对分课堂理念下数字海洋原理与方法教学实践

谢宏全 周立

摘  要 为了不断提高智慧海洋建设的高级技术人才，现阶段提升课堂教学质量是提高研究生教育质量的重要途径之一。在简要介绍对分课堂教学模式可行性分析的基础上，介绍开设数字海洋原理与方法课程的必要性与建设进展，阐述课程性质、学时安排与教学内容安排，详细说明对分课堂模式的运用方法，最后对课程考核方法进行介绍。

关键词 对分课堂;智慧海洋建设;数字海洋原理与方法;混合式教学;研究生教育

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）20-0058-03

Teaching Practice of Principle and Method of Digital Ocean un-der Concept of PAD Class//XIE Hongquan， ZHOU Li

Abstract In order to improve the advanced technical talents of smart

ocean construction， improving the quality of classroom teaching at

this stage is one of the important ways to improve the quality of postgraduate education. After a brief introduction of sub class tea-ching mode on the basis of feasibility analysis， the progress of crea-tion of Digital Ocean Principle and Method of course necessity and construction are introduced， expounds the nature of curriculum， course arrangement and teaching content arrangement， a detailed description of the application of method on classroom mode. Finally，

the course assessment method is introduced.

Key words PAD class; smart ocean construction; digital ocean prin-ciple and method; blending learning; postgraduate education

1 引言

目前我国研究生教育已经处于由规模扩展转向质量提升阶段，重点工作已经转移到创新教学方法，提升课堂教学质量。为了增强研究生课堂教学效果，许多学者在教学模式与方法上做了相关研究，主要有翻转课堂+讨论式、CDIO、MOOC（慕课）、微课、案例教学法、PBL与CBL混合教学模式等[1-3]。

随着我国数字海洋建设的快速发展，未来将需要大量的相关专业信息人才。淮海工学院自2014年开始面向海洋科学专业的物理海洋方向的学术型研究生开设数字海洋原理与方法学位必修课程，目前国内高校开设此课程的非常少，已经积累了一定的教学经验，在以对分课堂为主的混合式教学模式方面做了一定的尝试。

2 对分课堂教学模式可行性分析

对分课堂模式应用简介  对分课堂（PAD课堂）是由复旦大学心理系张学新教授于2014年提出的一种课堂教学改革新模式，是为了改进传统教学模式的不足，提出的新型课堂教学模式[4]。对分课堂在国内受到广泛关注，迅速引发很多实践，已经给传统课堂带来深刻变革。目前，对分课堂在各级各类学校开始得到应用[5]，在高校主要集中在基础课中，工科专业课程应用较少。

应用的可行性  在课堂上讲授与研讨二者方式结合是对分课堂的实质。针对研究生教学应用的优势主要体现：兼顾不同学习需求与个体差异，提升学习的积极性和主动性，科研素质培养落到实处[6]。

经过三轮的教学经历，体会主要不足之处包括：学生先修课程基础差异性较大，教学条件较弱，教材建设比较落后等。采用以对分课堂为主的混合式教学模式是可行的，主要原因在于：研究生的学习能力能够适应;教学模式符合学生的意愿和需求;课程教学资源和环境能够保证教学模式的实施。

3 课程必要性与建设进展

开设课程必要性  2001年，中国开始数字海洋项目建设，2011年12月，“中国近海数字海洋信息基础框架”全面建设完成。智慧海洋的概念伴随智慧地球理念应运而生，智慧海洋建设已经开始起步。为培养建设智慧海洋的信息化技术人才，针对物理海洋学方向的研究生开设数字海洋原理与方法课程的目的是使学生掌握智慧海洋的基本内容、我国智慧海洋建设的现状、存在的主要问题及未来发展趋势等内容，因此，课程的开设非常有必要。

课程建设进展  我国智慧海洋建设才刚刚起步，目前海洋信息化高级人才非常短缺，将来对高级信息化专业技术人才需求是必然的。目前，高校与智慧海洋建设比较相关的本科专业开设信息化建设方面的课程还非常少。自2014级海洋科学学术型硕士研究生开始招生以来，一直坚持开设此课程，克服文献资料较少的困难，针对授课内容、教学模式与成绩评定不断实践探索，特别是在2017级授课时采用最新的对分课堂教学模式。

4 课程教学内容与方法

課程性质与学时安排  在2014—2017级执行的培养方案中，本课程是物理海洋学方向的专业学位必修课程之一，是在本科阶段学习GIS原理与应用、海洋调查与观测技术等课程基础上开设的。本课程的重要作用是掌握智慧海洋建设的基本理论与方法。通过本课程的教学，培养研究生用智慧海洋建设理论分析和解决问题的能力，拓展研究生海洋信息技术的知识结构，提高数字海洋应用的能力结构。本课程安排在第二学期开设，每周一讲（每讲三学时），总学时为36学时（两个学分），以课堂理论教学为主。

教学内容安排  教材是研究生教学的重要参考资料，目前针对此门课程的公开出版教材极少。自2000年以来，内容上有关联的图书大概有15本，内容上密切相关的图书有：2005年出版的、由苏奋振等编写的《海洋地理信息系统——原理、技术与方法》，2011年出版的、由石绥祥等编写的《中国数字海洋——理论与实践》，2013年出版的、由周成虎等编写的《海洋地理信息系统原理与實践》，2016年出版的、由黄冬梅等编写的《海洋信息技术与应用》。这些图书在内容组织上侧重点不同。近期出版的图书数量非常少，随着智慧海洋建设的步伐加快，在图书中最新技术内容体现较少，因此不太适合作为教材使用。另外，公开发表的参考文献数量更是非常少。

基于以上相关参考文献的现状，确定讲授内容的原则是：以智慧海洋建设理论与方法为主线，参考图书比较相关的内容，补充最新的智慧海洋建设技术发展动态。授课的主要内容分成五个部分：

第一部分是智慧海洋概述，重点讲述智慧海洋出现的背景与定义、框架、建设的意义、国内外发展现状;

第二部分是智慧海洋体系结构，重点讲述智慧海洋信息基础框架、标准规范体系、数据处理与更新体系、数据仓库体系、网络与交换体系、安全保障体系;

第三部分是智慧海洋关键技术，重点讲述海洋信息处理技术、海洋数据组织与管理技术、海洋信息共享与交换技术、海洋信息可视化与虚拟现实技术;

第四部分是数字海洋的应用服务，重点讲述智慧海洋三维可视化系统及典型应用、综合管理与公众信息服务系统、智慧海洋系统集成、省级与国家级智慧海洋节点建设与应用;

第五部分是智慧海洋发展问题与展望，重点讲述智慧海洋建设中亟待解决的问题、发展措施与建议、智慧海洋的体系结构与特点。

教学方法  针对研究生的教学改变传统的填鸭式学习方式，结合不同模块讲授的内容，采用以对分课堂模式为主的混合式教学方法，总体上教学时间安排大概如下。

1）教师讲解要点。以石绥祥等编著的《中国数字海洋：理论与实践》为主要参考，选择数字海洋的基础知识、数字海洋信息基础框架、标准规范体系的理论知识要点进行讲授，使学生了解相关内容。在课程结束前，重点介绍数字海洋发展难题与展望。

2）补充相关文献。依据课程大纲内容，查找相关期刊文献，对扩展内容要点做简要介绍。另外将相关网站推荐给学生，并对关键内容进行说明。

3）布置课后任务。依据课程内容的不同，结合学生的数量，每个人分配不同的课后准备任务，主要是查阅下载相关期刊文献，泛读文献内容，整理出在规定时间内进行发言的要点内容。

4）学生主题发言。依据上次课的准备，每个学生围绕任务内容进行简述，结合查阅文献情况，对内容的要点做主题发言，时间上最多不超过两学时。

5）讨论总结。每个学生主题发言之后，进行简短的课堂讨论，最后由教师对整体内容做简要总结。

5 课程成绩考核方法

依据教学大纲与相关教学管理办法，此课程采用100分制，总成绩由平时成绩和期末成绩构成，详细的考核方法如下。

平时成绩  平时成绩占总成绩的60%，主要考查学生上课出勤、作业、提问的表现。

1）上课考勤，满分是15分。将学生出勤进行重点考查，坚持每堂课考勤，依据情况进行扣分。累积缺勤学时超过1/3者，取消本课程的总评成绩。

2）作业，满分是20分。围绕课堂讲述内容布置一定数量的题目，依据讲述内容安排三次，以电子版形式上交。评价标准是内容的正确性、格式规范性，三次得分取平均值为作业的成绩。作业累积两次不上交，取消本课程的总评成绩。

3）主题发言，满分是20分。围绕参考书内容，考虑到学生人数、内容的难度与重要程度，一般要提前1～2周的时间布置，共布置三次。收集相关资料（图片、视频、期刊论文、网页等），制作发言提纲（PDF），发言时间控制30分钟左右。依据讲述内容表达清晰程度、PDF提纲质量、现场提问回答质量，主讲者评定成绩为19分、18分、17分、16分，取平均值为主题发言成绩。

4）课堂表现，成绩占5分。根据授课相关内容课堂上随机提问，每人提问次数3～5次。依据回答问题正确性，按照四级（5分、4分、3分、2分）评定成绩，取平均值为课堂表现成绩。

期末成绩  期末成绩占总成绩的40%（40分），要求每个学生撰写综述课程论文一篇（5000～6000字），题目不能重复，要参考近五年以来的文献，总数超过20篇，其中硕博士论文2～4篇，英文论文3～5篇。按照学校规定模板完成，上交打印稿与电子版。评分由五个部分构成，即选题质量20分、格式规范15分、总字数5分、内容组织50分、英文部分10分。依据五个档次分别评定，之后分数乘以40%计入总成绩。

6 结语

课程结束后通过广泛征求学生意见，一致认为总体教学效果较好，主要体现：教学模式可行并且合理，充分发挥学生主动学习积极性，提高了查阅文献资料与概括归纳能力，通过主题发言提高了语言表达能力，在课堂讨论中培养了独立思考能力，增加了师生、生生互动交流，成绩考核突出过程性评价。■

参考文献

[1]谢晓霞，罗鹏飞，张文明.翻转课堂在研究生核心课程中的实证研究[J].高等教育研究学报，2016，39（2）：38-42.

[2]李锋，郭小芳，张贞凯.基于MOOC的研究生课程混合式教学模式研究与实践[J].煤炭高等教育，2017，35（3）：64-67.

[3]李力，陈保家，陈法法.基于PBL与CBL混合教学模式的研究生课程教学实例研究[J].中国电力教育，2017（7）：

56-59.

[4]张学新.对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛，2014，12（5）：5-10.

[5]邱爱梅.“对分课堂”教学模式的理念及其实践[J].广东外语外贸大学学报，2016，27（3）：140-144.

[6]陈浩彬.对分课堂在研究生课堂教学中的应用[J].老区建设，2017（2）：75-77.