水生生物學(xué)實驗教學(xué)方法改革初探

柴 毅，楊小林，羅靜波 （長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434025）

實驗教學(xué)是高校訓(xùn)練學(xué)生基本技能的重要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有不可替代的作用［1］。水生生物學(xué) （Hydrobiology）是研究水環(huán)境中生命和生物學(xué)過程規(guī)律的科學(xué)，包括各類群水生生物的形態(tài)特征、分類地位、生理和生態(tài)等方面內(nèi)容。水生生物學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是一門實驗性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實驗主要以驗證性的形態(tài)觀察和分類實驗為主，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)缺乏主動性，處于一種應(yīng)付考試的被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，不能滿足學(xué)生實踐技能培養(yǎng)的要求。為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和獨立動手能力，進(jìn)而提高分析問題、解決問題的綜合能力的教學(xué)目的，對水生生物學(xué)實驗教學(xué)方法進(jìn)行改革顯得尤為重要［2-4］。

在近幾年實驗教學(xué)活動中，長江大學(xué)水生生物學(xué)課程組將 “理論＋實踐＋探討”式的教學(xué)方法應(yīng)用于水生生物學(xué)實驗教學(xué)，即在理論課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，設(shè)置新的實驗教學(xué)內(nèi)容，再增加實驗課程中的探討環(huán)節(jié)。實踐證明，這種教學(xué)方法對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)有較好的促進(jìn)作用，突破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的束縛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生對水生生物學(xué)的學(xué)習(xí)由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為積極的主動學(xué)習(xí)，顯著提高了水生生物學(xué)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量。

1 結(jié)合理論知識，進(jìn)行設(shè)問引導(dǎo)

傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實驗主要由驗證性觀察性實驗組成，通常在實驗課之前由教師將實驗所需的材料、藥品、儀器設(shè)備提前準(zhǔn)備好，上課時先由教師演示再讓學(xué)生模擬觀察，屬典型的 “灌輸式”教學(xué)模式，學(xué)生只需按要求的步驟去操作，不必查閱資料，不假思考就能完成實驗。這種教學(xué)模式下，學(xué)生缺乏思路理解和創(chuàng)新，嚴(yán)重束縛了學(xué)生對水生生物學(xué)實驗的興趣及動手動腦能力的培養(yǎng)。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生自主探究地學(xué)習(xí)，教師在實驗教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容，提出難易度適中、與實踐緊密結(jié)合的問題，讓學(xué)生帶著問題去進(jìn)行實驗操作，在實驗中尋找答案。如在進(jìn)行硅藻門常見種類的觀察實驗中，給學(xué)生提出這樣一個問題：硅藻門與其他淡水藻類的顯著區(qū)別是色素體一般為黃褐色而其它藻類一般為綠色，那么是否可以以色素體作為鑒定硅藻門種類的唯一特征呢？帶著這個問題，學(xué)生開始進(jìn)行硅藻門主要種類的觀察與辨別，由于藍(lán)藻門常見種類的觀察與辨別實驗已經(jīng)完成，學(xué)生可以較熟練地根據(jù)色素體辨別出硅藻，但也會出現(xiàn)一些形態(tài)特征像藍(lán)藻而色素體也呈黃褐色的種類，通過仔細(xì)的顯微鏡觀察與辨別，最終學(xué)生可以確定該種類為已經(jīng)死亡的藍(lán)藻門種類，色素體已經(jīng)老化褪色為黃褐色，這也是與硅藻容易混淆的原因。通過這一系列辨認(rèn)驗證，學(xué)生經(jīng)過思考可得出結(jié)論：僅憑色素體顏色不能準(zhǔn)確辨別硅藻種類，還要結(jié)合其主要結(jié)構(gòu)特征如殼縫、花紋種類等。

預(yù)先提出問題進(jìn)行設(shè)問引導(dǎo)，不僅可增加學(xué)生在實驗操作過程中的興趣，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性，而且提高了學(xué)生的動手能力，拓寬了學(xué)生的知識面，培養(yǎng)了學(xué)生的多項認(rèn)知能力，達(dá)到了既學(xué)習(xí)知識又培養(yǎng)能力的目的。

2 改革實驗教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果

精簡教材中的基礎(chǔ)知識，使之簡潔易懂，有利于學(xué)生對知識難點、重點的掌握及突破。近幾年為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要，長江大學(xué)水生生物學(xué)課程組對實驗項目及內(nèi)容進(jìn)行了重新安排和設(shè)置，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性、驗證性實驗教學(xué)基礎(chǔ)上增加了綜合性和設(shè)計性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力以及分析問題和解決問題的能力。

基礎(chǔ)性實驗要求學(xué)生掌握常規(guī)實驗儀器設(shè)備的使用及實驗藥品的配制，掌握常規(guī)實驗技術(shù)的操作原理和方法，注重學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)和提高。為此設(shè)置的課程內(nèi)容為：浮游生物的采集與生物繪圖。該實驗設(shè)置為該課程的第一次實驗課內(nèi)容，目的是掌握浮游生物的野外采集與保存方法，并掌握生物繪圖的技能，為以后的實驗順利開展奠定基礎(chǔ)。

驗證性實驗注重培養(yǎng)學(xué)生的實際觀察辨別能力，強(qiáng)化實驗技能，鍛煉科學(xué)的思維方法，輔助理解課程學(xué)習(xí)的理論知識。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中主要為驗證性實驗，因此從中精心篩選了幾個有代表性的觀察辨別實驗，如藍(lán)藻門常見種類及細(xì)胞形態(tài)觀察、硅藻門常見種類及細(xì)胞形態(tài)觀察、綠藻門常見種類及細(xì)胞形態(tài)觀察、原生動物常見種類及形態(tài)觀察、輪蟲、枝角類、橈足類常見種類及形態(tài)觀察。驗證性實驗內(nèi)容的改革主要選取了野外實際采樣中容易在水中形成優(yōu)勢種群的種類進(jìn)行觀察。由于這些種類在水樣中較易采得，因此可以讓學(xué)生觀察到大量活體樣本，而對于其他不常見的藻類，則采取觀察裝片、錄像等靈活的教學(xué)方式。

綜合性實驗注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、綜合運(yùn)用實驗技術(shù)和原理分析問題、解決問題的能力，要求學(xué)生更深入地理解并掌握實驗的原理和方法。為此，可將幾個相關(guān)的實驗進(jìn)行有機(jī)整合，如水生大型植物的采集與辨別分類、浮游植物采集和定性定量分析、浮游動物的采集和定性定量分析等內(nèi)容。這類實驗均是野外采集樣本、實驗室內(nèi)觀察辨別分類，實驗過程中每個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)出錯都將導(dǎo)致整個實驗的失敗。因此在整個實驗過程中既全面鍛煉了學(xué)生的動手能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真、耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

設(shè)計性實驗以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、綜合科研能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度為目標(biāo)，根據(jù)學(xué)科特點和現(xiàn)有的實驗條件開設(shè)了以下2個具有代表性的設(shè)計性實驗：荊州古城護(hù)城河水生生物資源調(diào)查、長湖浮游生物生態(tài)學(xué)調(diào)查。由于實驗材料與方法的多樣性，因此給學(xué)生留下了廣闊的探索空間，從查閱資料到設(shè)計方案以及實驗方案的實施都要求學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，有勇于探索的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維方法，這是一種培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的新型實驗教學(xué)模式。

3 改革考核方式，鞏固教學(xué)效果

實驗考核是檢測學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和基本操作技能的一種有效手段，也是衡量教學(xué)效果的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)考核方法一般是以基本實驗操作和相關(guān)理論為主，以平時成績計入理論考核總成績中，這種考核方式的弊端是教師的主觀性較大，所涉及的知識面窄，具有偶然性和局限性，不能全面反映學(xué)生的真正水平。改革后的水生生物學(xué)實驗進(jìn)行單獨的實驗測試，測試成績單獨計入學(xué)生成績單，實驗測試內(nèi)容全面，包括實驗儀器的使用方法 （占15%）、樣品采集及處理 （占15%）、浮游生物的活體種類辨別 （占40%）及繪圖 （占30%）。注重考查學(xué)生的實驗基本操作技能和各種能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

高等教育教學(xué)改革的基本指導(dǎo)思想是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。幾年來，在水生生物學(xué)實驗的教學(xué)改革實踐中，通過上述多種途徑，將探究式教學(xué)法運(yùn)用于水生生物學(xué)實驗教學(xué)中，不僅改變了傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)模式，使學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，實現(xiàn)了實驗教學(xué)活動由 “被動教”到 “主動學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另一方面，從實驗課的準(zhǔn)備、綜合性和設(shè)計性實驗項目的開設(shè)，也要求教師不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，掌握廣博的知識，投入更多的時間和精力，并最終建立學(xué)生自主操作、主動探索的良好實驗教學(xué)氛圍，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，鍛煉學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合競爭力。

［1］劉春生，董 星，徐文娟 ．大學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)模式設(shè)計與實踐 ［J］．中國高等研究，2001，（1）：80-81．

［2］張耀武 ．水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)本科實踐教學(xué)創(chuàng)新改革初探 ［J］．實驗室科學(xué)，2006，（1）：26-27．

［3］趙 文 ．水生生物學(xué) ［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：1-50．

［4］趙 文 ．水生生物學(xué)——水產(chǎn)餌料生物學(xué)實驗 ［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：1-10．