shugao012的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/shugao012

博文

通识课程《海洋与人类社会》初探

已有 5439 次阅读 2015-1-28 18:09 |个人分类:本科教学与人才培养|系统分类:教学心得

通识课最主要的目的是帮助学生尽快进入研究领域。为此,要让学生知晓学术环境的基本特点。如果把通识课的功能定位在知识普及、扩宽知识面、活跃学习气氛,则是很大的误区。此类举措已经不少,再以通识课投入大量时间、精力、经费,是在是太奢侈了。通识课的设计首先是要对知识体系进行分类,把“做学问”按照共性进行划分,每一个类型具有其独特的核心理念,如科技领域可分为基础科学、生命与医学科学、地球与环境科学、工程技术等类型。其次,每个类型构成一个模块,每个模块有若干们课程,它们传递共同的核心理念,其差异只是研究对象的不同。最后,要组件一支高水平的教师队伍来建设每一门课程,他们针对不同专业的学生提出并实施可行的教学措施,落实模块所规定的使命,准确地传达本门课程的知识要点。经过一段时间积累,创作出通识课教材。在以下的发言中,将以《海洋与人类社会》为例(1),具体讨论上述几点是如何落实到一门课程之中的。

1)地球与环境科学通识课程的定位与目标

通识课是分门别类的,每一种类型都有其功能定位,综合起来达到对人类知识进行全面传达的目的,使学生会系统性地学习和掌握学科体系的方法。要指出的是,整个教育体系涉及的课程是大量的,通识课不可能也没有必要面面俱到。关键是要给学生一个核心的框架,学生只要从每一类型中选择12门课就可以达到目的了。那么通过地学通识课,学生应掌握哪些核心理念呢?总结起来主要有以下四点。

第一是了解地学的时间尺度。地球已经存在了几十亿年,它从哪里来,到哪里去,为何以它特定方向运行,要回答这些问题,必须要学会在10-7109 yr时间尺度上看待问题。在这个意义上,地学有如文科中的历史学,只是时间尺度更宽。

第二是地球上各种现象的空间尺度。地球的半径有6400 km,这是它的最大空间尺度,而如果要考虑天体间相互作用,如潮汐作用,则还要扩展到太阳系,从距地现象到恒星尺度,如果没有空间尺度概念,对于各种地学现象及其意义就难以理解。

第三是系统的复杂性。一个系统的行为通常是由系统与与外界的能量、物质交换及内部循环决定的,地球系统也不例外;但是与一般社会生活中所涉及的系统相比,地球系统具有影响因素多、且因素间相互作用复杂的特点,因此地球科学研究的不确定性比其他科学要大一些,系统行为的多解性是这一特点的表现之一。

最后,野外工作在地球科学中具有独特的作用。由于所涉及的因素多,因此地学现象通常不能以判决性实验来解释,而要更多地依靠现场观测和采样来获得研究的线索,然后根据所得的线索,结合已有的知识体系来寻找答案,再此过程中往往伴随着对原有理论的质疑。旧理论往往难以解决新问题,所以地学的进步在很大程度上决定于野外工作的质量。

2)《海洋与人类社会》课程设计

作为一门地学通识课,海洋课程当然要贯穿基本的理念和目标。它要以海洋为载体,介绍地球科学基本方法论,也就是说,用各种海洋现象及其研究来说明时间尺度、空间尺度、系统概念和现场工作的重要性。学生学习了课程之后,应该建立起地球科学的核心理念了。在这个总体框架下,也要重视海洋科学的重要知识点和理论体系,毕竟学生之所以选修这门课,是为了了解这个领域的基本情况的。因此,在进行课程设计时,是以海洋科学的核心课程《海洋科学导论》的知识体系为蓝本的。海洋科学是高度交叉的,含有许多个研究方法迥异的分支学科。因此导论的要点是以海洋系统行为为主线,把物理海洋学、海洋地质学、海洋化学、海洋生物学等学科的知识融为一体,形成关于海洋的总体概念。至于许多具体的科学问题和研究方向,则会在后续的学习中以多门课程详细讲授。按照这一要求,《海洋与人类社会》也要系统讲授基本概念,使学生接触系统化的知识。根据多学科交叉的特点,对海洋科学的主要分支学科的要点都要叙述,加以引言部分对学科整体框架的介绍,总共占据了讲座时间的大约二分之一。在另一部分课时,着重介绍海洋科学的各个应用领域,如资源环境和生态问题、海洋经济与社会发展、海洋科学与海权的关系、国际海洋法公约等,这些贴近社会生活的内容是必不可少的,尽管在《海洋科学导论》中经常是简化的。应注意的是,海洋科学专业的学生有许多后续课程,而通识课的学生可能只上这一门课。将科学知识与应用相结合,从而得知一门科学有什么用,这也是许多学生选修这门课程的动机之一,作为课程内容之一,海洋科学研究方法也是重点讲述的,目的是通过对方法的强调,使学生可以做到对地球科学其他分支的举一反三,今后对地球科学的各方面内容就不会有陌生感了。

3)《海洋与人类社会》授课方式

如何达到本课程的目的是一个复杂的问题。海洋科学的学生已有专业背景,并且对所学的课程事先有所了解,从教师这方面来说,学生已有什么基础,预备知识的情况如何,也是较为清楚地,所以授课内容的组织相对简单一些,通识课的学生则不同,他们来自多个院系,先前的基础参差不齐,因此,难以预设一个确定的起点。作为对通识课的初步探索,本课程把起点定在中学课程的水平上,每一个概念、术语都是从头讲起。在这种情况下,因课时的限制,系统性地讲授海洋科学是难以做到的,所以我们采用了主题式模式,即每次上课讲一个主题,这样共有十多个主题,每个主题均设法强调地学特点和若干知识点,而各个主题合起来则形成基本知识体系。

在具体讲授中我们注意一下几点:第一,把时空尺度和知识点融入课程内容,例如全新世海面变化涉及千年时间尺度,而从海洋鱼类到陆上哺乳动物的演化涉及亿年尺度,这些都是较难掌握的。为此,我们以引言部分的海洋与人类社会的渊源内容为切入点,首先讲述人类文明加速发展与全新世海面变化事件的同步性,以及同步性的机理,在阐述人类社会发展与环境变化关系的同时,加入了海面变化及其研究方法的介绍,继而转向人类更早的与海洋的联系,即哺乳类的祖先要追踪到海洋鱼类。这样,既紧扣渊源这个主题,又阐述了时间尺度和海面变化、海洋古生物等知识点。

第二,在实际应用上阐述基本概念,如全球铁矿的分布问题,学生们都知道我国是炼钢大国,而高品位的铁矿石要从澳大利亚等国进口。因此,可以把铁矿的分布与早期海洋演化中的铁矿形成事件联系起来,并解释为何富矿大多产出于地盾环境,这加深了学生们关于古海洋学知识有助于铁矿勘探的印象。

第三,应用海洋科学知识作热点问题的解读,例如气候变化问题。在长时间尺度上,气候受控于热能总量和地球系统内部的热量平衡格局,而海洋在这两方面均有重要影响。在解释这些影响时,必然涉及海水热容量、海面热量平衡、大洋环流、大气海洋界面碳通量、海洋生物碳泵、海洋碳循环等内容,这些知识点也就能够有机地融入讲课内容之中。

当然,主题式讲授并不是忽视知识的系统化,在本课程中我们要求学生通过一定量的文献阅读,结合课堂内容,形成他们自己的知识体系。为了帮助他们做到这一点,采取了三种方式:一是给学生提供重要文献,鼓励他们进行课外阅读;二是在讲课中经常提到概念和理论的历史发展及相关科学家的贡献,从而激发起学生对科学史的关注和兴趣,使他们能够通过钻研弄清概念和理论的来龙去脉;三是采取有助于学生自学的考试方法,培养他们的刻画特征、比较异同、分析问题、讨论逻辑关系和现有理论局限性等方面的能力。

4)关于本课程成效的展望

以上设计的思路是否可行、成效如何还有待于未来的实施结果。从20122013年两次授课的情况来看,我们有如下的初步观察结果。首先,各院系的学生对本课程有较高的学习热情,每学年都有200多人报名,有的同学到课堂询问是否可以增加报名额度。大家认真听课,提了不少问题,对课后提供的PPT材料也很感兴趣。

其次,对本课程有不少学生发来电子邮件,进行了他们的评价,也提出了进一步改进的建议,如有的同学认为本课程对他们了解地球科学的帮助很大,过去对地学的了解很不够,如果低年级就学习这门课,还有可能投身于地学,以地学研究作为自己的学术生涯,在建议方面则有组织实习、出版教程等。

最后我们也注意到,一部分学生也存在着从本课程获得营养学分的想法,他们写作课程论文不够认真,格式、内容还不太符合要求。从考试情况看,部分学生的课外阅读量太小,没有抓住学习的要点。今后,我们将从《海洋与人类社会》的教材编写入手,提高授课质量,建设一门高水平的通识课,使学生们的学习热情得到回报。


(1)注:《海洋与人类社会》是南京大学通识课,主讲教师为高抒、杨旸、高建华、张继才。




https://blog.sciencenet.cn/blog-2336082-863555.html

上一篇:实现数据共享是一个管理问题
下一篇:不可行的建议书
收藏 IP: 114.212.120.*| 热度|

5 吕洪波 陈昌春 姜进举 梅志平 文杨

该博文允许实名用户评论 评论 (1 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-25 02:41

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部