高新科技迅猛發(fā)展下的課程改革

【摘要】《海洋科學(xué)概論》是海警生長(zhǎng)警官所有專(zhuān)業(yè)的必修課程，課程教學(xué)內(nèi)容與高新科技領(lǐng)域密切相關(guān)。在當(dāng)今世界高新科技迅猛發(fā)展背景下，將高新科技知識(shí)融入課程教學(xué)，不僅可以提升課程教學(xué)質(zhì)量，也可以適應(yīng)新時(shí)期海警維權(quán)執(zhí)法需求，貫徹國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。課程改革措施具體有兩方面，一是根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)與海警維權(quán)執(zhí)法相關(guān)的高新科技特色案例庫(kù)，充實(shí)案例教學(xué)新內(nèi)容，二是運(yùn)用建模仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等手段打造高新科技特色鮮明的海洋科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，探索實(shí)踐教學(xué)新形式。為地方院校和軍事院?！逗Ｑ罂茖W(xué)概論》課程改革提供參考。

【關(guān)鍵詞】海洋科學(xué)概論|課程改革|高新科技|海警人才培養(yǎng)

《海洋科學(xué)概論》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容非常廣泛，包括海洋中的物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等基礎(chǔ)研究和海洋資源開(kāi)發(fā)利用、現(xiàn)代海洋技術(shù)、水下聲學(xué)探測(cè)、海上軍事活動(dòng)等應(yīng)用研究[1]，對(duì)培養(yǎng)能夠勝任海上維權(quán)執(zhí)法需要的海警人才具有基礎(chǔ)性作用，因此是海警學(xué)院所有本科專(zhuān)業(yè)的必修課程。當(dāng)今世界，新一輪科技革命和軍事革命加速發(fā)展[2]，世界各國(guó)都將目光聚焦于海洋，不遺余力加大海上科技投入，海洋科學(xué)研究呈現(xiàn)日新月異的發(fā)展趨勢(shì)，各類(lèi)海洋新技術(shù)層出不窮?！昂Ｑ罂茖W(xué)概論”課程也必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)高新科技發(fā)展，動(dòng)態(tài)更新課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，幫助學(xué)員了解前瞻性、引領(lǐng)性、顛覆性的海洋高新科技動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)具有國(guó)際視野和前瞻眼光的高素質(zhì)海警人才。

一、課程適應(yīng)高新科技發(fā)展的必要性

（一）貫徹海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略

2012年，黨的十八大報(bào)告首次明確提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”，為我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展確定了戰(zhàn)略目標(biāo)。2022年，黨的二十大報(bào)告再次明確提出“發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”的要求。建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)是中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重大戰(zhàn)略任務(wù)。中國(guó)海警肩負(fù)著海上維權(quán)執(zhí)法的重任，為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)提供堅(jiān)強(qiáng)的力量支撐。當(dāng)前，高新科技加速迭代升級(jí)、廣泛運(yùn)用，以人工智能技術(shù)、超級(jí)計(jì)算技術(shù)、生物增強(qiáng)技術(shù)、水中無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)為代表的新一代高新技術(shù)正逐步應(yīng)用到海洋活動(dòng)中，多元化、數(shù)字化、智能化為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)提供了新機(jī)遇，也提出了新挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)海洋高水平科技自立自強(qiáng)，要從人才基礎(chǔ)教育開(kāi)始，“海洋科學(xué)概論”課程作為海警生長(zhǎng)警官所有專(zhuān)業(yè)的科學(xué)文化通識(shí)必修課，是海警人才認(rèn)識(shí)海洋的起始點(diǎn)，通過(guò)在課程中補(bǔ)充高新科技相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)員從起跑線(xiàn)上開(kāi)始就居安思危，開(kāi)拓創(chuàng)新，將來(lái)為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

（二）適應(yīng)海警維權(quán)執(zhí)法

科學(xué)技術(shù)一直以來(lái)都是軍事發(fā)展中最活躍、最具革命性的因素。進(jìn)入新世紀(jì)，先導(dǎo)性、前沿性、顛覆性技術(shù)呈現(xiàn)“井噴式”增長(zhǎng)，海警維權(quán)執(zhí)法面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。當(dāng)前世界各國(guó)正加速推進(jìn)海警力量的現(xiàn)代化建設(shè)，加快發(fā)展人工智能、量子信息、大數(shù)據(jù)等戰(zhàn)略前沿技術(shù)，竭力把科技優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為海洋執(zhí)法管控優(yōu)勢(shì)。美國(guó)持續(xù)推進(jìn)海岸警衛(wèi)隊(duì)“深水”計(jì)劃，升級(jí)C4ISR系統(tǒng)；日本持續(xù)加大海上保安廳投入，大力發(fā)展衛(wèi)星監(jiān)視、無(wú)人機(jī)應(yīng)對(duì)手段；韓國(guó)海洋警察廳提出重點(diǎn)發(fā)展空中偵打裝備技術(shù)，等等，這使得海警維權(quán)執(zhí)法面臨新的形勢(shì)。為了培養(yǎng)具備良好的科學(xué)素養(yǎng)、文化素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的海警人才，有必要在《海洋科學(xué)概論》課程中補(bǔ)充與授課內(nèi)容相關(guān)的最新科技進(jìn)展，將邊緣計(jì)算、光計(jì)算、生物計(jì)算等先進(jìn)概念引入課堂教學(xué)，讓學(xué)員對(duì)新裝備新技術(shù)見(jiàn)之于未萌，識(shí)之于未發(fā)，把握大勢(shì)、搶占先機(jī)，直面問(wèn)題、迎難而上，肩負(fù)起時(shí)代賦予的重任，更好地適應(yīng)將來(lái)海警維權(quán)執(zhí)法過(guò)程中遇到的各種挑戰(zhàn)。

（三）提升課程教學(xué)質(zhì)量

《海洋科學(xué)概論》課程具有理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)領(lǐng)域廣、多學(xué)科交叉融合等特征[3]。學(xué)員在課堂上被動(dòng)地接受大量知識(shí)并記憶，缺乏對(duì)知識(shí)深入理解和實(shí)際應(yīng)用的機(jī)會(huì)，因此必須根據(jù)課程內(nèi)容添加相關(guān)的應(yīng)用案例，或增加實(shí)踐教學(xué)比重。目前，與海洋科學(xué)相關(guān)的高新科技知識(shí)素材豐富且層出不窮，例如，與海洋聲學(xué)、海底地形地貌、海洋調(diào)查儀器等課程內(nèi)容相關(guān)的潛艇地形匹配導(dǎo)航技術(shù)；與海洋數(shù)值模擬相關(guān)的超級(jí)計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)；與海洋生物相關(guān)的生物傳感、生物材料、生物增強(qiáng)等技術(shù)；與海洋化學(xué)相關(guān)的新型炸藥、化學(xué)傳感可穿戴技術(shù)、戰(zhàn)機(jī)隱身涂料、潛艇減震降噪涂料、艦艇防污涂料等；與海洋儀器相關(guān)的水下機(jī)器人、無(wú)人潛航器、無(wú)人水面艇、水中無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)。由于大部分高新科技尚處于研究階段，因此只能借助建模仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等手段展示，在此基礎(chǔ)上可以探索新型實(shí)踐教學(xué)模式，將海洋科學(xué)與高新科技完美融合，不僅可以提升教學(xué)質(zhì)量，還可以開(kāi)闊學(xué)員的視野，樹(shù)立正確的科學(xué)觀(guān)。

二、課程適應(yīng)高新科技發(fā)展的具體措施

（一）構(gòu)建高新科技特色課程案例庫(kù)

圍繞《海洋科學(xué)概論》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，建立高新科技案例庫(kù)，充實(shí)案例教學(xué)新內(nèi)容，是進(jìn)行課程改革的重點(diǎn)。通過(guò)引入案例，可以增強(qiáng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和積極性，幫助學(xué)員加深對(duì)教學(xué)重點(diǎn)的記憶，減輕對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的消化吸收難度。為確保適用性，在建設(shè)案例庫(kù)時(shí)我們主要把握以下原則。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，確保案例庫(kù)要有系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性。以教學(xué)內(nèi)容為中心，立足現(xiàn)狀求真務(wù)實(shí)，篩選相關(guān)高新科技案例。根據(jù)《海洋科學(xué)概論》課程特點(diǎn)，將課程分為海洋地質(zhì)、物理海洋、海洋生物、海洋化學(xué)、海洋儀器五個(gè)教學(xué)模塊，分別添加與之相關(guān)的高新科技知識(shí)。隨后對(duì)挑選的案例進(jìn)行加工，授課時(shí)按照“基礎(chǔ)知識(shí)—前沿科技—反思或展望”的知識(shí)結(jié)構(gòu)展開(kāi)，立足教學(xué)內(nèi)容，并充分發(fā)揮案例的輔助作用。二是挑選學(xué)員感興趣的案例，如熱點(diǎn)新聞或科幻電影中的一些片段等，并在課前通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查把握學(xué)員需求，課后收集反饋意見(jiàn)，了解學(xué)員興趣點(diǎn)。三是挑選與海警維權(quán)執(zhí)法相關(guān)的案例，通過(guò)定期深入基層調(diào)研了解海警現(xiàn)狀，不斷對(duì)案例庫(kù)進(jìn)行調(diào)整，打造適應(yīng)海警人才培養(yǎng)需求的高新科技特色案例庫(kù)。四是做到動(dòng)態(tài)更新，教員要研究前沿領(lǐng)域，關(guān)注新聞時(shí)事，緊盯科技之變，每學(xué)期進(jìn)行一次更新，補(bǔ)充最新案例，增添對(duì)案例新的理解和應(yīng)用，不斷豐富完善課程案例庫(kù)。

（二）建設(shè)高新科技特色教學(xué)實(shí)驗(yàn)室

根據(jù)《海洋科學(xué)概論》課程的授課內(nèi)容和人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合高新科技特點(diǎn)，綜合運(yùn)用建模仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等教育新手段，推進(jìn)信息化、智能化教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，從而完善科技賦能的教學(xué)方法，探索課程實(shí)踐教學(xué)新形式。支撐配套條件的建設(shè)主要分四個(gè)方向：一是物理海洋學(xué)教學(xué)，利用VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）設(shè)備或5D座椅等設(shè)備模擬海流、海浪、潮汐等物理現(xiàn)象，讓學(xué)員在實(shí)驗(yàn)室就能切身體驗(yàn)到海水運(yùn)動(dòng)對(duì)人員、艦艇、設(shè)備的影響；二是海洋生物教學(xué)，利用全息投影、3D打印技術(shù)、VR設(shè)備等向?qū)W員展示各類(lèi)海洋生物的立體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)捕食、生長(zhǎng)繁殖等細(xì)節(jié)，彌補(bǔ)課堂教學(xué)只能展示二維圖片、視頻的缺陷；三是海洋地質(zhì)教學(xué)，利用全息投影、電子沙盤(pán)等展示中國(guó)近海海域海底地形地貌和全球其他典型地貌，如馬里亞納海溝、大西洋中脊、南極克爾格倫海底高原等，加深學(xué)員對(duì)課程內(nèi)容的理解和記憶；四是海洋調(diào)查儀器教學(xué)，采取自我研發(fā)和外部采購(gòu)相結(jié)合的方式，在實(shí)驗(yàn)室配備與海警現(xiàn)代化裝備密切相關(guān)的信息化智能化裝備，如無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇、水下潛航器、救生機(jī)器人等，讓學(xué)員通過(guò)動(dòng)手操控直觀(guān)地理解和掌握海洋調(diào)查設(shè)備的運(yùn)作原理，提升學(xué)員創(chuàng)新精神、探索精神和創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題能力，為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化、信息化海警人才奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

《海洋科學(xué)概論》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容非常廣泛，包括海洋中的物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)、儀器等，各個(gè)領(lǐng)域都與當(dāng)前迅猛發(fā)展的高新科技密切相關(guān)，因此高新科技與《海洋科學(xué)概論》課程的有機(jī)結(jié)合符合提升課程教學(xué)質(zhì)量的需要，符合培養(yǎng)新型海警人才的需要，符合貫徹國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的需要，應(yīng)大力提倡地方院校和軍事院校推進(jìn)以高新科技為核心的《海洋科學(xué)概論》課程改革。課程在原教學(xué)計(jì)劃下適應(yīng)高新科技發(fā)展，最重要是高新科技特色案例庫(kù)的建設(shè)，挑選學(xué)員感興趣的案例，挑選與海警維權(quán)執(zhí)法相關(guān)的案例，確保案例庫(kù)有系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性，并動(dòng)態(tài)更新，不斷完善。隨后還應(yīng)該建設(shè)支撐配套條件，打造高新科技特色鮮明的海洋教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用建模仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等教育新手段更形象直觀(guān)地展示課程教學(xué)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)員具備適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的科學(xué)素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維、批判性思維和探索精神。中國(guó)軍轉(zhuǎn)民

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【基金項(xiàng)目：2024年海警學(xué)院教學(xué)成果培育預(yù)研項(xiàng)目；2024年海警學(xué)院優(yōu)秀課程培育立項(xiàng)項(xiàng)目】

（作者簡(jiǎn)介：周永遠(yuǎn)，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部助教，碩士，研究方向?yàn)楹Ｑ罂茖W(xué)概論課程教學(xué)）