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应用型高校海洋资源化学的教学改革探索

时间:2021-04-21 10:25:30 所属分类:社会科学 浏览量:

海洋是地球上最广阔的水体的总称,海洋的中心部分称作洋,边缘部分称作海,彼此沟通组成统一的水体。海洋科学则是研究海洋的性质、变化规律,以及与开发利用海洋有关的知识体系的一门学科[1] ,显然其研究对象为占地球表面71%的海洋,包括海水、溶解态物质、

  海洋是地球上最广阔的水体的总称,海洋的中心部分称作洋,边缘部分称作海,彼此沟通组成统一的水体。海洋科学则是研究海洋的性质、变化规律,以及与开发利用海洋有关的知识体系的一门学科[1] ,显然其研究对象为占地球表面71%的海洋,包括海水、溶解态物质、悬浮态物质以及与水圈存在交互作用的生物圈、海底沉积物和岩石圈、海气交界的大气圈以及陆地与海洋的交汇处——河口海岸带等。

应用型高校海洋资源化学的教学改革探索

  我国的海洋学教育始于20世纪20年代[2] ,虽然起步较晚,但发展迅猛。但在很长一段时间里,海洋科学方面的教学与科研活动主要集中在我国黄、东海沿岸的一些名校和科研院所。北部湾海洋资源丰富、特色鲜明,多年来一直是海洋研究的处女地,同时也是培育新的海洋科技人才的良好教育基地。因此,北部湾大学抓住机遇,主动进行专业结构调整,建立了广西壮族自治区第一个海洋科学专业[3] 。海洋资源化学则是海洋学院针对海洋科学本科专业开设的一门海洋化学方向的专业课程,本文主要以海洋资源化学为例,探讨这类理论性和实践性均很强的专业课程的教学方法。

  1 明确教学目标,建设课程体系

  广西壮族自治区拥有近1600 km的大陆海岸线,其南面北部湾、东接珠三角、西邻越南,是我国一个重要的沿海省区,在“海洋强国战略”中担负着重要责任。2008年2月获准实施的《广西北部湾经济区发展规划》中曾明确指出将广西沿海地区建设成为我国西南地区重要的经济增长区。2017年4月习近平同志在广西沿岸考察时又进一步提出要建设好北部湾港口,打造好向海经济,写好新世纪“海上丝绸之路”新篇章。因此,在上述思想的指导下,北部湾大学(原钦州学院)提出了“立足北部湾,服务广西,面向全国,辐射东南亚”的发展战略[4] 。经过对其他涉海院校的大量考察,结合学校的实际情况,基于学校优势和海洋科学专业定位确定了海洋科学专业的培养目标。在北部湾大学 2020版的海洋科学专业人才培养方案中明确提出,本专业的培养目标是培养具有良好的思想道德素质和较高的人文科学素养,具备海洋科学的基本理论、基础知识和基本技能,系统掌握海洋科学特定领域的专业知识和专项技能,能在海洋科学及相关领域从事科研、教学、管理及技术研发工作,具有国际视野以及正确海洋观的高素质科技专门人才。这就要求本专业学生掌握海洋调查与监测、仪器分析与操作、海洋资源开发利用与保护等的基本理论与技能。

  为保证上述培养目标的实现,北部湾大学海洋学院制定了详细的专业培养具体目标及其实现矩阵,根据具体培养目标有针对性地开设了一系列实现培养目标的课程方案。通过这些相关课程的学习,这一专业毕业的学生在知识方面,具有广泛的人文社会学科或自然科学基本理论知识,具备必要的海洋科学基础知识,系统掌握海洋科学理论知识及实践技能;在能力方面,具有较强的社会能力、专业能力、方法能力;在素质方面,具有较高的政治理论素养,树立科学的人生观、世界观和价值观,以及从事海洋科学工作的基本素质。在所开设的课程中海洋资源化学是开设给对海洋化学方向感兴趣的同学的一门专业课,它是海洋化学的分支,是运用化学、物理和生物的基本原理,研究水圈、生物圈和沉积圈中作为资源元素开发利用中的有关问题,即化学资源的分布、分离、富集(或浓缩)、提取方法和技术及与之有关在开发利用中的物理化学性质等问题[5] 。从广义上说,海洋资源化学包括海洋中所有化学资源的提取和开发利用。这是一门应用性较强的基础性学科。课程的开设不仅可以丰富学生对海洋知识的了解,还可以通过该课程对学生灌输如何采用合理的技术手段对相关资源开发利用,如何保护海洋环境等方面知识。

  2 多媒体教学与双语教学

  海洋资源化学课程是一门理论性和实践性都很强的课程[6] ,目前的教学主要以理论课为主,其课程内容涉及很多有关化学、物理化学方面的理论知识,对于化学理论背景知识相对薄弱的本科生来说,接受并理解部分知识点有些困难。多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果[7] 。利用多媒体计算机综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像和影像等多种信息,按照教学要求与教学目标将海洋科学比较抽象的知识形象化地通过投影仪显示出来,进而使学生的认识更为直观、易解,以更好地完成教学活动。因此,针对海洋中化学资源的提取,可以通过一系列的动画效果形象地展示出海洋中化学资源的提取方法和流程,加深学生对理论知识的理解。条件允许的情况下,让学生自己设计实验实现海水中化学元素的富集与提取更能促进学生对知识的理解。

  海洋资源化学中的一些技术手段虽然大部分在我国古代有所涉及,但年代久远,真正成为一门技术手段的大部分引自国外,因此,实施双语教学也是重要的辅助手段。严格意义上的双语教学是指高校教师在课堂上使用原版外文教材,以汉语和某一种外国语(特别是英语)为媒介进行语言课以外的某些公共课和专业课教授的一种教学模式。对于海洋科学专业的学生来讲,应用较多的外语是英语,由于涉及较多专业词汇,因此在双语教学过程中,不必拘泥于双语教学的形式,采用中、英文混合式教学,从而使学生建立英语思维模式,为以后阅读英文文献,撰写SCI论文打下良好基础,同时有助于引起学生的学习兴趣、锻炼学生的英语水平,还可以更好地建立学生的全球视角。

  3 理论与实践相结合

  对于海洋资源化学的相关理论学习可以在课堂上完成,但是学生如果没有经过自己动手亲自进行实验操作,这一认识也很快会被遗忘或者很难学以致用。而实验教学法能够很好地辅助学生对课堂上干巴巴的理论知识进行更深刻地理解或应用。海洋资源化学课程在实验方面可以采用三种方式:

  (1)实验室实验。对于海洋资源化学课程中涉及到化学元素提取手段,通过实验的手段可以更好地让学生理解其实现的可行性。例如对于海水淡化来讲,由于受到经费紧张、时间有限等条件的限制,可以在实验室进行简单的小体积海水的蒸馏实验,使学生对于馏出物有更直观的感受。(2)计算机实验。大部分应用在模拟实验中,可以采用上机实验,通过对原料海水进行相应的操作,模拟出可能的实验结果,从而选择最优实验条件。因此,建立在这个范围内的理论研究就会更依赖于计算机模拟实验,而这些模拟实验的结果要通过实地观测才能更好地进行验证。(3)实地考察。海洋资源化学研究海洋中资源的提取,最终的目的是希望为人所用,因此,设计出能够大量工业化生产的方法是这门课最重要、也最实际的目的;国内已经有一些专门针对海洋中资源提取的研究院所,比例海水淡化研究所,因此,除了在海洋科学的最后教学阶段设置了专门的海上调查认识实习外,还应积极提倡以学生为主、老师为辅的培养模式,老师仅进行引导及设备方面的支持,由学生自己组合形成调查小组,积极参与到海洋资源的调查研究与提出方法的实践中,并鼓励学生自主完成从调查方法与检测方法的确定、调查材料的准备、样品的运输保存与检测、结果分析、实习报告的撰写等全部流程,这就很好地锻炼了学生自主从事海洋调查的技能。

  因此,这三个方面是相辅相成的,在设计实验教学培养方案时,这几点是始终围绕的核心,培养海洋科学专业学生应具备的三个层次的实验技能,分别为基础层面、专业基础层面和工作层面。这三个层次由浅到深,每个层次的课程都要围绕着海洋科学人才培养要求设置,因此,在课程教学过程中,理论和实践相结合,增强学生对海洋科学的兴趣,引发学生学习的积极性,从而增强学生的学习动力。

  4 结语

  广西钦州北部湾大学是国家“十三五”规划建设的“应用型本科高校”项目单位,定型为应用型大学,因此海洋资源化学课程的设定是以应用型人才培养需求为根本出发点,以提高学生综合能力为目标,从调整教学大纲、优化教学计划、整合教学资源、创新教学模式、强化过程管理等多方位入手,不断提高教学质量。

  参考文献

  [1]冯士筰,李凤岐,李少菁 . 海洋科学导论[M]. 北京:高等教育出版社, 1999:1-503.

  [2]李洪武,刘志媛,刘均玲.海洋科学特色专业建设思路[J].内江科技,2011 (2):1-2.

  [3]宋忠魁 . 关于创办钦州学院海洋科学专业的思考[J]. 钦州学院学报, 2008,23(5):71-74.

  《应用型高校海洋资源化学的教学改革探索》来源:《轻工科技》,作者:王 希 龙 1 , 苏 锴 骏 2 , 杨 斌 1 , 鲁 栋 梁 1 , 黄 星 1 , 周 姣 娣 1

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