海洋生物学实验教学改革与探索

　　摘 要： 本文从严格实验规范，加强对学生实验技能的培养；广泛采集海洋生物标本，丰富实验教学内容；改革实验教学模式，有效提高教学效率；完善实验课考核方法，力求反映学生真实水平等方面论述了海洋生物学实验教学的改革与探索。
　　关键词： 海洋生物学 实验教学 改革 探索
　　
　　海洋生物学是研究海洋中生命现象、过程及其规律的一门科学，是海洋科学专业一门重要的专业基础必修课程，也是生命科学的一个重要分支；海洋生物学实践性很强，实验是整个课程体系中必不可少的重要环节。通过实验训练学生才能加深对理论知识的理解，切实掌握海洋生物的形态结构、分类特征和研究方法等。实验操作提高了学生学习的兴趣，也激发了学习的主动性，有利于培养学生的实践能力和创新能力。
　　淮海工学院海洋生物学学科是江苏省重点建设学科，我在长期的海洋生物学的实验教学中，针对以往教学中存在的诸多弊端与不足，通过对实验内容的不断整合与优化，对实验教学方式、方法的不断改革与探索，参考兄弟院校海洋生物学实验教学的成功经验，以“面向学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习”为目标，采用适合学生实际的海洋生物学实验课的可行性策略，激发学生实验动手的主动性，有效提高了教学效率，全面培养了学生实验能力，从而大大提高了海洋生物学的实验教学质量。
　　一、严格实验规范，加强对学生实验技能的培养
　　海洋生物学实验的主要目的不仅是增强学生对极其丰富多样的海洋生物的感性认识，而且是训练学生的基本实验技能，培养严谨的科研作风。实践教学经验证明：学生基本技能的掌握程度与实验课的教学效果密切相关，因此培养学生技能是实验教学改革与建设的重点内容。我在以往的实验教学中发现，有相当一部分学生实验动手能力很差，缺乏基本的实验常识与素养，对大多数常规仪器设备的使用和一般药品、试剂的配制知之甚少；还有的同学在实验中存有一定的畏难情绪，缺乏主动性等，这些可能与他们以前上中学时实验课不受重视或开设较少，缺乏基本训练有关。在这种情况下，我们从理论教学开始就向学生阐明本门课程实验的重要性，强调实验是高校教学的重要环节，指出规范的实验操作是科学研究的基本要求。为此，我们专门在海洋生物学实验指导书中增编了《实验室行为规范》、《学生实验守则》，以及《海洋生物采集调查方法》等内容，明确了海洋生物实验中的注意事项、实验要求及实验方法等，从而指导学生进行科学规范的实验。此外，还对实验室所配备的各种重要仪器编订了简明易懂的使用操作规程，以便学生规范使用。
　　为加强学生的基础训练，我们在实验教学过程中着重通过学生良好的实验习惯的培养，以提高学生实验技能。要求学生实验前必须认真预习实验指导书，明确实验目的，掌握实验要领及方法步骤，等等；实验时要爱护仪器设备并熟练使用，严格按规定完成实验操作，独立完成实验报告，讲究实验卫生等。在分组时基本上是一人一组，严格要求人人动手，独立完成实验，这样不但使每位学生的基本操作能力得到了锻炼，而且老师能亲手指导每一位学生，便于及时发现问题，纠正操作中的错误。如在浮游生物的观察实验，学生做的临时装片有的会出现小气泡，有的观察不久即出现龟裂花纹，还有的水样会溢到盖玻片上，教师可及时指出这些现象产生的原因并要求学生重新制作，反复训练以达到熟练掌握其要领。在海洋生物学实验中其他的基本实验技能如显微镜、解剖镜的使用和维护技术；生物绘图技术；常用试剂、染色液的配制方法；海洋生物标本的采集、分类、鉴定、计数、固定及保存方法；数据分析与处理能力；实验报告与实习调查报告的规范写作能力等都要求学生在实验过程中熟练掌握与应用。
　　二、 广泛采集海洋生物标本，丰富实验教学内容
　　标本的观察与鉴定是海洋生物学实验最基本的内容，也是贯穿整个实验的一条主线。海洋生物种类丰富多样，分布范围十分广泛，但各门类极具不平衡性、不均匀性，并具有明显的时空变化。因此，每次实验课前海洋生物标本的准备和选取就显得尤为重要，不仅要突出常见的或具有典型代表性的种类，而且要体现出其物种的多样性特点。在海洋生物学实验课刚开设的头几年，标本的采集往往依赖教师个人去进行，受季节、地域、气候、工具等各方面的影响与限制，很多样品较难采集，尤其海洋中种类少的一些门类（如蓝藻、绿藻、轮虫，等等）中的样品更难随时采集到，因此实验中可供观察的种类较少，教学内容也显得较单薄，大多只能开展简单的验证型实验，不利于学生从多样性的实物观察比较中去培养探索的精神，也不利于激发学生探求丰富多彩的海洋生物世界奥秘的兴趣。为此，我们充分利用多种方式进行海洋生物标本的采集。
　　其一，让学生参与实验的准备工作。不仅组织有兴趣的部分同学利用课余时间去学校附近的海边或海水养殖池塘随时采集实验用活体样品，而且鼓励同学们利用周末、节假日去各地海边游玩的机会有意识地采集当地的标本。这样既丰富了标本的来源，又锻炼了学生的动手能力，培养了他们认知海洋生物的积极性。其二，密切同当地有关海水养殖、育苗企业的联系，利用帮他们鉴定水质机会，固定和保存样品。利用他们靠近海边的优势，请生产企业及时采集活体标本（如沙蚕、小型甲壳类等）以供实验随时使用。其三，实验室及有关研究室对一些具有科研价值的种类进行常年活体纯种培养，主要是海洋浮游生物（如螺旋藻、扁藻、变形虫、轮虫、枝角类、桡足类等），这样不仅可随时提供实验活体观察之用，而且使学生了解和掌握生物纯种分离和培养技术。其四，加强同当地海洋管理、科研等部门的合作，尤其近几年来我们同国家海洋局连云港海洋环境监测站建立了良好的合作关系，不仅成为学生实习基地，而且在项目合作中收集了江苏沿海不同季节、不同海域中的浮游生物、底栖生物及潮间带生物中极为丰富的标本种类，极大地充实了实验材料。其五，充分利用本院的海洋馆生物标本资源。从1958年开始，本校就有意识地对海洋生物标本进行采集和积累，在学院充分重视的基础上，加上采购、校友捐赠等渠道我院创建了江苏高校中唯一的一座近千平方米的海洋馆，内有各种大中型海洋标本两千余件；同时建有100多平方米的海洋生物教学标本室一间，固定保存有中、小型标本近千种，包括已近绝灭的长江鲥鱼，从而为实验教学提供了强力支撑。
　　三、 改革实验教学模式，有效提高教学效率
　　（一）整合实验内容，变革方法类型。
　　由于我们具有丰富的海洋生物标本资源和便捷的采集途径，这为我们不断调整和优化实验内容创造了十分有利的条件。首先，在实验材料的安排上，尽量选取当季海水中的样品，并与历史季节、不同季节的标本相比较，做到以观察固定标本为主，着重搭配一些代表性的活体种类。其次，在实验内容上与生产实际和科研紧密结合，体现当前海水养殖与育苗以及海洋渔业资源等的现状，调查相关水体的海洋生物种类组成、类群分布特点、现存量、初级生产力等，并根据其与生存环境相互依赖、相互影响的动态系统评价水体水质污染程度和渔业生产潜能。这样不仅使学生及时了解海洋生物种类在生产环境中的重要性，而且使学生学习了海洋生物调查的全过程，进一步加强了对科研技能的培养。最后，在实验类型方法上，逐渐由以往的验证性实验为主过渡到以创新性、综合性实验为主，旨在培养学生的创新思维能力和解决实际问题的能力。如在做海洋生物实验时，不再是单纯地对某一门类的生物进行观察鉴定，而是综合起来进行多样性分析比较，如分析不同海水水体（或季节、年份等）环境中浮游植物（或浮游动物、底栖生物等）的类群分布特点、潮间带生物种类组成特点等。这样不仅使实验课上得内容充实，而且有利于培养学生的全面技能。
　　
　　（二）运用各种教学手段，创设生动教学情景。
　　学生在学习海洋生物分类时通常感觉比较枯燥，对物种形态结构的记忆尤其头疼。在实验课教学过程中，我选择多种实验教学方式如动画、录像、图片、多媒体课件等，以精彩的海洋生物世界为主题，把每次实验所涉及的一些代表生物种类的栖息环境、运动方式，以及不同观察角度的形态结构特点等形象逼真地予以展示，可使学生对海洋生物产生强烈的好奇心，从而营造出一种轻松愉快的学习情境。比如在海洋浮游生物实验时，利用多媒体技术，在数码显微镜的显示下：曲舟藻和布纹藻分别具有美丽的斜条纹和直条纹，但又都具有相同的运动构造——纵沟；原甲藻像瓜子一样只具有纵沟，而裸甲藻还具有横沟，但其都像树叶一样飘转而下的运动方式；乌贼幼体大小不过2厘米，但其触手、神经系统及消化系统等都清晰可见，尤其喷水倒退的运动情景都可使学生过目难忘。其他如颤藻、扁藻、布氏拟铃虫、中华哲水蚤、长腕幼虫等的形象展示都可激起学生探求海洋生物奥秘的兴趣。
　　（三）坚持实验室开放制度，培养学生自主学习能力。
　　我在长期的实践教学过程中深刻体会到：实验课仅靠教师的讲授来让学生掌握知识，已远远落后于现代教育的理念和宗旨，也与海洋生物学专业教学的时代要求相去甚远。为了提高学生的自主学习能力，我们全面开放海洋馆、标本室及相关实验室。学生可随时预约来进行标本观察、鉴定及解剖实验，可根据个人兴趣爱好自己设计实验内容，真正体会自己实验成功的喜悦。
　　（四）强化野外现场调查实习，培养学生科学研究素质。
　　海洋生物野外实习是课堂实验的综合与提高，是整个课程体系的一个重要组成部分。其目的是对学生综合能力素质的锻炼和培养。我们通过实习动员使学生了解实习目的，海滨地区的基本情况、实习要求、分组及准备工作；通过对海水性质、潮汐运动、海岸底质特征的认识，了解海洋生物生活的环境条件；通过对基岩海岸生物的采集、观察和描述、了解基岩海岸的生物多样性、形态结构特征和生活习性；通过对沙质海岸生物的采集、观察和描述、了解连云港沙质海岸的生物多样性、形态结构特征和生态习性。通过对灌河口海洋生物的采集、观察和描述，了解河口生物的生态特点和形态特征，学会分析海洋生物之间的异同点，能对所观察到的现象进行合理的解释，提高分析问题、解决问题的能力。
　　四、完善实验课ApLT0UgPGw6SHeYqKTkXGA==考核方法，力求反映学生真实水平
　　实验考核是检验实验教师授课水平，以及学生是否掌握基本技术和基本方法的重要环节。为了能准确地考查学生的实验技能和综合能力，我们建立多元成绩考核评定方法。实验考核分理论考核和操作考核，前者重点考核学生实验基本理论和相关知识，以闭卷形式进行考核，后者重点考核学生现场操作能力，操作项目按照教学大纲预先拟定6套以上，考核前抽签决定考哪一套，一旦抽签成功就立即进入考场，力求反映学生真实的实验技能和知识结构。
　　
　　参考文献：
　　［1］魏士平，苏新.海洋生物学实践教学初探［J］.中国地质教学，2007，16（1）.
　　［2］徐敬敏.动物学实验教学改革的探索［J］.实验室研究与探索，2002，21（2）.
　　［3］白秀娟，卢伙胜，肖寿松.海洋生物学实验及实习在教学过程中的重要性［J］.水产科技，2008，（6）.
　　［4］曾呈奎.我国海洋生物学在新时期的主要任务［J］.海洋科学，1980，（1）.
　　［5］侯焕俊.深化课堂教学改革 提高学生创新能力［J］.考试周刊，2008.（29）.