海洋地質學課程信息化教學資源建設與考試模式改革探索

許中杰，王競嫻，程日輝，金錦花，劉長利

（吉林大學，長春 130000）

海洋地質學經歷了海洋地質知識的積累時期、獨立時期、蓬勃發展時期和新時期4 個時期。在海洋地質學發展過程中，出現了很多標志性的事件，如美國Sherpard 的《海底地質學》（1948）；前蘇聯克蓮諾娃的《海洋地質學》（1948）；荷蘭Kuenen 的《海洋地質學》（1950）這3 部著作的發行，標志著海洋地質學成為一門獨立學科。斯韋爾德魯普、約翰遜和福萊明合著的《海洋》，對此前海洋科學的發展和研究給出了全面、系統而深入的總結，被譽為海洋科學建立的標志。海洋地質學（Marine Geology）又被稱為海底地質學（Submarine Geology），是研究海水覆蓋區巖石圈特征及其演化規律的學科，起著構筑專業知識結構基本框架的作用，是面向從事海洋地質研究單位就業學生的一門非常重要的課程。我國各大高校及各教學團隊也編寫了一系列關于海洋地質學方面的教材。包括同濟大學海洋地質教研室編著的《海洋地質學》（1982 版），朱而勤主編、肯尼特著的《近代海洋地質學》（1991 版），程國棟、謝繼哲、許東禹等譯的《海洋地質學》（1992 版），沈錫昌主編的《海洋地質學》（1993 版），呂炳全、孫志國編著的《海洋環境與地質》（1997 版），馮士筰、李鳳岐、李少箐主編的《海洋科學導論》（1999 版），楊子庚主編的《海洋地質學》（2009 版）。目前吉林大學地球科學學院應用的是翟世奎編著的《海洋地質學》（2018 版），講授的海洋地質學課程共分為5章，即緒論、海洋地形、海洋沉積、海洋構造和海洋礦產。課程主要內容涉及海岸與海底的地形、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。可見，海洋地質學不僅僅是研究被海水覆蓋的地球巖石圈特征，也涉及到地球巖石圈與地球軟流圈、下地幔、地核、水圈、生物圈和大氣圈等相互作用的科學，因此，海洋地質學是地質學與海洋學的交叉科學。

目前高校課程需要按照《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中特別提出的“優先發展、育人為本、改革創新、促進公平、提高質量”的要求，加快教育發展方式改變，不斷提升教育現代化水平。現代化教育水平，需要教師利用現代信息化技術為課程建立數字媒體資源，建立交流、分享及互動平臺，才能實現課程教學資源的有效整合，有效地推進相關專業的建設和發展，進而提升課程教育現代化水平。同時，傳統考試模式已然無法滿足現今教學的需要，更不利于對新時代科研人才的培養。偏重基礎知識的考試內容不能很好地成為培養人才的科學評價方式，考試改革勢在必行。因此，通過課程信息化教學資源平臺建設和考試模式改革，可以增加學生對平時學習的重視，提升學生對知識的探索欲望，提高學生學習的積極性、開拓視野、培養興趣，使學生能力得到鍛煉，綜合素質得到全面提升。

一 課程存在的問題

筆者多年來一直講授海洋地質學課程，通過多輪的教學工作，在講授過程中發現了一些問題。

1）目前本課程開課時間為第七學期，該學期的12月份是每年的考研時間。因此，除各班已被保送研究生的同學和已經明確找工作的同學在認真聽課外，大部分準備考研的同學對本課程一直抱著敷衍和應付的學習態度。如何解決這一問題，如何提高學生們的聽課積極性，如何調動學生們的學習熱情，是本門課程急需解決的問題。因此，筆者積極與準備考研的同學開展談心談話，同時在課堂時認真觀察學生們對不同授課內容的反應，積極請教教學經驗豐富的資深教授，并與同輩青年教師交流探討，認為處于考研學期的學生在課堂上均存在聽課不認真、考試60 分萬歲的現象，解決這一問題的根本還應回歸到課程教學內容的豐富、教學形式的多樣化和教學方法的提升上，這就需要在課程講授過程中增加生動和形象的地質動畫，引用與課程相關的生動實例，列舉國家當下取得的重要科技成果和前沿科學問題，減少枯燥的理論知識的講授，方可有效地吸引學生的學習目光，活躍課堂教學的氣氛，提高學生學習興趣，將考研學生的注意力從課外書本上、從手機上重新吸引到課程的板書上，吸引到課程講授的內容上，最終幫助學生掌握本課程講授的知識和技能。在注重課堂教學的同時，還要注重對課后教學內容的延伸。目前，海洋地質學課程缺少一個課后教師和學生互動交流的平臺，這就需要完善課程信息化教學資源，建立起一個適合教師和學生交流、分享及互動的平臺，這樣才能實現課程教學資源的有效整合。

2）考試內容偏重基礎知識和基本理論的考察，對學生綜合能力考察稍顯不足。海洋地質學教學大綱對本課程教學目的要求是讓學生掌握海洋地質學的基本概念和原理，熟悉海洋沉積作用特點及海洋構造的演化過程，為其他專業課的學習奠定基礎。使學生掌握海洋地質學主要研究內容及方法；掌握海岸帶地形及其沉積特征；掌握濱海、淺海、深海的基本沉積類型、沉積特征及形成機制；掌握大陸邊緣地形的類型及構造特征；掌握太平洋、大西洋和印度洋大洋底地形特點；掌握大洋盆地構造；掌握海底礦產資源的分類及特征；掌握海洋地質的基本知識，使學生掌握扎實的基礎理論和基本知識。教學大綱的上述要求是要保障學生對本課程基礎知識和基本理論的全面掌握，因為本課程起著構筑專業知識結構基本框架的作用，也是為本科學生向海洋地質研究生方向邁進的重要基石。通過對2012—2022 年海洋地質學試卷考試成績分布綜合分析，不難發現學生們考試成績集中在80～95 分。列舉考試實例，如2019 年和2020 年參加海洋地質學考試的同學分別是62 名和31名，其中考試成績分布在85～95 分的同學分別為43 名和19 名，占總學生人數的69%和61%。而成績在95 分以上的學生也明顯存在，雖然2019 年沒有一名同學達到95 分以上，但2020 年有3 名同學達到95 分以上的成績。顯然，目前的考試題題目集中和偏重在對課程基礎知識和基本理論的考察上，因此學生的整體成績非常高。而教學大綱同樣特別強調，要注重培養學生科學的思維方法和實踐能力，培養學生能夠以海洋學角度分析研究地質問題的能力。因此在教學過程中，需要通過典型實例的教學，加深學生對前期所學知識的理解、培養學生科學的思維方法和實踐能力，提高以海洋地質學角度綜合分析和解決地質問題的能力，需要增加考察綜合能力的開題，而不是看起來大家的成績都非常好。

3）期末考試權重（80%）過高，平時成績給分標準過于單一。海洋地質學課程目前的平時成績占總成績的20%，但給分標準主要是通過出勤和課堂提問完成。平時成績評定標準：以五分制為標準，包括5 分、4 分、3分、2 分和1 分（注：出勤課時少于2/3 者，課程成績不予評定）。

5 分：出勤和課堂表現好，回答問題內容準確、完整；

4 分：出勤和課堂表現較好，回答問題內容正確、不完整；

3 分：出勤和課堂表現一般，回答問題內容基本正確、不完整；

2 分：出勤和課堂表現不好，回答問題內容不準確、缺少主要內容；

1 分：出勤和課堂表現差，回答問題內容不準確、缺少重點內容。

上述這種死板的出勤簽到和隨機提問導致給分標準已經嚴重脫離了培養創造型人才的教學理念，也極大地制約了學生的學習熱情。因此需要降低期末考試成績比例，提高平時成績權重，拓寬平時成績考察方式，注重學生能力的培養和提升。

二 課程信息化教學資源建設與考試模式改革

（一）課程信息化教學資源建設

1）在提高信息化教學資源建設技術水平上，要走出去，要參加信息化教學制作的培訓，借鑒其他高校信息化教學資源建設的經驗，進而推進海洋地質學課程信息化教學資源的建設進程。優化整合海洋地質學原有教學資源，將規模巨大、種類繁多的課程資源轉化為可度量、可處理的教學資源，為構建海洋地質學信息化教學資源共享平臺提供素材。

2）充分利用地質現象的豐富性和生動性，將海洋地質學課程原有資源結合生動形象的地質現象動畫一起展示，增強資源的實用性。如在第二章海洋地形的第二節大陸邊緣地形中關于海溝-島弧-弧后盆地部分，增加了大洋巖石圈向大陸巖石圈俯沖形成海溝及島弧的動畫；在第二章海洋地形的第三節大洋地形中關于大洋盆地演化部分，在講授大洋盆地形成的最初階段胚胎期和大洋盆地閉合的最后階段遺痕期時，不再單純地依靠文字和圖片介紹相關內容，而是在講授的同時展示由于地幔物質上升導致巖石圈拱升并呈穹隆、巖石圈拉長減薄，進而穹隆頂部斷裂陷落，形成典型的半地塹－地塹系，各穹隆的地塹系彼此連接，形成大致連續的東非裂谷體系和印度洋板塊向歐亞大陸俯沖形成喜馬拉雅山的動畫，這樣關于大洋盆地形成時胚胎期和閉合時遺痕期的教學內容就由文字、圖片和動畫3種教學元素組成。在教學的過程中也明顯發現，在講授該部分內容時，學生的注意力會被快速吸引，學習興趣顯著提高，課堂氣氛更加愉快，課間討論交流明顯增多；同時要特別關注海洋地質方面的最新研究成果，對國際相關課程資源進行資料的收集，使信息化教學資源體現出前瞻性。如在講授第一章緒論中的第五節海洋地質學的研究方法時，會給同學們講授我國“蛟龍號”載人潛水器的特點，讓同學們了解到2012 年7 月“蛟龍號”在馬里亞納海溝下潛7 062 m，在全球載人潛水器中，“蛟龍號”屬于第一梯隊，是我國成為繼美、法、俄、日之后世界上第五個掌握大深度載人深潛技術的國家。同時還會講授到我國第二臺深海載人潛水器“深海勇士”號，并讓同學們知道2017 年10 月“深海勇士”號在中國南海下潛4 500 m，其關鍵部件國產化率達91.3%，主要部件國產化率達86.4%，“深海勇士”號的出現，標志著國產化程度的提升和中國自主創新能力的提高。

3）充分利用校園網資源，打造海洋地質學課程的校園資源共享平臺，做到資源是學的人在共享，更重要的是用的人也在共享。教師在教學過程中多利用信息化教學資源，鼓勵學生在學習過程中多使用資源共享平臺，前者對教學效果進行評價總結，后者對學習使用體驗進行評價總結。

（二）課程考試模式改革

1 注重學生綜合能力考察

以前的期末考試題題目偏重于對基礎知識的考察與檢驗，在綜合知識考察方面稍顯不足。針對這一問題，需要改變出題思路，綜合各章節內容，加強考察學生對知識的綜合運用。如關于大陸架的沉積內容是在課程第三章海洋沉積的第二節淺海沉積中講授的重點內容，大陸架的地質構造特征則是在第四章海洋構造的第一節大陸邊緣構造中講授的難點內容。以前的出題方式是將這兩部分重點和難點內容單獨出題，不但考察內容簡單，也不利于學生對知識的綜合理解。現在出題則會將上述2 個問題綜合出題，即西太平洋大陸邊緣中大陸架的沉積和地質構造特征。又如，關于大陸邊緣地形單元特征的內容是第二章海洋地形的第二節大陸邊緣地形中講授的重點內容，以前出題會針對大陸架、大陸坡、大陸裙、邊緣海盆地、島弧和海溝這6 部分內容單獨出題，現在則會將問題重點放在不同地形單元之間的對比上，即大西洋和西太平洋亞型大陸邊緣的異同，以及各次級地形單元特征。通過上述例子不難看出，現在期末考試的問題更注重學生綜合能力的考察，目的是提高學生對知識的綜合掌握能力。

2 提高平時考核權重，豐富平時考核方式

平時考核權重由原來的20%提高至40%，考核內容也由原來單一的出勤豐富為多種形式相互結合的考核方式。平時成績考核包括互動式提問10%；翻轉課堂10%；學科前沿文獻報告10%；階段總結發言10%（表1）。

表1 海洋地質學考試權重比例表

課程在進行過程中，教師會根據不同課程的內容進行隨堂互動式提問，如：為什么錳結核在印度洋主要分布在赤道以南，而在赤道以北的印度洋分布少？答對的同學可以指定下一個問題的回答者，且男同學和女同學相互接續回答問題，這樣的互動式提問方式極大增加了學生的回答熱情，消除了學生的緊張，調節了課堂的氣氛。

翻轉課堂是平時考核權重里面非常重要的一項內容。授課教師在課前根據教學大綱中規定的教學內容設計和創建問題。被設計和創建的問題既是教學的重點和難點，又是學生在小組討論后可以合作解決的問題。問題的設置是開放式的，并不局限于唯一而標準的答案，從而限制學生的思維和探索精神。問題的目的是提升學生合作能力，提高文獻查閱能力，分辨不同學術觀點并總結的能力，多媒體展示的能力，而不是簡單的科研知識的描述。如：海相沉積型磷礦床的成因、冷幔柱的洋殼減薄效應、海底磁條異常帶的成因解釋及研究進展、海洋碳循環等。在講授第一節課程時，授課教師首先會組織學生建立合作小組，小組成員并非教師指定完成，而是根據學生自己的意愿隨意組隊，每組成員在2～4 人。合作小組建成之后，教師會公布設計和創建好的問題，合作小組根據討論選擇感興趣的問題。合作小組在選擇好問題后，可以有1 學期的時間準備答辯內容，在準備期間可以隨時與授課教師交流討論，最后由1 名或多名同學共同完成所選問題的多媒體答辯。合作小組的建立既可以調動學生的學習興趣，又保證了教學任務的順利完成。學生們可以在小組內容自由發揮各自的特長，共同合作，取長補短，完成合作小組選定的問題。

學科前沿文獻報告提高了學生文獻查閱和文獻綜述能力，階段總結發言則是在課程最后，每位同學對本學期課程里面自己認為的重點和難點內容進行總結發言。目的是提升學生自主學生的能力和總結歸納的能力。

三 結束語

將海洋地質學課程多年積累下來的各類教學資源進行整理，包括課件、動畫、圖片等，并搜集海洋地質研究的最新訊息，對這些資源進行數字化處理，這樣既能夠為學生提供基礎理論性的教學資源，也能夠使學生通過信息化教學資源了解到學科前沿、熱點知識和今后發展趨勢。建立海洋地質學課程信息化教學資源共享平臺，平臺中將包括試題庫、靜態圖片庫、動畫庫等，使學生在校期間能夠通過共享平臺扎實掌握所學知識，在工作后則能通過共享平臺解決工作中遇到的實際問題，讓信息化教學資源共享平臺中的資源做到“物超所值”。考試考核比例的調整和考核內容的豐富，加大平時考核的比重，既要有“規定動作”，“自選動作”又要合適、合理，只有完善平時考核與期末考核并重的考核模式，才能提升學生的綜合素質。