柴 毅,楊小林,譚鳳霞,羅靜波,許巧情 (長江大學動物科學學院,湖北荊州434025)
水生生物學 (Hydrobiology)是研究水中生活的各種生物生命活動的規律和控制利用的科學[1]。是水產養殖專業的重要學科基礎課,該課程著重介紹水產餌料生物的形態、分類、個體生態和漁業利用,并以此來研究各種生物在分類系統中的地位,掌握鑒別方法和步驟,進而探討生物的系統演化、地理分布、生物學和經濟意義等[2]。該課程教學目的主要是掌握水生生物形態、分類和生態等方面的基礎知識,保護水域生物多樣性、發展水產養殖并合理利用漁業資源[3]。
形態結構和種類鑒定是水生生物學理論課程中的主要授課內容,也是該課程的教學重點,但是在學習過程中,學生對于形態及分類內容感覺枯燥乏味,缺乏學習興趣。而且浮游生物體型通常微小,且種類之間差別不明顯,在顯微鏡下進行種類鑒定時任務重、耗時多,學生普遍感到理論學習難度較大,難以有效指導實踐環節,往往造成理論與實踐不能有效結合,應用傳統的課堂教學方法難以取得良好的教學方法[4-6]。為提高教學質量,解決教學難題,在建設 《水生生物學》長江大學校級精品課程中,課程組重點就該課程的理論教學方法進行了改革探索與實踐。
目前適用性較廣的水產養殖專業的水生生物學課程教材是趙文等編著的普通高等教育 “十一五”國家級規劃教材 《水生生物學》,課程組在選用該書作為教材的同時,又將梁象秋等編著的 《水生生物學》作為輔助教材。新教材增加了餌料生物學及水生生物學研究方法內容,舊教材分類及參考圖具有較高的參考價值。這樣實現了教材新老結合,相輔相成。同時也選擇了一些參考價值較高的書籍作為參考書,如 《淡水生物學》(何志輝等,1982)、《中國淡水輪蟲志》(王家楫,1961)、《中國海洋浮游生物圖譜》(束蘊芳等,1992)、《水產餌料生物學》(李永函等,2002)。在選擇合適的教材和參考書的基礎上,再結合近期國內外研究成果以及與生產實際聯系緊密的相關知識,將教學大綱中規定的理論知識和最新知識傳授給學生。
水產養殖學專業中的水生生物學課程重點內容是形態與分類,但是由于水生生物種類繁多,鑒別難度較大,無法充分調動學生的學習積極性,教學效果不理想。為有效提高理論授課效率,在原有知識點的基礎上,增加了水生生物學生態學相關內容,且與生產實際緊密相聯系。如在講授 “藍藻門”這一章節時,除了形態與分類的基礎知識外,讓學生自己歸納總結藍藻門形成水華的種類有哪些并各具有什么爆發條件 (水色、水溫、溶氧等);以及農業生產中的具有固氮作用的藍藻有哪些,形象化的知識點引起了學生極大的興趣。在分類歸納可食用藍藻章節時,取實物讓學生觀察,如發菜、葛仙米、地菜、螺旋藻。其中對螺旋藻做了更為詳細的講解,讓學生深入了解螺旋藻的形態、構造及營養價值,并延伸到螺旋藻加工過程以及展望螺旋藻作為人類蛋白質食品的代用品和食品添加劑的應用前景。最后歸納總結藍藻與漁業的關系,提出如何對有益藍藻進行增殖利用和對有害藍藻進行防治,讓學生課后查資料找答案,這樣充分調動了學生學習積極性,有效地將學習由課堂延伸至課后,收到了很好的授課效果[7]。
水生生物學課程理論教學內容主要是生物形態結構與種類鑒定,圖文并茂,內容繁多,單一的教學方法無法達到現代高等教育的要求,必須采用多樣化的教學方法。課程組針對不同的章節,不同的教學內容和知識點,采用的教學方法主要有以下幾種:
(1)板書加繪圖法 教師在黑板上畫出生物的結構特征,此方法較簡單直觀,學生也較容易接受。例如 “藍藻的生殖”這一章節,教師在黑板上繪制出藍藻的各種生殖方式,簡潔易懂,形象生動。但手繪圖往往準確性、真實性較差,且教師繪圖時也會占用不少有效教學時間。故在講授水生生物內部結構時就不宜采用此教學方法。
(2)PPT演示法 此方法是計算機輔助教學的手段之一,也是現今最主要的教學方法。操作性強,能用直觀形式表示出授課內容,對于需要展示大量圖片的水生生物學課程尤為適合。教師可將課本的生物模式圖或者其他照片和圖片經過掃描后應用PPT幻燈片講授,也可以通過顯微鏡成像系統抓拍生物照片展示給學生,此方法在課堂使用較多,授課效果較好。如藍藻、硅藻、金藻等微型藻類都適用于這一教學方法。
(3)實物標本法 課堂教學中應用生物實物或者標本展示給學生,最為直觀,適用于大型水生生物種類,如海帶、紫菜、滸苔以及一些大型水草。而對于其他小型或微型水生生物種類則不適用[8]。
(4)模型教具法 模型教具方法在生物類課程中具有重要的作用,許多生物概念和實驗過程都需要應用建構模型的方法去解決。模型教具具有抽象性、代表性、直觀性等特點,可以幫助學生理解和掌握生物科學知識,同時為學生認識事物提供一種思路和方法。例如 “硅藻門”這一章節時,利用廢舊紙盒作為模型教具來講授硅藻細胞壁構造,套在外面的較大,為上殼,相當于盒蓋;套在里面的較小,為下殼,相當于盒底。即硅藻上、下殼相互套合而成,并非緊密連接,且上、下殼都不是整塊的,皆由殼面和相連帶兩部分組成。由于演示模型教具形象直觀,可以活躍課堂氣氛,授課效果很好。
(5)視頻演示法 利用攝像機攝影或者顯微鏡成像系統連續抓拍生物活體,對其外部形態特征和運動行為等跟蹤拍攝,此方法也是計算機輔助教學手段之一。如在講授 “裸藻門”時,在野外采到樣本后運用顯微鏡成像系統連續拍攝裸藻運動行為,生動、立體地展現給學生,也可收到較好的授課效果。
總而言之,水生生物學課程教學方法需要根據不同章節內容采用不同的教學方法,采用多樣化的理論教學方法才能收到事半功倍的教學效果,寓教于樂,充分調動學生的學習積極性,營造一種團結、交流、合作的師生互動課堂氣氛。
在課堂教學之余,水生生物學實驗室長期對學生開放,鼓勵學生理論聯系實際進行科學探究。課程組將教學和科研有機結合,鼓勵并組織本科生參與到 “長江上游宜賓至重慶段水生生物多樣性調查與評價及對策措施研究專題”、“長湖生態養殖技術集成與示范”等科研項目中,并組織申報了國家級大學生創新計劃項目 “長湖鲌類保護區浮游植物資源調查與水質評價”。此舉措實現了 “以科研帶動教學,以教學延伸科研”的研究型教學改革,形成教學和科研互助互補的體系,學生自主研學的積極性得到了極大提高,加深了學生對水生生物學課程知識的理解和認識。
為了調動學生學習的積極性和主動性,改變傳統的單一試卷考核方式,課程組嘗試了多元化的考核方式,在這種考核方式中,學生的成績由5部分組成,包括考勤 (10%)、課堂提問和課堂討論(20%)、課后作業 (10%)及期末考試 (60%)。這種考核方式避免了一張試卷定成績的弊端,兼顧了學生基礎理論水平和實踐能力的綜合考評,是一種比較科學合理的考核方式,有效地促進了學生學習的積極性和主動性,促使學生提高對每一個教學環節學習的積極性。
通過對水生生物學課程的理論教學改革,激發了學生對該課程學習的積極性,有效提高了教學質量,取得了較好的教學效果,同時使學生理論知識和實踐動手能力也得到了全方位的鍛煉和提高。在今后教學中還要進一步加強實踐教學環節的改革,真正做到理論聯系實際,培養學生的科研實踐與思維創新能力,使之能夠應用水生生物學基本理論知識分析并解決生產實際與科研中的問題。
[1]劉建康.高級水生生物學 [M].北京:科學出版社,2000.
[2]趙 文.水生生物學 [M].北京:中國農業出版社,2005.
[3]梁象秋,方紀祖,楊和荃.水生生物學 [M].北京:中國農業出版社,1996.
[4]胡鴻鈞,李曉英,魏印心.中國淡水藻類 [M].上海:上海科學技術出版社,1980.
[5]沈蘊芬.原生動物學 [M].北京:科學出版社,1999
[6]章宗涉,黃祥飛.淡水浮游生物研究方法 [M].北京:科學出版社,1991.
[7]趙 文.養殖水域生態學 [M].北京:科學出版社,2000.
[8]趙 文,劉 青,殷旭旺,等.水生生物形態結構的教學方法探討 [J].生物學雜志,2012,29(6):111-113,196.