《海洋学基础》课程实习教学优化探索与分析
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作者:陈慧 刘秀娟
摘要：涉海实践是海洋科学培养方案中的关键环节之一，应该将海洋系统观测、海景数据采集与处理、过程和机制确定及模型建立相结合，并重视学生海洋科学综合素质的训练。文章以《海洋学基础》课程依托于北戴河实习基地开展的五条涉海实践路线教学内容为研究对象，进行教学优化建设，包括：（1）改进室内教学教案和幻灯片;（2）增加具有标准化操作流程的实践环节;（3）明确设立具有严格统一标准的实践操作流程和规范;（4）增加数据处理分析常用软件和图解绘制技能的科普教学;（5）尝试教学方法的改革。通过本次优化建设，使学生能够认识典型涉海野外现象并初步分析其成因，培养学生基本的海洋学基础野外工作技能，最终有效提高教学质量。
关键词：海洋科学实践;教学优化;北戴河
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）11-0035-02
一、引言
据近年来中科院科技战略咨询研究院等单位联合发布的《研究前沿》报告，海洋科学相关研究始终是国内外地球科学领域研究的前沿和热点方向之一[1]，而且党和国家提出加快建设海洋强国的宏伟目标[2]。在国内外知名涉海高校的海洋科学培养方案中，涉海实践是关键环节之一，通常要求将海洋系统观测、海景数据采集与处理、过程和机制确定及模型建立相结合，重视学生海洋科学综合素质的训练。
经过30年建设，中国地质大学北戴河实习站后勤服务设施配套齐全，各条地质学（包括海洋地质）教学实习路线已发展成熟[3-5]，但教学内容中有关物理海洋学、海洋生物、海洋化学和海洋工程等学科方向内容比较薄弱，不太能满足学生的实际需要。因此，应该充分发挥北戴河实习基地配套齐全、临海便捷的优势作用，对《海洋学基础》的教学路线和教学内容进行优化，尤其需要加强对海洋观测、数据采集和处理等方面的教学实践。
本次教学优化探索有助于提高教学质量，高效训练学生观察能力、分析解决问题能力、逻辑思维能力和创新能力，最终致力于培养高素质地球科学类学生。具体作用和意义体现在：（1）充实优化建设好的实习教学路线应适合综合性的海洋学基础实习，能满足海洋学基础课程内容中涉及物理海洋学、海洋生物学、海洋化学和海洋工程等多学科方向的实习要求;（2）精细规划实习路线细节，培养学生掌握海洋系统观测、海景数据采集与处理的基本技能，提升学生的海洋兴趣和科研能力。
二、教学优化设计对象
针对下列五条涉海实习路线[3，5]具体开展教学优化建设。
1.老虎石公园基岩海岸连岛沙坝和古今海蚀地貌观察：观察基岩海岸地质作用过程及产物;观察基岩海岸生物垂向分带特征;观测连岛沙坝地形地貌特征并分析其成因，绘制老虎石连岛沙坝平面示意图。
2.新河河口三角洲沉积、富泥砂质海岸海洋地质过程、产物及海洋生物观察：观察新河河口三角洲地形地貌特征并判断其成因类型;观察河口砂质海岸沉积物特征（颜色、成分、结构、构造）;观察河口砂质海岸海洋生物类型、遗迹特征及其垂向分带特征。
3.七里海-翡翠滩海洋地质现象（潟湖、潮汐水道）及沉积物观察：观测小型潟湖地形地貌特征及水体物理性质;观测开阔海域的水体物理性质;观测大潟湖地形地貌特征、沉积物特征及水体物理特征;对比分析上述不同位置水体物理特征异同。
4.山东堡砂质海岸海滩剖面：测量海滩剖面长度和坡度数据，换算比例尺，绘制海滩剖面图;对海滩剖面进行分带并描述各地貌单元。
5.山东堡砂质海岸潮位测量：测量潮位数据，要求早8∶00至晚6∶00期间每个整点记录一次;绘制潮汐曲线;校验潮汐曲线;判断潮汐类型;分析测量过程中引起测量结果误差的可能原因。
三、教学优化设计内容
1.改进室内教学的教案和幻灯片：在北戴河实习相关普通地质学知识介绍的传统课件内容基础上，增加相关物理海洋学、海洋生物学和海洋工程基础知识介绍，配合教材、设计与野外实习细节直接相关的思考题和作业，以供学生做好充分的野外实践预习、复习功课。
2.增加具有标准化操作流程的实践环节：充分结合我院现有便携海洋测量设备，如潮位仪、水准仪、水流计、温盐计、温盐深测绳测尺等，加大有关海洋系统观测、海景数据采集与处理、过程的实践环节所占比例，培养学生基础海洋科学定量型研究技能和实践动手能力，为随后的毕业设计以及未来的生产和科研工作做准备。
3.明确设立具有严格统一标准的实践操作流程和规范：保障野外海景数据采集、处理和分析的实践结果能够用作后续定量型研究，要求学生在采集数据过程中严格遵守具有统一标准的操作流程，例如在海洋生物采集观察实践中明确规定采样面积、深度、间隔、先后顺序以及统计的各项标准。
4.增加数据处理、分析常用软件和图解绘制技能的科普教学：如Isoplot、Excel、Grapher、Surfer、CorelDraw等数据分析和成图软件，这些数据处理、分析、成图成表的基本技能在毕业设计和未来生产科研工作中将会经常用到，熟练掌握将有助于提高海洋科学专业及其他相关專业本科生毕业论文质量和后期开展相关科研工作的能力。
5.尝试教学方法的改革：计划增加实习讨论的比例，如在学生拿到批改的野簿后，组织学生进行实习思路和内容复习、讨论和点评，培养学生海洋科学思维和创新性能力，提高学生对海洋科学的关注以及独立思考解决具体问题的理论和实践能力。
四、教学优化建设效果、存在问题分析与建议
基于上述《海洋学基础》课程实习教学优化，学生能够认识实习路线中的典型涉海野外现象并初步分析其成因，培养了基本的海洋学基础野外工作技能，因此本次实习取得了较好的效果。
个别路线实习内容仍有待进一步完善。以在山东堡海滩进行的潮位观测为例，由于没有潮位仪，因此只能采用水尺或类似于水尺的方法[6-7]在该海滩进行潮位观测。又由于在该海滩没有可以利用的固定水尺，因此在潮位观测时采用在固定观测点处利用卷尺测量水面到海底的垂直距离。这种潮位测量方法是在缺乏潮位仪及固定水尺的情况下而采用的方法，有较大缺陷，如不能保证每次的观察点就是固定的那一点、潮位数据读数不准及由于观察点处的地形变化而造成的假定基面的变化等。
针对所采用潮位测量方法的缺陷问题，实际教学实践过程中可鼓励学生积极思考总结实际测量过程中可能产生的误差，并专门开展讨论，分析总结改进实际潮位测量方法以及可能存在的缺陷。同时，引导学生参考网上的潮汐预报数据[8]，利用Excel软件中相关性分析功能，对实测潮位曲线进行校验。最终，形成一套较完整的测量数据、校验数据、分析数据、分析缺陷的实习教学资料，使学生能够得到必要的训练。
参考文献：
[1]中国科学院科技战略咨询研究院，等.研究前沿[Z].2013-2018.
[2]国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）[Z].国发[2005]第044号.
[3]王家生，喻建新，江海水，等.北戴河地质认识实习指导书[M].武汉：中国地质大学出版社，2011.
[4]林建平，赵国春节，程捷，等.北戴河地质认识实习指导书[M].北京：地质出版社，2005.
[5]杜学斌，吕万军，王龙樟，等.北戴河地区海洋地质认识实习指导书[M].武汉：中国地质大学出版社，2019.
[6]国家海洋局.海滨观测规范[M].北京：科学出版社，1987.
[7]吕富良，孙青，刘晓飞，等.潮位观测基准面设定技术[J].海洋开发与管理，2015，32（5）：46-49.
[8]潮汐表[EB/OL].https：//ocean.cnss.com.cn/.
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