本科水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)理論課程教學(xué)改革探討

董 靜,高云霓,周傳江

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 河南新鄉(xiāng)453007)

本科水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)理論課程教學(xué)改革探討

董 靜,高云霓,周傳江

(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 河南新鄉(xiāng)453007)

養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)本科生重要基礎(chǔ)課之一，實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)。前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生對本門課程學(xué)習(xí)積極性不高，對知識(shí)掌握程度較低。本文在對養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)理論課程教材分析的基礎(chǔ)上，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式方面提出具體改革措施，經(jīng)過近兩年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，改革舉措在挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)生知識(shí)掌握程度方面具有良好效果。

養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué);教學(xué)內(nèi)容改革;教學(xué)方式改革

中國作為漁業(yè)大國，水產(chǎn)養(yǎng)殖在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，隨著“生態(tài)養(yǎng)殖”理念的提出，水質(zhì)調(diào)控成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的關(guān)鍵。因而，對水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)大學(xué)生開設(shè)養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)課程具有重要意義。養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)作為水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課之一，一方面為后續(xù)課程（例如水生生物學(xué)、魚類增養(yǎng)殖學(xué)等）的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；另一方面通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握水環(huán)境化學(xué)的基本原理、水質(zhì)監(jiān)測方法和漁業(yè)水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，從而為將來從事相關(guān)工作提供理論和技術(shù)支撐[1-3]。

1 養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)存在的問題

1.1 教材分析

目前很多高校所用參考教材是由全國高等農(nóng)業(yè)院校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審定、雷衍之教授主編的《養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)》[1,2,5]，該書包括緒論、天然水的主要理化性質(zhì)、天然水的主要離子、溶解氣體、天然水的pH和酸堿平衡、天然水的生物營養(yǎng)元素、水環(huán)境中的氧化還原反應(yīng)、水環(huán)境中的膠體與界面作用、污染物的毒性與毒性試驗(yàn)、水中的有機(jī)物、水中的重金屬、水環(huán)境中的配位解離平衡、水環(huán)境中的溶解與沉淀、幾種主要類型天然水的水質(zhì)、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與水質(zhì)評價(jià)共15章的內(nèi)容[5]。然而這本教材沒有系統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、膠體化學(xué)、理論化學(xué)等知識(shí)[6]，對于部分化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，沒有前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)和鞏固，“接受”、“掌握”該門課程相對較難。

另外，雖然雷衍之教授主編的《養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)》教材涉及較完善的養(yǎng)殖水體基礎(chǔ)理論，但是對養(yǎng)殖過程中實(shí)際水質(zhì)問題案例分析較少，不利于學(xué)生將理論與實(shí)踐結(jié)合學(xué)習(xí)。

1.2 學(xué)生生源結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一

高校學(xué)生來自不同地區(qū)和省份，以河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院招生情況為例，近年來，學(xué)生來自河南省、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省、廣西省、湖北省、湖南省等地區(qū)的較多。因?yàn)椴煌貐^(qū)中學(xué)階段教學(xué)內(nèi)容相差很大，甚至有的地區(qū)采取特殊的高考模式，例如江蘇省，高考采用“3+2”的考試模式，即3（語文、數(shù)學(xué)、英語）+2（物理、化學(xué)或物理、生物或物理、地理）。有的學(xué)生在高二時(shí)選擇了生物或地理，就不再學(xué)習(xí)化學(xué)，有的學(xué)生雖然選擇了化學(xué)，但又可以進(jìn)一步選擇無機(jī)化學(xué)或有機(jī)化學(xué)，即二選一。所以不同生源結(jié)構(gòu)使得授課對象對課程接受程度存在很大差異。

1.3 學(xué)生思想需要轉(zhuǎn)變

養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)課程涉及到大量計(jì)算、公式推導(dǎo)等難點(diǎn)，而且需要在有限的課時(shí)內(nèi)完成所有內(nèi)容的講解。在學(xué)習(xí)的初期階段，部分學(xué)生不能及時(shí)從高中填鴨式學(xué)習(xí)方法中轉(zhuǎn)變過來，在思想、學(xué)習(xí)方法上難以適應(yīng)新課程的學(xué)習(xí)，從而漸漸失去對本門課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

2 養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)理論課程教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，近年來一直選用的是雷衍之教授編寫的養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)教材，包括緒論，本教材共有15章內(nèi)容，每一章節(jié)涉及的內(nèi)容都或多或少與高中化學(xué)有關(guān)聯(lián)。針對我院學(xué)生特點(diǎn)，我們在課程內(nèi)容上進(jìn)行了大幅度的調(diào)整和補(bǔ)充，對于部分章節(jié)，設(shè)置充分的前導(dǎo)課程，將相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和鞏固，具體調(diào)整內(nèi)容如下：

（1）第一章（天然水的主要理化性質(zhì)）需要重點(diǎn)掌握的是反應(yīng)天然水含鹽量的參數(shù)（離子總量、礦化度、鹽度和氯度）以及阿列金分類法對天然水的劃分。前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍容易混淆的是離子總量單位的表示方法（在教材中列出天然水離子總量常用mg/L、mmol/L或g/kg、mmol/kg單位表示）。為了使學(xué)生更容易掌握，在近兩年教學(xué)實(shí)踐過程的前導(dǎo)課程中，重點(diǎn)回顧高中化學(xué)知識(shí)，即①質(zhì)量摩爾濃度(mmol/kg)，溶質(zhì)B的物質(zhì)的量/溶劑的質(zhì)量；②量濃度(mmol/L)，溶質(zhì)B物質(zhì)的量/混合物體積；③質(zhì)量體積濃度(mg/L)，溶質(zhì)B質(zhì)量/混合物體積；④質(zhì)量分?jǐn)?shù)(g/kg)，溶質(zhì)B質(zhì)量/溶液質(zhì)量等。

（2）第四章（天然水的pH和酸堿平衡）難點(diǎn)是混合平衡常數(shù)的概念和二氧化碳平衡系統(tǒng)各分量的計(jì)算。為了使學(xué)生更易掌握本章課程內(nèi)容，在課堂前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)中，重點(diǎn)幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)方面的知識(shí)。

（3）第九章（水中的有機(jī)物）對于某些地區(qū)選擇無機(jī)化學(xué)的學(xué)生來說無疑是最大的困難。為了照顧到每個(gè)學(xué)生的接受度，在本章前導(dǎo)課程中，重點(diǎn)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固有機(jī)物、糖類、脂類、蛋白質(zhì)的概念以及有機(jī)物的功能團(tuán)如醛基、羧基、羥基、醚基、酮基等的化學(xué)性質(zhì)。為了使學(xué)生對有機(jī)化學(xué)有更深刻的認(rèn)識(shí)，我們在課堂上采用視頻教學(xué)，介紹醛基的鑒定方法（銀鏡反應(yīng)及與新配制Cu(OH)2的反應(yīng)），觀察到課堂教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，掌握程度良好。

（4）第十一章（水環(huán)境中的配位解離平衡）為使學(xué)生更易接受本章學(xué)習(xí)內(nèi)容，本章前導(dǎo)課程內(nèi)容較多，通過化學(xué)鍵-離子鍵、化學(xué)鍵-共價(jià)鍵的鞏固學(xué)習(xí)，引入本章化學(xué)鍵-配位鍵以及配合物概念。養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)教材上沒有講述配合物概念，而是直接開始第一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)（水環(huán)境中常見配合物及其特性），對于學(xué)生來說有點(diǎn)突兀。所以在教學(xué)過程中，進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的補(bǔ)充，包括配合物的概念、配合物中的配位鍵、配合物的命名、配合物的穩(wěn)定常數(shù)等。

（5）第十二章（水環(huán)境中的溶解與沉淀）前導(dǎo)課程包括沉淀平衡概念、特征、溶度積常數(shù)(Ksp)、沉淀溶解反應(yīng)的應(yīng)用等。

2.2 教學(xué)方法改革

2.2.1 板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合

近年來，隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化多媒體教學(xué)憑借其生動(dòng)、直觀、形象的特點(diǎn)得到了廣大教育工作者的青睞，而傳統(tǒng)的板書教學(xué)由于其傳遞信息效率低等缺點(diǎn)被逐漸淘汰。根據(jù)養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)課程特點(diǎn)，第一、二、三、四、五、六、十一、十二章等章節(jié)涉及到大量的公式推導(dǎo)和計(jì)算，經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐，多媒體課件的播放教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于板書教學(xué)。多媒體播放教學(xué)往往使得學(xué)生難以跟上進(jìn)度，進(jìn)而厭倦學(xué)習(xí)，久而久之習(xí)慣于成為“低頭族”，專心于玩手機(jī)。相反，通過板書演算教學(xué)，在課堂上與學(xué)生一同推導(dǎo)公式、計(jì)算習(xí)題，并走下講臺(tái)來到學(xué)生中間詢問學(xué)生哪里有困惑，及時(shí)解答并隨機(jī)提問，這樣能夠給學(xué)生充足的思考時(shí)間并有利于教學(xué)互動(dòng)，督促學(xué)生放下手機(jī)，拿起筆來認(rèn)真學(xué)習(xí)。

2.2.2 辯論式課堂教學(xué)

針對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨的一些潛在風(fēng)險(xiǎn)和危害，開展辯論式教學(xué)模式。以集約化養(yǎng)殖模式給漁業(yè)帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)為例進(jìn)行探討，例如投餌施肥有利于池塘初級生產(chǎn)力的提高，進(jìn)而有助于提高漁業(yè)產(chǎn)量，但是另一方面大量施肥投餌會(huì)給養(yǎng)殖水體帶來潛在的富營養(yǎng)化危害。那么究竟投餌施肥“多”好，還是“少”好？“度”是多少呢？如何避免池塘發(fā)生水體富營養(yǎng)化？如果水體發(fā)生富營養(yǎng)化應(yīng)該采取怎樣的措施呢？通過采取辯論賽的模式充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生大量查閱相關(guān)文獻(xiàn)、系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)。

2.2.3 典型案例分析

鼓勵(lì)學(xué)生在課下發(fā)現(xiàn)并搜集漁業(yè)養(yǎng)殖過程中出現(xiàn)的問題，通過小組匯報(bào)的形式，針對某一問題發(fā)生的原因及應(yīng)對措施進(jìn)行探討。例如有學(xué)生發(fā)現(xiàn)某一養(yǎng)殖水體表面有大量泡沫，通過小組成員合作，從水體懸浮物、有機(jī)物等方面探討泡沫形成原因，進(jìn)一步在實(shí)驗(yàn)課上通過對水體監(jiān)測發(fā)現(xiàn)該水體溶氧含量低、氨氮含量偏高。即通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐結(jié)合，初步揭示泡沫形成可能是養(yǎng)殖水體水質(zhì)變壞的標(biāo)志之一。

3 結(jié)語

結(jié)合養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)教學(xué)實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)的問題，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式改革，豐富和完善基礎(chǔ)理論知識(shí)、構(gòu)建相對系統(tǒng)并有利于于廣大學(xué)生接受的課程體系，采取豐富多彩的教學(xué)方式，充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能，對激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生對該門課程理解和掌握程度有良好效果。

[1]梁震,蔣禮,鄭曙明,等.高等院校養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,15:112-113.

[2]祁保霞.內(nèi)陸地區(qū)《養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,21(11):152-153.

[3]王華,楊鳳,王偉,等.基于養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)研究型實(shí)驗(yàn)的本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013, 16(6):174-179.

[4]陳強(qiáng).水產(chǎn)專業(yè)《水環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].海峽科學(xué),2007,2:85-86.

[5]雷衍之.養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.

[6]楊雨虹,陳偉興,黃金善.水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)養(yǎng)殖水化學(xué)課程教學(xué)改革的探索與思考[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2012,10(6):118-120.

Study on the reformation of water chem istry course for aquaculturemajor in college

Dong Jing,Gao Yun-ni,Zhou Chuan-jiang
(College of Fisheries,Henan Normal University,Xinxiang,453007)

Water Chemistry,practical and applicable,is one of themost important basic courses for aquaculture majors in college.The previous survey indicates that some students have little initiative and command of knowledge in this course.This paper systematically analyzes the current teaching material and proposes reformations in teaching contents and mode.A two-year practice suggests that the reformation measures are considerably favorable in developing learning potential,arousing learning interest,and improving knowledge acquisition of college students.

water chemistry in aquaculturemajor;reformation in teaching contents;teachingmode reformation.

董 靜（1988-）,女，漢族，河南焦作人，博士，從事漁業(yè)資源與環(huán)境，藻類環(huán)境生物學(xué)研究工作，E-mail:ha pp y d j111@163.com

周傳江，chuan j iang88@163.com