淺談幾種美國物理海洋學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)模式

胡松 劉浩 康鴻軒

摘要：隨著國力發(fā)展不斷加速，海洋職業(yè)教育需求日益增長。本文介紹美國海洋科學(xué)教育概況和物理海洋學(xué)本科專業(yè)狀況，分析和探討美國幾所學(xué)校物理海洋學(xué)本科專業(yè)的課程設(shè)置特點，并對新穎的“物理和物理海洋學(xué)”學(xué)位進(jìn)行了探討。借此，為我國海洋職業(yè)教育提供可以借鑒的課程體系和培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：物理海洋學(xué)；海洋職業(yè)教育

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0263-03

美國早期建立的海洋實驗室常常面向海洋生物和漁業(yè)研究，1905年建立了美國第一個海洋研究所斯庫利普斯海洋研究所，1919年華盛頓大學(xué)建立了漁業(yè)學(xué)院。在美蘇爭霸的上世紀(jì)60年代及以后，美國海洋科學(xué)得到了飛速發(fā)展，海洋研究所不斷涌現(xiàn)，沿海多個高校成立了海洋院系[1]。在這個過程中，美國海洋高等教育在培養(yǎng)海洋人才、開發(fā)和利用海洋資源、維護(hù)和開拓海洋權(quán)益方面發(fā)揮了重要作用。海洋類工作對實踐要求較高，因此在職業(yè)教育方面有許多函待研究的問題。

海洋學(xué)通常分為物理海洋學(xué)、生物海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)和地質(zhì)海洋學(xué)。物理海洋學(xué)從物理的角度來研究海洋現(xiàn)象，特別是海水的物理性質(zhì)和運動規(guī)律，主要包括溫鹽分布、海氣相互作用、海流、海浪、潮汐等內(nèi)容[2]。物理海洋學(xué)通常是海洋學(xué)的核心課程之一，在各種海洋學(xué)專業(yè)中占重要地位，一般院校的海洋類課程規(guī)劃中都要考慮開設(shè)物理海洋學(xué)課程，但國內(nèi)對美國物理海洋學(xué)本科專業(yè)設(shè)置的教育情況介紹相對較少。

本文主要圍繞美國物理海洋學(xué)本科教育這個重點，分析了其本科專業(yè)概況，探討了幾所大學(xué)既有特色又存在一定普遍性的本科專業(yè)課程設(shè)置，并介紹了較為新穎的“物理和物理海洋學(xué)”專業(yè)，利用這些美國院校的課程設(shè)置經(jīng)驗為我國未來的海洋類職業(yè)教育提供借鑒。

一、美國物理海洋學(xué)本科專業(yè)概況

21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋的開發(fā)與管理需要大量的海洋人才，因此如何培養(yǎng)高素質(zhì)的海洋人才是我國能否從海洋大國變?yōu)楹Ｑ髲?qiáng)國的關(guān)鍵點之一。美國目前在海洋學(xué)研究方面屬于發(fā)達(dá)水平，海洋研究單位和高等院校林立，培養(yǎng)的海洋人才也較多。因此，研究美國海洋教育方法對我國開發(fā)和管理海洋、發(fā)展海洋事業(yè)有借鑒意義。

美國版圖東西兩側(cè)都沿海，涉及海洋研究的院校分布廣泛，根據(jù)當(dāng)?shù)睾蛧业牟煌枨螅袀?cè)重漁業(yè)和生態(tài)資源的院校，有側(cè)重海洋運輸?shù)鹊暮Ｊ略盒＃灿袀?cè)重研究自然科學(xué)的院校，即使在內(nèi)陸地區(qū)也有部分高校涉及造船等機(jī)械類涉海專業(yè)（圖1）。

在美國教育統(tǒng)計中心的專業(yè)劃分中，美國高校學(xué)位中海洋學(xué)專業(yè)主要有兩種，一種是海洋學(xué)（oceanography），屬于自然科學(xué)類，主要包括物理海洋學(xué)和化學(xué)海洋學(xué)。另一種是海洋科學(xué)（marine sciences），可以側(cè)重物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)，但絕大多數(shù)高校以側(cè)重生物為主。筆者曾根據(jù)2008年美國畢業(yè)生數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，美國海洋科學(xué)教育分布極不均勻，本科學(xué)生主要以海洋生物和生物海洋學(xué)專業(yè)為主，而物理和化學(xué)海洋學(xué)相對較少[3]。

根據(jù)2011-2012年美國畢業(yè)生數(shù)據(jù)，筆者進(jìn)行了不完全統(tǒng)計，結(jié)果表明自然類（物理和化學(xué)海洋學(xué)）2012年本科畢業(yè)總?cè)藬?shù)為221人，碩士畢業(yè)人數(shù)為159人，博士畢業(yè)人數(shù)為142人，比重分別為42%、31%和27%。在本科畢業(yè)人數(shù)中，不少畢業(yè)生來自兩所軍校：美國海軍學(xué)院和美國海岸警衛(wèi)隊學(xué)院。排名第三的則是老牌海洋學(xué)高校華盛頓大學(xué)。

二、本科專業(yè)課程設(shè)置——以美國海岸警衛(wèi)學(xué)院和華盛頓大學(xué)為例

美國海岸警衛(wèi)學(xué)院創(chuàng)建于1876年，致力于培養(yǎng)海岸警衛(wèi)隊軍官，因此在教學(xué)特色上有體育和軍訓(xùn)的特殊要求。目前，該學(xué)院有工程、人文、管理、數(shù)學(xué)、理科、海事、戰(zhàn)略等系，其中理科系開設(shè)了海洋和環(huán)境科學(xué)專業(yè)，下面又細(xì)分化學(xué)、海洋科學(xué)、物理三個專業(yè)方向。對于細(xì)化的物理方向，專業(yè)選修課有近海海洋學(xué)、海洋環(huán)流、海洋動力學(xué)等。雖然是理科學(xué)位，但是課程設(shè)置以培養(yǎng)職業(yè)特色的航海軍人為目標(biāo)，重點課程是航海學(xué)、體育，專業(yè)課程包括氣象學(xué)、物理海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、海洋生物學(xué)等主干課程，特色課程包括美國歷史、經(jīng)濟(jì)學(xué)、美國政府等人文學(xué)科。其學(xué)校的課程設(shè)置充分體現(xiàn)了海軍職業(yè)的特殊要求，在體育方面要求嚴(yán)格，在實踐方面要求學(xué)員必須在海上航行一至兩年以上。

華盛頓大學(xué)創(chuàng)建于1861年，是美國第一個建立漁業(yè)系的學(xué)校，也是最早建立海洋系的幾所學(xué)校之一，其海洋學(xué)院具有較強(qiáng)的研究生規(guī)模。本科海洋學(xué)專業(yè)有生物海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、海洋地質(zhì)和地球物理、物理海洋學(xué)四個方向。理學(xué)學(xué)士學(xué)位需修滿180個學(xué)分，其中海洋學(xué)占23%、理科基礎(chǔ)課占31%、理科高級課占11%、其他課程占35%。海洋學(xué)課程包括海洋學(xué)導(dǎo)論、海洋環(huán)流、海洋調(diào)查導(dǎo)論、化學(xué)海洋學(xué)、海洋地質(zhì)和地球物理、海洋學(xué)物理過程、生物海洋學(xué)、海洋觀測實驗設(shè)計、海洋數(shù)據(jù)分析等課程。理科基礎(chǔ)課包括數(shù)學(xué)、物理、生物、地質(zhì)和化學(xué)。對于物理海洋學(xué)專業(yè)本科而言，理科高級課則包括大氣科學(xué)導(dǎo)論、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法、微分方程、線性代數(shù)、高等微積分、數(shù)理統(tǒng)計與概率論、熱力學(xué)、數(shù)理方程等數(shù)理課程。表1為2013年該校物理海洋學(xué)專業(yè)的典型課程設(shè)置。

由上述課程設(shè)置可見，不同于軍校的職業(yè)特殊教育模式，綜合性大學(xué)華盛頓大學(xué)具有非常強(qiáng)且全面的學(xué)科基礎(chǔ)，因此能夠開設(shè)許多數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地學(xué)等方面的理科基礎(chǔ)課程，即使在第三學(xué)年和第四學(xué)年，也各要求學(xué)生修滿10學(xué)分理科高級課。因此，它的課程設(shè)置體現(xiàn)在突出數(shù)學(xué)和物理的深度和寬度，同時借助自身較強(qiáng)的海洋學(xué)學(xué)術(shù)研究實力，為本科生開設(shè)全面的海洋學(xué)課程，主要為培養(yǎng)高層次的研究型人才打基礎(chǔ)。

三、以傳統(tǒng)物理系課程為主的新穎物理與物理海洋學(xué)專業(yè)

近年來美國高校出現(xiàn)了一種極具特色的新穎辦學(xué)方法，稱之為“物理和物理海洋學(xué)（Physics and Physical Oceanography）”學(xué)士學(xué)位。目前，在全美國只有兩所大學(xué)開辦此類專業(yè)，第一個是羅德島大學(xué)，地處美國東北部，有較強(qiáng)的海洋研究生院。另一個是北卡大學(xué)威爾明頓分校，開設(shè)于2010年。這是美國物理海洋學(xué)本科教育的最新動態(tài)。

雖然羅德島大學(xué)具有相當(dāng)強(qiáng)的海洋研究生院，但是它并沒有開設(shè)獨立的物理海洋學(xué)本科專業(yè)，而是利用物理系，借助海洋研究生院，開辦了具有特色的“物理和物理海洋學(xué)”專業(yè)。表2為2013年該專業(yè)的課程設(shè)置樣例。

由課程設(shè)置可見，與華盛頓大學(xué)側(cè)重海洋學(xué)的培養(yǎng)不同，羅德島大學(xué)的課程設(shè)置更側(cè)重于傳統(tǒng)的物理學(xué)教育，提供完整的物理和數(shù)學(xué)課程，涵蓋了幾乎所有的傳統(tǒng)物理系課程，如經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)、量子力學(xué)等，在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生選修研究生院開設(shè)的海洋學(xué)課程，具備初步的海洋學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)生在本科畢業(yè)之后，既可以繼續(xù)從事傳統(tǒng)物理學(xué)，也可以轉(zhuǎn)向海洋學(xué)進(jìn)行專業(yè)的物理海洋學(xué)研究。

北卡大學(xué)威爾明頓分校的專業(yè)辦學(xué)方法類似羅德島大學(xué)，在傳統(tǒng)的物理系課程之外，提供流體力學(xué)、全球氣候變化、物理海洋學(xué)、海洋調(diào)查方法、地球流體動力學(xué)、海洋環(huán)流、近海和河口動力學(xué)等課程供高年級學(xué)生選修。學(xué)生通常可以獲得普通的物理學(xué)位，但是如果對物理海洋感興趣并有機(jī)會進(jìn)一步攻讀更高學(xué)位，可以通過在高年級選修一些物理海洋學(xué)課程，或鼓勵參與教授的海洋學(xué)研究實踐，獲得“物理和物理海洋學(xué)”本科學(xué)位。該校的物理系屬于美國典型的小規(guī)模辦學(xué)，每年畢業(yè)人數(shù)在10人左右，通過選課機(jī)制，讓學(xué)生在大三、大四等高年級階段根據(jù)自己的興趣和愛好決定未來的職業(yè)發(fā)展道路，其靈活機(jī)動的模式值得進(jìn)一步研究和探討。

四、小結(jié)

培養(yǎng)海洋人才是現(xiàn)階段國內(nèi)各高校共同面臨的問題，建設(shè)專業(yè)和培養(yǎng)人才要適應(yīng)社會需要。美國物理海洋學(xué)本科人才培養(yǎng)以職業(yè)特色和沿海普通高校為主。華盛頓大學(xué)作為傳統(tǒng)方法的代表，開辦科目齊全的物理海洋學(xué)、生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)、和化學(xué)海洋學(xué)等方向的綜合性海洋專業(yè)。對于一些物理學(xué)科較強(qiáng)海洋特色較弱的高校，例如北卡大學(xué)威爾明頓分校，則采用較為靈活的方法，考慮與就近的海洋研究所聯(lián)合辦學(xué)，結(jié)合研究所的研究員力量和實踐機(jī)會，開設(shè)類似“物理和物理海洋學(xué)”這樣的專業(yè)，本科以傳統(tǒng)物理系課程體系為主，海洋研究院所開設(shè)海洋專業(yè)選修課程，讓學(xué)生在本科高年級階段接觸海洋科技，在后續(xù)研究生階段可以選擇走物理海洋學(xué)或者純物理學(xué)的道路，這也是近幾年美國較為新穎和少見的一種辦學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]張繼先.美國海洋科學(xué)發(fā)展的歷史概況[J].海洋科技資料，1978，（3）.

[2]劉浩，胡松.物理海洋學(xué)教學(xué)的思考[J].教育教學(xué)論壇，2013，（24）.

[3]胡松，劉慧，李勇攀.美國海洋科學(xué)教育概況分析[J].海洋開發(fā)與管理，2012，（29）.