“養殖水環境化學”課程有效教學模式體系構建與實踐

鄒萬生，黃海洪，劉良國

（湖南文理學院 生命與環境科學學院，湖南 常德 415000）

有效教學的本質是統籌理論教學和實踐教學，使學生獲得最有效的知識和技能，提升學生的實踐能力和創新能力，突出應用和創新。“養殖水環境化學”是一門水產養殖專業的專業基礎課，具有理論性與實踐性兼容的特點，是特別注重實用性的應用型課程。由于課程的性質和各方面的因素，目前很多水產養殖專業的畢業生理論基礎薄弱、動手能力差，而社會需要的是專業知識扎實、動手能力強的創新型應用型人才。要培養適應現代社會生態養殖發展的創新人才，“養殖水環境化學”課程教學必須深挖有效教學途徑，注重理論與實踐教學并舉，培養學生分析和解決實際問題的能力。湖南文理學院水產養殖學專業的“養殖水環境化學”課程教學團隊通過近八年的教學改革和探索，構建了一套“養殖水環境化學”課程“3+1”教學模式體系，即課堂理論教學、室內實驗教學、基地實踐教學和師資優化四者充分糅合的模式，在一定程度上實現了該課程的有效教學，并取得了一些有參考價值和建設性的成果。

一、課堂理論教學改革

（一）突出重點授課內容

“養殖水環境化學”是一門理論性很強的課程，按教材章節順序授課是普遍現象，然而枯燥的理論對學生缺乏吸引力。我們對中南和東部地區的11所開設該課程的高校進行了問卷調研，83%的學生認為教師授課無主次之分。我們團隊以前上課也是無重點或全是重點，學生一學期的學習結束后不知所以，談不上有效教學。為此，我們團隊對授課內容進行了刪減和重點確定，因為學校位于環洞庭湖區域，以淡水養殖為主，因而安排學生自學海水養殖的相關環境化學內容，重點講授淡水“養殖水環境化學”內容，并在此基礎上著重講授水體溶解氧變化、水體中碳酸平衡體系的作用、氮磷營養物質的遷移轉化、水體硬度和堿度（八大離子）及農藥殘留等。同時，結合自身科研對教學內容進行拓展，重點增加養殖廢水的凈化和循環利用、工廠化養殖及設施漁業，使學生學到的知識能跟上現代漁業新模式的發展。將重點要講授的理論知識與生產實際結合起來，以問題導向的形式逆向溯源理論知識，讓學生覺得生產一線的實際問題都能從書本理論知識中找到答案，問題導向法不僅提升了學生對書本理論知識的興趣，還使學生更容易理解和掌握理論知識點并學以致用，實現真正意義上的有效教學。

（二）創新授課方式

現在理論授課的方式非常多，但多數仍采取“教師講、學生聽”的“灌輸式”授課方式，學生被動學習。為此，我們對課堂理論授課方式進行了大膽改革。如翻轉課堂—任務驅動法，我們會在總學時中留出部分學時讓學生上臺講課，通常是教師給學生布置學習任務，學生組團自行查閱資料、整理制作PPT課件或視頻，選出代表進行講解，講解后師生提問討論，最后由教師進行總結和點評。我們也經常采用答辯法進行授課，先給每個學生布置一個具體的問題，學生通過查閱資料在規定的時間內撰寫綜述或其他形式的論文，在課堂上講述具體內容，全班同學都可以提出疑問，該學生必須應辯。這種通過答辯或討論的方式授課，是讓學生鞏固知識的一種教學方法，也是一種由教師“灌輸式”授課向學生自主學習轉變的途徑，教學效果截然不同。我們現在正在嘗試現場教學法，分批組織學生到水產養殖基地進行實地觀察、調查、研究和學習，現場請校外兼職教師授課和講解，如果學生在參觀過程中存在疑難問題，可以當場向授課教師請教并做好記錄，參觀結束后，需將參觀筆記整理成書面報告。這種授課方法可以讓學生及時獲得水產養殖業的最新知識，并鞏固已學理論知識。

（三）重視過程考核

我們以前對“養殖水環境化學”課程的考核方式比較單一，期末卷面考試與平時成績相結合，兩者評分設置為7∶3，很少注重在教學過程中進行考核。試卷題型也是典型的填空、選擇、判斷、名詞解釋、解答及計算題型，并且客觀題占比很大，考試內容可以靠死記硬背來應付。另外，平時成績的考核往往以學生出勤作為唯一的考核標準，每堂課點名，沒來的或遲到的扣平時成績，點名扣分的考核方式與有效教學的目的背道而馳。為此，我們將期末總評成績由原來的卷面分和平時分的7∶3修改為5∶5，提升了平時成績分在期末總評中的占比。其次，對試卷的題型進行了簡化，以論述題和材料題為主，題量大幅度縮小，綜合性增強了，試題主要結合生產實際存在的問題命題，學生根據材料內容判斷所考的知識點，利用所學知識解釋并提出解決該問題的方案，避免學生在學習過程中死記硬背，脫離生產實際而天馬行空，訓練了學生理論聯系實際并解決實際問題的能力。最后，平時成績的考核主要依據學生對布置任務的完成、課堂辯論的表現、實驗項目的操作及出勤率等情況進行量化計分，更加注重對學生學習的過程考核。

二、室內實驗教學創新

“養殖水環境化學”課程教學是否有效，不僅體現在理論教學，還體現在實驗教學中。從調研的結果來看，所有高校都開設了“養殖水環境化學”實驗課，但實驗課時比理論課時要少很多，事實說明大部分高校對該課程仍只注重理論教學，實驗教學處于輔助地位，這一點從課程理論與實驗課時的設置比例，以及三性（綜合性、設計性、研究性）實驗的開設情況可以得到驗證。以前對該課程設置理論32學時、實驗24學時，明顯感覺實驗學時不足，特別是有些綜合性和設計型實驗的實驗時間跨度較長，很難在設置的實驗課時內完成。為此，我們對“養殖水環境化學”課程的實驗教學進行了一系列創新嘗試。首先，在理論學時不壓縮的前提下大幅度增加實驗學時，實驗學時由原來的24學時增加到32學時，實驗學時的擴增讓學生有充足的時間進行實驗操作，鍛煉了學生的動手能力，也為三性實驗項目的調整優化提供了條件。從2020年開始，我校的“養殖水環境化學”實驗教學不再單獨開設驗證性實驗項目，只開設綜合性或創新性大實驗，每個大實驗都結合生產一線存在的實際問題而設計，原來的驗證性實驗項目及課時融入綜合性或創新性大實驗中，優化了學時分配。例如，養殖水體藍藻水華的防控實驗，這個綜合性大實驗包括多個簡單的驗證性實驗，如養殖水體總氮的測定、總磷的測定、水體藻類的種群結構、藍藻毒理性實驗等。通過設計成一個綜合性實驗，不僅讓學生了解了藍藻水華形成和防控的機理，還掌握了怎樣測定水體中總氮、總磷濃度的方法，使實驗結果對解決生產一線存在的問題具有指導作用。經過這幾年的實驗課程改革實踐，學生對這種實驗教學模式的反饋非常好，既充分調動了學生的積極性、主動性和創造性，也提高了學生自主創新和解決問題的能力。

三、融合基地實踐教學

除了在室內開設控制性實驗外，基地實踐教學同樣重要，對于應用性很強的“養殖水環境化學”課程，就是要實現傳統的“室內教學”向“室外應用”的轉變，有效地為生產實際和產業升級服務。因此，要深化“養殖水環境化學”課程的有效教學，就要理論聯系實際，制定切合實際的實驗項目，加強生產實習基地建設，校企對接，合作育人，提高學生解決實際問題的能力。我們以前不重視基地實踐教學，沒有從學生的角度考慮真正意義上的有效教學，從2017年起，我們開始對該課程的實踐教學形式和實踐教學項目進行重點探索，逐漸對基地實踐教學進行完善和優化，并將基地實踐教學效果納入學分管理。目前基地實踐教學主要采用基地課程實習的形式，將學生分組派往不同水產養殖基地進行四周的生產實習，實習的內容和項目主要涉及水體pH的調節、水體復氧途徑與方法、pH與溶解氧對魚苗孵化和成活率的影響、氨氮解毒的措施、水體藻類水華的防控，以及氮磷營養鹽的形態轉化等，并關注生產一線存在的其他問題，分析背后可能存在的原因，最后用學到的知識解決問題。同時，團隊與各養殖基地時刻保持聯系和合作，一旦基地在養殖過程中發生典型的水質惡化情況，我們會第一時間帶領學生前往基地進行現場教學。通過基地實踐教學將理論和實驗知識與生產實際結合起來，既加深了學生對理論和實驗知識的理解，又提升了學生解決實際問題的能力。

四、優化教學團隊

“養殖水環境化學”是一門應用性特別強的多學科交叉課程，如果沒有生產一線的實踐經驗，在授課時就無法將理論與生產一線的實際問題結合起來，使得實現本課程的有效教學十分困難。為了深化“養殖水環境化學”課程的有效教學，我們對該課程的師資進行了優化整合。首先，邀請有相關專業背景的高學歷年輕教師（全部具備博士學位）加入團隊，目前該課程教學團隊有5名校內教師，35歲以下的年輕教師占40%，36～45歲的中年教師占40%，45歲以上的教師占20%。其次，大幅度提升校內“雙師型”教師的占比，要求45歲以下的教師每年至少到水產養殖基地或企業開展1個月以上的合作，充分了解在實際生產中存在的問題，豐富自己在水產生產一線的實踐經驗，這樣教學才能有的放矢，提高教學效率。目前，學校認定5名校內教師為“雙師雙能型”教師，其中3人具有水產工程師系列技術職稱。最后，聘請校外長期從事生產實踐的專家進課堂。外聘實踐經驗豐富的企業技術人員充實團隊師資是我們課程改革的亮點，我們從合作緊密的實習基地和企業聘請具有高級職稱或高學歷的專業技術人員作為校外兼職教師，聘請他們作為基地生產實習和實踐的主要指導教師。目前，我們從大湖水殖股份有限公司、湘西北鱖魚繁育基地等實習基地聘請了4名經驗豐富的校外兼職教師，充實了課程團隊師資。經過近幾年的課程改革實踐，學生對該課程的興趣有了大幅度的提升，學生對教師的整體教學評價很高。

通過對課堂理論教學、實驗教學、基地實踐教學及團隊師資等方面進行了全方位的優化和改革，構建出了效果較好的“3+1”教學模式體系，將枯燥乏味的理論知識與生產實際問題融合起來，讓學生在利用本課程的理論知識解決生產實踐問題的過程中獲得了成就感，提升了學生學習的積極性、主動性和創新性，在一定程度上實現了真正意義上的有效教學。