“海洋化学”课程体系的构建与思考

“海洋化学”课程体系的构建与思考
徐秀丽;刘宝林;方芳
【摘要】“海洋化学”课程是海洋科学专业本科教学中重要课程,海洋化学知识是培养海洋类人才必备的基础知识之一.笔者借鉴中国地质大学(北京)海洋学院及其他高校的“海洋化学”本科生课程的教学经验,结合中国地质大学(北京)作为地质院校的特色以及海洋学院海洋科学专业地质背景的具体情况,对“海洋化学”课程的教学内容、教学方式和课时分配等做了合理调整,完善了理论教学和实验教学课程体系.
【期刊名称】《中国地质教育》
【年(卷),期】2019(028)001
【总页数】3页(P50-52)
【关键词】海洋化学;课程体系;理论教学;实验教学
【作者】徐秀丽;刘宝林;方芳
【作者单位】中国地质大学(北京)海洋学院,北京 100083;中国地质大学(北京)海洋学院,北京 100083;中国地质大学(北京)海洋学院,北京 100083
【正文语种】中文
【中图分类】G642
“海洋化学”课程在中国地质大学（北京）海洋学院2004年建院之初设立，已经开课10多年，属于必修的专业基础课程。

根据学院的实际情况、教改课时压缩的
新形势和专业特点对本课程的实际要求，目前开课学时从最初设立的80学时调整为48学时，其中理论课24学时，实验课24学时。

一、“海洋化学”课程体系构建和调整背景
构建合理科学的“海洋化学”课程体系，首先要从课程本身的学科特点出发。

海洋化学也称化学海洋学，是海洋科学的一个重要分支，其内容广泛且复杂，与海洋生物、海洋地质和海洋物理等有密切关系，是海洋科学的四大基础学科之一，是交叉性、渗透性很强的一门课程。

海洋化学是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，研究海洋化学资源在开发利用中所涉及化学问题的科学[1]。

“海洋化学”课程通过课堂讲授和实验操作，使学生掌握海洋化学的基础知识、基本概念和基本理论，以及海洋化学中常用研究方法和实验方法等，培养学生合理运用化学思维方法和理论技术手段尝试解决发生在海洋环境中与化学相关的实际问题的能力。

其次，构建合理科学的“海洋化学”课程体系必须考虑国家目前的学科发展和科研现实情况。

面对当今世界海洋科学高新技术的飞速发展和海洋科学人才素质与能力要求的日益提高，迫切需要加强海洋科学学科教育以及培养大批综合交叉学科的创新型人才。

海洋科学是一个多系统、多学科交叉的综合性学科体系。

一方面海洋科学吸收其他学科的先进成果推动学科体系发展，另一方面不断与其他学科交叉、融合产生新学科和新的研究方向。

海洋科学的发展对海洋科学教育的发展和人才的培养提出了挑战，我国需要有参与海洋科学发展研究的各类人才[2]。

所以我们要在“海洋化学”课程中，注重培养海洋科学专业本科生实践和创新能力，培养复合型人才。

最后，构建“海洋化学”课程体系，要从学校和学院的实际出发。

本课程开课在中国地质大学（北京）海洋学院，要充分考虑学校的具体情况以及学院的教学对象特点，“海洋化学”课程主要针对海洋科学专业高年级本科生，同时教学对象具有深
厚地质学基础知识的显著特点，与本课程相关的先修课程相对较少，仅有“大学化学”“海洋科学导论”以及“海洋科学概论”等。

本课程属方向性课程，为海洋科学专业的主干课程，具有很强的理论性和实践性。

并且本课程在2016年教学大纲中进行调整，课时大幅缩减，从开课之初的80学时，调整为2011年的64学时，直到2016年再次缩减为48学时，10年时间总课时量缩减了40%。

考虑“海洋
科学”教学大纲和培养方案的要求，对学生培养要强调基础扎实、知识面宽，培养学生的实践和创新能力，以适应学生去向的多元性。

二、“海洋化学”课程体系的构建和调整
我们对国内外海洋院校和具有相关课程的学院进行调研[3-5]，借鉴他人及本学院
开课十年来的经验[6]，根据中国地质大学（北京）海洋学院已有的师资力量和实
验设施，积极构建和调整课程体系，主要体现在理论课教学和实验课教学两个方面，具体教学内容和方法如下。

1.理论课教学
理论课教学即课堂教学，目前中国地质大学（北京）海洋学院“海洋化学”理论课教学学时为24个学时，8个章节，使用的教材为2009年海洋出版社出版的厦门
大学陈敏编著的《化学海洋学》，同时参考2004年由中国海洋大学出版社出版的张正斌等编著的《海洋化学》。

这两本教材知识全面，结构合理，适合我院本科生的专业特点，二者相互补充。

我们在教学过程中，结合学生专业特点和学院知识结构的侧重点，适当补充一些海洋化学方面的最新研究成果和当前遇到的海洋化学问题，引导学生理论结合实际，将所学内容与当前社会发展实际相结合，所学书本知识能应用到具体实际问题之中，这样调动了学生的学习积极性和学习兴趣。

课程主要分为8章，分别为第1章绪论，第2章海洋的化学组成，第3章海水中
的常量元素，第4章海水中的微量元素，第5章海水中的营养元素，第6章海洋
中的有机物，第7章海水中的溶解气体，第8章海洋同位素化学。

通过8章24个
学时，使得学生系统掌握海洋化学的基础知识及相关应用。

整个课程的教学内容及安排见表1。

由于课程学时缩减，教学时间有限，删减了原来教学内容中3个章节：海洋界面化学、海洋颗粒物化学和海洋沉积物化学，调整给“海洋地球化学”课程，这样减轻了“海洋化学”课程的教学压力，同时这3章内容符合“海洋地球化学”课程的体系，能保证学生取得更好的学习效果。

表1 “海洋化学”理论教学体系和教学内容教学章节章节名称教学方式教学学时教学内容1绪论课堂讲授，多媒体 2学时系统介绍海洋化学的发展简史，海洋化学研究的内容与理论体系及其在国民经济发展中的作用2 海洋的化学组成课堂讲授，多媒体 2学时海水的化学组成，海水中化学成分的分类方案、海水中元素逗留时间的基本概念，以及影响海水化学组成的因素，海水中元素的分布3 海水中的常量元素课堂讲授，小组讨论 4学时海水中常量元素的种类及其海洋化学基本规律，以及盐度、氯度等基本概念，海水常量元素的综合利用和海水中常量元素的实验测定方法4 海水中的微量元素课堂讲授，小组讨论 4学时海水中微量元素的分类、含量和分布特征，海洋中重金属的生物地球化学作用以及重金属的污染与对策5 海水中的营养元素课堂讲授，小组讨论 4学时海水中营养盐的构成与循环，海洋中氮和磷的存在形态、循环过程及分布特征，以及营养元素的实验测定方法6 海洋中的有机物课堂讲授，小组讨论 4学时海水中有机物的来源、含量与分布，海水中有机物的主要组成及性质，以及海水中有机物的实验测定方法7 海水中的溶解气体课堂讲授，多媒体 2学时大气的化学组成以及气体在海水中的溶解度，海洋中的酸碱作用，海水中溶解氧的分布规律及其影响因素，以及海水中溶解氧的实验测定方法8 海洋同位素化学课堂讲授，多媒体 2学时同位素的基本概念以及海水中放射性同位素和稳定同位素的主要来源和基本原理，同位素在海洋科学研究中的应用
课程的教学方式采用多媒体教学和课堂讨论相结合，适当安排小组讨论和声像演播，吸引学生兴趣，调动学生主动学习的积极性和学习兴趣。

在授课过程中要注意引入生动有趣的实际问题，引导学生带着问题进行授课教学内容的学习，并尝试利用学到的知识解决实际问题，这样有助于激发学生的学习兴趣，并达到良好的教学效果。

每次课前帮助学生回顾上次课程讲授的内容，并做好当次课程的衔接工作，顺利过渡，同时避免边学边忘的情况发生。

在教学内容中给学生补充一些课本之外的知识，例如刚刚发生的或者正在发生的海洋大事件等，开阔学生的视野，树立海洋大局观和“大海洋”概念。

章节结束的时候，布置一些思考题或者科研中遇到的实际问题，引导学生查阅文献，展开讨论，灵活运用学到的知识解决实际问题，这样有助于学生对所学知识全面的理解和掌握，同时关注本课程和当今科研的最新进展。

这样灵活的教学方式，在目前课时缩减的情况下，能充分调动学生的学习积极性。

利用课下时间，学生自主学习，通过文献调研，分析资料，针对科学问题，尝试探讨解决方案和提出自己的观点，避免了墨守成规、被动接受，引导学生活学活用，学以致用，达到本课程的最终教学目的。

2.实验课教学
随着2016年教学大纲的调整，“海洋化学”课程总学时大幅缩减，课程的安排遇到困难，考虑到“海洋化学”课程作为本科生必修课的特点，它是一门注重实验性、操作性的课程，实验课教学与理论课教学相辅相成、密不可分，海洋化学实验课程是整个教学环节中的重要的一环，是维系理论与实践不可或缺的纽带。

实验课教学效果的优劣及学生动手能力的培养，不仅能体现学生对该学科方向的掌握情况，也是检验实际的理论课教学效果的必要方式。

所以本课程的实验教学在克服总学时少的困难，保证实验课为24学时，让学生尽可能多地接触动手实验。

在精选实验教学内容时，使学生在实验室接触较多的反应类型和操作技术，尽量使学生多接触新的仪器、新操作。

虽然实验室条件有限，但尽量通过接触海洋化学实
验，高标准、严要求，夯实后续课程的基础。

本课程在实验教学环节包括6个实
验内容（表2），所用教材为自编海洋化学实验讲义。

在实验教学过程中，学生通过课前预习，撰写实验报告，对所做实验做到心中有数，并在实验课开始前，教师检查预习实验报告的撰写，教师讲解过程中，对学生进行提问并引导动手之前思考可能遇到的问题。

实验过程中，学生亲自动手、认真观察、记录实验数据，总结分析数据并得出初步结果，完成实验过程的观察、记录、解释和总结等整个实验教学过程的训练步骤，最大限度地培养学生思维方法、创新能力以及发现问题并解决问题等科研能力。

在实验教学过程中，注意将理论课教学与实验课教学互相结合与补充，使海洋科学的理论知识与学生的实验能力相互强化促进，以实现较为良好的理论带动实践、实践提升理论的实验课程教学效果[7]。

表2 “海洋化学”实验教学体系实验序号实验内容实验方式实验学时1 海水密度、盐度、pH的测定教师指导，学生操作 4学时2 海水中氯离子含量的测定教师指导，学生操作 4学时3 海水中总铬的测定教师指导，学生操作 4学时4 海水中无机磷的测定教师指导，学生操作 4学时5 海水中溶解氧的测定教师指导，学生操作 4学时6 海洋沉积物中有机质的测定教师指导，学生操作 4学时合计 24
学时
三、结语
海洋科学是新兴的具有融合性和交叉性的学科，充满了无限生命力，不少新观点和新理论会随着研究的深入而不断完善和更新，“海洋化学”课程体系的构建和调整一定要尊重和符合海洋科学的特点。

“海洋化学”课程要做到对学生进行专业基础培养，掌握扎实宽广的基础理论和系统的专门知识，夯实海洋科学必备的基础知识。

同时要做到对学生进行实践能力和创新能力的培养，建设创新性海洋人才培养的课程体系，改革教学方法，强调经典的、传统的海洋科学研究方法与现代技术的有机结合，设计合理的海洋化学实验教学环节，培养学生的实践能力。

传统教学过程中，
往往只讲经典的、成熟的知识，对新发展的、有争议的不涉及。

这使学生产生了一个误解，认为这些知识已很完备，没有什么可创新的，实际远非如此。

本课程教学内容联系紧密并且关注科学前沿，关注最新的海洋环境污染案例、海水淡化发展情况、海洋化工及海洋药物研究进展，给同学们营造了一个互动的课堂环境，培养大学生树立科学的人生观、就业观和发展观，充分顺应国家海洋事业发展的方向，培养学生科学研究的思维方法、科学研究能力和创新素质，大力培养大批适应海洋科技发展需要的创新性人才。

这是“海洋化学”课程不断调整和完善的目的，也是“海洋化学”课程最终的教学目标。

参考文献：
【相关文献】
[1] 陈敏.化学海洋学[M]. 北京：海洋出版社，2009：3.
[2] 李铁，杨桂朋，毕彩丰，等. 海洋化学国家理科基地特色课程体系建设[J].大学化学，2011，26(1)：31-34.
[3] 孙伟，胡孔诚，王宇靖，等.海洋化学综合开放性实验教学体系的构建与应用[J].化工高等教育，2008，103(5)：73-75.
[4] 郑爱榕，陈清花，陈慈美. 开设海洋化学综合性设计性教学实验的探索[J].实验室研究与探索，2001，20(1)：18-19.
[5] 阎菊，王修林，张龙军. 建设海洋化学基地专业，促进海洋科学事业发展[J].海岸工程，2003，22(3)：81-86.
[6] 徐秀丽，刘宝林，杨娟.海洋化学课程建设与改革初探[J].科技创新导报，2013，10(26)：169.
[7] 彭诗云，孔德明.海洋化学实验教学实践与创新探索[J].科技创新导报，2017，14(8)：177-178.。