海洋微体古生物学课程教学内容构建与教学方式改革

摘  要：微体古生物学是进行海相地层划分与对比、古海洋环境重建、海洋调查与勘探，以及海底油气与矿产资源形成环境等方面研究必备的基础理论知识。在海洋科学飞速发展的当下，传统的微古教学方法面临诸多的挑战。为此，作者选择海洋科学相关的有孔虫、介形虫、钙质超微、孢粉、硅藻、放射虫、沟鞭藻七个微古门类，为海洋科学专业本科生开设海洋微体古生物学课程。通过在超星平台上建课；多种方式制作三维课堂教学模型；实习课重点选择我国沿海及大洋沉积物中的、学生以后工作中最可能接触到的微古属种作为实习标本；指导学生分组实践从样品预处理—镜下观察与鉴定—应用分析；鼓励对微古感兴趣的学生组成学习小组，拓展学习的深度和广度，积极申请大学生科技创新项目等多种方式，对传统的微古教学方式进行改革，将海洋微体古生物学这门课变成生动灵活的适合新时代大学生学习的专业课程。

关键词：海洋科学；微体古生物学；课程建设；教学内容；教学改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）33-0060-04

Abstract： Micropaleontology is a basic theoretical knowledge that must be mastered in the fields of marine stratigraphic division and correlation， paleo-marine environment reconstruction， marine investigation and exploration， and the formation environment of submarine oil， gas and mineral resources. At present， with the rapid development of Marine science， the traditional teaching methods of micropaleontology are facing many challenges. Therefore， we selected seven micropalaeotaxa related to Marine science， such as Foraminifera， Ostracoda， Calcareous nannofossils， Spore pollen， Diatom， Radiolaria and Dinoflagellates， and set up a course of "Marine Micropaleontology" for undergraduates majoring in Marine science. By building courses on the Superstar platform; Make 3D classroom teaching model specimens in various ways; The focus of the practice course is to select the Micropaleontological species in the coastal of China and oceanic sediments that students are most likely to contact with in the future work as practice specimens. It guides students to practice in groups from sample pretreatment - microscope observation and identification - application analysis. Students who are interested in micropaleontology are encouraged to form study groups， expand the depth and breadth of learning. We actively apply for scientific and technological innovation projects for college students， so as to reform the traditional teaching methods of micropaleontology， and turn the course of Marine micropaleontology into a vivid and flexible professional course suitable for college students in the new era.

Keywords： Marine science; Micropaleontology; curriculum construction; teaching content; teaching reform

随着党的十九大提出“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”的战略部署[1]，对海洋科学的重视，在我国上升到了前所未有的高度。大洋科学钻探被誉为海洋科技领域的“皇冠”，半个世纪以来，科学家通过对数千口大洋钻井的研究，验证了板块构造理论，揭示了气候演变的规律，发现海底“深部生物圈”和“可燃冰”……，从根本上改变了人类对地球的认识， 扭转了地球科学发展的轨迹[2-3]。

2023年12月8日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号，在广州南沙首次试航。“梦想”号将成为中国大洋钻探的重要装备技术平台，为我国成为国际大洋钻探平台提供者，自主组织国际大洋钻探航次提供关键装备技术能力支撑[3]；意味着我国向成为国际大洋钻探计划的主要组织者之一迈进了一大步。在“梦想”号配备的九大功能实验室中，基础地质实验室拥有微体古生物、岩石矿物、沉积学、岩心数字化等方面的研究功能[3]。

大洋钻探船在海上实施科学钻探，钻井深度可达海底之下几千米，但取心的过程是9.5 m一段、一段地取到甲板上。在这个过程中，需要即时了解钻取到的岩心地质的年龄，是否打到了目标层位。由于钻孔岩心很细，船上的定年工作主要依赖于微体古生物地层学和磁性地层学方法，由于时间短、任务重，富有经验的微古专家几乎是每个航次都必须召集的上船科学家。因而，拥有微体古生物学和地层学知识，对于海洋科学人才的培养具有重要的现实意义。

建设海洋强国是我国21世纪的伟大构想和长远目标，实现我国从海洋大国向海洋强国的转变，培养具备扎实的海洋科学基础、有创新精神和实践能力的海洋专业高级技术和研究人才是近年来高等教育的发展方向之一[4-7]。中国地质大学（北京），是首都七十多所公立高校中唯一涉海高校，海洋科学专业于2021 年入选国家一流本科专业建设点[8]。该校微体古生物学专业曾经是全国实力最强、研究门类最全的团队之一，在国内享有盛誉，培养了众多微古专业人才，其中多人已成为各大高校研究所的骨干力量。作为中国地质大学（北京）海洋学院的教学科研人员，在新的机遇面前，构建和完善海洋科学专业本科生的教学体系，更是我们义不容辞的责任和义务，为此开设了海洋微体古生物学课程。

一  海洋微体古生物学教学内容的构建及其面临的挑战

微体古生物学是研究微体化石的学科，是进行海相地层划分与对比、古海洋环境重建、海洋调查与勘探，以及海底油气与矿产资源形成环境等方面研究所必须掌握的基础理论知识。微体古生物学不是按生物系统分类建立的学科，只是因为化石个体微小这个共同特点而形成的独立学科，因而传统的微体古生物学门类繁多[9]。

针对海洋科学专业的本科生，为了课程内容更聚焦，我们选择了重要的、与海洋科学特别是海洋地质学密切相关的七个微古门类，分别是：原生动物有孔虫类、原生动物放射虫类、节肢动物介形虫类、真核单细胞低等植物硅藻类、真核单细胞低等植物沟鞭藻类、高等植物繁殖器官孢子花粉和钙质超微化石等，构建海洋微体古生物学课程，主要内容包括各类群的基本特征、分类与演化、地史分布、生态特点及其在古环境研究中的应用。

海洋微体古生物学课程开课伊始，教学团队由跨学院的三位多年从事微古专业教学与科研工作的教师组成，实力强、经验丰富，有多年积累的微古化石标本研究经历，参考教材为中国地质大学（北京）郝诒纯院士领衔主编的、曾获国家教委优秀教材奖励的《微体古生物学教程》。在海洋微体古生物学教学及人才培养中，面对新时代的大学生，也遇到了一些困惑：

第一，学生学习难。在课程学习的短时间内掌握七个门类微古化石的基本构造与分类特征，并能够识别出重要的属种，了解其研究意义，时间紧、任务重，对于习惯于用电子产品快速获取知识的学生来说太难了。

第二，学习兴趣维持难。刚开始接触微古的学生都兴趣盎然，可以通过小虫看世界的微古知识很令人向往，显微镜下千姿百态的微小生物化石也确实很吸引人。可扎实的微古基础知识，需长时间在显微镜下观察标本，在脑海里记下各类化石的特点，枯燥乏味，需要极大的毅力和耐力，很多学生很快就失去了兴趣。

第三，人才培养难。微古在大洋地层的划分与对比、在古海洋环境和海底成矿环境重建、海洋污染与环境保护，甚至微古化石材料进行同位素和微量元素地球化学、生物有机地球化学等研究中的重要作用，使得这门传统的学科随着海洋科学的飞速发展愈益受到重视，但微古人才培养难，在海洋微古研究中，出现了严重的人才断层。

第四，对微古知识认识片面，由于现代先进技术设备的运用，海洋同位素和微量元素地球化学、微生物有机地球化学得到了前所未有的快速发展，样品可以使用仪器快速测出结果、实验简单、精度高，很多海洋科学学生的未来发展更期望选择这个方向。但是忽略了该测试材料很多是海底沉积物中的化石壳体、或者微体植物形成的有机质，如果不了解这些古代微体生物的种类、形态、生态、发育阶段，又如何确定地球化学数据反映的是它们生活时的真实环境？不扎实的微古基础理论会严重束缚学生在这个方向的未来发展。

海洋微体古生物学包含了七个门类，每一个门类都可自成一门课程，学习内容较多。尤其对于化石基本构造的认识，需要花费大量时间在实验室里观察标本，所以要想学好这门课，需要的教学课时比较多。由于现代科技的飞速发展，更多的新学科新技术不断地进入本科生的教学培养环节中，传统课程的课时不断被压缩，海洋微体古生物学这门课也从开课时的56个学时压缩到48学时。每一个门类从化石的基本结构、分类演化、生态到应用的理论知识加实习，总共8个学时的学习时间（放射虫、沟鞭藻两个类别仅4个学时），既要顾及基础理论又要分出课时来讲应用价值，这么短的时间内很难做到基础扎实。如果只讲基础不谈应用，课程内容机械枯燥，学生提不起兴趣，很快会放弃努力；抛去基础直接讲应用，学生领略到微古在海洋科学研究中的价值，学习兴趣倒是有了，但缺乏扎实的微古基础理论知识，急功近利反而对未来发展产生不利影响。传统的教学方式面临严峻的挑战，改革势在必行。

二  海洋微体古生物学课程教学方式的改革

海洋微体古生物门类属种众多，运用广泛，既要掌握化石壳体的基本结构构造特点、属种鉴定方法，又要能够理解如何将其广泛而深入地运用到海洋科学研究中，在学校的课本里、实验室有限的标本里学到的知识是远远不够的，必须要有主动获取知识的能力。针对上述问题，在现阶段海洋科学迅猛发展的新形势下，我们从以下几个方面调整教学方式，尝试对传统的微体古生物学教学方式进行改革，从灌输学生知识使其被动学习，到引导他们有针对性地自主学习。

（一）  理论课教学

首先，我们在超星平台上建设该课程的内容，将有孔虫、介形虫、钙质超微、孢粉、硅藻、放射虫和沟鞭藻这七个门类的化石基本结构构造、分类演化、古生态等基础知识进行系统总结后上传至平台，利用平台引导并培养学生的自学能力，去除学生上课依赖老师的多媒体课件（PPT）、应付考试的学习习惯。