养殖水化学实验教学改革探讨

王世锋++蔡岩+陈雪芬

摘要 立足于养殖水化学教学体系，针对养殖水化学实验课程课堂教学的现状、存在的问题进行剖析，结合海南大学实际情况，提出通过改革课堂教学内容，有效使学生对水质指标的变动形成感性认识，激发学生的学习兴趣，同时增强学生分析问题和解决问题的能力，以达到预期的教学目的。

关键词 养殖水化学实验；实验教学；教學改革；海南大学

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）05-0276-02

Abstract Based on the aquaculture water chemistry teaching system，the present situation of teaching and exist problems were analyzed.Combining with the actual situation of Hainan University，put forward through a series of reform measures on the experimental content，to make the students form perceptual knowledge for water quality index changes，stimulate students′ interest in learning，but also enhance the students′ ability to analyze and solve problems，achieve the expected teaching goal.

Key words aquaculture water chemistry experiment； experimental teaching ；teaching reform；Hainan University

养殖水化学实验是理论教学的有益补充和拓展，是培养学生具有养殖水质管理综合能力的一门实践课[1]。通过该课程的学习，学生不仅能够掌握水质监测原理和操作方法，更能获得对水中物质动态变化规律的感性认识，同时可以利用测定结果对水质状况进行分析与评价，甚至掌握水质调控方法。目前，由于实验教学课时相对较少，养殖水化学实验教学内容单一、枯燥乏味，不能有效地激发学生的学习积极性[2]。课程培养出的学生只会检测水质，不会对检测数据进行分析，更无法结合实际情况对水质进行评价、调控和管理。通过将实验教学从课内引到课外，可培养学生的创新能力[3]，但仅限于少数学生，覆盖面较小。课堂依然是绝大多数学生获取和掌握知识的主要场所，如何提高课堂教学的效率和效果，依然是目前教学改革的重点之一。结合养殖水化学实验课程实验教学的基层实践经历，依托海南大学海洋学院国家级海洋生物实验教学示范中心，充分利用海南大学校园内的2个开放湖泊水系，对养殖水化学实验课程的教学内容进行改革探讨。

1 养殖水化学实验教学现状及存在的问题

在养殖水化学课程教学中，学生对物质的迁移转化及水质指标的变动情况仅限于在理论上的理解，在教学课堂上无法获得感性认识，仅能对简单数据进行分析。实践教学应成为理论教学的有益补充，通过实验使学生获得对水质指标变动的感性认识，获得丰富的数据，提高学生的分析能力，使学生能够更好地理解物质的迁移和转化。但现有实验教学并未很好地发挥其优势，其现状和存在问题如下。

1.1 实验内容较为简单

目前，我国高校水产养殖专业所开设的养殖水化学实验课主要分为重复性、验证性、综合性实验和设计性实验等几类。其中，重复性和验证性实验在实践教学中为教学的主要内容，这部分课程占用了实践教学的大部分课时[4]。该部分实验包括水体中盐度、酸碱度、溶解氧、铵态氮、亚硝酸态氮、活性磷酸盐和化学需氧量的测定等，这些实验仅需要学生掌握原理和操作，为水产专业学生毕业后能够在生产中对水质指标快速测定奠定基础。该部分实验要求较低，学生只需要按照实验步骤掌握操作技巧即可，内容较为简单。虽然各高校水产专业的养殖水化学实验课也都开设了综合性实验和设计性实验，希望能够培养学生综合分析问题的能力和创新能力[1-4]，但此部分在实践教学中仅为辅助部分，所占比重较少，同时受到课时数的限制，实验设计同样较为简单。

1.2 学生参与实验不足，实验缺乏启发性

在养殖水化学实验中，除盐度和pH水质指标的测定外，其他实验如溶解氧、亚硝酸盐、活性磷酸盐等均需要配置5种以上试剂。为了保证实验能够在有限的课时内顺利完成，同时保障各小组之间结果的可比性，以及节约实验药品等，实验所需药品和试剂多由教师本人或带领少数学生提前配置，绝大多数学生未参与实验前的准备工作[5]。并且，课堂内所测定的水样独立，相互之间没有相关性和可比性。学生按照实验步骤，机械地完成实验，实验所得数据简单，缺少启发性，无法引起学生的学习兴趣，学生没有思考也就无法理解每一步骤在整个实验中的作用，无法掌握实验原理，更无法理解实验数据对养殖生产的意义。

1.3 实验教学课时相对偏少，内容缺乏创新

水产养殖学是一个偏向于应用的专业，学生实践能力的培养在专业教学中占有重要地位。对于养殖水化学课程，各高校水产养殖专业都已将养殖水化学实验单独设置为一门课程[1-4]，这体现了高校对实践教学的重视。但课时较少，一般为理论教学的1/2左右[6]。实验课程内容陈旧，缺乏变化和创新，不利于培养学生严谨的科学实验态度和创新能力。

总之，养殖水化学实践教学内容简单机械、缺乏深度和广度，无法激发学生的学习兴趣，这也就导致学生对水质指标变动规律缺乏感性认识，无法利用理论知识对检测的数据进行分析，在水产养殖生产实践中无法解决实际问题，学生的学习、探究潜能也没有很好地发挥。

2 改革办法

2.1 充分利用校内湖泊水系，为实践提供多种检测样品

海南大学校内有2个半开放性湖泊，分别为东坡湖和丘海湖，2个湖泊共同由一个入海口（E点）与海洋相通。其中东坡湖未进行养殖生产，多年受到生活污水影响，水质较肥，湖中有3个小岛，种植有红树植物。丘海湖内进行“鱼-虾-藻”生态养殖，江蓠为主要養殖对象，可常年收获，湖中搭配养殖一些鱼虾，鱼虾不进行人工投喂，而是摄食天然饵料。根据教学需要，共设置A到G共7个采样点（图1）。

2.2 创新实验内容

在重复性和验证性实验中，通过对所测定的水样进行合理选择和处理，可以使学生对水质指标的变化获得感性认识。①水质指标的昼夜变化：采集B和F点的水样，在上午采集湖泊中的水样，放置在实验室柜子内，形成一个无光的环境模拟水样夜间情况；下午实验课时，再从B和F取样点采集新的水样，作为下午的水样，通过测定不同处理的水样，对测定结果进行对比使学生对水质指标的昼夜变化获得感性认识。②水质指标的垂直变化：采集B和F点的水样，上层和下层的水样分别进行测定，使学生对水质指标的垂直变化获得感性认识。③水质指标的水平变化：采集A、B、C和G点的水样进行测定，使学生对水质指标的水平变化获得感性认识。④水质指标的其他变化：在各次实验课时，除要测定的特定水质指标外，其他水质指标通过教师演示，展示其他指标的测定结果，并详细记录每次水样采集时的天气情况及季节，通过不同时间测定的水质指标数据结果，使学生对同一池塘不同时间的变动情况加以了解。

2.3 通过实验现象，激发学习兴趣

疑问激发思考。在重复性和验证性实验中，通过对不同水样进行同一水质指标的测定，以及对同一水体不同时间的水样进行测定，然后对所得数据进行分析，发现其数据差异，通过主动和被动提出问题，引导学生对实验结果进行分析和思考，激发学生的学习兴趣。如采集A、B、C、D、E和F共6个地点的水样进行盐度的测定，了解盐度的水平变化，通常随着采样点离大海的距离越近，盐度越高，但在采样点D的盐度低于C和E点。根据测定结果可提出如下问题，“盐度的水平变化趋势是怎样的，有何规律，有没有异常值，异常值是如何出现的，盐度的影响因素有哪些”；再比如“丘海湖B点和东坡湖G点的透明度不同，丘海湖的透明度较大，东坡湖透明度较小，有大量单细胞藻类生长，但在白天丘海湖的溶解氧高于东坡湖，其产生原因可能是什么”。根据实验结果提出问题，从而激发学生去思考，产生兴趣，进而对养殖水化学中的原理、现象、规律等积极地观察、研究、探索。

2.4 将重复性与验证性实验进行组合，提高分析能力

水体中各项理化因子是相互联系的，每项水质指标的变动均与其他水质指标的变动相联系。如水体中的溶解氧是水体中浮游植物进行光合作用释放到水体中，在此过程中，浮游植物会吸收水体中的氨氮和二氧化碳转化为自身的物质用于生长和繁殖，从而导致水体中氨氮含量和pH值的降低。另外，光合作用释放的氧气也会促进水体中的微生物对有机物的分解和氧化，从而导致COD、硫化氢和氨氮含量的降低，亚硝酸根和硝酸根的增加。因此，通过将重复性实验进行简单的组合，如溶解氧和pH值的测定，使学生了解两者之间的对应关系；氨氮和亚硝酸盐的测定，了解氮元素的迁移与转化；以及不同天气条件下，水体中溶解氧、pH值等各项指标的变化情况，使学生了解天气对水质指标的影响等。通过不同的组合，使学生掌握各水质指标之间的相互关系、理解物质的迁移转化和变动规律，提高学生的分析能力。

2.5 开展灵活的综合设计性实验

通过将重复性与验证性实验进行组合，减少其所占课时数，相应增加综合设计性实验的课时数，为学生进行实验的自主设计和测定留出足够的时间。为了兼顾不同学生的兴趣，实验设计包括几个方向：①养殖生产中的热点问题，如益生菌作为水质改良剂已在水产养殖中得到广泛应用，但水质改良剂市场混乱，品种繁多，效果参差不齐。因此，可以设计实验对不同品牌水质改良剂的水质净化效果进行对比，同时了解和掌握益生菌添加到水体中后水体中各项水质指标的变动情况。②环境污染问题，如对学校及周边水体的水质状况进行调查，既可以训练学生开展水质采取、测量和分析工作，又可以培养学生的环保意识。③生活中的热点问题，如饮用水中亚硝酸盐的问题，对矿泉水、自来水、新鲜的凉白开、放置过夜的凉白开、长时间煮沸的凉白开等不同生活饮用水进行测定，验证生活中的焦点问题，从而培养学生利用科学的方法验证生活中热点问题的能力。通过多变灵活的综合设计性试验，不仅提高学生的学习兴趣、学习热情和动手能力，更重要的是提高学生分析问题和解决问题的能力，为毕业后从事相关工作打下坚实基础。

3 结语

通过对养殖水化学实验课堂教学内容和方法进行教学改革与探讨，使实践教学成为理论教学的有益补充，不仅使学生对水质指标的变动形成感性认识，激发了学生的学习兴趣，而且也增强了学生分析问题和解决问题的能力，为学生未来工作奠定了坚实的基础，达到预期教学的目的。但随着水产养殖业的迅猛发展，很多理论及实验教学内容和手

段还会不断改进和更新，养殖水化学实验课程的教学改革和探索还将进一步深入。

4 参考文献

[1] 梁震，蒋礼，郑曙明，等.高等院校养殖水环境化学教学改革探讨[J].科技创新导报，2014（15）：112-113.

[2] 姜宏波，包杰，何剑斌，等.《养殖水环境化学》课程教学的改革实践与探索[J].畜牧与饲料科学，2014，35（3）：34-35.

[3] 陈雪芬，郭伟良，王永强.“水环境化学实验”实验教学改革探讨[J].实验技术与管理，2011，28（7）：141-143.

[4] 吴湘，郭玉华，叶金云.高校水产养殖专业实践教学体系改革的探索与思考[J].湖州师范学院学报，2014（36）：54-56.

[5] 祁保霞.内陆地区《养殖水环境化学》课程教学改革初探[J].安徽农学通报，2015，21（11）：152-153.

[6]杨雨虹，陈伟兴，黄金善.水产养殖专业养殖水化学课程教学改革的探索与思考[J].东北农业大学学报（社会科学版），2012，10（6）：118-120.