發(fā)布時(shí)間：2021-05-17所屬分類：教育論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：科教融合是本科教育改革的重要推動(dòng)力，是激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑之一。傳統(tǒng)的地球物理學(xué)專業(yè)課教學(xué)一般由一位教師或一個(gè)教研團(tuán)隊(duì)所承擔(dān)，然而，海洋地球物理課程涉及地球物理學(xué)的多個(gè)物理場(chǎng)，傳統(tǒng)教學(xué)模式無法完成多專業(yè)跨度知識(shí)體系的講授，
摘 要：科教融合是本科教育改革的重要推動(dòng)力，是激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑之一。傳統(tǒng)的地球物理學(xué)專業(yè)課教學(xué)一般由一位教師或一個(gè)教研團(tuán)隊(duì)所承擔(dān)，然而，“海洋地球物理”課程涉及地球物理學(xué)的多個(gè)物理場(chǎng)，傳統(tǒng)教學(xué)模式無法完成多專業(yè)跨度知識(shí)體系的講授，由此造成學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)興趣的不足。針對(duì)該問題，我們以“海洋地球物理”為命題，在教學(xué)實(shí)踐中嘗試科教融合的授課模式。首先，邀請(qǐng)具有海洋地球物理研究背景且不同專業(yè)方向的專家組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，由此搭建科教融合的師資基礎(chǔ);其次，以“七個(gè)統(tǒng)一原則”為要求統(tǒng)籌不同專業(yè)研究團(tuán)隊(duì)的授課內(nèi)容、作業(yè)及考試題庫(kù)。兩年的教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明：在命題式科教融合的授課模式下，學(xué)生考評(píng)成績(jī)的優(yōu)良比例明顯高于傳統(tǒng)授課情況，證實(shí)了命題式科教融合授課在“海洋地球物理”課程教學(xué)中的有效性。
關(guān)鍵詞：海洋地球物理;命題式;科教融合
一、引言
2015年《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》提出要推進(jìn)教學(xué)、科研、實(shí)踐緊密結(jié)合，推動(dòng)教師把國(guó)際前沿學(xué)術(shù)發(fā)展、最新研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入課堂教學(xué)，將學(xué)生參與課題研究、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)認(rèn)定為課堂學(xué)習(xí)[1]。科教融合成為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型、拔尖型、卓越型人才的重要渠道[2]。2016年教育部發(fā)布《高等學(xué)校“十三五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中明確指出科教融合是現(xiàn)代高等教育的核心理念，支撐人才培養(yǎng)是高校科技工作的內(nèi)在要求[3]。科教融合的目的在于培養(yǎng)學(xué)生在未來競(jìng)爭(zhēng)中所需要的發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)造性解決問題的能力與科學(xué)素養(yǎng)[4]。2019年教育部發(fā)布的《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》中指出要強(qiáng)化科研育人功能，推動(dòng)高校及時(shí)把最新科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科研活動(dòng)的指導(dǎo)，支持學(xué)生早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì)，以高水平科學(xué)研究提高學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力[5]。高等教育發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，科教融合是高校提升科技創(chuàng)新和社會(huì)服務(wù)能力、提供高質(zhì)量教育的有效途徑，是當(dāng)代高等教育發(fā)展理念的重要內(nèi)容，是對(duì)現(xiàn)代大學(xué)人才培養(yǎng)模式的深層次改革創(chuàng)新[6]。科教融合將科學(xué)研究與教學(xué)相互協(xié)同滲透，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑。資源共享及協(xié)同育人的理念使學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力得到有效提升，有利于推動(dòng)人才培養(yǎng)質(zhì)量體系的構(gòu)建[7]。
海洋地球物理是地球物理學(xué)應(yīng)用于海洋領(lǐng)域所產(chǎn)生的一個(gè)分支科學(xué)[8]。我國(guó)的海洋地球物理尚處于起步發(fā)展階段，大多數(shù)的理論方法技術(shù)與裝備以引進(jìn)國(guó)外為主。在“海洋地球物理”課程教學(xué)中存在以下問題：(1)課程專業(yè)跨度大且課時(shí)少。“海洋地球物理”課程內(nèi)容涉及地球物理學(xué)的多種物理場(chǎng)、多個(gè)專業(yè)方向，內(nèi)容繁雜。地球物理專業(yè)授課已細(xì)化為重力、磁法、電法、地震、放射性、地溫、測(cè)井等不同的專業(yè)課程，由不同的教研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)授課，合計(jì)可達(dá)數(shù)百個(gè)學(xué)時(shí)。在32個(gè)學(xué)時(shí)的“海洋地球物理”課程教學(xué)中完成多專業(yè)跨度的知識(shí)體系的講授對(duì)任何一個(gè)教師或教研團(tuán)隊(duì)來說都勉為其難。(2)參考教科書稀缺且開課的同類院校可參考課件少。至今國(guó)內(nèi)只有一本英文的《MarineGeophysics》[9]和中文譯本[10]可供參考。同時(shí)，由于統(tǒng)一教材或參考書的缺乏以及專業(yè)研究方向的不同，不同高校教師講解這門課的側(cè)重點(diǎn)千差萬(wàn)別。例如：中國(guó)海洋大學(xué)以海洋主動(dòng)源地震為主;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)以海洋重磁為主(包括小部分的深海天然地震觀測(cè))。(3)缺乏實(shí)驗(yàn)條件。由于海洋的可進(jìn)入性難度大、成本高的特點(diǎn)，“海洋地球物理”課程所涉及的實(shí)驗(yàn)儀器、裝備、技術(shù)等可供教學(xué)配套和輔助的條件有限，難以保障學(xué)生獲得直觀感性的深刻認(rèn)識(shí)，造成學(xué)習(xí)興趣的缺失。
對(duì)于“海洋地球物理”課程教學(xué)中存在的問題，我們發(fā)揮科教融合可以有效激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣的優(yōu)勢(shì)，以命題方式圍繞“海洋地球物理”構(gòu)建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，從多個(gè)角度嘗試給出解決的方案。總的核心思想是通過聘請(qǐng)不同專業(yè)方向的專家組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在統(tǒng)籌課程設(shè)計(jì)和教案的基礎(chǔ)上，給出具體的講授要求，通過命題式、與各位專家科研活動(dòng)密切結(jié)合的方式[11-12]進(jìn)行“海洋地球物理”課程的接續(xù)講授。
二、命題式科教融合方法的設(shè)計(jì)和實(shí)踐
1.課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
由于海洋地球物理涉及多種地球物理場(chǎng)，有必要在搭建不同專業(yè)方向關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌不同專業(yè)的研究團(tuán)隊(duì)分別授課，發(fā)揮各自的專業(yè)特長(zhǎng)。圖1給出了命題式科教融合模式下“海洋地球物理”的主要授課內(nèi)容，圍繞“海洋地球物理”這一命題，我們?cè)O(shè)計(jì)了不同地球物理方向內(nèi)容的介紹和海洋相關(guān)裝備的參觀。根據(jù)設(shè)計(jì)課程需求，邀請(qǐng)了本單位和外聘專家為負(fù)責(zé)人的多個(gè)教研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行不同方向授課內(nèi)容的準(zhǔn)備。組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師或?qū)I(yè)研究組都從事過具體的海洋地球物理工作，可以站在一定高度上凝練各專業(yè)方向的基本特征，更形象地準(zhǔn)備科普式課件，使得科教融合的授課模式成為可能。
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為使得各專業(yè)方向組合而成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)保持授課內(nèi)容的獨(dú)立性，同時(shí)又避免重疊和遺漏，在每個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)一個(gè)具體專業(yè)方向講授任務(wù)的原則下，按如圖2所示的“七個(gè)統(tǒng)一”要求模式準(zhǔn)備課件。即以學(xué)生掌握海洋地球物理不同于陸地地球物理的特征為主要教學(xué)目的;以國(guó)外理論技術(shù)介紹為主、結(jié)合各自團(tuán)隊(duì)相關(guān)科研內(nèi)容為統(tǒng)一的教學(xué)形式，即科教融合的統(tǒng)一教學(xué)形式;以海洋地球物理特殊性所引起的地球物理理論與方法技術(shù)的差異，涵蓋數(shù)據(jù)采集、裝備技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和解釋反演等為統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容要求;以代表性英文科技文獻(xiàn)為主，輔以綜述性、有利于學(xué)生短時(shí)間內(nèi)掌握基本概念和特征的中文文獻(xiàn)為統(tǒng)一輔助材料;以課程內(nèi)容中的重要概念、基本理論與定理、各專業(yè)的技術(shù)特征為統(tǒng)一的知識(shí)點(diǎn);以一定數(shù)量的、各種形式的考題來覆蓋本專業(yè)方向的重點(diǎn)知識(shí)組成統(tǒng)一考試題庫(kù);根據(jù)地球物理各專業(yè)理論技術(shù)復(fù)雜程度和應(yīng)用的范圍，對(duì)不同專業(yè)方向設(shè)置不同的授課課時(shí)，授課教師或團(tuán)隊(duì)需在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成本專業(yè)的講授。
2.授課環(huán)節(jié)
(1)專業(yè)課程講解。在命題式科教融合課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，我們以應(yīng)用為導(dǎo)向[13-14]展開“海洋地球物理”課程的科教融合授課。由于我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)由不同領(lǐng)域的專家組成，他們不僅承擔(dān)著海洋地球物理的研究課題，在海洋地球物理的各自專業(yè)方向也做過大量的基礎(chǔ)性創(chuàng)新工作。因此，在專業(yè)課程講解環(huán)節(jié)，可以發(fā)揮不同專業(yè)方向的優(yōu)質(zhì)師資，在闡述不同專業(yè)各自不同的、重要的知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以工作視頻與自己科研工作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握必要的知識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
(2)海洋相關(guān)裝備參觀。針對(duì)缺乏實(shí)驗(yàn)條件的難點(diǎn)，我們用4個(gè)學(xué)時(shí)的海洋地球物理裝備參觀和觀摩學(xué)習(xí)以提高學(xué)生的興趣，增強(qiáng)其感性認(rèn)識(shí)。主要包括：①在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室參觀小型的海洋電磁和放射性儀器設(shè)備，了解它們不同于陸地儀器的結(jié)構(gòu)與功能特殊性;②在中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司大港油田分公司的海洋地震基地參觀大型的地震船裝和相關(guān)的地震技術(shù)裝備，以提高學(xué)生們的感性認(rèn)識(shí)，深刻感受海洋地球物理不同于陸地工作的特殊性。參觀過程中，指導(dǎo)教師結(jié)合自身實(shí)際的科研經(jīng)歷，生動(dòng)具體地向?qū)W生們傳授海洋地球物理裝備的應(yīng)用及相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，將科教融合模式引入裝備參觀環(huán)節(jié)。
3.課后作業(yè)及考評(píng)
(1)多元化作業(yè)。在課時(shí)短、內(nèi)容多的條件下，我們?cè)O(shè)計(jì)了大量的、多種形式的課后作業(yè)以輔助教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。不僅設(shè)置了常規(guī)的專業(yè)英語(yǔ)文章摘要翻譯和參考書籍自學(xué)環(huán)節(jié)，還充分發(fā)揮不同專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)，給定各專業(yè)方向的代表性英文科技文獻(xiàn)，按獨(dú)立和分組兩種模式完成兩次不同的作業(yè)，提交分組或各自的讀書報(bào)告和答辯多媒體，并專門拿出2個(gè)學(xué)時(shí)對(duì)各組的作業(yè)情況進(jìn)行抽查，通過各組的競(jìng)演，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。
(2)考評(píng)。為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及開發(fā)利用學(xué)生的課后時(shí)間，我們?cè)O(shè)計(jì)了本課程的最終成績(jī)由期末考試卷成績(jī)和平時(shí)成績(jī)各占50%的考評(píng)方式(百分制)，平時(shí)成績(jī)包含課堂出勤、課后作業(yè)、上機(jī)編程及隨堂提問等。
三、試驗(yàn)效果評(píng)估
在“海洋地球物理”課程的教改試驗(yàn)中，我們不僅嘗試了專家組合的科教融合模式，共同規(guī)劃設(shè)計(jì)了教學(xué)大綱、編寫教案，以體現(xiàn)命題式的課件準(zhǔn)備，還嘗試了多元化作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂、多元化的綜合考評(píng)[15-18]等教改新方法。表1為命題式科教融合模式使用前后成績(jī)分布百分比。從兩個(gè)年度的成績(jī)分布對(duì)比可知，命題式科教融合授課下學(xué)生考評(píng)成績(jī)的優(yōu)良比例明顯高于傳統(tǒng)授課情況，說明了命題式科教融合授課在“海洋地球物理”課程教學(xué)中的有效性。
四、結(jié)論
本次“海洋地球物理”課程教學(xué)采取了多個(gè)專業(yè)教師共同參與、分別負(fù)責(zé)不同專業(yè)方向的方式方法，同時(shí)為保證教學(xué)目標(biāo)的一致、教學(xué)大綱的落實(shí)，我們采用了命題的方式請(qǐng)各位教師準(zhǔn)備各自專業(yè)的課件。兩年的教學(xué)實(shí)踐證明，這種命題式的科教融合專家團(tuán)隊(duì)授課模式對(duì)于學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握一門前沿的專業(yè)課程是有效的、有益的。由于各位教師的授課內(nèi)容存在差異，教學(xué)風(fēng)格也各不相同，加之海洋領(lǐng)域?qū)W(xué)生是相對(duì)陌生的，這種教學(xué)模式所展現(xiàn)的課程趣味性、多樣性激發(fā)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，效果較好。
致謝：感謝中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的張健、中國(guó)海洋大學(xué)的何兵壽教授、同濟(jì)大學(xué)的宋海斌教授、BP公司美國(guó)Houston總部的李勝輝高級(jí)研究員在本次課程改革中所給予的課件參考和有益指導(dǎo)意見;感謝中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的郝天珧研究員，吉林大學(xué)的殷長(zhǎng)春教授，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)的孟小紅教授、陳召曦副教授、金勝教授、王南萍教授、鄧明教授、張啟升教授及他們所在專業(yè)團(tuán)隊(duì)積極參與“海洋地球物理”的教學(xué);感謝中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司大港油田分公司張洪軍高工在海洋船裝和地震技術(shù)觀摩、參觀學(xué)習(xí)中給予的大力支持。——論文作者：王 赟，楊 春
