“海洋地质学”课堂教学方法与实践探讨

王 瑞 余克服 刘春彤 范天来 乐远福

1.广西大学海洋学院 广西南宁 530004；2.广西南海珊瑚礁研究重点实验室 广西南宁 530004

新世纪人类面临资源、环境和可持续发展等诸多问题，占地球表面积近71%的海洋是解决人类诸多问题的巨大资源和能源宝库[1]。由于勘探技术和科学知识的局限，尚且无法对海洋资源的储备量进行准确判断，而发展海洋地质学的研究，对于资源的合理开发和利用是极其重要的。在我国“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”和“21世纪海上丝绸之路”的背景下，培养海洋人才、传播海洋意识、保护海洋环境、开发海洋资源是我国高等教育的责任和担当之所在[2]。

“海洋地质学”(MarineGeology)是以地球物理学、地球化学、沉积学和古生物学方法研究被海水所覆盖部分的地球在时间上的发生与发展、在空间上的分布和规律的学科，是海洋科学专业学生的重要基础学科之一[3]。其课程教学内容广泛，涉及海水的性质、海洋地貌学、海洋地质作用、海洋构造地质学、海洋地球化学、全球变化与海平面变化等各个学科领域[4]。这要求授课教师具有渊博的知识储备，能将相关交叉学科的专业背景知识融会贯通，运用先进的教学理念与方法，通过深入浅出的讲解，生动形象地将海洋地质学的知识带进课堂中。同时，实践教学对该课程具有极高的重要性，其教学效果将直接影响学生的学习效果，因此授课教师对于实践教学应当有成熟的理解，并能良好地运用于课堂之中。为了更好地实现“海洋地质学”的教学，本文依据广西大学海洋科学专业“海洋地质学”的实际课程经验，就课堂教学方法和实践教学内容进行探讨，以期对培养海洋地质人才有所裨益。

一、课程改革及教学方法

(一)课程教学背景

广西大学海洋科学专业于2016年开始招生第一届本科生(90人/年)，“海洋地质学”作为其基础课程每年对大二学生授课，共计48学时。在近六年的课堂教学过程中，部分大学生在以下几个方面的问题表现比较突出。

(1)学习兴趣不足，对专业课程不感兴趣。部分大学生缺乏积极进取的斗志和学习的动力，奋斗目标缺失，对所学专业知识不感兴趣；在课堂学习中表现出学习不感兴趣、注意力分散。

(2)自我约束能力较差，多种课堂问题出现。部分学生缺乏自我约束、自我管理能力会进行与学习无关的行为，或者看其他科目资料、准备考试、背英语单词等。

(3)缺乏团队协作意识和学习主动性。在课堂提问或互动环节，选择“沉默是金”，缺乏学习主动性和积极性。需要团队协作共同完成的内容，往往是组长或团队长个人单独完成，缺乏共同研讨、相互成就的团队合作精神。

(4)过于依赖书本，实践经验不足。学生往往喜欢通过背课本、记知识点来应对考试，而对课程内容与具体实践知识的结合应用关注极少。

针对大学生的课题问题，可能有社会环境、学校、家庭和教师授课水平等多方面的因素。本文就课程教学问题的教学方法问题进行探讨，以期调动学生的学习积极性，做好课堂育人的工作。

(二)课程教学和实践探索

(1)引入实例教学。“海洋地质学”是一门教学实践性极强的课程，因此在课程的日常教学中可以引入大量的实例教学，将地质标本、海水、简易实验模拟装置等带入课堂，让学生们接触典型的地质标本，在讲述知识点的同时结合模型，身临其境地感受丰富多彩的地质现象。

如“地球岩石的组成”的讲解课堂，可引入大量的岩石标本，辅助基本理论和鉴别技术的学习。学习内容主要包括：认识常见造岩矿物的形态、颜色、条痕、透明度、光泽、硬度和解理等特征。经学习后，由授课老师分别挑选岩浆岩、沉积岩和变质岩的代表标本作为范围，学生们自行对于三种岩石各挑选一份标本对其观察和描述。在讲解“海岸带波浪对泥沙搬运过程”时，带上自制水槽，放入部分泥沙，在水体振荡、运动和涡流等运动情况下，观察泥沙的运动状态和沉积过程。在讲解“板块构造运动”的内容时，可利用自制地球表面板块模型，讲解板块的组成、运动和板块边界类型的内容。

(2)分小组讨论、互动式教学。“海洋地质学”的知识点多，内容抽象，记忆和理解较困难，需要及时复习、总结和凝练。创设问题情境，采用互动式讨论，对重要知识点进行讨论梳理，能激发学生自主探究知识的兴趣，增强团队协作意识。小组讨论的方式：①用90分钟时间对章节重点内容进行讨论；②按照教学班人数，以5～6人为一个小组，设组长1名；③提前给每个小组设置一个讨论主题，如三角洲的类型和沉积特点、板块构造的内容和驱动机制；④设置讨论程序，保证组员在发言权利上的平等，保证时间的利用效率；⑤小组自由发言，每位同学都需要发言，在发言过程中，其他同学可以补充和完善；⑥展开充分讨论后，形成小组一致意见，由组长阐述；⑦教师点评，并给小组打分作为平时成绩。分组讨论的内容主要针对重点和难点内容开展，如大陆漂移、海底扩张与板块构造、海洋地质作用、海岸带的现代过程、河口与三角洲、大陆边缘及其地质构造、深海沉积物。

(3)翻转课堂。作为一种常见的教学形式，翻转课堂可以让同学们身临其境地深入课程中，将学习的决定权从教师转移给学生，以更为主动的方式掌握所学的知识。对于大二的学生而言，地质学的基础知识较薄弱，因此，“海洋地质学”的翻转课堂内容以学生便于网络查找的内容为主。如地球的结构和表面特征、海水的性质、海洋中的生物、地壳中的元素、海水的运动方式、海岸带的类型、河口的类型、三角洲的类型、深海沉积物、海底矿产资源等。

在保证教学进度不受影响的情况下，在讲授相关内容之前，安排开展翻转课堂。①将学生按班级实际人数分成数小组，每组5～6人；②每组学生自行根据学习的课程重要概念选择具体的知识点，可以通过视频讲座、阅读电子书、网络讨论、阅读文献等方式查阅材料，归纳形成讲授资料；③每组选1名同学围绕该知识点展开讲解，同时要求学生提出实际例子进行讲解分析和知识的实际运用；④在讲解过程中，所有同学都可以进行质疑和讨论；⑤教师点评和打分。

(4)使用视频、动画等资料，丰富课程内容。对于同学们来说，学习过程中涉及的动态地质过程内容抽象，不易理解，包括板块的运动、地壳的结构、海水的运动、深海沉积物、矿产资源等。这时可以通过视频资料播放授课，更多元化地讲解知识。例如，在认识海洋地质探测技术时，可以用“解码科技史——探索深海秘境”的视频；海洋地质作用是由海水的运动和海水的物理性质决定的，其包括侵蚀作用、搬运作用和沉积作用，可以使用“国家地理百年纪念典藏第二集——浴火重生”的视频；而对于板块的运动内容，可利用央视科教频道“原来如此——解读地球”的视频，从地球构造的角度来剖析板块运动的成因和原理；还可以结合央视视频深海勇士号探测的纪录片“《深潜》第三集——龙旂海底藏在黑烟下的神秘真相”讲解深海沉积物和大洋中脊。因此，授课老师需提前下载好经典视频，并做好讲解准备，及时地利用视频教学。

(5)室外实践教学。实践教学是大学生获得实践经验的一个重要环节，是培养学生动手能力与创新能力的关键，也是培养学生运用书本知识解决实际问题的有效途径，它直接关系到高校的教学质量与人才综合素质的培养[5]。因此，本课程引入了现场实践教学活动，就地取材，在教学场所附近环境中就出露的地层、岩石、构造或是建筑材料对所学知识进行实际运用。

校园内许多建筑的建造材料均来自于天然岩石，如广西大学汇学堂外的支柱、综合楼的墙体外层、地砖等，可能采用了大理岩、片麻岩和辉长岩等常用装饰石材，这些石材还可以被用作扶栏或石凳的饰面材料，这些石材表面通常可见晶形十分漂亮的黄铁矿、石英、长石、角闪石、辉石、方解石等矿物晶体，岩石的结构、构造也十分清晰。广西大学海洋学院有近50平方米的珊瑚养殖室，可以用于了解珊瑚礁生态系统、海洋鱼类、海水性质等现场教学。置身于天然的岩石和珊瑚养殖实验室内，可以让学生感受课堂知识在实际生活中的运用，激发学生的学习兴趣。

二、教学过程中的能力培养和成效

本着可持续发展战略要求，国家正需要大量的海洋地质学人才，大力开展海洋地质研究迫在眉睫，且学科的科学理论与实际应用意义重大，这就要求学科教学的过程中更注重学生实际运用的能力的培养，注重学生的创新思维培养，在实践课堂中不限制研究范围，鼓励学生跳脱课堂内容，举一反三。经过近三年的教学方法改革探索，在对学生能力的培养上取得一些成效。

(1)本科生学习兴趣和学习效率明显提高。课堂效果良好，基本上没有学生再出现上课做无关教学的事情。学生能够积极参与到课堂学习和讨论之中，学习动力和效率明显提升。近三年本科生“海洋地质学”考试成绩，平均分(90人)从2020年的70分、2021年的75分上升至2022年80分。

(2)教学过程对大学生的科研素养和学习兴趣的引导取得成效。通过几年的“海洋地质学”教学，培养了学生的探索和钻研精神，也激发了学生进一步深造的动力。2022年硕士研究生录取结果陆续公布。广西大学海洋学院2018级“海洋科学”本科专业捷报频传，该年级79位学生中，5人获得免试保研资格，30人考研被录取，2人分别获得香港科技大学和香港城市大学的录取通知书，读研率达46.8%，创学院新高。

(3)学生团队协作能力得到加强。许多分组的讨论学生中，多以小组3～5人为一组，参加了“大学生创新创业训练计划”项目。近三年海洋科学专业本科生获得国家级项目支持9项，自治区级项目24项，成绩优异。

(4)课程的学习和引导激发了学生的科研兴趣。学生通过翻转课堂的学习，查阅了大量海洋地质、环境和资源等相关资料，对海洋科学有了更全面的了解，也寻找到自己感兴趣的专业内容，并积极参与到学院老师的科研项目中。近三年，海洋科学专业本科生以第一作者身份在国内外期刊上发表学术论文8篇，其中SCI论文2篇。

结语

“海洋地质学”的课程教学对培养海洋科学和技术人才具有重要的理论和实践意义。针对“海洋地质学”课堂教学中存在的系列突出问题，通过引入实例教学；分小组讨论互动式教学；翻转课堂；使用视频、动画等丰富课堂内容和室外实践教学相结合的方式，可以提高大学生的学习兴趣和效率；培养科研素养；增强团队协作等能力。本着深入学习和体验知识的理念，本文提出课堂教学方法的实践效果较好，能够帮助学生学习理解并感受这门课程的魅力，让学生们真正地沉浸到“海洋地质学”的世界中。“海洋地质学”的课堂教学方法仍需与时俱进，将信息化、电子化、大数据以及国际上先进的知识和理论融入进去，更好地开展“海洋地质学”课堂教学工作，能够为国家和社会培养高层次海洋科学人才提供支撑。