對(duì)分課堂理念下數(shù)字海洋原理與方法教學(xué)實(shí)踐

謝宏全 周立

摘? 要 為了不斷提高智慧海洋建設(shè)的高級(jí)技術(shù)人才，現(xiàn)階段提升課堂教學(xué)質(zhì)量是提高研究生教育質(zhì)量的重要途徑之一。在簡要介紹對(duì)分課堂教學(xué)模式可行性分析的基礎(chǔ)上，介紹開設(shè)數(shù)字海洋原理與方法課程的必要性與建設(shè)進(jìn)展，闡述課程性質(zhì)、學(xué)時(shí)安排與教學(xué)內(nèi)容安排，詳細(xì)說明對(duì)分課堂模式的運(yùn)用方法，最后對(duì)課程考核方法進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞 對(duì)分課堂;智慧海洋建設(shè);數(shù)字海洋原理與方法;混合式教學(xué);研究生教育

中圖分類號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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

目前我國研究生教育已經(jīng)處于由規(guī)模擴(kuò)展轉(zhuǎn)向質(zhì)量提升階段，重點(diǎn)工作已經(jīng)轉(zhuǎn)移到創(chuàng)新教學(xué)方法，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。為了增強(qiáng)研究生課堂教學(xué)效果，許多學(xué)者在教學(xué)模式與方法上做了相關(guān)研究，主要有翻轉(zhuǎn)課堂+討論式、CDIO、MOOC（慕課）、微課、案例教學(xué)法、PBL與CBL混合教學(xué)模式等[1-3]。

隨著我國數(shù)字海洋建設(shè)的快速發(fā)展，未來將需要大量的相關(guān)專業(yè)信息人才?；春９W(xué)院自2014年開始面向海洋科學(xué)專業(yè)的物理海洋方向的學(xué)術(shù)型研究生開設(shè)數(shù)字海洋原理與方法學(xué)位必修課程，目前國內(nèi)高校開設(shè)此課程的非常少，已經(jīng)積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在以對(duì)分課堂為主的混合式教學(xué)模式方面做了一定的嘗試。

2 對(duì)分課堂教學(xué)模式可行性分析

對(duì)分課堂模式應(yīng)用簡介? 對(duì)分課堂（PAD課堂）是由復(fù)旦大學(xué)心理系張學(xué)新教授于2014年提出的一種課堂教學(xué)改革新模式，是為了改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，提出的新型課堂教學(xué)模式[4]。對(duì)分課堂在國內(nèi)受到廣泛關(guān)注，迅速引發(fā)很多實(shí)踐，已經(jīng)給傳統(tǒng)課堂帶來深刻變革。目前，對(duì)分課堂在各級(jí)各類學(xué)校開始得到應(yīng)用[5]，在高校主要集中在基礎(chǔ)課中，工科專業(yè)課程應(yīng)用較少。

應(yīng)用的可行性? 在課堂上講授與研討二者方式結(jié)合是對(duì)分課堂的實(shí)質(zhì)。針對(duì)研究生教學(xué)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)：兼顧不同學(xué)習(xí)需求與個(gè)體差異，提升學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，科研素質(zhì)培養(yǎng)落到實(shí)處[6]。

經(jīng)過三輪的教學(xué)經(jīng)歷，體會(huì)主要不足之處包括：學(xué)生先修課程基礎(chǔ)差異性較大，教學(xué)條件較弱，教材建設(shè)比較落后等。采用以對(duì)分課堂為主的混合式教學(xué)模式是可行的，主要原因在于：研究生的學(xué)習(xí)能力能夠適應(yīng);教學(xué)模式符合學(xué)生的意愿和需求;課程教學(xué)資源和環(huán)境能夠保證教學(xué)模式的實(shí)施。

3 課程必要性與建設(shè)進(jìn)展

開設(shè)課程必要性? 2001年，中國開始數(shù)字海洋項(xiàng)目建設(shè)，2011年12月，“中國近海數(shù)字海洋信息基礎(chǔ)框架”全面建設(shè)完成。智慧海洋的概念伴隨智慧地球理念應(yīng)運(yùn)而生，智慧海洋建設(shè)已經(jīng)開始起步。為培養(yǎng)建設(shè)智慧海洋的信息化技術(shù)人才，針對(duì)物理海洋學(xué)方向的研究生開設(shè)數(shù)字海洋原理與方法課程的目的是使學(xué)生掌握智慧海洋的基本內(nèi)容、我國智慧海洋建設(shè)的現(xiàn)狀、存在的主要問題及未來發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，因此，課程的開設(shè)非常有必要。

課程建設(shè)進(jìn)展? 我國智慧海洋建設(shè)才剛剛起步，目前海洋信息化高級(jí)人才非常短缺，將來對(duì)高級(jí)信息化專業(yè)技術(shù)人才需求是必然的。目前，高校與智慧海洋建設(shè)比較相關(guān)的本科專業(yè)開設(shè)信息化建設(shè)方面的課程還非常少。自2014級(jí)海洋科學(xué)學(xué)術(shù)型碩士研究生開始招生以來，一直堅(jiān)持開設(shè)此課程，克服文獻(xiàn)資料較少的困難，針對(duì)授課內(nèi)容、教學(xué)模式與成績?cè)u(píng)定不斷實(shí)踐探索，特別是在2017級(jí)授課時(shí)采用最新的對(duì)分課堂教學(xué)模式。

4 課程教學(xué)內(nèi)容與方法

課程性質(zhì)與學(xué)時(shí)安排? 在2014—2017級(jí)執(zhí)行的培養(yǎng)方案中，本課程是物理海洋學(xué)方向的專業(yè)學(xué)位必修課程之一，是在本科階段學(xué)習(xí)GIS原理與應(yīng)用、海洋調(diào)查與觀測(cè)技術(shù)等課程基礎(chǔ)上開設(shè)的。本課程的重要作用是掌握智慧海洋建設(shè)的基本理論與方法。通過本課程的教學(xué)，培養(yǎng)研究生用智慧海洋建設(shè)理論分析和解決問題的能力，拓展研究生海洋信息技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高數(shù)字海洋應(yīng)用的能力結(jié)構(gòu)。本課程安排在第二學(xué)期開設(shè)，每周一講（每講三學(xué)時(shí)），總學(xué)時(shí)為36學(xué)時(shí)（兩個(gè)學(xué)分），以課堂理論教學(xué)為主。

教學(xué)內(nèi)容安排? 教材是研究生教學(xué)的重要參考資料，目前針對(duì)此門課程的公開出版教材極少。自2000年以來，內(nèi)容上有關(guān)聯(lián)的圖書大概有15本，內(nèi)容上密切相關(guān)的圖書有：2005年出版的、由蘇奮振等編寫的《海洋地理信息系統(tǒng)——原理、技術(shù)與方法》，2011年出版的、由石綏祥等編寫的《中國數(shù)字海洋——理論與實(shí)踐》，2013年出版的、由周成虎等編寫的《海洋地理信息系統(tǒng)原理與實(shí)踐》，2016年出版的、由黃冬梅等編寫的《海洋信息技術(shù)與應(yīng)用》。這些圖書在內(nèi)容組織上側(cè)重點(diǎn)不同。近期出版的圖書數(shù)量非常少，隨著智慧海洋建設(shè)的步伐加快，在圖書中最新技術(shù)內(nèi)容體現(xiàn)較少，因此不太適合作為教材使用。另外，公開發(fā)表的參考文獻(xiàn)數(shù)量更是非常少。

基于以上相關(guān)參考文獻(xiàn)的現(xiàn)狀，確定講授內(nèi)容的原則是：以智慧海洋建設(shè)理論與方法為主線，參考圖書比較相關(guān)的內(nèi)容，補(bǔ)充最新的智慧海洋建設(shè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。授課的主要內(nèi)容分成五個(gè)部分：

第一部分是智慧海洋概述，重點(diǎn)講述智慧海洋出現(xiàn)的背景與定義、框架、建設(shè)的意義、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀;

第二部分是智慧海洋體系結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講述智慧海洋信息基礎(chǔ)框架、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、數(shù)據(jù)處理與更新體系、數(shù)據(jù)倉庫體系、網(wǎng)絡(luò)與交換體系、安全保障體系;

第三部分是智慧海洋關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)講述海洋信息處理技術(shù)、海洋數(shù)據(jù)組織與管理技術(shù)、海洋信息共享與交換技術(shù)、海洋信息可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);

第四部分是數(shù)字海洋的應(yīng)用服務(wù)，重點(diǎn)講述智慧海洋三維可視化系統(tǒng)及典型應(yīng)用、綜合管理與公眾信息服務(wù)系統(tǒng)、智慧海洋系統(tǒng)集成、省級(jí)與國家級(jí)智慧海洋節(jié)點(diǎn)建設(shè)與應(yīng)用;

第五部分是智慧海洋發(fā)展問題與展望，重點(diǎn)講述智慧海洋建設(shè)中亟待解決的問題、發(fā)展措施與建議、智慧海洋的體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。

教學(xué)方法? 針對(duì)研究生的教學(xué)改變傳統(tǒng)的填鴨式學(xué)習(xí)方式，結(jié)合不同模塊講授的內(nèi)容，采用以對(duì)分課堂模式為主的混合式教學(xué)方法，總體上教學(xué)時(shí)間安排大概如下。

1）教師講解要點(diǎn)。以石綏祥等編著的《中國數(shù)字海洋：理論與實(shí)踐》為主要參考，選擇數(shù)字海洋的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)字海洋信息基礎(chǔ)框架、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的理論知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行講授，使學(xué)生了解相關(guān)內(nèi)容。在課程結(jié)束前，重點(diǎn)介紹數(shù)字海洋發(fā)展難題與展望。

2）補(bǔ)充相關(guān)文獻(xiàn)。依據(jù)課程大綱內(nèi)容，查找相關(guān)期刊文獻(xiàn)，對(duì)擴(kuò)展內(nèi)容要點(diǎn)做簡要介紹。另外將相關(guān)網(wǎng)站推薦給學(xué)生，并對(duì)關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行說明。

3）布置課后任務(wù)。依據(jù)課程內(nèi)容的不同，結(jié)合學(xué)生的數(shù)量，每個(gè)人分配不同的課后準(zhǔn)備任務(wù)，主要是查閱下載相關(guān)期刊文獻(xiàn)，泛讀文獻(xiàn)內(nèi)容，整理出在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行發(fā)言的要點(diǎn)內(nèi)容。

4）學(xué)生主題發(fā)言。依據(jù)上次課的準(zhǔn)備，每個(gè)學(xué)生圍繞任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行簡述，結(jié)合查閱文獻(xiàn)情況，對(duì)內(nèi)容的要點(diǎn)做主題發(fā)言，時(shí)間上最多不超過兩學(xué)時(shí)。

5）討論總結(jié)。每個(gè)學(xué)生主題發(fā)言之后，進(jìn)行簡短的課堂討論，最后由教師對(duì)整體內(nèi)容做簡要總結(jié)。

5 課程成績考核方法

依據(jù)教學(xué)大綱與相關(guān)教學(xué)管理辦法，此課程采用100分制，總成績由平時(shí)成績和期末成績構(gòu)成，詳細(xì)的考核方法如下。

平時(shí)成績? 平時(shí)成績占總成績的60%，主要考查學(xué)生上課出勤、作業(yè)、提問的表現(xiàn)。

1）上課考勤，滿分是15分。將學(xué)生出勤進(jìn)行重點(diǎn)考查，堅(jiān)持每堂課考勤，依據(jù)情況進(jìn)行扣分。累積缺勤學(xué)時(shí)超過1/3者，取消本課程的總評(píng)成績。

2）作業(yè)，滿分是20分。圍繞課堂講述內(nèi)容布置一定數(shù)量的題目，依據(jù)講述內(nèi)容安排三次，以電子版形式上交。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)容的正確性、格式規(guī)范性，三次得分取平均值為作業(yè)的成績。作業(yè)累積兩次不上交，取消本課程的總評(píng)成績。

3）主題發(fā)言，滿分是20分。圍繞參考書內(nèi)容，考慮到學(xué)生人數(shù)、內(nèi)容的難度與重要程度，一般要提前1～2周的時(shí)間布置，共布置三次。收集相關(guān)資料（圖片、視頻、期刊論文、網(wǎng)頁等），制作發(fā)言提綱（PDF），發(fā)言時(shí)間控制30分鐘左右。依據(jù)講述內(nèi)容表達(dá)清晰程度、PDF提綱質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)提問回答質(zhì)量，主講者評(píng)定成績?yōu)?9分、18分、17分、16分，取平均值為主題發(fā)言成績。

4）課堂表現(xiàn)，成績占5分。根據(jù)授課相關(guān)內(nèi)容課堂上隨機(jī)提問，每人提問次數(shù)3～5次。依據(jù)回答問題正確性，按照四級(jí)（5分、4分、3分、2分）評(píng)定成績，取平均值為課堂表現(xiàn)成績。

期末成績? 期末成績占總成績的40%（40分），要求每個(gè)學(xué)生撰寫綜述課程論文一篇（5000～6000字），題目不能重復(fù)，要參考近五年以來的文獻(xiàn)，總數(shù)超過20篇，其中碩博士論文2～4篇，英文論文3～5篇。按照學(xué)校規(guī)定模板完成，上交打印稿與電子版。評(píng)分由五個(gè)部分構(gòu)成，即選題質(zhì)量20分、格式規(guī)范15分、總字?jǐn)?shù)5分、內(nèi)容組織50分、英文部分10分。依據(jù)五個(gè)檔次分別評(píng)定，之后分?jǐn)?shù)乘以40%計(jì)入總成績。

6 結(jié)語

課程結(jié)束后通過廣泛征求學(xué)生意見，一致認(rèn)為總體教學(xué)效果較好，主要體現(xiàn)：教學(xué)模式可行并且合理，充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高了查閱文獻(xiàn)資料與概括歸納能力，通過主題發(fā)言提高了語言表達(dá)能力，在課堂討論中培養(yǎng)了獨(dú)立思考能力，增加了師生、生生互動(dòng)交流，成績考核突出過程性評(píng)價(jià)?！?/p>

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