海洋科學(xué)概論課程的建設(shè)與探索

李江萍 陳怡彤

［摘 要］海洋科學(xué)概論是一門多學(xué)科融合的綜合學(xué)科，作為通識(shí)教育選修課面向蘭州大學(xué)所有本科生開設(shè)。文章面對(duì)不同專業(yè)背景的授課對(duì)象，從課程內(nèi)容設(shè)置、前沿知識(shí)滲透、不同學(xué)科切入點(diǎn)的探尋和教學(xué)模式四個(gè)方面對(duì)該課程的建設(shè)進(jìn)行了實(shí)踐與探索，重點(diǎn)在于對(duì)教學(xué)內(nèi)容的梳理和課程深刻性的挖掘，摸索出了“通識(shí)教育”與“課程思政”相結(jié)合的途徑，在自然科學(xué)與人文科學(xué)二者相融合以及豐富教學(xué)外延方面進(jìn)行了有益嘗試。

［關(guān)鍵詞］通識(shí)教育； 海洋科學(xué)； 內(nèi)容設(shè)置； 學(xué)科前沿； 教學(xué)模式

［中圖分類號(hào)］ G640 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）12-0040-03

海洋作為地球系統(tǒng)的重要分支，對(duì)認(rèn)識(shí)全球氣候變化有著非常重要的作用。海洋科學(xué)涉及的學(xué)科門類較多，包括理學(xué)類（海洋科學(xué)、海洋氣象、海洋環(huán)境等）、工科類（海洋工程、鹽化工等）、農(nóng)學(xué)類（海水養(yǎng)殖等）、醫(yī)學(xué)類（海洋醫(yī)學(xué)、海洋藥物等）、社會(huì)科學(xué)類（海洋經(jīng)濟(jì)學(xué)、海洋管理學(xué)、海洋法學(xué)等）以及軍事科學(xué)類（海洋戰(zhàn)略計(jì)劃、深潛技術(shù)等），是一種多門類、跨學(xué)科的綜合學(xué)科。其中，海洋物理、海洋化學(xué)、海洋生物和海洋地質(zhì)是海洋科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。

為適應(yīng)“打破學(xué)科壁壘、突出大類培養(yǎng)、強(qiáng)化學(xué)科交叉、加強(qiáng)通識(shí)教育的本科人才培養(yǎng)目標(biāo)”，基于海洋科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和時(shí)代背景，海洋科學(xué)概論課程在眾多的理科專業(yè)課程中脫穎而出，于2020年秋季學(xué)期首次在蘭州大學(xué)面向全校本科生開課。

為了深入了解選課人員構(gòu)成及學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的需求，筆者在首次開課后做了一個(gè)問(wèn)卷調(diào)查，參與調(diào)查的總?cè)藬?shù)為46人，分布在15個(gè)學(xué)院，其中理科院系9個(gè)、文科院系4個(gè)、藝術(shù)院1個(gè)、醫(yī)學(xué)院1個(gè)。圖1是各院系選課人數(shù)的比例分布圖，管理學(xué)院和歷史學(xué)院的選課人數(shù)占比高于某些理科院系，說(shuō)明不同學(xué)科的學(xué)生對(duì)本專業(yè)以外的知識(shí)抱有很強(qiáng)的求知欲，尤其是一些文科類學(xué)生，期待通過(guò)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，可以對(duì)生活中出現(xiàn)的自然現(xiàn)象給出合理的科學(xué)解釋。這些來(lái)自學(xué)生的訴求，充分證明科學(xué)合理的專業(yè)內(nèi)容滲入不僅能給學(xué)生以寬闊的專業(yè)層面知識(shí)，還能幫助學(xué)生培養(yǎng)多學(xué)科思維能力，提升與專業(yè)相關(guān)的學(xué)科素養(yǎng)，有助于其養(yǎng)成不懈探索的學(xué)術(shù)精神，鍛煉其深入思考和解決問(wèn)題的能力 [1]。

隨著通識(shí)教育越來(lái)越受到重視，如何打破學(xué)科壁壘，在專業(yè)知識(shí)中融入通識(shí)教育，或者在通識(shí)教育中滲入專業(yè)知識(shí)，尤其是理科知識(shí)，是目前通識(shí)教育改革急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題[2]。通過(guò)一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，筆者在如何把理科專業(yè)基礎(chǔ)課建設(shè)成通識(shí)教育課程方面進(jìn)行了初步探索，在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)均有不同程度的認(rèn)知和收獲。

一、科學(xué)設(shè)置課程內(nèi)容，突出課程“普適性”

我們的授課對(duì)象是非專業(yè)的大學(xué)本科生，甚至包括部分文科生和藝術(shù)生。通識(shí)教育課程的原則是 “基本性”和“普適性”，要求所講授的內(nèi)容可以幫助學(xué)生了解人類文明中最基本的知識(shí)和方法，前提是不必預(yù)先修習(xí)系統(tǒng)性專業(yè)知識(shí)[3]。然而，現(xiàn)有的涉及海洋科學(xué)的教材，課程內(nèi)容存在知識(shí)化傾向，這種知識(shí)體系的選擇，無(wú)法建立起使學(xué)生終身受益的通識(shí)教育課程體系。結(jié)合學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，教師首先要做的是梳理教學(xué)內(nèi)容，出發(fā)點(diǎn)是避免過(guò)度專業(yè)化，減少公式，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的、必要的數(shù)理知識(shí)補(bǔ)充的基礎(chǔ)上，將教學(xué)重點(diǎn)放在對(duì)海洋現(xiàn)象的描述上，側(cè)重于海洋現(xiàn)象與重大問(wèn)題的融合（?！?dú)庀嗷プ饔谩⑻贾泻偷葐?wèn)題），尤其是海洋在氣候系統(tǒng)中的作用、海洋環(huán)境污染及其應(yīng)對(duì)、海洋資源開發(fā)利用對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響以及海上軍事活動(dòng)等，以此培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀，幫助學(xué)生樹立“人類命運(yùn)共同體”的觀念。

具體的實(shí)施方案是，課程內(nèi)容的編排不再按照章節(jié)順序，而是圍繞“氣候系統(tǒng)變暖是毋庸置疑的，海洋作為地球系統(tǒng)的重要分支，對(duì)認(rèn)識(shí)全球氣候變化有非常重要的作用”這一核心觀點(diǎn)展開，以專題的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。第一，給出“地球系統(tǒng)”的概念，引出海底科學(xué)。第二，通過(guò)介紹“溫室效應(yīng)”，指出人類溫室氣體排放所捕獲的熱量有90%以上被海洋吸收，引出世界大洋的熱量平衡和水循環(huán)問(wèn)題，進(jìn)而展開關(guān)于海水物理特性的介紹，其中包含海冰的形成及其影響；繼而展開對(duì)氣候系統(tǒng)中很重要的一個(gè)分支學(xué)科——“海—?dú)庀嗷プ饔谩钡慕榻B，由此引出El Nino事件和ENSO循環(huán)，以及大氣對(duì)海洋的影響產(chǎn)生的大洋環(huán)流分布等知識(shí)。第三，潮汐漲落與人們的生產(chǎn)和生活有密切關(guān)系，而我國(guó)是世界海洋潮汐類型最為豐富多彩的海區(qū)之一，蘊(yùn)藏著豐富的潮汐能資源。結(jié)合“碳中和”概念的提出，“綠色經(jīng)濟(jì)”和“綠色能源”將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，引入潮汐和海浪相關(guān)內(nèi)容的介紹。第四，工業(yè)革命以來(lái)人類活動(dòng)使二氧化碳含量激增導(dǎo)致全球變暖，而海洋作為氣候變化的天然“空調(diào)”，又是二氧化碳的主要“匯集地”，從這個(gè)角度出發(fā)，介紹海洋化學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，要有這樣一個(gè)認(rèn)識(shí)：全球變暖不僅僅是大氣變暖了，海洋也在持續(xù)變暖。隨著海洋變暖，海洋的含氧量降低，海洋生態(tài)環(huán)境也發(fā)生了變化，引出海洋生物的相關(guān)內(nèi)容。第五，基于“全球變暖導(dǎo)致各種極端災(zāi)害天氣氣候事件的頻繁發(fā)生”這一認(rèn)識(shí)，引出海洋災(zāi)害的內(nèi)容。最后，介紹海洋探測(cè)的方法和手段。

表1以幾個(gè)專題為例，說(shuō)明我們?cè)谡n程內(nèi)容建設(shè)方面所做的努力。思路是從具體現(xiàn)象出發(fā)，引出相關(guān)概念，再加以專業(yè)的解釋，同時(shí)闡明該專業(yè)知識(shí)的社會(huì)意義。

二、滲透交叉前沿科技知識(shí)，突出課程的“時(shí)代性”

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，很多學(xué)生選擇通識(shí)教育課的目的是希望通過(guò)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，找到能夠與自己專業(yè)結(jié)合的地方，在自己的專業(yè)方向上有所拓展。他們很想知道學(xué)科的發(fā)展方向、研究前沿問(wèn)題及其對(duì)我們未來(lái)的生活會(huì)帶來(lái)什么樣的影響。

教學(xué)過(guò)程中滲透前言科技知識(shí)，對(duì)學(xué)生而言極具吸引力，呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個(gè)活躍的、關(guān)聯(lián)的科學(xué)世界，能夠有效地?cái)U(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面；是打破學(xué)科壁壘、建立知識(shí)的聯(lián)系、培養(yǎng)核心素養(yǎng)的有益嘗試。文中以下述前沿問(wèn)題為例。

學(xué)科前沿1 “北極放大”現(xiàn)象。這一現(xiàn)象會(huì)加劇全球變暖和北極海冰的消融。電影《后天》講述的就是在這樣的氣候背景下，由于海冰面積的急劇減小，讓地球回到冰河世紀(jì)那樣的災(zāi)難。通過(guò)電影這一藝術(shù)形式，把破壞環(huán)境的嚴(yán)重后果直觀地呈現(xiàn)在大眾眼前。2020年10月發(fā)表在JGR Solid Earth的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)溫暖海水入侵格陵蘭冰川的潛在通道，有助于更準(zhǔn)確地模擬和預(yù)測(cè)格陵蘭冰川的未來(lái)演變及其對(duì)全球海平面變化的影響。

學(xué)科前沿2 “全球變暖停滯”現(xiàn)象。1998年以來(lái)，盡管溫室氣體濃度持續(xù)升高，但全球溫度年均值并未升高，這一現(xiàn)象被稱為“停滯”現(xiàn)象。該現(xiàn)象對(duì)“人類活動(dòng)導(dǎo)致氣候變暖”觀點(diǎn)構(gòu)成挑戰(zhàn)，引起科學(xué)界廣泛關(guān)注，2009—2015年期間催生了多篇頂級(jí)期刊的核心論文，進(jìn)而在全社會(huì)引發(fā)了廣大民眾對(duì)氣候變暖問(wèn)題的諸多疑慮和熱議。然而，對(duì)海洋熱量的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)其沒(méi)有“停滯”現(xiàn)象，因此可以推測(cè)全球變暖趨勢(shì)將持續(xù)下去。

三、尋找不同學(xué)科的切入點(diǎn)，突出課程“深刻性”

通識(shí)教育的“深刻性”原則是指有利于發(fā)展人的完備理性、健康人格、美好情感等。如2016 年 12 月全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議的召開，開啟了中國(guó)高校課程思想政治化改革，注重在思政教育和價(jià)值傳播中構(gòu)建知識(shí)底蘊(yùn)，同時(shí)在知識(shí)傳播中強(qiáng)調(diào)價(jià)值的導(dǎo)向作用[4]。從“培養(yǎng)和塑造人”的角度出發(fā)，“思政教育”和“通識(shí)教育”二者的指導(dǎo)思想是相通的，即在進(jìn)行專業(yè)教育的同時(shí)，通過(guò)有關(guān)人類社會(huì)和自然世界基本知識(shí)的講授，對(duì)人類文化遺產(chǎn)進(jìn)行傳播，達(dá)到對(duì)學(xué)生的教化作用。

通過(guò)深挖專業(yè)知識(shí)中蘊(yùn)含的“思政元素”，引入“課程思政”和“通識(shí)教育”相結(jié)合的模式，成為通識(shí)教育課程建設(shè)中一種有益嘗試。

（一）概念和理論

學(xué)科的融合、思政元素的體現(xiàn)，在基本概念和基本理論講解中是最難實(shí)現(xiàn)的。以“海冰”概念為例，就概念本身而言，從專業(yè)的角度考慮會(huì)引起鹽度的改變，而海水的眾多物理屬性及其運(yùn)動(dòng)都是與鹽度緊密聯(lián)系的，無(wú)法和健康人格、美好情感相結(jié)合。但是，廣義的海冰指的是海洋上的所有結(jié)冰現(xiàn)象。冰山一方面是未開發(fā)的淡水資源；另一方面會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的海難事件，而這種“天災(zāi)人禍”往往蘊(yùn)含著深刻的思想和道德層面的價(jià)值。因此，引入史上知名度最高的“泰坦尼克號(hào)”海難事件，通過(guò)電影藝術(shù)手段描述面對(duì)災(zāi)難時(shí)不同人群的不同反應(yīng)，引出“面對(duì)死亡時(shí)人性的善與惡”這一生命關(guān)懷命題；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出專業(yè)問(wèn)題 “冰山”是否屬于“海冰”，進(jìn)而引出狹義的海冰概念。通過(guò)這種模式，找到人文精神的生命關(guān)懷與合理的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程中的價(jià)值教育目的。

地學(xué)相關(guān)專業(yè)以外的學(xué)生，對(duì)“科里奧利力”很陌生。但是，受這種力的影響產(chǎn)生的各種現(xiàn)象在日常生活中比比皆是，比如河岸沖刷現(xiàn)象，在地球上的眾多河流中幾乎都能看到河岸沖刷現(xiàn)象。一般而言，地表上的河流的河岸沖刷對(duì)河流流向的右岸影響較大，因此，人們常常在河流的右岸修建碼頭以及防洪堤。造成河岸沖刷的一個(gè)原因是河流動(dòng)力影響，由此引出“科里奧利力”的研究。再比如海水層化現(xiàn)象中的“躍層”概念，是北極探險(xiǎn)家南森在進(jìn)行北極探險(xiǎn)的途中發(fā)現(xiàn)海水具有層化現(xiàn)象，探險(xiǎn)結(jié)束后和艾克曼一起研究提出來(lái)的。上述兩個(gè)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到“處處留心皆學(xué)問(wèn)”，任何偉大的發(fā)現(xiàn)，都是在細(xì)致的觀察和不懈的探索中形成的，從而幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)探索精神。

（二）學(xué)科知識(shí)的社會(huì)意義

面對(duì)人口膨脹、資源短缺和環(huán)境惡化的現(xiàn)狀，溫室效應(yīng)、清潔能源、可持續(xù)發(fā)展等名詞越來(lái)越為人們所熟知，在這些名詞的背后是各國(guó)政府關(guān)注的碳排放減緩對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。因此，全球變暖不單是一個(gè)自然現(xiàn)象，更是一個(gè)政治問(wèn)題。而在影響氣候變暖的諸多因子中，海洋相對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的滯后效應(yīng)對(duì)大氣的調(diào)節(jié)作用又是不可忽視的。為了限定未來(lái)人類能夠使用的化石燃料的量，《巴黎協(xié)定》把全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內(nèi)設(shè)為目標(biāo)，并為控制在1.5℃內(nèi)而努力。中國(guó)提出“碳中和”概念，爭(zhēng)取到2060年實(shí)現(xiàn)二氧化碳的凈零排放。這些目標(biāo)的提出限定了未來(lái)人類基于化石燃料的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，從而對(duì)社會(huì)的諸多行業(yè)產(chǎn)生影響。未來(lái)社會(huì)，誰(shuí)掌握“綠色能源”，誰(shuí)優(yōu)先發(fā)展“綠色經(jīng)濟(jì)”，誰(shuí)就擁有未來(lái)。這不僅對(duì)國(guó)家、對(duì)政府來(lái)說(shuō)是挑戰(zhàn)，同時(shí)也影響個(gè)人未來(lái)的就業(yè)，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到“個(gè)人命運(yùn)與祖國(guó)命運(yùn)緊密相連”，加強(qiáng)了家國(guó)情懷的教育。

四、改進(jìn)教學(xué)模式，突出課程“多學(xué)科性”和“多樣性”

正如前文所述，海洋科學(xué)涉及的學(xué)科門類較多，單獨(dú)由一位教師完成包括海洋地質(zhì)、海洋化學(xué)和海洋生物在內(nèi)的教學(xué)是不現(xiàn)實(shí)的。為此，一方面我們向兄弟院系尋求幫助，跨學(xué)科整合課程資源，邀請(qǐng)相關(guān)院系的教師以報(bào)告的形式緊密結(jié)合學(xué)科前沿完成相關(guān)內(nèi)容的授課；另一方面，借助“超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”，通過(guò)發(fā)布討論話題的形式提高學(xué)生各教學(xué)環(huán)節(jié)的參與度。同時(shí)，利用教學(xué)平臺(tái)提供的海量教學(xué)資源，讓學(xué)生可以從不同的角度對(duì)同一個(gè)問(wèn)題有更多的了解，甚至是互相矛盾的觀點(diǎn)，從而鍛煉學(xué)生科學(xué)判斷和分析問(wèn)題的能力。

五、結(jié)語(yǔ)

在本課程教學(xué)實(shí)踐結(jié)束后，由于是第一次開課，存在的問(wèn)題也比較集中，學(xué)生反映在內(nèi)容設(shè)置方面希望能夠更加通俗易懂，形式方面能夠增加視頻材料和互動(dòng)環(huán)節(jié)。筆者印象最深的是一名2019級(jí)歷史學(xué)院學(xué)生的話：“我希望在體驗(yàn)感上有所收獲，兩節(jié)課下來(lái)有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)能吸引我，讓我在課后也愿意找資料去探索?！边@不正是通識(shí)教育最終要達(dá)到的目的嗎？

當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的綜合素質(zhì)要求越來(lái)越高，通識(shí)教育在高校教育中的地位必然越來(lái)越凸顯，受到全社會(huì)和廣大教育工作者越來(lái)越多的關(guān)注[5]。通識(shí)課程的建設(shè)面臨著艱巨挑戰(zhàn)，要避免單純的知識(shí)灌輸，緊跟科技前沿，重在開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)其文化通感和科學(xué)精神。經(jīng)過(guò)不斷地探索和實(shí)踐，我們將進(jìn)一步優(yōu)化課程內(nèi)容設(shè)置，在自然科學(xué)與人文科學(xué)之間找尋更多切入點(diǎn)，增強(qiáng)通識(shí)教育的深刻性。期待海洋科學(xué)概論課程可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)背景的學(xué)生在知識(shí)、能力、人格三個(gè)方面的培養(yǎng)目標(biāo)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ Harvard University Faculty of Arts and Sciences．Report of the Task Force on General Education[R]．Cambridge， M A ：Harvard University，2007：1-21．

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[3] 陳三平，謝鋼，楊奇，等. 如何將一門理科基礎(chǔ)課程建設(shè)成通識(shí)教育核心課程[J]. 中國(guó)大學(xué)教育，2010（5）：28-30.

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[5] 蘆穎，孫薇薇，洪金中，等. 通識(shí)教育思想融入理科教育教學(xué)過(guò)程的研究[J]. 佳木斯大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，2014（4）：158-160.

［責(zé)任編輯：劉鳳華］