海洋化學實驗教學實踐與創新探索

彭詩云++孔德明

摘 要：海洋化學實驗教學是海洋科學專業教學方向的重要組成部分，科學的實驗教學設計與實踐，為學生熟練、準確地掌握理論知識和實驗分析操作技能打下基石；為學生畢業后，進入社會從事相關的分析檢測和海洋環境類工作打好基礎。該文從課程體系、教學評價、綜合型-開放性實驗等方面實踐創新，以期實現良好的實驗教學效果，培養熟練掌握海洋科學理論知識與實踐能力的優質畢業生。

關鍵詞：海洋化學 實驗 教學 實踐 創新

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0177-02

海洋環境與資源近年來受到政府和社會的關注，海洋科學是研究海洋環境與資源問題的一個重要的學科分支。為響應我國海洋經濟建設、海洋環境與資源保護，我們應該將實踐與創新科學合理的貫穿在海洋化學實驗教學大綱中。海洋化學專業方向培養學生的目標定位是：學生在四年大學教育期間，掌握理論知識、具備熟練的實驗技能，具有從事基礎研究、實踐應用能力；具備良好的海洋科學素養的人才，能參與我國海洋事業的建設。海洋化學實驗課程是整個教學環節中的重要一環，是維系理論與實踐的“紐帶”。實驗教學效果的優劣不僅能體現學生對該方向學科的掌握情況，也是檢驗實際的理論教學效果的重要方式之一。

1 實驗課程建設

1.1 課程內容、體系建設

在大學教育四大化學基礎上，以實驗教學的一般規律為前提，科學的將四大化學基礎實驗與海洋學相融合，突出海洋特色，設計合理化、系統化、創新型的海洋化學實驗課程教學大綱。實現海洋學與基礎化學的學科交叉，培養具備創新能力、適應能力的基礎和實用的復合型人才。

海洋化學實驗主要包括海洋科學基礎實驗和海洋化學專業化實驗兩個大類，是針對我校海洋科學系教學大綱設定的海洋化學方向的一系列實驗課程。目前我們設計的海洋化學實驗課程分為基礎和專業兩個層次，基礎層次的教學面向海洋化學、海洋物理、海洋地質三個專業方向的本科生開放，專業層次的則為海洋化學專業方向本科生和研究生進一步提高的專門性實驗課程。

依照海洋科學學科教學大綱要求，開展海洋類理論課程教學，穿插進行實驗課程教學。主要開設的課程包括：海水分析化學、海洋有機化學、海洋無機化學、海洋物理化學、儀器分析等。其實驗課程涵括的知識點主要有，海水的化學組成、海水中的常量元素與微量元素、主要生源要素的生物地球化學循環、海水中的懸浮顆粒、海洋有機地球化學、海水中的離子平衡、海水中的溶解氣體、海水中二氧化碳-碳酸鹽體系等。具體開設的實驗課有，標準海水配制、海水鹽度和pH的測定、海洋水中COD的測定、海水營養鹽測定、葉綠素a的測定等。其中，部分課程面向整個海洋科學系開放，部分課程主要針對海洋化學專業學生。海洋化學專業化實驗則進一步引導學生，掌握海洋化學研究中常規調查項目的樣品采集、樣品處理與貯存、分析測試、數據分析處理的方法和原理[1]。提高其專業化的海洋環境調查技能能力，具備一定的海洋環境分析研究能力與水平。

1.2 教學隊伍建設

實驗課程教學的開展形式以承擔理論教學的教師為主導，專業實驗教學教師為輔助進行。理論教學的教師具有扎實的專業理論基礎，在其所從事的具體研究領域有豐富經驗，科研能力強、底子厚，對當前研究熱點把握深入而及時。在綜合性、研究性、創新性的實驗課程環節，結合當前研究熱點進行實驗教學，發揮了基礎實驗教學內容與當前的研究熱點相結合的優勢，有效提升整體實驗教學水準，對啟發學生的探索性、積極性起到重要作用。

隨著海洋化學學科的發展與教學方式的多樣化，如何建設優良的實驗教學團隊也是實現實驗教學改革與創新的一大探索方向。近年，我校不斷有新老師加入海洋類實驗教學的團隊。為確保實驗教學團隊教學水平的穩定并逐步提高，持續對教學團隊進行培訓提升，發展以豐富教學經驗的教師為主導，新教師現場觀摩授課的方式。相互借鑒、共同進步，使實驗教學能達到舉一反三的效果。教學團隊中不斷優選各個教學方向能力出色的教師，進行對應的實驗方向教學工作，實現教學團隊合理化、科學化、專業化的效果。

2 評判與教學

2.1 評判標準靈活

評判是海洋化學實驗教學的重要組成部分，科學的評判標準與方法為積極的引導學生參與實驗和反饋教學效果起著重要作用[2]。對于不同性質的實驗，在不偏離合理、科學的評判標準前提下，對學生的實驗成績評判應靈活變通，引導學生重視實驗過程，評判學生的標準重心從實驗結果適當轉移。在實驗課程的評價標準中引入論述性的實驗總結評價，既能體現學生通過參與實驗后獲得的實驗技能、想法與體會，也能加強學生對實驗內容的思考，激發其創新性的提升。

2.2 教學方式創新

實驗課程開展的主要模式是以理論課程為主導，期間進行實驗的穿插與訓練，在時間上把握好了理論與實踐相結合的良好時機。有機的將理論教學與實驗教學相結合，使海洋科學的理論知識與學生的實驗實踐互為補充、相互強化促進。教學的過程中突出重點難點，條理清楚，做到深入淺出，讓學生學習掌握知識與技能的過程層層遞進、逐步加深，以實現較為良好的理論帶動實踐、實踐提升理論的實驗課程教學效果。

實驗課程開展的方式方法需要不斷的適應當前海洋科學研究與創新性教學要求。實驗傳統的化學實驗內容中包括大量的驗證性實驗，學生對實驗熱情不高。尤其是基礎性、驗證性化學實驗難以收到良好的教學效果的問題，一直是實驗教學過程中需要不斷探索和創新的方向。

如何提高學生做實驗的積極性、主動性、準確性，實現良好的實驗教學效果是我們亟需解決的問題之一。不少學生馬虎對待實驗課程預習、實驗操作隨意、實驗結果不理想，對實驗過程中不規范的操作方式、實驗的細節不重視，難以意識到自身在實驗過程中存在的問題與不足。因此，如何引導學生正確、準確的開展實驗實踐，是我們在實驗教學過程中難以回避的問題。通過增加隨堂教師人數，及時糾正學生實驗操作錯誤能有效的提高實驗教學效果。同時，引入虛擬仿真的海洋化學實驗室，讓同學們通過仿真的實驗操作過程，及時發現其在實驗過程中存在的錯誤，進行改正和強化訓練。不僅能提高學生對實驗課程的興趣，也為其今后在實際的實驗操作過程中，規范其實驗操作技能、技巧，獲得良好、準確的實驗結果打下基礎。

3 綜合型—開放性實驗

綜合型—開放性實驗的設計與創新是海洋類實驗課程教學改革的重點方向之一，優秀的綜合型-開放性實驗設計是基礎性實驗教學成果的體現與升華。近年來，有不少高校都開展了海洋化學類的綜合性實驗教學實踐探索，也取得了一定的教學成果[3-4]。學生通過該類型的實驗課程訓練，進一步夯實了基礎實驗理論技能，同時也激發其創新的興趣與能力，在實驗實踐過程中，往往能收獲不錯的教學效果。

目前，綜合型—開放性實驗主要在學生的實習課程中進行。首先開展對海洋、湖泊、海陸潮間帶等區域的現場觀測與實地調查；其次，教師在實習方案中設計所需測量的參數與實驗方法，引導學生自行選擇實驗參數、設計合理的實驗方法、方案開展實驗實習。最后，學生通過提交的實驗實習報告，完整的呈現整個實習過程，其精華部分是體現在學生對實驗方案的設計上與理解上。這個過程需要學生在基礎性的實驗理論與技能上，通過進一步閱讀文獻等拓展性知識體系延伸，設計出合理的有血有肉的實驗方案。在提升其基礎實驗知識與技能的同時，進一步開發學生的設計和創新能力。該實驗的開展方式不僅檢驗了其基礎性實驗知識與技能的積累，更提高了他們對海洋化學實驗課程的認識。

4 結語

海洋科學是開放性的、融合性、交叉性的學科，不少觀點和理論會隨著研究的深入而不斷更新。對于海洋化學實驗課程，我們在不斷夯實基礎的前提下，也要不斷地更新我們的教學內容和方式。淘汰不實用的、過時的知識和理論，融入新的、前沿性的內容，不斷探索與創新，為祖國培養與時俱進，具備優秀的理論和實踐能力的綜合型素質人才；為國家海洋事業的進步而貢獻自己的一份力量。

參考文獻

[1] 陳法錦.面向研究生的海水分析化學課程教學探索[J].大學教育，2016（1）：98-99.

[2] 楊紅麗，夏松養.海洋類院校化學實驗課程改革與創新研究[J].邊疆經濟與文化，2010（9）：131-132.

[3] 鄭愛榕，陳清花，陳慈美.開設海洋化學綜合性設計性教學實驗的探索[J].實驗室研究與探索，2001（1）：18-19.

[4] 徐秀麗，劉寶林，楊娟.海洋化學課程建設與改革初探[J].科技創新導報，2013（26）：169.