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海洋科學導論總結范文1
關鍵詞：潮汐學；教學內容；教學方法
潮汐現象與人類有密切的關系，深刻影響著人類海上生產和海上軍事活動，尤其生活在沿海的居民，對潮汐的感知更加深刻。有文字記載的人類關于潮汐的認識最早可追溯到兩千多年前，伴隨人民勞動生產的實踐以及科研人員的觀測和總結，形成了比較成熟的潮汐理論，即潮汐學。
由于中國近海潮汐現象非常顯著，因此我國古代人民從兩千多年前的漢代開始就對潮汐過程有了比較深刻的認識。東漢科學家王充在其《論衡》中寫道“濤之起也，隨月盛衰，小大滿損不齊同”，第一次清楚地提出了潮汐對月亮存在依賴的論斷，這是潮汐史上的重大發現。到了唐朝，竇叔蒙在其《海濤志》中首次定量描述了潮汐的變化規律，推算出一個平太陰日為24.8411207小時，與運用現代計算手段得到的24.8412024小時異常接近。北宋科學家沈括在其著作《夢溪筆談》中第一次提出間隙的概念，認為間隙隨地點不同而有所差異。綜上所述，我國古代科學家對潮汐的認識和實踐都比歐洲人早得多。
雖然歐洲人對潮汐的認識晚于我們，但是潮汐學作為一門系統的科學理論卻形成于歐洲。英國科學家牛頓在其巨著《自然哲學之數學原理》一書中，運用萬有引力理論解釋潮汐現象，建立平衡潮理論，從而奠定了現代潮汐學的理論基礎。之后，法國科學家拉普拉斯又從流體動力學角度研究潮汐，建立了潮汐運動方程，使潮汐學理論得到進一步完善。隨著人類有目的地觀測海洋，所獲取的數據為人們認識潮汐規律提供了可能。古代先人常把潮汐情況和天體運動直接對應起來，這其實就是分析潮汐的非調和方法；近代科學家為了把潮汐現象用更簡便的方法定量描述，構思了假想天體，使之與潮汐運動相聯系，這就是目前采用的調和方法，人們對潮汐的分析越來越精細，預報也越來越準確。
一、本課程教學要求和教學內容
我國著名物理海洋學家毛漢禮院士早在上個世紀六十年代就曾提出潮汐、波浪、海流是海水運動的三種主要形式。潮汐學揭示潮汐的基本運動規律，是物理海洋學專業重要的必修課程。在本科教育階段，潮汐學這門課程主要向學生介紹什么是潮汐，潮汐如何產生，怎樣分析和預報潮汐，潮汐的特征有哪些，如何計算海洋工程中的潮汐特征值，潮流和潮汐的異同點以及潮流的表征元素有哪些，如何計算等。本門課程教學要求學生認識潮汐潮流的基本現象，掌握潮汐的形成機制，并學會對潮汐觀測資料進行分析并在此基礎上進行潮汐潮流的可靠預報。
由于本門課程的教學內容涉及較多的數學推導，因此對于物理海洋專業的學生來說，學習本門課程之前，先要修完高等數學和海洋科學導論等基礎課程。從教學大綱來看，海洋科學導論課程涉及潮汐現象的介紹，在進行本課程教學時不要花太多學時在這部分內容，用一到兩個學時簡單復習一下即可。這樣可以騰出更多的學時進行引潮力的展開和潮汐潮流的分析和預報內容的介紹。為了幫助學生切實掌握課堂介紹的理論知識，本門課程還應該安排8到10個學時的上機課，指導學生運用課堂學到的知識針對實際觀測數據進行潮汐分析和預報。從這個角度講，本門課程還要求學生具有一定的計算機編程能力。綜合所有因素，本門課程一般安排在四年制大學的第五學期也就是大三的上學期比較適宜。
二、本課程的教學注意事項
如前所述，潮汐學是一門專業性很強的課程，對學生之前的知識積累要求比較高。比如研究引潮力需要學生對天體物理運動規律和研究方法有一定的認知，引潮力展開涉及到傅立葉級數變換的基本方法，潮汐的調和分析又涉及到最小二乘法在數據處理方面的應用，因此本門課程的學習需要學生具有較好的數理基礎。從教學角度看，教師在課堂教學過程中對涉及的概念、原理、現象特征和研究方法需要重點介紹，并加強其與數學表達式的聯系。教學上應注意實踐和理論相結合，針對某種常見的潮汐現象，給出其數學的表征語言，啟迪學生認識現象背后的動力過程，加深學生對有關概念和理論的理解。同時，可參考和借鑒多種輔助教學材料，拓展學生知識面，使教學內容不僅局限于一本教材。
在教學方法和形式上，教師要充分利用多媒體教學手段。在制作課件時多采用與教學內容相關的圖片和動畫，避免單純使用大量文字，以激發學生的學習興趣。教師在耐心教的同時也要督促學生認真學，采用互動式教學，對常見的潮汐現象和形成機制，通過提問回答的方式，提高學生學習專注力，鼓勵學生勤觀察多思考并積極提出自己的觀點和問題。安排課堂討論內容，針對潮汐現象背后的動力過程進行討論，培養學生自己查閱文獻、認識問題分析問題的能力，從而達到培養學生學習的主觀能動性的目的。對于教學內容中的一些重要的數學公式，教師應該以板書的形式給出詳細的推導過程，幫助學生加深理解。為了確保教學內容的連續性和順暢性，在每一次上課開始時，教師要對上節課所介紹的知識難點和重點進行必要的復習；在下課前，對本次課的主要知識點進行必要的梳理總結，并安排適量的課后作業以幫助學生鞏固課堂所學知識，作業的形式既可以是傳統的問答題，也可以是布置文獻閱讀讓學生提交文獻綜述。
海洋科學導論總結范文2
關鍵詞：中美高校；地理學專業；課程設置；啟示
中圖分類號：K92
文獻標識碼：A
如何優化課程結構一直是國內高校地理科學專業不斷探索的問題，高校地理科學專業課程的構建對學生在專業方面的知識結構、能力培養、素質養成影響深遠，課程體系特色的積累可形成學生在求職和未來工作崗位上的重要優勢。美國是世界上高等教育比較發達的國家，其地理系的設立比較早，課程設置和地理學人才培養等方面具有豐富的經驗。為此，本文選擇美國近十所重點大學的地理系，對其專業/方向劃分和課程設置進行分析和評價，總結其特點，并與國內高師院校地理科學專業進行對比分析，以期吸收、借鑒美國一些比較成熟的經驗，為我國高師院校地理科學專業課程體系改革和人才培養提供有益借鑒。
1 美國大學地理學專業課程設置概況
美國高校的課程設置和國內有很大的差異。由于文化背景和高等教育體制的不同，前者更具獨立性，各院校系所開設的課程各有千秋，而后者統一性卻比較突出。但是，通過調查美國地理專業歷史悠久、師資力量雄厚、有較高知名度的近十所學校（加州大學伯克利分校、賓夕法尼亞州立大學、威斯康星大學麥迪遜分校、明尼蘇達大學、紐約州立大學水牛城分校、愛荷華大學、克拉克大學、華盛頓大學、加州大學圣芭芭拉分校）課程設置情況，了解他們的專業（方向）劃分、應修專業課程數、學校開設專業課程總門數、主要專業必修和選修課等基本概況，還是能夠發現一些共同特點。見微知著，了解美國大學地理學專業課程設置的一般特點和規律，對我國地理科學專業課程改革和人才培養將有所啟迪。
1.1 學位授予和專業（方向）類型
美國大學地理系學生可以申請理學和文學兩種不同學位，這一點不同于中國。比如，在賓夕法尼亞州立大學、明尼蘇達大學主修地理的學生，根據所修課程的不同，畢業時可以拿到理學士（Bachelor of Science，BS）和文學士（Bachelor of Art，BA）兩種學位證書。學院為申請兩種學位證書的學生分別提供了一套完整的地理專業學習方案，相同之處在于均可以學到自然地理和人文地理的基本概念和理論、培養運用地理技術（如繪圖和空間分析）解決實際問題的能力；區別在于文學士偏重學習社會和行為方面的地理學，理論方面的學習和學分要求相對較少；理學士強調地理學的環境視角和地理信息科學，專業性更強和學分要求較高。威斯康星大學麥迪遜分校、加州大學圣芭芭拉分校、愛荷華大學、華盛頓大學的地理系也都有BA和BS的區分，其余很多學校則沒有該區分。
由于美國大學可根據自身學科發展情況設置專業或方向，名稱也可不同。不同院校的同一專業或相近專業的課程設置各有側重。但是，從總體來說，美國大學地理系與我國基本類似，即多數院校涵蓋自然地理、人文地理、地理信息科學三個專業（majiors）/方向（options）/領域（areas）/組群（clusters）（見表1）的課程。比如，威斯康星大學麥迪遜分校地理系分設地理學和地圖學與地理信息系統兩個專業（majors），地理學專業又分出自然地理學、人地關系研究和人文地理學三個方向（options）。賓夕法尼亞州立大學的地理專業設立于地球與礦物科學學院，其地理學理學士分設綜合地理學、地理信息科學、自然地理、人文地理四個方向（options）。明尼蘇達大學、愛荷華大學的地理專業均設立四個主要領域（primary ar eas）。多數高校像賓夕法尼亞州立大學一樣，不分專業，只劃分不同方向，學生根據自己的興趣及將來所要從事的職業，通過選擇不同的課程來達到不同方向的學分要求。
1.2 課程開設基本情況
美國大學的課程體系分為兩大模塊，分別為通識教育模塊和專業教育模塊。本文主要介紹專業教育模塊的課程設置。各學校所開設的專業課的門數和種類很多，不僅涵蓋了地理學主干理論，還涉及到各個細小分支學科以及理論與現實問題的結合。專業課和我國類似，也分為必修課（core or required）和選修課（selectives）。所有專業課分為不同的課程組，學生只需在每個課程組中選擇滿足學分要求的課程即可達到畢業要求。比如，威斯康星大學麥迪遜分校地理系將開設的專業課分為五個課程組（five groups），分別為：自然地理、人文地理、人與環境相互作用研究、區域與全球系統研究、制圖與地理信息科學。每個組均包括基礎、中級和高級三個層次的課程。一些交叉性的課程分別開設在不同的課程組里，學生只需選擇其中之一即可。一般來說，課程編號的首位數字越大代表所開設課程越難，一些較簡單的課程（一般為學科基礎課）主要面向低年級學生開設，較難的課程（多為研究和應用型課程）僅向高年級的學生（本科三四年級以及研究生）開放。對主修、輔修或雙學位地理專業的學生，要求其選擇不同數量的不同課程組課程。
2 美國大學地理系課程設置總體特點
2.1 方向劃分相對自由.突出學校優勢并注重學科交叉
由于美國大學在專業或方向劃分上相對自由，不同學校可根據實際情況設立適合自己的專業或方向，并且，在設置專業或方向時充分彰顯研究優勢。比如，俄亥俄州立大學地理本科教育在全美排名第四位，在環境與全球化研究方面有專長，該校就設立了“環境與社會”、“大氣與氣候研究”、“城市區域與全球研究”、“GIS與空間分析”四個方向。克拉克大學地理本科教育在全美排名第一，根據自己學校的特長設立了“全球環境研究”和“地球系統科學”兩個方向；明尼蘇達大學設立了“人地系統整合研究”方向。紐約州立大學水牛城分校地理系已經形成了“空間分析”、“區域研究”、“人地關系”、“地球科學”4個傳統優勢，因此設立了“城市與區域分析”、“地球系統科學”、“國際企業與全球貿易”等方向。
此外，在設置方向時，注重地理學與其他學科的交叉。比如，明尼蘇達大學的“生物地理學”、愛荷華大學的“地理與社會變化”、俄亥俄州立大學的“環境與社會”、華盛頓大學的“環境、經濟和可持續發展”、“全球化、健康和發展”等方向體現了地理學與生物學、社會學、經濟學、環境科學、醫學、地質等學科的交叉。學科間的交叉有利于學科之間相互滲透及邊緣學科的發展，也有利于學生的知識結構趨于多樣化和畢業后就業。
2.2 緊密結合全球變化.突出人文關懷
美國大學在課程設置上注重結合全球變化，對與全球人類生存、生活相關的方向特別關注，對于自然環境的變化、社會文化及人口的變化、人類與環境的交互發展等均非常重視。比如，加州大學伯克利分校開設“全球化”、明尼蘇達大學開設“我們正在全球化的世界”、俄亥俄州立大學開設“不平等的發展與全球化”等課程。賓夕法尼亞州立大學開設“能源政策發展”、“發展中國家地理”、“全球變暖的人類影響機制”、“財產與全球環境”、“全球經濟中的勞動力”、“國際事務中的地理環境”、“權利與公平”等課程。華盛頓大學開設“數字地球”、“俄羅斯景觀變遷”、“女性與城市”、“城市社會公平”、“健康地理”、“全球經濟遷移”、“潮濕熱帶的生態可持續發展”等課程。這些課程的開設有利于培養學生對全球變化和當代政治與經濟的關注與思考，使其養成敏銳的洞察力與深刻的分析能力。
2.3 區域地理和鄉土地理特色突出
課程設置的多樣性和靈活性是美國大學的一個突出特點。國家對地理系的課程設置有一個官方的基本標準，但是各個學校在具體實施時具有充分的靈活性和自主性。特別是選修課，可以充分根據地域特點和學校具體情況進行設置。像賓夕法尼亞州立大學、威斯康星大學麥迪遜分校、華盛頓大學等開設的選修課涉及到細小分支學科、世界區域地理、美國鄉土地理等，比如“婦女地理”、“法律地理”、“更新世冰川地質”、“全球氣候變暖爭論”、“森林地理”、“東亞政治經濟發展”、“非洲地理”、“美國西部”、“西歐歷史地理”、“北美歷史文化經濟”、“美國種族階層和貧窮地理”等。
2.4 強調地理技術類課程.重視實踐環節和科研能力培養
地理技術類課程在美國高校地理學專業課程中占比例較大，極受重視，各校地理系普遍開設有諸如計量地理學、地理信息科學原理、GIS和空間分析、GIS應用、野外調查、制圖設計、遙感等課程。該類課程可作專業方向課程，而且一般為專業必修課程（見表1）。并且，該類課程一般會占到專業必修課課程數量的1/3～1/2和應修課程數的1/4左右。
美國大學實踐和研究性課程種類較多，有“獨立研究（Independent Study）”、“研討（Seminar）”、“專題（Topics）”、“論文（Thesis）”、“實習（Internship）”等各種類型，并且所占學分較多。在明尼蘇達大學，“繪圖實習（Cartography Internship）”占2-7個學分，“專題（Topics）”占3學分，“新生研討”（Freshman Seminar）占3學分，“高年級項目研討”（Senior Project Seminar）占4學分。學生在各種實踐和研究性課程學習中，需要做到主動參與而非被動接受，通過查閱各種資料、共同討論以及撰寫作業或論文，真正鍛煉了利用所學地理知識獨立思考、解決實際問題的能力，使學生將來能夠更好地從事科研和各項工作。
2.5 選修課門類眾多.授課方式靈活多樣
美國大學地理選修課程“廣而多”，內容豐富，涉及面寬。不過，要完成畢業目標對學生的學分要求并不是非常高。如表1所示，六所大學學生應修的專業課程數從十幾門至二十幾門不等，但是學校開設的課程總門數則多達幾十甚至上百門，這樣學生自主選擇性強，可以選修那些自己感興趣或者對自己將來的發展有幫助的課程。
其次，各門選修課程開設的頻率不同。在威斯康星大學麥迪遜分校，一些主干課程（如全球自然環境、環境自然系統、人文地理學導論、城市導論、區域發展與規劃等）每學期都開設，部分課程（如氣候學、自然環境分析、全球變暖爭論、美國西部、歐洲地理、土壤地理學等課程）是一學年或隔年開設一次，而有的課程（如地貌學、高級景觀地理、歷史環境變遷、人類活動空間組織、人口遷移與分散、西方社會健康與財富等課程）僅偶爾開設。
第三，美國教師在授課方面具有相當的自主性和靈活性。學生上課大多沒有固定教材，學校給出的課程大綱也只是導向性的，因此，同一門課程可能會因不同的授課教師而強調不同的方面。每個學生所選修的課程都不盡相同，常常是選修同一門課的學生都在一起上課。
3 國內高校地理科學專業人才培養和課程設置
3.1 人才培養目標
作為高等教育的傳統專業，地理專業已在我國近百所大學開設，這些大學絕大多數是高師院校，少量是綜合性大學。部屬高師院校，往往既有地理科學專業，也有地理教學專業（師范類）；綜合型大學，只有地理科學專業；省屬高校，往往僅有地理科學（師范類）（見表2）。師范類和非師范類在人才培養目標上有較大區別。比如北京師范大學地理學與遙感學院就明確指出，“地理科學專業旨在培養優秀地理科學研究的后備人才和從事教學、科學研究、開發和管理工作的高級專門人才，或繼續攻讀碩士、博士學位的人才”，“地理科學（師范生）旨在培養運用現代教育技術開展地理學教學、熱愛教學事業的優秀中學地理教師”。簡言之，非師范類以培養從事地理科研的人才為主，師范類以培養中學地理教學骨干為主。
3.2 課程設置整體狀況
師范類和非師范類人才培養目標的不同直接決定了課程設置上的差異，最突出地表現在師范類學生要修滿教師教育課程。不論是綜合性大學還是高師院校，不論是部屬還是省屬高師，所開設的專業課程都基本圍繞自然地理、人文地理、區域地理、地理技術4個主題組建專業課程群，減少相互重復和過度交叉，使課程之間關系清晰。這一點類似于美國將課程分為不同的課程組，既著意培養學生堅實而廣闊的學術基礎，又增加了學生選擇的自主性，讓學生選擇自己感興趣或想要深入研究的某個領域，從而更好地與未來工作和研究生教育相銜接。在傳統課程和優勢科研領域的基礎上，各高校確認和新設了一些主干和特色課程，如南京大學開設“海洋科學導論”、“中國水問題”等課程；華東師范大學開設“河口與海岸”、“流域過程”、“城市環境過程”等課程。
由于地理專業非師范類學生不必學習地理教育課程，所以，為他們設置的專業選修課程門數遠遠多于非師范類。由表2可以看出，為地理科學專業、地理科學專業（師范類）學生開設的專業必修課、選修課基本一致，課程總數大致在40-55門；但是華東師范大學和北京師范大學為非師范類學生開設的專業課程總數分別為73門和84門，既有廣度，又有深度。
3.3 課程設置的不足
通過比較，可以發現，國內高校地理科學專業所開設的專業基礎課和美國基本相同，均主要集中于自然地理學及其分支學科、人文地理、GIS、地理科學導論等。不足之處在于專業選修課程總數偏少，特別是國內高師院校為地理科學（師范類）學生開設的專業選修課數量明顯不足；涉及世界區域地理、全球視野的課程偏少，國內高校很少開設非洲地理、俄羅斯地理、美國地理、加拿大地理、全球化等相關課程；國內課程整體上偏重于理論和宏觀，應用類、綜合類、交叉性的課程偏少，緊密結合社會發展動態變化的課程偏少；雖然國內也有野外實習、畢業論文設計等實踐性教學環節，“前沿講座”類似于美國的“專題（Topics）”，但是缺少類似于美國“研討課”（seminar）和“獨立研究（Independent Study）”的課程，并且國內受實習經費緊張所致，實踐課程越來越形式化。
4 對我國高校地理科學專業課程改革的啟示
4.1 發揮學科傳統優勢.重視實踐應用
一方面，我們可以借鑒美國大學充分發揮自身學科優勢的特點，所設立的方向（或課程組）不必求全，而在于將各自的學科傳統與區域特色在專業課程體系中得以充分體現。另一方面，圍繞社會經濟發展和市場需求，設立一些應用性較強、與實踐結合較緊密的方向，這樣不僅更有利于應用型地理人才的培養，也更有利于激勵教師不斷發展其研究方向和教學科研相互促進。比如，山東省高校地理科學專業可利用山東半島藍色經濟區和黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃上升為國家戰略的契機，增設“山東區域地理”、“山東海洋地理”等課程。
4.2 及時調整選修課.課程設置盡量靈活和多樣化
國內高校應該更加廣泛地開設專業選修課，進一步提高專業選修課的比例，為學生營造一個更加廣闊的專業學習空間。選修課可以根據教學科研需要隨時調整，不要一味拘泥于不變的“剛性“計劃。不論是對師范類還是非師范類學生，都應注意增加實踐應用課程、分支及相鄰學科課程，增加“全球轉向”課程，培養學生應用專業理論解決實際問題的能力和具有學術研究的全球視野。
4.3 強化實踐類課程和課程實踐性教學.著力動手能力
首先，增加地理技術訓練和野外實習的學時數，加大野外實習經費投入和建立穩定的野外實習基地，保證實習時間、實習內容、實習范圍等滿足實踐教學的正常需要。
其次，改變教師傳統課堂授課方式，增加課程實踐性。比如部分課程可以嘗試設計一些學生自學環節和實踐環節，讓學生將自學及實踐成果互相交流，形成類似于美國“seminar”的課堂教學，激發學生學習潛能。
第三，完善本科生參與科研的機制，鼓勵本科生在課程學習之余積極參與教師科學研究。雖然讓每位同學都參與到教師的科研項目中比較困難，但是，可以嘗試小組合作的形式，這樣既培養學生團結協作精神，又能鍛煉運用理論知識解決實際問題的能力。
