“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)改革與實踐

張達娟，張樹林，畢相東，梁健

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“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)改革與實踐

張達娟，張樹林通信作者，畢相東，梁健

（天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300384）

針對“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)中存在的問題，課題組提出構(gòu)建電子教材，并與教學(xué)互動平臺相結(jié)合，優(yōu)化考核方式等教學(xué)改革措施，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和參與性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而提高水生生物學(xué)實驗課的教學(xué)質(zhì)量。

水生生物學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

水生生物學(xué)是研究水環(huán)境中生命現(xiàn)象和生物學(xué)過程規(guī)律的一門科學(xué)[1]，不僅是農(nóng)業(yè)院校水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)重要的骨干課程，也是水族科學(xué)與技術(shù)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門實踐性和應(yīng)用型很強的學(xué)科?！八飳W(xué)實驗”主要涉及與水域生態(tài)、養(yǎng)殖生產(chǎn)密切相關(guān)的微藻、原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類等生物類群的形態(tài)特征、分類地位、生態(tài)分布和經(jīng)濟價值等內(nèi)容，是驗證理論、應(yīng)用理論、夯實學(xué)生理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)動手能力重要環(huán)節(jié)[2-4]。鑒于此，校、院兩級對“水生生物學(xué)實驗”的教學(xué)工作十分重視，不僅將其作為一門獨立的課程開設(shè)，而且實行了一系列的教學(xué)改革措施。在“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)中，主要有以下幾方面的經(jīng)驗和體會。

1 “水生生物學(xué)實驗”教習(xí)中存在的問題及原因

水生生物學(xué)實驗教學(xué)是學(xué)生驗證和應(yīng)用理論知識、鍛煉實踐能力的重要一環(huán)，對學(xué)生生產(chǎn)實踐能力的培養(yǎng)非常必要[5]。在以往的“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)中存在一些問題。

1.1 重理論，輕實踐

水生生物學(xué)種類繁多，實驗課所學(xué)種類主要為地區(qū)常見種類，教師講授所要觀察種類的主要特點后，學(xué)生進行觀察，學(xué)生大多只重視聽教師講解和示范，而在自己動手采集標本、觀察和種類鑒定等方面依賴性較強，且對不同水生生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、運動遷移以及發(fā)育過程不求甚解。多方面的原因?qū)е陆虒W(xué)過程中出現(xiàn)“重理論，輕實踐”現(xiàn)象，從而使學(xué)生自主動手能力不強，實踐意識較弱。

1.2 缺乏綜合性、創(chuàng)新性實驗

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。缺乏綜合性和創(chuàng)新性實驗，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強，不愿主動學(xué)習(xí)。學(xué)生在課上主要觀察教師講授的已知種類的樣本，一般學(xué)生看完實驗室保存的樣本或課上規(guī)定的數(shù)量就不再觀察其他標本，導(dǎo)致學(xué)生認識的浮游生物種類有限，喪失了學(xué)習(xí)的積極性。

1.3 實驗教材和課件質(zhì)量有待提高

“水生生物學(xué)實驗”教習(xí)內(nèi)容主要涉及浮游植物中的藍藻門、硅藻門、綠藻門、金藻門、甲藻門、隱藻門和裸藻門等門類，浮游動物中的原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類等門類，還有一些水生大型維管束植物等。由于教習(xí)內(nèi)容的特殊性，使傳統(tǒng)的僅包括靜態(tài)文字和圖片的紙質(zhì)教材的應(yīng)用越來越局限。

目前，本校使用的水生生物學(xué)實驗課教材是任課教師自主編撰的，為紙質(zhì)黑白色教材，顏色單一，不能形象的表現(xiàn)觀察種類的主要特點，缺乏圖文并茂、立體的實驗教材。此外，由于受到印刷冊數(shù)及分配的影響，教材更新的速度較慢。

2 “水生生物學(xué)實驗”教學(xué)的改革創(chuàng)新

2.1 全方位教學(xué)，使用Motic數(shù)碼互動平臺

顯微鏡用來觀察個體微小的浮游動、植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，在“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)中必不可少。不過，存在一定的弊端，學(xué)生的觀察活動較為孤立，無法共享好的資源，教師或?qū)W生顯微鏡下觀察到的典型結(jié)構(gòu)不能及時方便地向其他同學(xué)展示；學(xué)生之間、學(xué)生和教師之間的交流較少，教師無法及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題；教學(xué)效率低下，教師在學(xué)生觀察時奔走于各位同學(xué)之間，一一解答觀察時遇到的問題，無法在短時間內(nèi)進行有效全面的輔導(dǎo)[6]。Motic數(shù)碼互動教學(xué)平臺的搭建及使用解決了上述問題，取得了較好的成效。

本校Motic顯微數(shù)碼互動平臺包括數(shù)碼顯微系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、投影系統(tǒng)以及問答系統(tǒng)。學(xué)生顯微鏡內(nèi)的圖像可以通過數(shù)據(jù)傳輸至教師電腦，教師可以對每位學(xué)生顯微鏡下的圖像進行選擇、拍照和錄像操作，這一操作方便教師對實驗中出現(xiàn)的典型種類或結(jié)構(gòu)進行拍照比對，克服了以往看過就忘的問題；對活體樣本可以進行錄像，例如，硅藻門菱形藻、裸藻門扁裸藻的運動方式以及原生動物門變形蟲的變形過程等，可以讓學(xué)生從直觀上掌握一些種類得典型特點。教師端和學(xué)生端顯微鏡下的圖像均可以通過投影系統(tǒng)投影到大屏幕上，教師可以及時跟蹤和監(jiān)控，方便教師對典型結(jié)構(gòu)的即時講解，提高教學(xué)效率，而且增加了師生互動頻率與覆蓋面；學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)觀察和學(xué)習(xí)的內(nèi)容增加，同時也解決了稀有水生生物無法讓學(xué)生同時觀察的問題，實現(xiàn)資源共享。

2.2 構(gòu)建電子教材，加強學(xué)生交流學(xué)習(xí)心得

本課題組在多年拍攝和收集高水平浮游生物圖像及視頻的基礎(chǔ)上，初步完成了與現(xiàn)有水生生物學(xué)紙質(zhì)實驗教材相配套的電子教材，將線性呈現(xiàn)的實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)化為易于學(xué)生接受和學(xué)習(xí)的具有色彩鮮艷的圖片、詳細的解說及生動的視頻方式呈現(xiàn)。將電子教材與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)系統(tǒng)向結(jié)合，實現(xiàn)資源共享，為學(xué)生提供課前、課后自主學(xué)習(xí)的平臺，提高水生生物學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量；充分調(diào)動學(xué)生的積極性與參與性，使傳統(tǒng)的教學(xué)方式和現(xiàn)代教育技術(shù)相協(xié)調(diào)，理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，啟發(fā)學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴展學(xué)生的視野，有利于在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。我們以電子教材為基礎(chǔ)，與水生生物學(xué)精品課程網(wǎng)站相結(jié)合，為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)和實踐交流平臺，同時教師可以就學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)遇到的問題及時反饋作答，做到教學(xué)相長。

2.3 廣泛收集標本，為實驗教學(xué)服務(wù)

本院“水生生物學(xué)實驗”教學(xué)中所用的固定標本、裝片以及一些水生大型植物樣本大多來自上世紀七八十年代，部分樣本老舊、破碎，經(jīng)過學(xué)生頻繁使用，一些樣本已經(jīng)損壞。為了更好的完善樣本庫，在實驗準備階段，由任課老師組織，采取就近取材的方式，分組帶領(lǐng)學(xué)生到校園內(nèi)的兩個景觀池塘以及學(xué)校附近的河流進行樣本的采集。不僅使浮游生物采樣方法得到強化，加深了學(xué)生對水生生物實際操作的認識，提高了學(xué)生的動手能力，而且進一步豐富了實驗課程樣本庫。課題組向中國科學(xué)院水生生物研究所、中國海洋大學(xué)等單位購買一些水生生物學(xué)樣本，進一步充實樣本庫。

課題組在相關(guān)項目執(zhí)行過程中，大量收集天津港附近海域、北京密云水庫以及天津各郊縣養(yǎng)殖池塘的海、淡水浮游生物樣本，保證了教學(xué)需要的同時加強了教學(xué)與生產(chǎn)、科研與實際之間的聯(lián)系，開闊了學(xué)生視野，有效地促進了實驗教學(xué)工作的順利進行。

2.4 考核方式立體化

傳統(tǒng)的考核方式一般就理論知識出一張考卷，考核方式單一，不能全面反映學(xué)生的真實水平，不適合實驗課程的考核?，F(xiàn)在水生生物學(xué)實驗課的考核方式按照平時學(xué)習(xí)過程考核＋期末實驗考核相結(jié)合的方式，不僅僅采用出勤率作為平時考核指標，而是將平時課堂的學(xué)習(xí)掌握情況、預(yù)習(xí)報告和實驗報告的書寫情況納入平時成績；期末考核方式從之前的筆試、口試過渡到逐個學(xué)生進行實踐操作考試，主要考核內(nèi)容涉及浮游生物樣品的處理、定性和定量操作等。在實踐操作考試的定性考核部分著重考核學(xué)生對常見浮游生物典型特點的認知能力。

3 結(jié)語

通過將理論教學(xué)、創(chuàng)建電子教材和利用Motic數(shù)碼互動平臺相結(jié)合，提高了“水生生物學(xué)實驗”課的教學(xué)質(zhì)量，啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴展了學(xué)生的視野，調(diào)動了學(xué)生的積極性和參與性，有利于在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

[1] 趙文，李學(xué)鳴，魏杰. 水生生物學(xué)精品課程教材建設(shè)的思考[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）， 2009，11（1）：67-69.

[2] 畢相東，張樹林，白東清，等. 水生生物學(xué)課程教學(xué)實習(xí)的改革與實踐[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（農(nóng)林教育版），2013，15（1）：71-73.

[3] 葉素蘭. 水生生物學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J]. 考試周刊，2010（1）：22-23.

[4] 張樹林，邢克智，孟玉環(huán). 水生生物學(xué)課程實踐教學(xué)體系的創(chuàng)新改革與實踐[J]. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2009，16（4）：55-56.

[5] 王鑫，王文琪，張艷，等. 水生生物學(xué)實驗教學(xué)改革與探索[J]. 時代教育，2015（9）：33.

[6] 江紅霞，雷夢云，崔長海，等. 運用Motic數(shù)碼互動模式改進水生生物學(xué)實驗教學(xué)[J]. 科技信息，2012（34）：146.

責(zé)任編輯：張愛婷

Teaching Reform and Practice of

ZHANG Da-juan, ZHANG Shu-linCorresponding Author, BI Xiang-dong, LIANG Jian

（Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture, College of Fisheries, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

In view of the teaching problems existing in thean electronic teaching material was complied, and combined it with the interactive teaching platform. On the basis of this, we also optimized the assessment methods. All these measures mobilized the initiative and participation, improved the interest in learning of students, then improved the teaching quality during the

hydrobiology; experiment teaching; teaching reform

1008-5394（2017）01-0097-03

G642

B

2015-07-16

天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團隊基金項目“天津市現(xiàn)代水產(chǎn)生態(tài)健康養(yǎng)殖創(chuàng)新團隊”（TD12-5018）；天津農(nóng)學(xué)院本科教育教學(xué)研究與改革項目“水生生物學(xué)實驗電子教材的編寫與應(yīng)用”（2014-C-02）

張達娟（1981-），女，天津市人，實驗師，博士，主要從事水域生態(tài)學(xué)方面的研究。E-mail：dajuanzhang@163.com。

張樹林（1963-），男，河北保定人，教授，博士，主要從事水生生物學(xué)的教學(xué)與科研工作。E-mail：Shulin63@sina.com。