以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的實(shí)習(xí)模式探索

蔡華陽 張萍 歐素英

[摘 要] 工科類實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和綜合能力的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的總體規(guī)劃，分別從實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性、方案的總體設(shè)置、實(shí)習(xí)的管理和注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行闡述，并總結(jié)得出以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式，深化學(xué)生對海洋基礎(chǔ)物理的認(rèn)識，培養(yǎng)和提高學(xué)生將理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，為提升學(xué)生科學(xué)研究水平奠定基礎(chǔ)。此外，該實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式可為工科類實(shí)踐教學(xué)設(shè)置等提供參考。

[關(guān)鍵詞] 實(shí)踐教學(xué);海洋工程與技術(shù);實(shí)習(xí)方案;專業(yè)素質(zhì);綜合能力

[基金項(xiàng)目] 2021年度中山大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量工程子項(xiàng)目“‘基礎(chǔ)理論—仿真技術(shù)—應(yīng)用實(shí)踐全鏈條的海洋工程復(fù)合型領(lǐng)軍人才培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐”（教務(wù)〔2021〕93號）

[作者簡介] 蔡華陽（1986—），男，福建晉江人，博士，中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事河口海岸理論及教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2022）12-0011-05 [收稿日期] 2021-07-01

引言

在高等教育體系中，實(shí)踐教學(xué)是重要環(huán)節(jié)之一，可培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及對專業(yè)知識的感性認(rèn)識，提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力[1]。對于海洋工程與技術(shù)專業(yè)來說，工科類專業(yè)實(shí)習(xí)更是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。與理論教學(xué)相比，實(shí)踐教學(xué)更應(yīng)該加強(qiáng)教學(xué)過程的建設(shè)與考核[2]。完善的教學(xué)體系和重視教學(xué)過程的教學(xué)效果評價是教學(xué)模式改革的保證和基礎(chǔ)[3]，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的實(shí)習(xí)課程可顯著提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。

根據(jù)“德才兼?zhèn)?、領(lǐng)袖氣質(zhì)、家國情懷”人才培養(yǎng)目標(biāo)和“五個融合”人才培養(yǎng)體系建設(shè)特征，中山大學(xué)堅(jiān)持正確目標(biāo)導(dǎo)向、教學(xué)適應(yīng)性、質(zhì)量和特色為先、推進(jìn)課程思政等建設(shè)重點(diǎn)的要求，對課程進(jìn)行改革與創(chuàng)新。河口海岸學(xué)是中山大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢特色學(xué)科，學(xué)科研究以珠江河口和華南海岸為依托，著重研究河口三角洲的動力—沉積—地貌過程及獨(dú)具特色的華南沙壩-潟湖海岸體系，以宏觀和微觀相結(jié)合、多學(xué)科交叉滲透為特色，為華南眾多港灣與港口、航道的開發(fā)建設(shè)及水利、防洪等做出重要貢獻(xiàn)。中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院對海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案尤為重視，為把握河口海岸學(xué)的國際基礎(chǔ)前沿問題，圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，不斷改革本科生培養(yǎng)與教育方案，這對海洋工程與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的升級及海洋工程領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)具有重要意義。

一、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性

實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是高等教育教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生可利用實(shí)習(xí)將課堂所學(xué)理論知識與實(shí)際相結(jié)合。工科類實(shí)習(xí)不是走馬觀花，學(xué)生需要做到“入心”“入腦”，才能真正達(dá)到實(shí)習(xí)教學(xué)所要達(dá)到的目的[4]。認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)及綜合實(shí)習(xí)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)課程，起到聯(lián)系理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁作用，同時也可顯著提升學(xué)生對本專業(yè)學(xué)習(xí)的信心和興趣[5]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高校應(yīng)充分利用多種資源，為培養(yǎng)研究創(chuàng)新型人才和應(yīng)用創(chuàng)新型人才提供更為便利的條件，選擇合理的實(shí)習(xí)資源、合適的實(shí)習(xí)方式[6]。

在“海洋強(qiáng)國”和“粵港澳大灣區(qū)”等國家戰(zhàn)略提出的大背景下，河口海岸生態(tài)環(huán)境保護(hù)、開發(fā)及利用已成為國家和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可回避的重要科學(xué)問題。因此，對于海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)模式，應(yīng)以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，對本科培養(yǎng)方案進(jìn)行不斷改革與創(chuàng)新，適應(yīng)國家與地方的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，培養(yǎng)更多的專業(yè)型人才，為廣東乃至華南沿海地區(qū)海岸帶資源開發(fā)利用、港口航道建設(shè)、核電火電建設(shè)、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供重要基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)支撐。此外，海洋工程與技術(shù)專業(yè)是一門極為強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐密切結(jié)合的學(xué)科，野外實(shí)踐是學(xué)生獲得感性認(rèn)識，強(qiáng)化對課堂所學(xué)理論知識的理解，學(xué)習(xí)掌握野外技能的必修課。中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院根據(jù)本專業(yè)教學(xué)大綱的要求，開展專業(yè)實(shí)習(xí)，使學(xué)生將大一、大二年級專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和野外實(shí)踐密切結(jié)合，提高學(xué)生對海洋工程環(huán)境特別是海岸環(huán)境的綜合認(rèn)識，理解海岸動力、沉積、地形等環(huán)境要素對海岸工程的影響及重要性;初步掌握具體的地形高程、波浪、水位、流速、含沙量等環(huán)境要素的測量方法，培養(yǎng)學(xué)生從事野外工作的實(shí)踐能力;使學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)觀測、處理及科學(xué)問題分析等方法和技能。這些實(shí)習(xí)訓(xùn)練對學(xué)生專業(yè)知識的融會貫通、野外技能熟練掌握以及今后的學(xué)習(xí)深造等具有重要意義。

二、方案的總體設(shè)置

學(xué)生實(shí)踐能力的形成和綜合素質(zhì)的提高是一個循環(huán)漸進(jìn)的過程，是在實(shí)踐過程中積累，并通過有意識、有計(jì)劃地培養(yǎng)逐步形成、逐步實(shí)現(xiàn)的[1]。在實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中，鑒于國家海洋強(qiáng)國建設(shè)需求，結(jié)合工科實(shí)踐教學(xué)中認(rèn)知實(shí)習(xí)及專業(yè)實(shí)習(xí)對課程體系進(jìn)行改革和建設(shè)，在工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、教學(xué)方法等方面進(jìn)行探索，努力提升學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)同感和歸屬感，并盡早建立起專業(yè)思想和工程意識，鍛煉學(xué)生的野外觀測能力及科學(xué)研究能力。本研究海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)思路如圖1所示，實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中基于物理海洋學(xué)、海岸動力學(xué)及河口河床演變等理論知識，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，旨在提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。通過學(xué)習(xí)多種野外觀測儀器（如RTK、ADP、OBS等）的使用與操作，掌握自然規(guī)律的探索方法，并通過學(xué)習(xí)運(yùn)用MATLAB、Surfer、ArcGIS等軟件對觀測數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，以及小組討論等方式，提出一系列相關(guān)科學(xué)問題并進(jìn)行探究。通過此教學(xué)改革方式進(jìn)一步鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)專業(yè)知識及專業(yè)技能，深化對海洋基礎(chǔ)物理的認(rèn)識，培養(yǎng)和提高學(xué)生將理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，為提升學(xué)生科學(xué)研究水平奠定基礎(chǔ)，為海洋強(qiáng)國建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

實(shí)習(xí)方案設(shè)計(jì)中，以惠州雙月灣為主要實(shí)踐地點(diǎn)。雙月灣位于惠州市惠東縣港口濱海旅游度假區(qū)管委會（原港口鎮(zhèn)）。雙月灣共分兩灣，左灣水平如鏡，右灣波濤洶涌。由于風(fēng)向原因，形成了左灣水色不清，右灣水清見底的景色。因此，結(jié)合特殊地貌結(jié)構(gòu)將認(rèn)知實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)及綜合實(shí)習(xí)相結(jié)合，進(jìn)行野外觀測。實(shí)習(xí)研究內(nèi)容要點(diǎn)如下：（1）認(rèn)識特殊地貌形態(tài)形成機(jī)理的重要性，探究雙月灣兩側(cè)地貌、沉積物、沙灘剖面及波浪破碎機(jī)理的異同點(diǎn)，評估人類活動和氣候變化對雙月灣動力—地貌—沉積的影響。（2）了解惠州雙月灣及鹽洲島潟湖系統(tǒng)的潮波傳播特征，探討人類活動（如橋梁建設(shè)、漁業(yè)養(yǎng)殖、灘涂圍墾）對潟湖系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境及水動力的影響。（3）了解惠州鹽洲紅樹林保護(hù)區(qū)中不同類型植被消浪作用的異同之處，探討其生態(tài)修復(fù)過程中需要考慮的環(huán)境和人為因素。（4）了解惠州雙月灣及鹽洲島海岸侵蝕情況，探討不同海港工程、海岸防護(hù)工程的建設(shè)目的及工程環(huán)境效應(yīng)。

實(shí)習(xí)內(nèi)容以華南典型海岸沙質(zhì)海岸（弧形海岸及沙壩潟湖海岸）為重點(diǎn)，兼顧河口、基巖海岸等地貌體系，以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向，安排野外考察7天，具體安排如表1所示。

為進(jìn)一步完善該實(shí)習(xí)方案，除設(shè)計(jì)海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)路線外，還進(jìn)一步整理相關(guān)素材并撰寫《海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)（海岸方向）》教材，對該教材進(jìn)行完善及出版，結(jié)合相關(guān)專業(yè)教師和學(xué)生的意見和建議進(jìn)行修改和完善。

三、實(shí)習(xí)管理

對學(xué)生實(shí)習(xí)過程及實(shí)習(xí)管理進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、科學(xué)組織、規(guī)范管理和準(zhǔn)確考核與評價，可有效提高學(xué)生實(shí)習(xí)質(zhì)量[7]，科學(xué)的實(shí)習(xí)組織及有效的實(shí)習(xí)管理是高校及學(xué)院提高專業(yè)人才專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的重要途徑[8]。因此，根據(jù)實(shí)習(xí)路線安排，對學(xué)生的實(shí)習(xí)過程制定相應(yīng)的管理措施，使該專業(yè)實(shí)習(xí)行程能更順利進(jìn)行，學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐性學(xué)習(xí)收益達(dá)到最大化，達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的目的。

1.學(xué)生管理。由于學(xué)生人數(shù)較多，實(shí)行學(xué)習(xí)小組制度，將學(xué)生進(jìn)行分組并設(shè)置組長或船上作業(yè)時的船長，實(shí)習(xí)中有任何問題及突發(fā)情況可與負(fù)責(zé)教師及時溝通聯(lián)系;分組工作完成后，應(yīng)邀請或安排經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)導(dǎo)師和指導(dǎo)教師隨隊(duì)開展指導(dǎo)，采用理論聯(lián)系實(shí)際的方式向?qū)W生講解每個環(huán)節(jié)的原理或知識。實(shí)地或海上環(huán)境較為復(fù)雜，負(fù)責(zé)教師可與組長提前溝通，避免學(xué)習(xí)及野外觀測期間發(fā)生錯漏，教師也應(yīng)提前準(zhǔn)備相應(yīng)的野外教學(xué)工具（如擴(kuò)音器）。

2.時間管理。根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容及任務(wù)，將實(shí)習(xí)行程的時間安排具體化，盡量將每一個實(shí)習(xí)內(nèi)容的用時細(xì)化，出發(fā)與返回時間應(yīng)盡量避免節(jié)假日和周末，以及市區(qū)（或旅游景點(diǎn)）交通高峰，合理規(guī)劃路線，盡量避開旅游路線，最大限度節(jié)約交通成本和時間，達(dá)到實(shí)習(xí)目的。同時，實(shí)習(xí)方案應(yīng)根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容和強(qiáng)度，中途合理安排休息和調(diào)整。若實(shí)習(xí)安排在夏天，應(yīng)避免中午或炎炎烈日下進(jìn)行野外觀測，以免學(xué)生中暑;若實(shí)習(xí)安排在冬天，應(yīng)做好保暖措施，并避免水下活動。如條件允許，中午可安排短暫午休，有助于學(xué)生調(diào)整精神狀態(tài)，提高實(shí)習(xí)質(zhì)量。若遇極端天氣或突發(fā)狀況，應(yīng)及時調(diào)整行程，密切關(guān)注天氣變化，確保師生安全第一，必要時可取消相應(yīng)行程或改為室內(nèi)討論等。

3.儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)管理。學(xué)生在觀測前應(yīng)提前熟悉野外儀器操作，避免錯誤使用和減少意外發(fā)生;在安裝儀器時應(yīng)多次確認(rèn)和檢查儀器是否安裝牢固，以免儀器落水丟失;完成測量后應(yīng)及時清洗和整理儀器組件，避免儀器因未整理干凈而損壞。觀測過程中及完成后應(yīng)及時導(dǎo)出觀測數(shù)據(jù)，妥善保存觀測數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)丟失。

四、注意事項(xiàng)

野外實(shí)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)參與人員的安全意識，外出觀測前應(yīng)召開安全教育會議，對學(xué)生集中進(jìn)行水上作業(yè)安全教育培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括人身安全、測船安全、儀器安全、數(shù)據(jù)及采樣樣品安全等方面，并做好應(yīng)急預(yù)案。

1.人身安全。水上操作時應(yīng)穿救生衣，上下船時當(dāng)心踩空或被絆倒。由于學(xué)生初次上船在外海工作，切勿魯莽，須防絆、防跌、防滑、防砸、防絞，各類操作聽從船長或小組長指導(dǎo)。若使用水文絞車，嚴(yán)禁飛車操作，并當(dāng)心絞車手柄打傷。

2.測船安全。若觀測地點(diǎn)來往船舶較多，測船如需拋錨，其位置應(yīng)該避開航道;若給定站點(diǎn)坐標(biāo)不當(dāng)，可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整位置。船員應(yīng)加強(qiáng)瞭望，觀測期間需多次查看GPS，若發(fā)現(xiàn)位置偏移，需立即處理。在漁網(wǎng)區(qū)附近作業(yè)時，注意規(guī)避，防止?jié)O網(wǎng)纏繞船槳。水域水淺灘多處，注意防止船只擱淺。

3.儀器安全。儀器應(yīng)牢固連接，防脫落、防掉落、防碰撞。記錄儀器應(yīng)綁扎固定，防止船只搖晃而摔壞。儀器下水觀測時，須慢上慢下操作，切忌飛車。船靠碼頭時，先把儀器收到船舷內(nèi)，注意勿碰撞儀器;船只在轉(zhuǎn)流掉頭時務(wù)必提防測船的錨繩纏住懸掛在水下的儀器。必要時暫時把儀器提離水面，待轉(zhuǎn)流完后再放下儀器（但需記錄提放時間）。

4.數(shù)據(jù)及采樣樣品安全。在整個現(xiàn)場調(diào)查過程中，準(zhǔn)確、詳盡、及時地記錄有關(guān)情況，以供數(shù)據(jù)處理時參考，做好現(xiàn)場工作記錄。定點(diǎn)觀測時應(yīng)及時記下每個測點(diǎn)的拋錨位，觀測過程中隨時檢查船只位置，如發(fā)現(xiàn)船位與拋錨位相差較大，應(yīng)及時與船長聯(lián)系。為防數(shù)據(jù)意外丟失，應(yīng)定時將數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。若有水樣采集，按采樣的時間次序，由小到大排列水樣瓶號。

5.應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)為學(xué)生購買人身意外保險。在水上作業(yè)時可分組進(jìn)行，并采取船長安全負(fù)責(zé)制，負(fù)責(zé)安全措施的檢查與落實(shí)工作。一旦發(fā)生落水，安撫其他學(xué)生保持鎮(zhèn)靜，立即組織救援。若水上測量船只發(fā)生碰撞、擱淺或測船故障，應(yīng)馬上報(bào)告現(xiàn)場負(fù)責(zé)教師。如遇刮風(fēng)天氣，學(xué)生暈船或身體不適，注意安排休息或服用暈船藥物，不要勉強(qiáng)工作，以避免因頭暈而發(fā)生墜海事故。如風(fēng)力較大有可能造成測量事故，應(yīng)及時把現(xiàn)場情況報(bào)告給現(xiàn)場負(fù)責(zé)教師。此外，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中保持通信暢通。

結(jié)語

根據(jù)海洋工程與技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案的總體規(guī)劃，讓學(xué)生初步掌握具體的地形高程、波浪、水位、流速、含沙量等環(huán)境要素的測量方法，使學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)觀測、處理及科學(xué)問題分析等，培養(yǎng)學(xué)生從事野外工作的綜合實(shí)踐能力，提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。本文分別從實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的必要性、方案的總體設(shè)置、實(shí)習(xí)的管理和注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行闡述，并總結(jié)得出以探索性、實(shí)踐性、綜合性為導(dǎo)向的海洋工程與技術(shù)專業(yè)實(shí)習(xí)創(chuàng)新模式，為工科類實(shí)習(xí)設(shè)置提供參考。

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Exploration on the Exploratory， Practical and Comprehensive Practice Model： Taking the Marine Engineering and Technology Major as an Example

CAI Hua-yang， ZHANG Ping， OU Su-ying

（School of Marine Engineering and Technology， Sun Yat-sen University， Zhuhai，

Guangdong， 519082， China）

Abstract： Practice teaching of engineering majors is an essential part to foster the professional quality and comprehensive ability for undergraduate students. In this study， on the basis of the general guidelines of undergraduate training program of marine engineering and technology major， this paper systematically discusses the necessity of practice teaching， the scheme setting， the practice management， and the issues needing attention and so on. It proposes an exploratory， practical and comprehensive practice mode for marine engineering and technology major， which can deepen students understanding of marine basic Physics， cultivate and improve their ability to combine theory and practice， and lay a foundation for improving students scientific research level. In addition， this new and creative mode can provide reference for the practice teaching setting of other engineering majors.

Key words： practice teaching; marine engineering and technology; practice program; professional quality; comprehensive ability