載方法、常見海洋儀器特點與使用環境等,同時鼓勵學生在課下自主搜集這一主題的資料,在課上進行分享。
與此同時,由于海洋科學學科具有較強的綜合性,包含了多個關聯較強的二級學科,如海洋地質、海洋生物、海洋化學等,因此,在進行課程改革時,也應注重加強課程綜合性,重視學科交叉,打破學科壁壘,讓學生養成綜合思考問題的習慣,理解海洋中化學、地質、物理過程之間的聯系[13]。物理海洋學課程雖然內容主要為海洋內的物理過程及其機制,但物理過程和其他海洋過程的互相作用也是一項重點內容。專業教師在開展教學時,應將學科間的聯系作為授課重點之一,幫助學生理解海洋科學各二級學科之間的關系,拓寬學生視野。
高校創設多樣化的學習情境,設置多元化的考評體系,更有利于兼顧科研創新型與應用型人才的培養。具體而言,評價體系可采用“期末考試、實驗、平時分”相結合的方式,其中期末考試成績和平時成績占比最大,建議設為40%,實驗成績占比20%[14]。平時成績主要根據課堂展示、課堂小測驗、課堂問答和出勤等表現確定,盡可能讓所有學生都有展示的機會,激發學生的學習興趣。另外,應善用課件共享、在線答題和在線點名等多樣化、信息化輔助技術,如學生可借助雨課堂隨時查看學過的課程內容。
高校可通過開放實驗室,搭建開放平臺,節約辦學成本,提高設備的利用率,促進學生實驗創新能力、思考能力和動手能力的提升,達到培養優秀海洋科學人才的目的。例如,某院校海洋科學專業教師借助“快預約”微信小程序,讓學生預約實驗室,把“物理海洋實驗室”打造為開放實驗室。同時,教師進行物理海洋學實驗教學時,結合當前實驗提出一些思考題,引導學生通過“物理海洋實驗室”進行相關小實驗的自主設計,并鼓勵學生申請開放實驗項目與大學生創新創業項目。
涉海類高校在調整及改革課程時,應建立專門的教研組,圍繞某門課程,依據專業定位對課程設置順序進行梳理,決定是否在原有培訓方案的基礎上增加適當的必修課程。如某高校通過建立物理海洋教研組,依據專業定位和圍繞物理海洋學課程,對課程設置順序進行了梳理,形成了以海流相關理論為核心,強化培養數據采集、分析與處理能力的課程講授順序,并根據專家意見,增加了海洋觀測實踐等必修課程。該高校還增加了海洋數據分析處理方法、海洋波動、海洋環流、衛星海洋學、海洋要素計算等選修課程,既讓物理海洋學內容更加完整、主線更加清晰,也使專業的應用特色得以凸顯。同時,學生可依據興趣自主選擇選修課程。通過推出新培養方案,使學生的學習更加具有自主性,激發學生對物理海洋學的學習興趣,能夠使學生在兼具海洋地質與海洋化學視野的同時,對相關理論展開更系統的學習,進而能夠對物理海洋學有更深入的了解。
綜上所述,大力發展海洋事業是提高綜合國力的重要舉措。新時代建設海洋強國,需要高素質的海洋科學人才。因此,國內涉海類高校應分析當前海洋科學專業教學存在的問題,探索具有針對性的優化路徑,從而培養出更多優秀的海洋科學人才,助力我國海洋事業的穩步發展。