水生生物学实验教学方法改革初探

柴 毅，杨小林，罗静波 （长江大学动物科学学院，湖北荆州434025）

实验教学是高校训练学生基本技能的重要环节，对于培养学生实践能力和创新精神，提高学生综合素质具有不可替代的作用［1］。水生生物学 （Hydrobiology）是研究水环境中生命和生物学过程规律的科学，包括各类群水生生物的形态特征、分类地位、生理和生态等方面内容。水生生物学是水产养殖专业的主要专业基础课程，也是一门实验性和应用性较强的课程。传统的水生生物学实验主要以验证性的形态观察和分类实验为主，学生对该课程的学习缺乏主动性，处于一种应付考试的被动学习状态，不能满足学生实践技能培养的要求。为了达到培养学生创新思维和独立动手能力，进而提高分析问题、解决问题的综合能力的教学目的，对水生生物学实验教学方法进行改革显得尤为重要［2-4］。

在近几年实验教学活动中，长江大学水生生物学课程组将 “理论＋实践＋探讨”式的教学方法应用于水生生物学实验教学，即在理论课学习的基础上，设置新的实验教学内容，再增加实验课程中的探讨环节。实践证明，这种教学方法对学生实践能力的培养有较好的促进作用，突破了传统实验教学模式的束缚，激发了学生的学习热情，使学生对水生生物学的学习由被动学习转为积极的主动学习，显著提高了水生生物学实验课程的教学质量。

1 结合理论知识，进行设问引导

传统的水生生物学实验主要由验证性观察性实验组成，通常在实验课之前由教师将实验所需的材料、药品、仪器设备提前准备好，上课时先由教师演示再让学生模拟观察，属典型的 “灌输式”教学模式，学生只需按要求的步骤去操作，不必查阅资料，不假思考就能完成实验。这种教学模式下，学生缺乏思路理解和创新，严重束缚了学生对水生生物学实验的兴趣及动手动脑能力的培养。

为了提高学生的学习兴趣，激发学习热情，让学生自主探究地学习，教师在实验教学中可根据教学目的和内容，提出难易度适中、与实践紧密结合的问题，让学生带着问题去进行实验操作，在实验中寻找答案。如在进行硅藻门常见种类的观察实验中，给学生提出这样一个问题：硅藻门与其他淡水藻类的显著区别是色素体一般为黄褐色而其它藻类一般为绿色，那么是否可以以色素体作为鉴定硅藻门种类的唯一特征呢？带着这个问题，学生开始进行硅藻门主要种类的观察与辨别，由于蓝藻门常见种类的观察与辨别实验已经完成，学生可以较熟练地根据色素体辨别出硅藻，但也会出现一些形态特征像蓝藻而色素体也呈黄褐色的种类，通过仔细的显微镜观察与辨别，最终学生可以确定该种类为已经死亡的蓝藻门种类，色素体已经老化褪色为黄褐色，这也是与硅藻容易混淆的原因。通过这一系列辨认验证，学生经过思考可得出结论：仅凭色素体颜色不能准确辨别硅藻种类，还要结合其主要结构特征如壳缝、花纹种类等。

预先提出问题进行设问引导，不仅可增加学生在实验操作过程中的兴趣，调动其学习积极性，而且提高了学生的动手能力，拓宽了学生的知识面，培养了学生的多项认知能力，达到了既学习知识又培养能力的目的。

2 改革实验教学内容，提高教学效果

精简教材中的基础知识，使之简洁易懂，有利于学生对知识难点、重点的掌握及突破。近几年为了适应学科发展的需要，长江大学水生生物学课程组对实验项目及内容进行了重新安排和设置，在传统的基础性、验证性实验教学基础上增加了综合性和设计性实验，以培养学生的实践动手能力以及分析问题和解决问题的能力。

基础性实验要求学生掌握常规实验仪器设备的使用及实验药品的配制，掌握常规实验技术的操作原理和方法，注重学生基本实验技能的培养和提高。为此设置的课程内容为：浮游生物的采集与生物绘图。该实验设置为该课程的第一次实验课内容，目的是掌握浮游生物的野外采集与保存方法，并掌握生物绘图的技能，为以后的实验顺利开展奠定基础。

验证性实验注重培养学生的实际观察辨别能力，强化实验技能，锻炼科学的思维方法，辅助理解课程学习的理论知识。传统的实验教学中主要为验证性实验，因此从中精心筛选了几个有代表性的观察辨别实验，如蓝藻门常见种类及细胞形态观察、硅藻门常见种类及细胞形态观察、绿藻门常见种类及细胞形态观察、原生动物常见种类及形态观察、轮虫、枝角类、桡足类常见种类及形态观察。验证性实验内容的改革主要选取了野外实际采样中容易在水中形成优势种群的种类进行观察。由于这些种类在水样中较易采得，因此可以让学生观察到大量活体样本，而对于其他不常见的藻类，则采取观察装片、录像等灵活的教学方式。

综合性实验注重培养学生发现问题、综合运用实验技术和原理分析问题、解决问题的能力，要求学生更深入地理解并掌握实验的原理和方法。为此，可将几个相关的实验进行有机整合，如水生大型植物的采集与辨别分类、浮游植物采集和定性定量分析、浮游动物的采集和定性定量分析等内容。这类实验均是野外采集样本、实验室内观察辨别分类，实验过程中每个环节紧密联系，任何一个环节出错都将导致整个实验的失败。因此在整个实验过程中既全面锻炼了学生的动手能力，同时也培养了学生认真、耐心和严谨的科学态度。

设计性实验以培养学生的创新精神、综合科研能力和严谨的科学态度为目标，根据学科特点和现有的实验条件开设了以下2个具有代表性的设计性实验：荆州古城护城河水生生物资源调查、长湖浮游生物生态学调查。由于实验材料与方法的多样性，因此给学生留下了广阔的探索空间，从查阅资料到设计方案以及实验方案的实施都要求学生具有严谨的科学态度，有勇于探索的科学精神和创新思维方法，这是一种培养学生综合素质的新型实验教学模式。

3 改革考核方式，巩固教学效果

实验考核是检测学生动手能力、创新能力和基本操作技能的一种有效手段，也是衡量教学效果的重要指标。传统的实验教学考核方法一般是以基本实验操作和相关理论为主，以平时成绩计入理论考核总成绩中，这种考核方式的弊端是教师的主观性较大，所涉及的知识面窄，具有偶然性和局限性，不能全面反映学生的真正水平。改革后的水生生物学实验进行单独的实验测试，测试成绩单独计入学生成绩单，实验测试内容全面，包括实验仪器的使用方法 （占15%）、样品采集及处理 （占15%）、浮游生物的活体种类辨别 （占40%）及绘图 （占30%）。注重考查学生的实验基本操作技能和各种能力的培养。

4 结语

高等教育教学改革的基本指导思想是提高学生的综合素质，培养学生的自主创新能力，培养创新型人才。几年来，在水生生物学实验的教学改革实践中，通过上述多种途径，将探究式教学法运用于水生生物学实验教学中，不仅改变了传统以教师为中心的教学模式，使学生成为教学活动的主体，实现了实验教学活动由 “被动教”到 “主动学”的转变。另一方面，从实验课的准备、综合性和设计性实验项目的开设，也要求教师不断提高业务素质，掌握广博的知识，投入更多的时间和精力，并最终建立学生自主操作、主动探索的良好实验教学氛围，以培养学生的综合素质和创新意识，锻炼学生的分析问题、解决问题的能力，提高学生的综合竞争力。

［1］刘春生，董 星，徐文娟 ．大学生综合能力和创新意识培养模式设计与实践 ［J］．中国高等研究，2001，（1）：80-81．

［2］张耀武 ．水产养殖学专业本科实践教学创新改革初探 ［J］．实验室科学，2006，（1）：26-27．

［3］赵 文 ．水生生物学 ［M］．北京：中国农业出版社，2005：1-50．

［4］赵 文 ．水生生物学——水产饵料生物学实验 ［M］．北京：中国农业出版社，2004：1-10．