提升海洋科学学科兴趣教学实践探索

陈慧 孟峥 刘亚婷 卓海腾 唐丽丽

[摘 要] 海洋地质学是海洋科学的重要分支学科，对于提升学生对涉海学科的兴趣和开展海洋强国爱国主义教育，具有得天独厚的学科生态条件。传统授课遵循专业核心课程的教学模式，难以有效激发非涉海专业学生对于海洋科学的兴趣。以教育信息化为契机，以移动互联网时代为背景，授课团队开展了“银幕里的海洋地质”公选课程教学实践，建设优质师资队伍，合理简化教学内容，丰富教学素材，科学建设智慧大课堂，旨在提升多学科背景学生对海洋科学的学习兴趣，广泛吸引优秀人才加入新时代海洋事业，促进我国海洋地质研究的科教发展。

[关键词] 海洋地质公选课程；教学优化；银幕素材；智慧课堂

[基金项目] 2020年度广东省高等教育教学改革项目“深化课程思政改革，创新推进课程育人——中山大学海洋科学学院课程思政教学改革探索”（粤教高函〔2020〕20号）

[作者简介] 陈 慧（1985—） ，女，湖北武汉人，海洋地质学博士，中山大学海洋科学学院助理教授，硕士生导师，主要从事深水沉积研究。

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）06-0089-04 [收稿日期] 2021-09-28

引言

党的十八大报告明确提出“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”[1]的战略部署，标志着建设海洋强国已上升为国家战略。扎实开展品质教育，广泛吸引优秀人才加入新时代海洋事业，培养未来海洋类专业人才，对于推动海洋学科发展和建设海洋强国具有重要意义。

海洋地质学是海洋科学的重要分支学科，也是当代地学发展的三大前沿学科（深海、深空、深地）之一[2]。其研究内容涉及海岸与海底地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源等，具有极大的综合性和趣味性。该学科课程对于拓宽学生海洋科学视野，提升学生涉海学科兴趣，开展海洋强国爱国主义教育，具有得天独厚的学科生态条件。传统海洋地质学授课遵循专业核心课程的教学模式，授课对象为有一定地球科学知识基础的学生，普遍已学习过“普通地质学”和“海洋科学导论”等专业基础课程。但对于地学基础薄弱甚至为零的其他专业（如数理、计算机、语言、文史、经济、医学等）学生，在传统教学模式下，很容易因学科领域背景差异而产生诸多理解难点，使他们潜在的对于海洋科学的强烈兴趣和巨大投身热情难以被有效激发。新时代海洋科学发展迫切需要具备多学科背景的生力军，例如具有扎实数理或文史基础的优秀人才。对此，需要通过积极推进学科交叉融合，进而有效提升涉海学科整体创新能力[3]。如何改进教学模式以缩小海洋地质学与非地学相关学科之间的专业鸿沟，值得深刻思考和精心琢磨。

一、实践背景

中山大学海洋科学学院秉承“博学、审问、慎思、明辨、笃行”的科教精神，在以“德才兼备、领袖气质、家国情怀”为人才培养目标的引领下，本着“博学专长”理念，建立了以“学科大类—专业方向—综合提升”为格架的海洋科学专业课程体系。自2021年春季，面向中山大学所有专业、所有年级本科学生，开设“银幕里的海洋地质”通识课，选课人数上限为200人，记2学分，共36学时。授课团队成员具有多年从事海洋科学研究的科研基础，获批过多个国家自然科学基金项目；均熟练掌握海洋沉积学和普通地质学的基本理论，具有讲授多门相关专业课程的丰富教学经验。“银幕里的海洋地质”旨在借助大众化、接地气的素材，结合电影和纪录片等银幕片段，缩小专业鸿沟，向学生（尤其是非涉海专业）通俗易懂地介绍现代海洋的各种地质现象，以及它们的形成机理和演变规律，使学生了解和掌握海洋地质学科的基本理论，有效激发他们对于海洋科学的兴趣，非常适合作为提升学生海洋学科兴趣的实践探索研究实例。经过一段时间的授课，发现突出问题主要表现在高质量地管理数百人大班化课堂和高效率地激发多学科（尤其是非涉海学科）专业背景学生的兴趣投入两个方面。因此，要求教师在教与学的过程中不断积累、深刻思考和积极探索，有效改善教学大纲、授课模式、考核方式、师生互动、师资队伍等方面存在的问题和痛点，从而优质建设和完善课程。

因此，授课团队开展了“银幕里的海洋地质”公选课程教学实践，以教育信息化为契机，以移动互联网时代为背景，依托数字教学平台，建设师资队伍，提升教师专业方向教学科研能力，提升教师的信息化教学能力；合理简化教学内容，凝练课程思政元素，设计更为科学完善的教学大纲和更为贴合实际需求的教学内容，打造多学科背景学生感兴趣、易理解、互推广的通识大课堂；丰富教学素材，采用现代化科技手段，广泛、系统地收集符合课程构架设计的教学素材生活实例、影视片段等并建设教学资源库；建设智慧大课堂，依托于智慧课堂软件，优化授课模式，丰富师生互动形式，完善考核方式，強调教学效果回顾，有效管理上百人大型课堂。通过课程设计、课程资源升级、智慧课堂教学应用等的共同建设，旨在提升多学科背景学生对海洋科学的学习兴趣，广泛吸引优秀人才加入新时代海洋事业，促进我国海洋地质研究的科教发展。

二、教学实践特色和亮点

（一）创新的教学理念

秉持积极推动海洋地质专业学科面向通识教育的教学理念，针对多学科背景学生调整培养目标，借助电影和纪录片等大众化素材激发学生对海洋科学的兴趣，提升涉海学科教学地位。

（二）丰富的教学内容

在教学大纲框架下，广泛、系统地收集并播放在电影及纪录片中涉及的有关河口海岸带、滨浅海和深海环境下的海洋地质现象的经典片段，并对所涉及的海洋地质学科知识点加以详实地科教讲解。融合不同环境海洋地质沉积体系发育演化，以及我国深海沉积研究进展介绍，为广大本科生提供理论学习和学术交流的平台，促进我国海洋地质研究尤其是深海沉积研究的科教发展。

（三）有效的教学方法

一方面，采用案例知识点教学与理论教学相结合的方式，将电影或纪录片中涉及的海洋地质现象或规律的内容，转化为与教学相关联的知识点，并融入教学过程。另一方面，建设智慧大教室和在线大课堂[4]，依托移动教学应用工具在教学过程提供的教学数据收集、AI智能学情分析对课程载体创新应用、课程教学模式、学生学习过程评价及管理等多维度的整体改革，完成以学生为中心的“银幕里的海洋地质学”教育课程体系设计及移动教学资源开发。

（四）创新的考查内容

积极对考查内容进行改革，增加以消除专业壁垒为主的应用性内容，使学生在理解掌握海洋地质理论知识的同时，尽可能将课程与自身专业背景相结合，从而进行综合评价。

三、主要方法和实践内容

（一）合理简化教学内容

设计出针对大众化通识教育更为科学完善的教学大纲，编写出更贴合实际需求的教学内容，凝练课程思政元素[5]，以课程思政提升课程内涵，以课程内涵丰富课程教学。

改進教学大纲，以介绍海洋地质的主要学习内容和基本调查方法为例：授课内容应以实例入手，结合国际动态，突出国内外海洋地质发展历史上的重要突破；介绍调查方法和设备需结合实际工作流程和授课教师的科研经验，由授课教师展示曾参与的远洋出海或野外考察照片，给学生介绍深海地质科学考察的过程，以切身经验讲述海上和野外生活、工作的经历，以及海洋地质科考资料的来之不易，培养学生对海洋地质和深海沉积的兴趣，调动积极性；突出调查理念、设备和方法的更新和进步，应注意强调我国近年来在海洋地质科学研究和调查装备领域取得的进展和突破，尤其是从进口到国产化的过程，提升学生的民族自豪感，传递海洋强国战略和海洋科技文化自信的正能量。

（二）优质改进教学幻灯片

收集和整理大众化接地气素材，结合电影和纪录片等银幕片段，以及生活中常见实例，向学生通俗易懂地介绍现代海洋的各种地质现象，以及它们的形成机理和演变规律[6]，注重有效激发学生对于海洋科学的强烈兴趣。

例如，沉积物重力流的概念和分类是《深水沉积》章节中的教学难点之一。重力流，又称沉积物流、惯性流，是一种沉积物和流体（如水）混合而形成的、高密度、高粘度涌浪式流动的非牛顿流体。该定义涉及流体力学性质、流体与颗粒的力学关系，须同时掌握层流、湍流、牵引流、牛顿流体、非牛顿流体等含义及其之间的差别关系，因此要求丰富教学素材，利用直观形象的视频、图像和生活实例，辅助理论介绍，让学生更好地理解和记忆。

以介绍非牛顿流体粘度不恒定的性质和流动特征为例，通过日常生活中的视频片段，较直观地帮助学生高效理解和深刻记忆（见图1）；以介绍物体的流体力学性质和行为特点为例，利用生活实例类比通俗解释，橡皮泥是塑性固态，牙膏是塑性流体，使学生能够接受“感性化”和“理性化”并存的知识体系（见图2）；以介绍深水沉积物重力流的结构特征与力学性质具有时变性为例，通过板书绘制地质模式图，带动学生一边画图一边思考理解，变被动接受为主动理解。

（三）智能升级教学方式

多采用现代化智慧课堂科技手段，针对每个教学章节系统化设计课堂练习，阶段考查和课下作业，突出以学生为主、教师为辅的教学方式，引领学生自觉积极地融入课堂。

依托于智慧课堂软件在教学过程提供的数据化、智能化信息支持，利用智慧课堂软件平台，增强互动，吸引学生注意力。在同时面对上百名不同学科背景学生的前提下，优化授课模式，如数字化课程设计和数据统计；丰富师生互动形式，如课堂练习和投票、弹幕提问、随机提问、翻转课堂等；完善考核方式，如集体在线点名签到、阶段考查和课下作业等；强调教学效果回顾、分析和预测，如分析能够有效提升课堂答题率、正确率、抬头率的因素。以开展课堂答题为例，及时统计答题结果和讲解题目知识点，有助于学生加深对课程内容的理解记忆，有助于教师掌握学生学习效果，以保证精准有效答疑。

四、实践效果与分析建议

（一）学科队伍建设

通过实践训练，授课教师的基础理论功底、专业科教能力和智慧课堂建设能力得到了有效的夯实和锻炼，课程建设队伍的综合素质得到了提高，但相比于高水平信息化教学能力仍存在一定距离。教师需继续深度学习建设智慧课堂，如微课或说课等课程视频制作、学习指南编制、教学活动设计、课程运营与维护及教学效果分析等，使其信息化教学能力得到全面综合的发展。

（二）智慧大课堂建设

初步建立了依托现代化科技手段、具有丰富多元化教学素材、突出以学生为主的智慧课堂。在符合课程构架设计的条件下，以涉及影视片段及其对应知识点的案例教学为主，逻辑化梳理由专业知识点构架的教学体系，突出以实际案例带动海洋地质学的知识教学。海洋地质方面有很多较为经典的地质模式，授课过程中教师需注重运用板书的形式，引导学生边画模式图边思考。未来应注意不断规范教学内容，科学突出专业重点和难点，减少教学资源重复和浪费，并尽可能增加具有典型性、针对性和对学生有启发性的教学案例丰富教学内容，增强学科的趣味性。

（三）海洋科学兴趣提升

通过结合电影和纪录片等银幕片段，使教学内容与时俱进，引导和鼓励学生将所学的海洋科学基础知识和自身学科领域并列思考，有效激发多学科背景学生对涉海学科的浓厚兴趣，广泛吸引优秀人才加入新时代海洋事业。期末评教反馈较好，学生评价包括：课堂教学内容十分新颖；对海洋知识产生了浓厚兴趣；喜欢在电影中穿插海洋知识的授课方式，收获颇多；非常喜欢老师的教学风格等。未来应积极推动智慧大课堂从面向中山大学到面向全国高校，可为广大本科生提供一个理论学习和学术交流的平台，促进我国海洋地质研究的科教发展。

参考文献

[1]胡锦涛在中国共产党第十八次全国代表大会上的报告[EB/OL].（2012-11-08）[2021-08-29].http：//cpc.people.com.cn/n/2012/1118/c64094-19612151.html.

[2]温孝胜.海洋地质学的发展现状与未来展望[J].海洋通报，2000（4）：66-73.

[3]孙真荣.积极推进学科交叉融合 全面提升高校创新能力[J].中国高等教育，2013（1）：27-29.

[4]王帅国.雨课堂：移动互联网与大数据背景下的智慧教学工具[J].现代教育技术，2017，27（5）：26-32.

[5]苏明，陈省平，刘亚婷.深化课程思政改革 创新推进课程育人——中山大学海洋科学学院课程思政教学改革探索[J].教育教学论坛，2021（1）：1-4.

[6]蘇明，刘亚婷，雷亚平，等.“多元化教学考”模式的《海洋地质学》教学探索[J].高教学刊，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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