野外調(diào)查實(shí)踐在海洋生態(tài)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：野外調(diào)查實(shí)踐教學(xué)是海洋生態(tài)學(xué)課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。野外調(diào)查實(shí)踐可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生從事海洋生態(tài)學(xué)研究的積極性，鍛煉學(xué)生從事海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查的實(shí)踐能力，提高學(xué)生的協(xié)調(diào)以及對(duì)外交往的能力，有效提升學(xué)生的科研意識(shí)。在國(guó)家建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略背景下，在海洋生態(tài)學(xué)教學(xué)中開(kāi)展野外調(diào)查實(shí)踐，可以推動(dòng)海洋生態(tài)學(xué)本科教學(xué)從“教得好”向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變，為國(guó)家培養(yǎng)海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的合格人才。

關(guān)鍵詞：野外調(diào)查實(shí)踐；海洋生態(tài)學(xué)；海草

海洋生態(tài)學(xué)是研究海洋生物及其與海洋環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科，研究對(duì)象包括海洋生物及其生活的海洋環(huán)境。[1]海洋生態(tài)學(xué)既是生態(tài)學(xué)的分支，又是海洋生物學(xué)的重要組成部分。海洋生物包括海洋浮游生物、海洋底棲動(dòng)物、海洋底棲植物、海洋游泳生物以及海洋哺乳動(dòng)物等。[2]海洋環(huán)境包括海水環(huán)境和沉積物環(huán)境，環(huán)境要素主要包括物理要素，如海浪、海流、潮汐、噪聲、內(nèi)波等；化學(xué)要素，如pH、溶解氧、鹽度、活性硅酸鹽、活性磷酸鹽、硝酸氮、亞硝酸氮、氨氮等。[3]

海洋生態(tài)學(xué)科的特點(diǎn)決定了野外調(diào)查實(shí)踐是海洋生態(tài)學(xué)科發(fā)展的必然需求。只有通過(guò)對(duì)海洋生物和海洋環(huán)境的實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，才能明確海洋生物與海洋生物、海洋生物及其生存的海洋環(huán)境之間的相互作用關(guān)系。野外調(diào)查實(shí)踐作為海洋生態(tài)教學(xué)中的獨(dú)立環(huán)節(jié)，需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要，依據(jù)所要調(diào)查的研究對(duì)象和整理已有的歷史調(diào)查數(shù)據(jù)，教會(huì)學(xué)生制定野外調(diào)查方案，然后進(jìn)行野外調(diào)查，通過(guò)鑒定海洋生物種類、測(cè)定海洋環(huán)境參數(shù)，根據(jù)調(diào)查結(jié)果明確海洋生物的空間分布規(guī)律及其環(huán)境影響因素，在教學(xué)過(guò)程中，將理論教學(xué)獲得的知識(shí)融入野外調(diào)查的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而加深學(xué)生對(duì)海洋生態(tài)學(xué)科的理解和認(rèn)知。

一、運(yùn)用野外調(diào)查方法研究海洋生態(tài)的必要性

（一）是學(xué)生掌握科學(xué)研究方法的必修環(huán)節(jié)

本科教學(xué)主要是教會(huì)學(xué)生獨(dú)立的思考和創(chuàng)新能力，但是在傳統(tǒng)的教學(xué)中，本科生對(duì)野外調(diào)查實(shí)踐的學(xué)習(xí)熱情不高，通常習(xí)慣于接受教師在課堂上的授課，缺乏動(dòng)手實(shí)踐的能力。由于受野外采樣工具和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備的限制，傳統(tǒng)教學(xué)中普遍存在重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象。即使在實(shí)驗(yàn)室做室內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，由于不清楚野外采樣流程，可能存在樣品前處理不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大。即使教師要求學(xué)生設(shè)計(jì)野外調(diào)查方案，由于學(xué)生缺乏野外實(shí)踐的鍛煉，也難以應(yīng)用平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)相關(guān)方案。在野外見(jiàn)習(xí)時(shí)，學(xué)生也很難自覺(jué)進(jìn)行野外觀察，自己發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。因此，在野外調(diào)查實(shí)踐過(guò)程之前，教師可以要求學(xué)生通過(guò)查閱科學(xué)文獻(xiàn)等形式撰寫(xiě)野外調(diào)查方案，準(zhǔn)備野外調(diào)查所需的材料和設(shè)備。查閱科學(xué)文獻(xiàn)過(guò)程中，可能出現(xiàn)不同的調(diào)查方法和不同的設(shè)備測(cè)試相同的參數(shù)，學(xué)生在選擇所使用方法的過(guò)程中也會(huì)加深對(duì)海洋生態(tài)學(xué)科相關(guān)知識(shí)的理解。在野外調(diào)查時(shí)，學(xué)生根據(jù)前期準(zhǔn)備獲取所需樣品和觀測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)查結(jié)束后，教師可以幫助學(xué)生整理野外調(diào)查報(bào)告，發(fā)現(xiàn)野外調(diào)查方案的不足，從而使學(xué)生掌握科學(xué)的野外調(diào)查方法。

（二）培養(yǎng)學(xué)生野外調(diào)查能力和身體素質(zhì)的有效途徑

海洋生態(tài)學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門學(xué)科，在掌握科學(xué)研究方法的同時(shí)，需要較強(qiáng)的野外調(diào)查能力和良好的身體素質(zhì)。野外調(diào)查能力在多次野外調(diào)查實(shí)踐中才能形成。因此，海洋生態(tài)學(xué)調(diào)查需要強(qiáng)有力的保障。指導(dǎo)教師需要學(xué)生在第一次野外調(diào)查之前和調(diào)查過(guò)程中全程陪同指導(dǎo)，詳細(xì)講解調(diào)查地點(diǎn)和調(diào)查時(shí)間的選擇等信息。例如，在潮間帶調(diào)查中，潮汐表中標(biāo)注的最低潮時(shí)間尤其重要，通常最低潮之前和之后2小時(shí)內(nèi)可以進(jìn)行采樣，如果學(xué)生沒(méi)有之前野外調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)，很難把握具體的采樣時(shí)間。野外調(diào)查需要良好的身體素質(zhì)，參加野外調(diào)查實(shí)踐的過(guò)程可以鍛煉學(xué)生的身體素質(zhì)。多次參加野外調(diào)查實(shí)踐的學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到自己身體的不足，若打算從事本專業(yè)的相關(guān)工作，會(huì)主動(dòng)加強(qiáng)自身的體育鍛煉，提高身體素質(zhì)。

二、野外調(diào)查實(shí)踐獲取海洋生態(tài)學(xué)資料的效果分析

海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查實(shí)習(xí)內(nèi)容多樣，包括海洋地質(zhì)、海洋生物、海洋化學(xué)、海洋物理以及海洋氣象等多個(gè)學(xué)科，調(diào)查不同生物和環(huán)境要素所需要的設(shè)備差異很大，一切有關(guān)海洋生物和海洋環(huán)境相互關(guān)系的內(nèi)容都可能是海洋生態(tài)野外調(diào)查的主要內(nèi)容。海洋生態(tài)學(xué)主要調(diào)查方向包括：葉綠素、初級(jí)生產(chǎn)力、海洋微生物、浮游生物、底棲生物、潮間帶生物、污損生物和游泳生物等。[3]為培養(yǎng)學(xué)生野外調(diào)查的實(shí)踐能力，筆者2018年6月組織了海洋科學(xué)相關(guān)專業(yè)的部分本科生對(duì)海南陵水新村灣海草床進(jìn)行了野外調(diào)查。海草是重要的海洋底棲植物，在全球范圍內(nèi)的碳氮磷循環(huán)中起著不可替代的作用。[4]海南陵水新村灣位于海南省陵水縣的東南部，面積約22.6km2，為被潮汐控制的大部分封閉的天然瀉湖，只是在瀉湖西部與外海有一小的出海通道，周邊沒(méi)有大的河流流入。[5]黃小平等調(diào)查表明，新村灣共有海草總面積約2km2，海草種類有海菖蒲（Enhalus Acoroides）、泰來(lái)草（Thalassia hemprichii）、海神草（Cymodocea rotundata）、二藥藻（Halodule uninervis）和喜鹽草（Halophila ovalis），海菖蒲、泰來(lái)草和海神草為優(yōu)勢(shì)種。[4]通過(guò)本次野外調(diào)查實(shí)踐總結(jié)的效果如下：

（一）培養(yǎng)了學(xué)生從事海洋科學(xué)研究的積極性

平時(shí)課堂教學(xué)中，指導(dǎo)教師已為學(xué)生講授了海洋生態(tài)學(xué)相關(guān)的課程，尤其是詳細(xì)講解過(guò)海草生態(tài)學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，自2018年3月開(kāi)始讓學(xué)生閱讀與海草生態(tài)調(diào)查相關(guān)的文獻(xiàn)，并于每周四下午由本科生進(jìn)行文獻(xiàn)的匯報(bào)，匯報(bào)后，指導(dǎo)教師針對(duì)具體文獻(xiàn)的內(nèi)容，對(duì)野外調(diào)查相關(guān)內(nèi)容，如研究地點(diǎn)的選擇與描述、調(diào)查內(nèi)容的選取、調(diào)查及分析設(shè)備的使用、研究結(jié)果的介紹與分析等都進(jìn)行詳細(xì)的講解。2018年5月組織學(xué)生進(jìn)行野外調(diào)查的具體設(shè)計(jì)，包括采樣斷面的設(shè)置、采集物種的選擇、樣品的具體采集方法、樣品的前期處理以及后續(xù)測(cè)試等；同時(shí)進(jìn)行野外調(diào)查的前期準(zhǔn)備，包括購(gòu)買實(shí)驗(yàn)材料、調(diào)試野外設(shè)備、聯(lián)系租用野外車輛以及船只等。在進(jìn)行一系列準(zhǔn)備的過(guò)程中，指導(dǎo)教師隨時(shí)和學(xué)生進(jìn)行討論和溝通，引導(dǎo)學(xué)生將已經(jīng)學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到野外調(diào)查的實(shí)踐中。通過(guò)前期的準(zhǔn)備，學(xué)生發(fā)現(xiàn)書(shū)本上學(xué)到的海洋科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)在海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查實(shí)踐中起到巨大的支撐作用，極大地培養(yǎng)了學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)和從事海洋科學(xué)研究的積極性和主動(dòng)性。

（二）鍛煉了學(xué)生從事海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查的實(shí)踐能力

通過(guò)前期的大量準(zhǔn)備，2018年6月學(xué)生進(jìn)行了野外調(diào)查的實(shí)踐。共野外調(diào)查2天，根據(jù)前期準(zhǔn)備，第1天學(xué)生在調(diào)查當(dāng)日潮汐最低潮時(shí)間到達(dá)野外采樣地點(diǎn)，下水工作2小時(shí)后，潮水上漲無(wú)法再進(jìn)行調(diào)查工作，當(dāng)天調(diào)查結(jié)束進(jìn)行野外調(diào)查總結(jié)過(guò)程中，學(xué)生決定第2天比最低潮時(shí)間提前2小時(shí)到達(dá)野外采樣地點(diǎn)，解決了采樣時(shí)間不足的問(wèn)題。在課堂教學(xué)中，指導(dǎo)教師教授潮汐課程時(shí)，強(qiáng)調(diào)了最高潮和最低潮時(shí)間，以及漲潮和退潮所需的時(shí)間，通過(guò)本次野外調(diào)查，學(xué)生對(duì)潮汐有了更深入的理解，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)海洋生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知。通過(guò)2天的野外調(diào)查，學(xué)生共發(fā)現(xiàn)海菖蒲、泰來(lái)草、喜鹽草3種海草。本次調(diào)查不僅使學(xué)生對(duì)課本和文獻(xiàn)中對(duì)海草的描述有了直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生從事海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查的實(shí)踐能力。

（三）提高了學(xué)生的協(xié)調(diào)以及對(duì)外交流和溝通能力

參加本次調(diào)查的學(xué)生有8名本科生，共分為2組，從野外調(diào)查前期設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)材料的選擇，采樣設(shè)備的準(zhǔn)備等都是以小組為單位共同完成的。調(diào)查前期聯(lián)系租用車輛、船只，調(diào)查過(guò)程中與車輛司機(jī)以及船主的溝通等都以學(xué)生為主體進(jìn)行，最終成功獲得所有野外樣品，上述工作離不開(kāi)學(xué)生之間的協(xié)同與配合。本次調(diào)查極大提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作以及對(duì)外合作交流能力。

（四）提升了學(xué)生的科研意識(shí)

通過(guò)本次野外調(diào)查，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了海草床中發(fā)現(xiàn)不同潮位，不同海草種類的分布特征，同時(shí)在瀉湖內(nèi)發(fā)現(xiàn)綠藻孔石莼大規(guī)模爆發(fā)這一全球性的生態(tài)學(xué)現(xiàn)象，野外調(diào)查中，見(jiàn)到瀉湖內(nèi)當(dāng)?shù)貪O民在低潮期間從海草床內(nèi)挖大型底棲生物，對(duì)海草造成了直接的破壞。學(xué)生也注意到瀉湖內(nèi)海水養(yǎng)殖和猴島景區(qū)魚(yú)排餐飲產(chǎn)生的污染物可能是海草衰退的因素之一。上述發(fā)現(xiàn)不僅為學(xué)生撰寫(xiě)本次野外調(diào)查報(bào)告提供了素材，而且為學(xué)生在未來(lái)畢業(yè)論文寫(xiě)作和科學(xué)研究中拓展了科研思路。通過(guò)本次野外調(diào)查，學(xué)生深刻理解了海洋生態(tài)學(xué)研究，不僅僅書(shū)本上所學(xué)的知識(shí)，也不是靠憑空想象，而是需要在野外調(diào)查中將課堂上所學(xué)到的知識(shí)活學(xué)活用，從實(shí)踐中找出解決海洋生態(tài)問(wèn)題的辦法。

三、結(jié)論

海洋生態(tài)學(xué)是一門綜合性和系統(tǒng)性較強(qiáng)的學(xué)科，在教學(xué)中需要從三個(gè)層次對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，第一是通過(guò)課堂教學(xué)，幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握海洋生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，第二是野外調(diào)查實(shí)踐，采集野外調(diào)查的樣品，第三就是在實(shí)驗(yàn)室對(duì)野外獲得的樣品進(jìn)行分析。野外調(diào)查實(shí)踐作為海洋生態(tài)學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)，不僅可以幫助學(xué)生掌握海洋生態(tài)學(xué)研究的具體方法，還可以通過(guò)野外調(diào)查和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合，幫助學(xué)生建立科學(xué)研究的思維，推動(dòng)海洋生態(tài)學(xué)科的發(fā)展。但是，海洋生態(tài)學(xué)野外調(diào)查實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)遇到許多問(wèn)題，比如野外調(diào)查經(jīng)費(fèi)短缺，保障學(xué)生野外工作中的安全也存在較大壓力。本文案例中以本科生為主體，但是參與人數(shù)較少。國(guó)家教育部出臺(tái)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中，要求對(duì)本科生的教育要注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能、創(chuàng)新形式、改革教法、強(qiáng)化實(shí)踐，推動(dòng)本科教學(xué)從“教得好”向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變。廣大從事海洋生態(tài)學(xué)教學(xué)的教師應(yīng)該在此背景下，探索如何以班級(jí)為單位開(kāi)展野外調(diào)查實(shí)踐，將野外調(diào)查實(shí)踐進(jìn)一步規(guī)范化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)海洋生態(tài)學(xué)的熱情和潛能，為國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施培養(yǎng)合格人才。

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作者簡(jiǎn)介：韓秋影（1980-），女，漢族，吉林德惠人，博士研究生，研究員，研究方向?yàn)楹Ｑ笊鷳B(tài)學(xué)。