海洋生態(tài)修復課程內(nèi)容構建和教學模式研究

安鑫龍，李雪梅，申淑琦

(河北農(nóng)業(yè)大學 海洋學院，河北 秦皇島 066003)

《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》中指出課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。一流本科課程建設和教學是衡量學校辦學水平與質(zhì)量的重要標志，也是創(chuàng)建一流本科教育、一流人才培養(yǎng)的重要資源[2]。海洋生態(tài)修復課程是河北農(nóng)業(yè)大學海洋環(huán)境科學本科生的一門重要的專業(yè)核心課，本文對其中的課程內(nèi)容構建和教學模式改革進行探討，以進一步探索線上線下混合式教學模式的成效。

1 海洋生態(tài)修復課程背景

國內(nèi)第一本《生態(tài)修復》(2006)[3]著作由南開大學環(huán)境科學與工程學院周啟星教授領銜編著，隨后《水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復理論和實踐》(2010)[4]、《河流生態(tài)修復》(2013)[5]、《海島生態(tài)修復與環(huán)境保護》(2013)[6]、《濱海濕地生態(tài)修復技術及其應用》(2014)[7]、《生態(tài)修復學導論》(2017)[8]、《生態(tài)修復理論與技術》(2017)[9]、《海洋生態(tài)修復學》(2019)[10]、《珊瑚礁生態(tài)修復技術》(2019)[11]、《雷州半島紅樹林生態(tài)修復與資源利用研究》(2020)[12]和《淡水生態(tài)修復學概論》(2020)[13]等學術著作和教材陸續(xù)出版，這些成果為水生態(tài)系統(tǒng)修復課程的教學和科研工作的全面展開奠定了堅實基礎。

隨著海洋環(huán)境污染和海洋生態(tài)破壞日益嚴重，典型近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)等的保護和修復工作陸續(xù)開展并積累了豐富經(jīng)驗，相關院校陸續(xù)開設了海洋牧場和增殖資源學等專題型課程，但是海洋生態(tài)系統(tǒng)全方位修復類課程(海洋生態(tài)修復課程)并沒有開設且尚未出版相關教材。進入21世紀后，在沒有統(tǒng)一教材的情況下，我國一些高等院校和科研院所為海洋生態(tài)學及相關專業(yè)相繼開設了海洋恢復生態(tài)學課程，直至2016年中國海洋大學李永祺和唐學璽[14]教授出版了首部《海洋恢復生態(tài)學》教材。目前，海洋環(huán)境污染問題和海洋生態(tài)破壞問題同時存在且大多交互在一起，海洋生態(tài)破壞或由污染造成或由非污染形式的人為干擾造成，這兩大類都屬于海洋環(huán)境問題，海洋生態(tài)系統(tǒng)便是海洋環(huán)境問題的載體。因此，從海洋環(huán)境科學角度來看，海洋生態(tài)修復是對受損或破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復。

河北農(nóng)業(yè)大學是開設水環(huán)境修復技術課程最早的高等院校，該課程是高職水環(huán)境監(jiān)測與保護專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)課程。通過課程學習可使學生掌握污染水環(huán)境修復的基本原理和技能，課程內(nèi)容涉及河流生態(tài)修復、湖庫生態(tài)修復、濕地生態(tài)修復、地下水污染修復和近岸海域生態(tài)修復等，其中近岸海域生態(tài)修復共8學時[15]。2016年，新培養(yǎng)方案中將8學時的水環(huán)境修復技術變更為32學時的海洋生態(tài)修復，并作為海洋環(huán)境科學專業(yè)本科生的重要專業(yè)核心課。河北農(nóng)業(yè)大學安鑫龍[10]結合自身相關科研經(jīng)歷，邀請南開大學濱海學院、天津渤海水產(chǎn)研究所、海南省海洋與漁業(yè)科學院、河北省地礦局第八地質(zhì)大隊和上海海洋大學相關科研教學一線人員于2019年8月主編出版了《海洋生態(tài)修復學》教材，并于2019年9月首次開設了海洋生態(tài)修復課程，為我國同類院校系統(tǒng)開設海洋生態(tài)修復課程提供了教學參考。

2 海洋生態(tài)修復課程內(nèi)容構建

海洋生態(tài)修復課程通過理論講授和實驗等教學環(huán)節(jié)，使學生在了解海洋環(huán)境污染和海洋生態(tài)破壞狀況的基礎上培養(yǎng)其保護和修復受損海洋生態(tài)系統(tǒng)的能力。海洋生態(tài)修復課程包括緒論、海洋生態(tài)修復基礎、海洋生態(tài)修復技術和海洋生態(tài)修復實驗四部分內(nèi)容。

2.1 緒論

緒論部分包括海洋生態(tài)修復學的定義、研究對象和研究內(nèi)容、海洋生態(tài)修復學發(fā)展簡史、我國海洋生態(tài)修復學領域的研究現(xiàn)狀、海洋生態(tài)修復學與其他課程間的關系等四部分內(nèi)容。使學生了解學習本課程的背景、內(nèi)容和重要性，使其意識到實施海洋生態(tài)保護和修復是實現(xiàn)海洋可持續(xù)發(fā)展的重要手段，要始終堅持以海洋生態(tài)文明建設為主線，不斷強化海洋生態(tài)文明意識，提高海洋生態(tài)保護修復水平。

2.2 海洋生態(tài)修復基礎

海洋生態(tài)修復基礎部分包括海洋生態(tài)修復學誕生背景和海洋生態(tài)修復學基本理論兩部分內(nèi)容。讓學生熟悉海洋環(huán)境污染和海洋生態(tài)破壞現(xiàn)狀，熟悉海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的標準、近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀況分級和近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的評價方法，掌握海洋生態(tài)修復的基本任務、目標和原則，掌握海洋生態(tài)修復學理論基礎，掌握海洋生態(tài)修復的基本程序和判定標準。

2.3 海洋生態(tài)修復技術

海洋生態(tài)修復技術部分包括海洋生境修復、海洋生物資源養(yǎng)護、典型海洋生態(tài)系統(tǒng)修復和綜合海洋生態(tài)系統(tǒng)修復等四部分內(nèi)容。使學生掌握近岸海域重金屬污染、石油污染、海洋塑料垃圾和微塑料污染、富營養(yǎng)化、海洋有害藻華、大型致災水母、海洋缺氧、海洋生物污損、海洋生物入侵以及海岸工程和沙灘修復技術；掌握海洋生物資源增殖放流技術、人工魚礁建設方法、人工藻場建設方法、海洋牧場建設方法；掌握海藻場生態(tài)系統(tǒng)、海草場生態(tài)系統(tǒng)、紅樹林生態(tài)系統(tǒng)和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)等典型海洋生態(tài)系統(tǒng)修復技術；掌握入海河口生態(tài)系統(tǒng)、濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)、海島生態(tài)系統(tǒng)等綜合海洋生態(tài)系統(tǒng)修復技術。

海洋生態(tài)修復技術涉及知識面廣，任何一種修復技術都要從內(nèi)容構建上保持整體前后連貫，便于學生系統(tǒng)學習，如海洋有害藻華的成因、發(fā)生規(guī)律、危害和防控對策，大型水母爆發(fā)的原因、特點、危害和防控對策等內(nèi)容要前后呼應便于學生理解掌握。制訂防控對策是系統(tǒng)工程，要在了解海洋生態(tài)災害(海洋有害藻華和大型水母爆發(fā))的成因、發(fā)生規(guī)律和危害的基礎上制訂預防措施，根據(jù)災害現(xiàn)場情況制訂應急處置對策。對于全球分布的新型污染物，如海洋微塑料，由于目前的研究不系統(tǒng)、不全面，缺乏有效的調(diào)控措施，需要認真梳理、充分整合現(xiàn)有科研成果，歸納其產(chǎn)生原因、分類、在海洋環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化、危害，在此基礎上制訂“預防為主、防控結合”的調(diào)控策略。對于區(qū)域分布的海洋生態(tài)系統(tǒng)，如紅樹林生態(tài)系統(tǒng)和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)僅局限于東南沿海，北方學生并不熟悉，需要掌握海洋生物學課程中海洋高等植物和刺胞動物的相關知識；對于浮筏礁體設施和貝藻立體化養(yǎng)殖，需要掌握海洋漁業(yè)專業(yè)中海洋經(jīng)濟動植物增養(yǎng)殖學課程的相關知識；對于海灘修復，需要掌握港口航道與海岸工程專業(yè)中海岸工程學課程的相關知識。

此外，海藻場建設、海草場建設、人工魚礁建設和增殖放流等內(nèi)容是各自獨立的，可單獨設為完整的單元，分別開設在海洋生物資源養(yǎng)護和典型海洋生態(tài)系統(tǒng)修復內(nèi)容中作為海洋生態(tài)保護修復的重要手段，也可以作為海洋牧場建設的重要組成部分設置在海洋牧場建設章節(jié)中。作為完整的單元，海藻場、海草場、人工魚礁和增殖放流發(fā)揮著各自的功能。在海洋牧場建設章節(jié)中，海藻場生境和海草場生境構建是海洋牧場建設的基礎，人工魚礁是資源養(yǎng)護型海洋牧場建設的核心、海洋牧場的關鍵設施之一，增殖放流是海洋牧場建設和海洋生物資源養(yǎng)護的可靠手段。不同類型的海洋牧場的建設內(nèi)容不同，根據(jù)實際情況可選擇海藻場建設、海草場建設、人工魚礁建設或增殖放流，即并不一定全部選擇，如養(yǎng)護型海洋牧場以人工魚礁建設和資源增殖放流為核心，部分海域可根據(jù)實際需要配套開展海藻場或海草場建設。

2.4 海洋生態(tài)修復實驗

海洋生態(tài)修復實驗部分包括海洋石油污染對浮游植物生長的影響、大型海藻對富營養(yǎng)化海水中氮磷的去除、大型海藻對赤潮微藻的調(diào)控作用、人工藻礁模型設計和大型海藻幼體附著、海洋污損生物藤壺的防除等實驗內(nèi)容。

3 海洋生態(tài)修復課程教學實踐

海洋生態(tài)修復課程采用線上線下混合式教學模式。

3.1 線上教學

線上教學資源豐富，包括教學課件、課程微視頻、典型環(huán)境污染和生態(tài)修復視頻(如赤潮的形成與影響、南海珊瑚、魚礁區(qū)魚類、耕海牧漁等)、生態(tài)修復專家案例(如海草場生態(tài)系統(tǒng)保護和修復專家張沛東教授、海洋牧場建設專家田濤教授、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)保護和修復專家李秀保教授、海洋污損生物防控專家馬春風教授等)和生態(tài)修復案例(如海藻場修復、海草場修復等)等。學校非常重視線上資源建設，鑒于大部分學生未到過海藻場、海草場、紅樹林和珊瑚礁等現(xiàn)場，無法從中感受其生存狀態(tài)、生態(tài)功能和破壞狀況，沒有機會親臨造礁石珊瑚水下無性培殖和底播移植等修復現(xiàn)場，課程網(wǎng)站提供了豐富的視頻讓學生感受潮漲潮落過程中紅樹林生境的變化、入水出水盤根錯節(jié)的根系、落潮后大片海草趴在低潮灘上的壯觀場面，通過大量生態(tài)修復視頻使學生獲得身臨其境的觀摩學習體驗，線上學習的方式能夠使學生全面掌握課程內(nèi)容而不拘泥于教材。

3.2 線下教學

線下授課采用集中講授和研討的形式，解決學生在線上學習過程中遇到的各種問題，同時注重引導學生認真思考每一個知識點，如海洋石油污染、海水富營養(yǎng)化、海洋有害藻華、海洋大型致災水母、海洋缺氧和海洋生物污損這些現(xiàn)象之間關系如何，能否找出它們之間的必然聯(lián)系？海藻場、海草場、紅樹林和珊瑚礁所處的海域位置關系如何，它們的生態(tài)修復技術原理有何相似之處又有何不同？這樣更加有利于教師進行知識傳遞和因材施教，通過線下集中講授和研討，學生能夠有效掌握課程內(nèi)容并進行全面的梳理和總結。通過線上線下混合式教學實踐發(fā)現(xiàn)，在教師的正確引導下，學生能夠積極主動地開展線上學習并精神飽滿地投入到課堂討論中去，顯著提高了學習效果。

4 結語

海洋生態(tài)修復是一門綜合性很強的專業(yè)核心課程，從課程內(nèi)容可以看出需要環(huán)境海洋學、海洋微生物學、海洋生物學、海洋生態(tài)學、海洋環(huán)境化學和海洋環(huán)境監(jiān)測等重要海洋環(huán)境類先行課的輔助，還要熟悉海洋漁業(yè)專業(yè)中的海洋漁業(yè)資源與漁場學、海洋經(jīng)濟動植物增養(yǎng)殖學以及港口航道與海岸工程專業(yè)中的海岸工程學等課程，為本課程的順利學習奠定基礎。采用線上線下混合式教學模式，有利于提高學生學習的積極性和主動性，能夠留給學生更多時間思考和總結，最終達到提高學習效果的目的。