海洋资源概论公选课程教学创新实践

兰晓东 刘豪

摘  要：在海洋強国及蓝色经济背景下，普及海洋资源知识，培养海洋类人才及学科交叉人才是新时代海洋教育任务。海洋资源概论是为全校本科生开设的通识教育公选课，全面介绍各类海洋资源的特征、分布、开发利用与保护，为学生全面认识海洋资源及今后开发利用海洋资源奠定基础。在近几年的教学实践中暴露的课程内容、知识体系、教师教学模式及学生学习方法等痛点问题，对症下药，通过优化教学内容和合理选择教学方式，增强了课堂吸引力，形成以学生为中心“立体科普、迁移学习、辨析分享、交叉融合、分级培养”的教学创新理念，打造有趣的科普课堂。在教学创新过程中，采用立体式科普教学，辅以多种不同的教学方式，极大地激发学生的课堂主动性。通过教学改革，课程初步培养学生的海洋资源核心素养，并在海洋知识竞赛及科普大赛中取得较好的成绩，有利于北京市一流学科建设及交叉复合创新人才的培养。

关键词：海洋资源核心素养;立体化科普;教学方式;海洋资源概论

中图分类号：G642 文献标志码：A          文章编号：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

海洋资源概论是学院面向全校本科生开设的公共选修课程，该课程系统地介绍国内外海洋资源的类型与分布，探讨海洋资源开发、利用、保护与管理，论述人与海洋资源的关系。通过课程学习，培养学生的海洋资源核心素养，即让学生系统了解海洋资源种类、分布及特点，了解相关海洋资源勘探开发与利用的相关技术，树立正确的海洋资源观，培养学生形成开发利用海洋资源的兴趣与能力，提高学生对海洋环境保护与海洋资源可持续发展的意识。在教学实践中如何增强课堂趣味性，吸引更多的学生走进课堂和了解海洋资源，需要结合课程教学需求，更新教学理念，开展相关的教学改革创新以达到教学目的。

一、课程创新需求及理念

海洋资源概论课程自2017年春季开设以来，在课程教学过程中遇到了一些问题，亟需开展课程教学创新改革，主要表现在如下。

（一）海洋强国及蓝色经济背景下的海洋资源通识教育需求。

21世纪是海洋的世纪，海洋生物资源是人类生活的食物宝库，海水资源是人类淡水的主要来源，海洋空间资源是人类生存的新空间，海洋矿产资源是人类重要的原料基地，海洋能源是人类社会的新兴能源，海洋旅游资源被重点开发和布局。2019年政府工作报告强调要“大力发展蓝色经济，保护海洋环境，建设海洋强国”[1-2]。面对新的机遇和挑战，如何为我国海洋强国建设和经济发展提供蓝色动力，海洋资源通识教育能够促进海洋专业与其他专业的交流与融合，为国家海洋战略及海洋开发奠定知识基础。

（二）学科体系不成熟，知识体系庞杂，有待进一步梳理与归纳

海洋资源是一门新兴学科，是海洋学与资源学的交叉学科，涵盖的资源类型多，且相关概念及分类尚不成熟;同时现有教材不成熟[3-4]，课程前沿和热点问题涉及少，有关内容欠缺，需要既具有通识性又能突出海洋特色的课程内容编排。

（三）教师自身教学效果问题

教师教龄短，教学经验相对欠缺，影响了课程的知识广度及教学质量，在教学初期课堂效果不是很理想。

（四）选修学生存在的问题

公共选修课是为了适应学生的兴趣、爱好及劳动就业的需要而开设的，正常情况下自由选择的课程，学生的课堂积极性会更高;然而伴随着选课学生众多，对公选课不重视、对课程不感兴趣、只为凑学分而选课等情况每学期都存在，一些学生根本不上课，或者在课堂上配戴蓝牙耳机、带笔记本电脑和做其他作业等，整体上课程全程参与度均不高。

针对上述教学痛点问题，课程精准定位为科普通识教育，通过教学内容的优化和教学方式的合理选择，尽可能地增强课堂吸引力，以培养学生的海洋资源核心素养为核心，形成“科学科普、迁移学习、辨析分享、交叉融合、分级培养”的教学创新理念。

二、课程改革思路与创新方法实践

在创新理念指导下，采用科普式課堂结合多种教学方式，如主题教学、分享式教学和辨析式教学等，全面科普介绍各类海洋资源。海洋资源是指海洋所固有的，或在海洋内外营力作用下形成并分布在海洋地理区域内的，可供人类开发利用的所有自然资源。课程按照绪论、海洋生物资源、海水及水化学资源、海底固体矿产资源、海洋油气资源、海洋能资源、海洋空间资源及旅游资源、海洋资源调查与评价八章内容进行介绍，重点突出海洋生物资源、海底固体矿产资源及海洋油气资源。海洋资源概论课程教学创新改革框架图如图1所示。

图1 海洋资源概论课程教学创新改革框架图

（一）立体化科普教学

海洋资源概论课堂主要采用多媒体教学。精美的课程课件拥有丰富清晰的教学图片及视频资料，高清照片及GIF动画海量，嵌入的短视频达87个，课程分享教学视频容量达14 G多，囊括了蓝色星球、走向大洋、深潜、TED视频课及其他优秀的科普纪录片。多媒体课件具有冲击力，极大地调动了学生的视觉和听觉，增加了教学信息量。同时，在讲授过程中注重立体科普化教学，提高了教学效果，表现在：（1）每种海洋资源按照资源概念、分类、形成与分布、开发和利用、资源影响因素的“五级框架”进行科普介绍，基本解决了海洋资源是什么、在哪儿、如何利用、评价与管理、人与资源关系的问题;（2）课程内容的选材贴近生活，使得课程内容更加实用、更加有趣，更容易触发学生注意与兴趣，例如带鱼有无人工养殖，海边水母蜇人后如何应急处理，螃蟹与皮皮虾的公母判别，如何食用海鲜等;（3）利用通俗的语言和典型的生活实例来介绍晦涩难懂的专业知识。用排骨汤的选材、保鲜与煲制类比海洋油气的烃源岩、保存环境和温压条件，解释石油生成条件及形成过程;（4）灵活使用学习通及雨课堂等教学软件提高教学效率。现今在超星学习通直播平台上完成了全部课程的视频录制工作，学生可在线播放与回看，方便后期开展课堂翻转教学;雨课堂软件方便学生课后查看课程多媒体，在线翻阅与复习;同时学习通及雨课堂可以有效进行教学秩序维护、学习资料分享及课堂知识问答。在课程讲授分享过程中，适时地将与课堂知识相关的网址、自建微信公众号及其他优秀的微信公众号链接，以二维码的形式进行推送，增加学生对海洋资源知识的个性化需求;（5）既具有科普作用又全面凸显个性化的结课作业。课程考核采用平时表现与最终结课作业相结合的方式，平时表现包括课堂表现与主题分享表现两部分，占课程成绩的40%;结课作业采用“5选3加1”模式，即五个可选论述题选三个再加一个必答题，必答题鼓励学生写下课程的心得体会及对课程的建议。五个可选题涵盖学期内发生的海洋热点或大事件，尽可能多地涉及各类海洋资源，例如2020年秋季学期五个可选题目为“2020年世界海洋日——留住‘海上森林’，我们可以做得更多”“‘奋斗者’号在马里亚纳海沟成功坐底”“联合国发出紧急通告：敦促日本推迟向海洋倾倒核废水”“我国可燃冰第二轮试采成功”“2020年全球海洋能行业发展现状分析”。这样既全面概括了课堂所学的海洋资源知识，又科普了当年海洋大事件，同时还给学生个性的选择，既达到了科普目的，又能诱发学生思考并复习了课堂知识。

（二）迁移辨析教学

迁移学习可以将学到的知识应用到不同但相关的领域或问题中，使学生能够更深层地掌握知识并运用已学知识来解决问题。针对海洋生物资源及海底矿产资源章节中比较容易混淆的生物及矿产，抓住其主要特征，采用关键词及顺口溜等通俗易记的教学方式，让学生更容易进行区分与牢记;在此基础上迁移地去认识其他未发现的同类海洋生物及矿产，完成知识的运用与创新。例如利用“额剑、触须、体长、颜色”进行明虾、白虾和基围虾等常见海虾的鉴别，利用“尾柄、下颚、体长”进行大黄花鱼与小黄花鱼区别，利用“耳朵、脖子、泳姿、前肢、行动”进行海豹与海狮的区别，利用“左鲆右鲽，左舌右鳎”[5-6]口诀进行比目鱼的区分，利用“体型、肉鳍、触腕、内壳”进行章鱼、乌贼与鱿鱼的区别，利用“结构、成分、形态、分布、埋藏”进行铁锰结核与多金属结壳的区别。在合适的章节安排一定的教学辨析内容，来提高课堂活跃气氛和教学效率。例如潮汐能电站的选址地域差异大，一般距用电中心较近，大都选择潮差较大的基岩海岸段，且最好为水深不大、宽度适中的海湾口;海湾内有可作水库的空间，一般没有河流供给，这样不易造成泥沙淤积。通过给出山东乳山白沙口潮汐电站的三个备选站址，让学生独立或分组进行各选址的利弊比较与权衡，综合各个因素最终讨论得出最优位置，这样既提高学生知识运用与辨别分析能力，又增强了交流合作意识。

（三）主题分享教学

海洋资源概论课程共三十二学时，一般安排三节连上，课堂采用“2+1”的模式，即前二节课由教师科普讲授，第三节为分享课。分享课是根据课程进度提前设定主题，例如在海洋生物资源及空间旅游资源部分开设“我喜欢的海洋生物”及“海洋城市”的分享主题，学生或以个人或以小组为单位，进行多媒体汇报、分享与交流，促进课堂知识的迁移和深化，让学生充分参与课堂，有利于不同学科知识的交叉与融合。在首节课及学生分享人数较少的情况下，提前准备好与分析主题或者与当日课程相关的优选教学视频，进行海洋资源的深度学习。

（四）交叉融合式教学

课堂上尽可能引导不同学科的交叉，促进不同学科及专业在海洋资源层面上产生碰撞的火花。在授课过程中，有意识地搜集并介绍其他专业教师在海洋资源方面的科研工作，特别是与海洋资源的开发利用相关的内容，例如在介绍天然气水合物地球化学勘探方法时，着重介绍我校工程学院研制的海水甲烷原位传感器，能够随时、原位、快速探测发现海水中的地球化学指标异常，进而帮助海底天然气水合物活动的探查及水合物赋存区段的筛选。通过这样的案例介绍，让学生能更深刻体会到自己所学专业与海洋资源的融合，拉近课堂与专业、知识与应用实践的距离，有利于创新复合型人才的培养。另外在分享课中，鼓励学生分享专业知识在海洋资源中的应用，充分思考自己专业与海洋资源的交叉融合。例如珠宝设计专业同学展示珍珠设计与基于海洋灵感设计的艺术服装，信息工程同学展示遥感技术判别海洋生物资源量，土木工程同学交流珠港澳跨海大桥等，使学生既坚定了所学专业的信心，又能激起他们对海洋资源开发的兴趣。

课堂潜移默化地融入思政，提升学生的民族自信心与自豪感。我国近些年在太平洋CC区深海铁锰结核及西南印度洋富钴结壳资源勘探方面取得了重要的科考成果，在天然气水合物两轮试采中创下了“产气量最大”与“日均产气量最高”两项世界纪录[7];一批海洋装备的国之重器成功研发，“蛟龙号”“深海勇士号”“奋斗者号”载人深潜器不断刷新下潜深度纪录，最终“奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟”突破万米深度，刷新了中国载人深潜的新纪录;自主建造了国产航母“山东舰”，建成了第一个深远海渔业养殖装备，也是全球第一座全潜式深海渔业养殖装备“深蓝1号”，同时建成了全球作业水深最深、钻井深度最深的半潜式钻井平台“蓝鲸2号”;在海洋旅游资源方面，通过图片及视频让学生意识到即使不去澳大利亚大堡礁，也能在海南三沙欣赏到蔚蓝的大海、旖旎的珊瑚礁群和众多的海洋生物;通过海洋空间资源中大洋运输航线的介绍，凸出马六甲海峡在我国海上贸易的咽喉位置，彰显我国建设海上丝绸之路及中巴经济走廊的必要性与重要性。

（五）问题探索式教学及分层次培養

在课程科普介绍的同时，适时地提出一些有意思的话题或者更深层次的科学问题，引导感兴趣的学生开展探索与自我学习，有利于培养学生的发散思维和求异思维，便于不同学科知识的融合。中美洲百慕大魔鬼三角存在触礁说、咫风说、龙卷风说、海水漩涡说、下沉涡流说、海底裂缝说、水桥说、晴空湍流说、黑洞说、超时空说、月球引力说和海底大洞说等十几种假说[8-9]，在天然气水合物章节提出并引导学生通过可燃冰的大规模泄漏来进行科学探究与解释;海洋科考活动在深海发现了很多新物种，在海洋生物资源虾蟹类会结合最新科考成果介绍“蛟龙号”在海底发现的阿尔文虾、铠甲虾和毛瓷蟹等深海物种，而铠甲虾和螃蟹外形很难区分，提供相关文献[10-12]引导学生自学由龙虾进化为螃蟹的两条路径，深入学习“蟹化”海洋生物学知识。在课堂科普教学的基础上，如果学生有特别感兴趣的海洋资源知识，可以设立题目或者推荐至学院其他老师，由相关老师指导开展大学生创新训练项目，进行普通科普学习和深度地质认识的分层次培养。

三、课程改革创新成效

通过立体化科普附以多种教学方式的教学改革实践，课堂气氛及教学效果有了很大改善。学生对课堂知识留下了深刻的印象，在结课报告心得体会中均有所反映，总体上达到了海洋资源通识教育科普的目的，学生认识了各种海洋资源，具备了海洋资源保护意识，具有一定的海洋资源开发利用能力，学生初步具备了海洋资源核心素养。同时，在了解各专业在海洋资源开发利用中的应用之后，更激发了不同专业学生学习本专业知识的兴趣，促进了不同学科的交叉与融合。在课堂知识的引导下，学生深度思考，主动查阅资料，选择更加深入地自我学习。

在大学生海洋知识竞赛及海洋科普竞赛中取得了一定的成绩。在每学期的课堂中，均鼓励学生参加校级海洋知识竞赛，且选课学生每年均获不俗的成绩，校级各类奖项均有，特别欣慰的是非海洋专业的同学也能获得好成绩。同时，带队参加海南三亚举办的第十一届全国大学生海洋知识竞赛的教师，获得了“优秀指导教师”称号，参赛的三名学生均获一等奖，其中一名学生还喜获“北极奖”。科普教育并不限于课堂，参加科普大赛更能激发学生的学习热情，促进课堂知识的深化，选课同学创作的科普图文“深海的奥秘”荣获2018中国国际科普作品大赛一等奖。

在课堂海洋资源科普的背景下，针对特别感兴趣的选课学生，老师指导课程内容相关大学生创新训练项目两项，涉及西北太平洋海山富钴结壳成矿因素及古海洋环境、太平洋CC区不同形貌铁锰结核成因分析。海洋资源知识也深深影响并指导了其他专业同学的大创立项选题，如电气自动化专业同学选题纳米发电机方向的蓝色海洋能源。

四、结束语

海洋资源概论课程的教学目标在于提高课堂吸引力，培养学生的海洋资源核心素养。然而公选课的教学创新改革并非一朝一夕就能实现的，在教学实践中教学相长，师生共勉，不断完善，希望能为学校公选课及相关海洋公选课的课程建设提供参考。

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基金項目：中央高校基本科研业务费优秀教师基金项目“北京周口店地区洪水庄组物源与古海洋生产力分析”（35832019010）

作者简介：兰晓东（1984-），男，汉族，山东乳山人，博士，副教授，研究方向为海洋资源、海洋油气地质。