水生生物学实验教学改革探索与实践

水柏年，俞存根，韩志强，朱柏军

（浙江海洋学院 水产学院，浙江 舟山 316004）

水生生物学实验教学改革探索与实践

水柏年，俞存根，韩志强，朱柏军

（浙江海洋学院 水产学院，浙江 舟山 316004）

目前，国内一些高校的水生生物学实验教学内容、方法、手段存在一些弊端，已成为教学效果的制约瓶颈.论文在作者20余年的教学经验基础上，结合有关学者的研究成果，进行综合分析，建议明确实验教学的目的要求，对教学内容、方法与手段进行改革，把新成果、新知识、新方法、新技术、多媒体等融合于教学中.加强学生实验兴趣的激发，鼓励积极参加实验前参加实验准备，实验中自主操作，实验后网络平台互动交流学习等.改革与完善一些实验教学的重要环节，拓展实验教学时空，既把握好课内教学各重要环节，又充分挖潜，开展多途径课外教学，提高教学效能.

水生生物学；实验；教学改革；实践

实验教学是高校专业知识与技能教育的重要环节，具有培养学生的创新精神，提高学生综合素质不可替代的作用.水生生物学是研究水环境中生命和生物学过程规律的科学，包括水生生物的形态特征、分类地位、生理和生态等方面内容.水生生物学是水产类专业及其他相近专业的主要学科专业基础课程，具有较强的实验性和应用性.传统上，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，学生缺乏学习的主动性，处于一种应付考试的被动学习状态，这种教学方式难以满足学生实践技能强化培养的要求.为高效培养学生创新能力和自主动手能力，进而提高发现问题、分析问题、解决问题的综合能力，对水生生物学实验教学内容、方法与手段进行改革具有重要意义.

目前，开展水生生物学实验教学的高校众多，但教学水平参差不齐.水生生物学实验教学主要是对学生进行基本专业技能训练，加深对基本理论和基本知识的理解，注重培养形态观察、鉴定分类、生物学测定、生态与生理特性的理解研究等专业素质与技能，更重要的是通过实验直接培养学生的科学思维能力，培养自我设计、自主操作实验，以及观察、搜集与处理实验数据及撰写实验报告的能力，为今后学习专业课程学习及独立工作打下坚实的基础.几十年来，随着水生生物资源开发、研究的不断深入，其实验教学一直沿用传统教学模式，因此水生生物学实验教学改革是高校有关专业创新型人才培养的必然选择，具有重要意义.

实验教学曾有过一些改革研究及其报道，柴毅等[1]，将“理论＋实践＋探讨”的探究式教学法应用于水生生物学实验教学中，并从教学内容、方法和考核等方面对传统的实验教学模式进行改革.徐镇等[2]，提出突破传统的实验教学模式，开展水生生物学开放互动式实验教学的探索.季高华[3]在增强实验教学的互动性、加强标本库建设、更新实验指导书、优化实验结构、改进考核方式等方面进行论述与探讨.李代金等[4]，就更新实验教材，改革实验教学方法，完善实验内容和考核评分标准，注重学生综合能力培养等方面对水生生物学实验教学进行的有益探索.林鑫[5]，对水生生物学实验的立体化教学模式进行探讨.赵文等[6]，对水生生物学研究设计型实验开设的必要性、效果和必须解决的问题进行了探讨.许多专家学者纷纷从不同角度对水生生物学实验的教学内容、方法及手段等进行研究与改革，可谓仁者见仁，智者见智.在作者承担水生生物学实验教学20余年的教学经验基础上，本文试图把自己的教学经验与有关学者研究结果相结合，进行综合分析，提出鱼类学实验教学的改革建议，以期与各位同仁交流.

1 水生生物实验教学中存在的主要问题及原因

1.1 实验教学的内容、方法与手段有待于改革

随着水生生物群落结构演替加快，大多现存重要的水生生物资源在衰退，甚至一些种类资源枯竭与消失，水域生态系统演变加快，水生生物学实验知识体系老化加速，教学的内容、方法与手段等得不到与时俱进的发展与改进.在这知识大爆炸的时代，水生生物学领域的新知识、新成果不断涌现，教学内容迫切需要革新.

通常指导教师都将实验的原理、目的、操作方法及注意事项等进行讲解或示范，学生无需动脑，只要按部就班，就可以得出正确的实验结果.这种填鸭式的教学，难以激发学生兴趣，束缚了学生的思维，限制了学生主观能动性的发挥.现代教学迫切要求教学的新方法、新手段.

1.2 实验教学未受到师生足够的重视

一些实验指导老师，甚至主管领导未充分重视实验教学，往往在制定人才培养计划时，重理论，轻实验.水生生物学的总课时数本就被一再压缩，实验课时数则往往受到更多的挤压.实验课前备课不充分，实验课时指导不到位，实验课末缺把关，实验几乎变成走过场，不管结果做得怎样，时间到了就下课.这样，实验效果大打折扣.

一些学生对水生生物学实验课不够重视，认为实验与他们以后从事的工作关系不大，无关紧要，而且水生生物学教学内容枯燥、空泛，学生学习积极性不高.

1.3 实验教学的各环节有待于完善设计、监管与把关

一些师生对实验的设计、预实验、现场指导、实验报告、实验考核、课外学习等环节缺乏周全的各环节监管与把关，导致实验的效果打折扣.

1.4 实验教学的效能有待于进一步深入挖掘

1.4.1 往往一些师生重视实验结果，而不注意实验过程及结果分析，在实验过程中对观察到的现象及出现的问题不知道如何分析，缺少有效的指导；

1.4.2 动手能力较差，随着九零后独生子女比例的增加，很多同学在实验中由于胆小、怕脏或怕腥臭味，不愿亲自操作，甚至连动物标本的体外观察都避而远之；

1.4.3 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.

2 明确实验教学的目的要求，改革内容、方法与手段，提高实验教学的效率

2.1 明确实验目的与要求

通过形态部分实验，进一步感性认识水生生物的内、外部构造特征，掌握形态特征的解剖与观察技能及其生物学特征测定方法；经过分类部分的实验，使学生掌握水生生物分类方法，学会水生生物主要特征的总结，掌握其检索和编列检索表的技能.

2.2 革新实验教学内容

我校的水产类及相近专业包括海洋渔业科学与技术（以下简称海渔专业）、水产养殖（以下简称养殖专业）、农业资源与环境（渔业资源与环境方向，以下简称资环专业）、海洋资源与环境（海洋生物资源与环境方向，以下简称资环专业）等专业人才培养方案已论证定稿，实验教学内容主要包括形态、分类、生态、生理等方面，老的教学大纲计划总学时数为48（即理论教学（32学时）+实验教学（16学时）），但实践表明学生的实践动手能力培养受到了制约.为此，本校近年来在充分利用现代多媒体技术、信息技术与实验室标本的基础上，海渔、资环、养殖专业对总学时数的结构进行了较大的调整（即理论教学（32学时）+实验教学（32学时）），其中整合了原开设的浮游生物与底栖生物的理论与实验教学内容；而养殖专业的教学内容针对专业培养目标与要求，水生生物学名称改革为养殖生物学，就水生生物学的基础理论与实验教学内容也作了相应的调整，并增加藻类学、贝类学、甲壳动物学等专业课程的基础理论部分内容，总学时数的分配为：形态、分类与生物学的理论教学（32学时）+实验教学（32学时）.与学时分配相对应，对课程的教学内容也作了较大的调整.实验教学的项目设计如表1.

表1 水生生物学实验项目一览

实验1：选择蓝藻门、硅藻门、绿藻门、金藻门等常见活藻种样本，让学生在显微镜下观察其形态特征.另外，配以水域中实地调查以浮游生物网捞取的样液微藻进行观察与鉴定分类，进而巩固藻类的认识，提升观察与分类技能.

实验2：带领学生去野外采集水生维管束植物，实地认识植物在野外生长的生态特征，并以相机拍摄生长的生态环境.把采集的标本带回实验室，进行鉴定分类及测定，描述各种类的分类地位与主要特征，并编列检索表.

实验3：由老师提供标本，或带领学生野外采集原生动物、轮虫等常见种类样本，在实验室进行形态特征观察、鉴定与分类，描述各种类的分类地位与主要特征，并编列检索表.

实验4、5、6：老师提供软体动物、浮游动物、大型节肢动物等代表种标本，学生先进行鉴定分类，描述各种类的分类地位与主要特征，并编列检索表.

实验7：根据专业培养目标与要求，有条件的话，教师提供一些水生昆虫和棘皮动物的标本，学生在老师指导下进行鉴定分类，描述各种类的分类地位与主要特征，并编列检索表.

实验8：老师带领学生野外采集或直接提供野外底栖动物调查所得的代表种标本，学生先进行鉴定分类，描述各种类的分类地位与主要特征，并编列检索表.

实验9：在完成了以上8个实验后，在老师指导下，学生选取一个污染较重的学校湖泊或河流，运用所学的水生生物学、水化学、生态学等课程知识，自我设计一个生态治理的方案，既改善水质，又美化环境，提升所学专业知识的应用技能.

另外，关注国内外“水生生物学”学科前沿，把最新的研究成果、新理论、新知识、新技术及时地应用到实验课堂教学内容中，以使实验教学一直位于学科专业最前沿.

2.3 改革实验教学的方法

要从传统的实验教学方法中解脱出来，并且有明显的教学效果，就必须研究教学方法，针对每项水生生物学实验项目的显著特殊性，个性化地指导学生实验.把实验教学体系分验证、综合、设计创新三个层次进行，重基础，更重应用；重稳定，更重创新.层次间环环相扣，层层推进.

改进教学时空理念，实现直观化、客观化、趣味化、动态化和信息化.每个实验项目开始时，先进行简单的理论讲解，再把标本从实验室冰柜中拿出解冻，配以原色照片，以电子课件和录像进行演示方式进行实验教学，学生利用网络课程平台可进行现场查询，实现多媒体、多手段、互动式、动态化、信息化教学.

据对近5届学生，共计356人的实验教学效果摸底统计估算，学生在同样的成绩情况下，新方法可使学生节省30%左右的时间.而且据统计研究，传统教学方法课堂提问正确率为72%左右，而新的教学方法课堂提问正确率为89%以上.最后，从实验考查的卷面成绩分析得出，采用新的实验教学方法后，水生生物的外部形态特征观察描述、鉴定分类、主要特征及分类地位描述的正确率为90%以上，均比传统的教学方法提高了20%～25%.

2.4 改进实验教学手段

教学手段是只在教学过程中所运用的教具等，包括现代教学手段和传统教学手段，包括幻灯片、音像材料、小黑板、多媒体、网络、实物展示台等.教师讲解、示教与学生动手操作重要步骤相结合，再辅以通过幻灯片、原色图片、多媒体课件、摄像、网络、实物展示台和教学标本等多种手段，达到全方位、立体化、多手段教学，力争让学生在有限的条件下尽可能加强感性认识.

3 加强学生实验兴趣的激发，高效开展实验教学

兴趣是学习知识的内在动力，激发学生对水生生物学实验课的兴趣是提高教学效果的重要手段.培养成学生动手能力，对实验中出现的问题尽可能让学生发挥主观能动性，自己想办法解决，老师至多作启发式的指导.另外，组织部分学生成立课外学习小组，让他们参加教师的科研，学生自主科技立项及实验课前准备工作，尽可能激发学生的学习兴趣，并充分发挥这部分学生在其他学生中的带头作用.

4 改革与完善一些实验教学的重要环节

做好预实验，是上好实验课的基本保证.教师有计划地备好课，按照实验大纲及实验要求写好实验课的教案及讲稿，做好实验前的准备工作，如实验教学所用的各种工具、仪器、设备、材料和其他物品必须预先准备齐全，并做好预实验.

鼓励学生积极参加实验标本的采集.在学生预习实验内容的基础上，教师只对学生介绍材料的来源、采集方法、培养方法和要求，让学生自己去采集和培养，观察和记录，使学生实验课时就能做到胸有成竹，操作得心应手，利于提高实验教学效果，有效地培养学生动手能力和工作能力及科研素质.

实验中，切忌满堂灌或“有问必答”.对学生的提问，要有甄别，有一些问题给以一定的“悬念”，不宜太早揭示“谜底”，老师做一些启发性指导，让学生主动进行实验.这样，兴趣就易得到激发，能力易得到培养，效果也好.

实验结束时，指导老师对每位学生或每个实验小组当堂抽查过关，过了才同意实验结束.如果实验现场考核不过关，要求继续做实验.另外，实验报告可以当堂写出上交，也可让学生课后完成.

实验课后，建议组织学生参观水产品市场、海洋世界、海洋标本馆，或者参观渔业公司或渔货吗头的理鱼场所等，师生可以购买一些不熟悉的标本带回实验室鉴定分类，拍摄一些不常见的水生生物照片或进行摄像，以备今后复习之需.课外的参观见习有利于学生增长知识，扩大知识面，增强感性认识.

5 充分挖潜，提高实验教学的效能

5.1 建议指导老师与学生都充分注意实验过程中出现的一些细节现象，以科学敏感性勤于思考，多问为什么，培养学生的科学精神.

5.2 加强课后的教学拓展与延续.课后还可继续有效利用实验教学平台，拓展实验教学时空.建议教师尽可能地通过建立个人网站或者课程网站平台，储备足够的网络信息资源，作为指导学生开展研究性学习的知识素材库，以便学生涉猎更多的知识，有效完成自主学习和协作探究[5].

5.3 水生生物一般有腥味，鲜度不高时会有臭味，建议教育学生在实验过程中克服胆小、怕脏、怕腥臭等障碍，只有亲自操作，才能深刻认识专业知识，有效培养自身的动手能力.

5.4 改革实验出勤、态度、过关、报告、结课考核机制.按实验教学的要求严格把关各环节，完善考核机制.教师记录平时实验的出勤与态度，以及当堂过关的情况等，及时打好平时成绩；认真批改实验报告，打出成绩，以备课程考核之需；结课后对鱼类学实验进行专门考查，并打好期末考查成绩.实验成绩总评按如下公式进行.实践证明，这种实验教学考核改革的措施行之有效，受到同行与学生的普遍好评.

实验课成绩=平时成绩（占20%）+实验报告成绩（占50%）+专门考查成绩（占30%）.

〔1〕柴毅，杨小林，罗静波.水生生物学实验教学方法改革初探[J].长江大学学报（自然科学版），2011，8（7）：267-269.

〔2〕徐镇，陆开宏，林霞.《水生生物学》课程开放互动式实验教学的探索[J].实验科学与技术，2012，10（2）：90-91.

〔3〕季高华.水生生物学实验教学改革实践与探讨[J].中国科技创新导报，2011（12）：75-79.

〔4〕李代金，吕光俊，黄辉，蒋礼.水产养殖专业水生生物学实验教学改革的探索[J].西南农业大学学报(社会科学版)，2010，8（2）：238-240.

〔5〕林鑫.网络互动式教学在生物学科教学中的应用[J].考试，2010，（57）:186-187.

〔6〕赵文，魏杰，殷旭旺，张鹏.水生生物学精品课程中开设研究设计型实验的探讨[J].实验室科学，2009（3）：23-24.

G642

A

1673-260X（2013）11-0193-03

浙江省本科院校实验教学示范中心建设项目（浙教办高教【2010】183号，校级教改项目（渔业资源类课程群优化及教学改革）