基于水產養殖現狀的水生生物學課程教學改革與探索

祝國榮

摘要：水產養殖業普遍存在水質惡化、水產品品質下降等問題，而水生大型植物凈化修復水質能力強、無二次污染，亟須提高水產養殖學本?？粕乃笮椭参镏R技能水平。筆者通過在水生生物學課程教學過程中增加水生大型植物的分配比重、實踐環節以及配套的教學模式改革，極大增強了學生的水生大型植物理論基礎知識和實踐動手能力，為解決水產養殖業問題和快速發展“養殖-種植型”復合農業模式培育了理論知識扎實、技術過硬的專業人才。

關鍵詞：水生生物學;水生大型植物;水產養殖學;教學改革與探索

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）22-0080-03

水生生物學（Hydrobiology）是高等院校水產養殖、水族科學與技術、水環境監測與保護、環境科學與工程、水域景觀、海洋漁業、淡水漁業和水生生物學等專業學生必修的一門重要學科基礎課[1-3]。該課程系統地講授水體中生物包括浮游生物、底棲動物、周叢生物、水生大型植物和魚類等的形態學、分類學以及生態學知識，是研究水環境中生命現象和生物學過程規律的一門學科，它涵蓋了陸水生物學和海洋生物學兩門學科的內容[4]。河南師范大學水產養殖專業水生生物學教學歷史悠久，經過幾代人的不懈努力積累了豐富的理論教學經驗和寶貴的實驗教學資源?，F如今我國水產養殖業發展迅速，水產養殖總量長期穩居世界首位，而池塘養殖是我國最主要的養殖方式[5]。高密度、高投餌的集約化池塘養殖帶來的水質惡化、資源浪費、水產品質量下降等問題，嚴重影響我國水產養殖業健康、穩定和可持續發展[6-8]。而水生大型植物對養殖水體水質具有顯著的凈化修復作用[9，10]。因次，為了適應生態養殖和健康養殖的需要，亟須從傳統的以水產餌料生物為主的水生生物學教學向以生態健康漁業為目的的水生生物學改革。

一、水生生物學課程水生大型植物教學存在的問題

（一）缺乏合理的理論和實驗教材

目前國內的《水生生物學》教材主要面向水產養殖學專業的本專科生編寫，如梁象秋[11]和趙文[12]編著的本科《水生生物學》理論教材，以及王和藹[13]和孫成渤[14]編著的高職《水生生物學》理論兼實驗教材課程，以及趙文[15]和王麗卿[16]分別編著的本科《水生生物學（水產餌料生物學）實驗》和《水生生物學實驗指導》實驗教材，這些教材都偏重于浮游植物、浮游動物和底棲動物的形態學與分類學知識，僅少部分涉及到水生大型植物知識（理論知識<9%，實驗知識<12%;表1），難以培養水產養殖學專業本專科生足夠的水生大型植物理論知識和技能。長期以來，適合于現代生態漁業、健康漁業以及“養殖-種植型”復合農業發展模式的高等院校水產養殖專業本?？粕乃飳W教材的匱乏，嚴重制約了水產養殖業的健康生態可持續發展。

（二）缺乏足夠的實踐

該課程是一門應用性極強的學科，且生物物種種類繁多、形態和分類特征龐雜詳盡，知識結構單一、缺乏主線[17]。盡管隨著科技進步，水生生物學教師也積極主動地改進了教學手段和方法，但大多局限在多媒體教學和標本觀察上，學生很難有大批量的野外實踐機會。這非常不利于本?？粕鷮W習水生大型植物知識和技能，這是因為與浮游動植物和底棲動物相比，水生大型植物體型大且很難完好保存。而用作主要教學工具的水生大型植物傳統標本和現今流行的現代數字標本有著各式各樣的不足：首先傳統標本采集且制作較陸生植物標本所花費的精力、時間和成本要多得多，且很多時候要潛入水底，因而大多數標本包含物種不全，且規格有限制（16開臺紙），而且很難保持原有的色澤[18];而現代數字植物標本解決了傳統植物標本物種少且難以保持原有色澤等缺點，但是很難保持植物體原形或基本特征，且不能通過觸覺和味覺進行辨別，也不能直觀反映植物的大小和尺寸[19]。此外，二者大多靜止而是某一特定形態，難以全面還原水生大型植物的野外狀態。這是因為水生大型植物是一個生態學概念，包括挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物四個生活型，在不同營養水體、不同水深、不同生長階段會發生顯著的形態變化和凈化水體效果差異[10，20-23]。因而現有的教學手段和方法很難滿足學生對水生大型植物形態特征、分類知識以及功能特征的學習，不能真正認識分辨水生大型植物，更難以在生產實踐中靈活應用。

（三）缺乏應用方面的考核

課程考核是檢驗教師的“教”和學生的“學”兩方面效果的重要手段和依據，同時也為改進教學方法、提高教學質量提供反饋信息。以往水生生物課程考核甚至包括實驗課程以試卷成績為主，強調卷面成績（占總成績的80%）[17]，不注重學生的課堂表現、實驗室操作動手能力以及課外實踐，這可能與傳統的教學模式密切相關，由于缺乏足夠的實踐，學生沒有真才實學，又要滿足現有的教學考核目標，只能采取“教師如何講，學生如何考”的考核方式，但是這種“應試式”評價標準不僅難以調動學生的學習積極性與主動性，也難以達到水產養殖學專業本?？婆囵B目標。

二、水生生物學課程教學改革目標

高等院校水產養殖學專業的水生生物學課程改革，一定要適應水產養殖行業發展、科研和生產需要，培養從事水產學科研究、生產、水域生態系統管理等相關領域的專業技術人才。尤其水生大型植物方面的知識和技能，通過該課程的學習，培養學生用科學的觀念認識水生大型植物與水環境的關系;掌握不同生活型水生大型植物的形態特征、生活習性、生態功能以及生物分類的基本原理與方法，熟悉常見指示物種、水產養殖飼料及凈化水質優勢種的識別與鑒定;初步學會運用所學知識開展健康生態漁業養殖模式和水產環境基礎研究。

三、水生生物學課程水生大型植物教學改革措施

（一）結合教材完善水生大型植物教學體系

目前，尚無適合目前水產業發展瓶頸的無二次污染的生物治理手段——水生大型植物——的本?？扑飳W課程教材。筆者在課程教學過程中選用本科生教學用的趙文[12，15]編寫的《水生生物學》和《水生生物學（水產餌料生物學）實驗》教材，結合梁象秋[11]編寫的用于本科生教學的《水生生物學》和研究生常用的中國科學院水生生物研究所劉建康院士等[24]編著的《高級水生生物學》，以及筆者在水生大型植物生理生態領域已有的科研實踐知識技能和水產養殖業現狀，完善該課程的授課講義，如：補充完善了水生大型植物的四個生活型的形態特征（是否接觸底泥、是否伸出水面、是否自由漂浮等）、常見種類（蘆葦、睡蓮、浮萍、金魚藻等）以及其適應水生境的繁殖特征（出芽、冬芽、斷枝、匍匐莖、種子等）、生理形態特征（碳物質含量、株高、葉面積、葉形態）和生物力學（抗拉性能和抗彎性能）的適應能力[25-28]，增設了水生大型植物不同生活型（鳳眼蓮/菱-菹草/金魚藻/單果眼子菜/微齒眼子菜/狐尾藻）莖/葉柄徒手切片實驗、常見水生大型植物莖面積和葉面積的測定方法等理論知識、科研前沿及實驗內容，這在很大程度上生動形象地讓本科生學習認識了不同生活型的適應特征、種間形態組織結構等差異以及凈化水質功能、提供避難所和繁殖場地等漁業功能。通過將水生生物學課程的水生大型植物這部分知識和技能充分系統生動形象地傳授給水產養殖學專業的本科生，最終實現水產養殖學專業本科生培養目標，同時為徹底解決目前水產養殖業的環境惡化、低品質產品等問題以及快速發展“養殖-種植型”復合農業模式輸入理論知識扎實、技術過硬的專業人才。

（二）改進教學模式強化實踐環節

突破傳統教學模式，將教師的“填鴨式”教學演變為“開放互動式”教學模式或“以學生為主”的學習型課堂[29，30]已成為高校教學方法改革的一項重要內容。在筆者課堂上，也充分體現這一點，比如：通過超市和花鳥市場常見的富貴竹及鄉村生活中柳樹扦插成活方式導入水生大型植物最主要的繁殖方式-斷枝繁殖方式的因子，將廣西紅樹林急劇衰退和咸水鴨過度放養新聞視頻播放，啟發學生思考二者關聯，結合經典研究成果冬芽或種子埋藏深度與其被水禽攝食的幾率和萌發率均呈反比[31]，引導學生在以后的生產實踐中根據周邊環境尋找合適的深度和埋藏方式。此外，筆者在課程講授中鼓勵學生通過大學生創新創業項目、專業實習、畢業論文、社會實踐等方式參與教師的科研項目和企業單位生產實踐中，真正地將課堂學到的水生大型植物的凈化水質功能、棲息地和繁殖場所等漁業生態功能靈活應用到生產實踐和科研工作中。

（三）調整完善考核評價體系

水生生物學課程是一門應用性極強的學科，且生物物種種類繁多、形態和分類特征龐雜詳盡，知識結構單一、缺乏主線，因而，要加大實踐環節考核比重，降低卷面成績比重。如：增加平時成績為40%或50%，主要包括課堂提問和回答問題能力、實驗動手操作能力、創新創業項目中的貢獻、專業生產實習、相關社會實踐等方面表現，降低卷面成績為60%或50%，包括實驗報告、期末考試試卷等書面成績;增加綜合應用和實踐題型。同時，筆者增加水生大型植物分配比例，理論課程分值由不足10%增加到20%，實驗課程分值由不足12%增加到30%。最終將該課程考核評價體系打造成全面考查水產養殖學專業學生對水生生物學課程基本理論知識的理解、掌握、綜合運用和系統分析問題的能力。此外，在原有試題庫基礎上，補充完善了水生大型植物方面知識。考試內容的多樣化，有效地促進了學生學習的主動性和積極性，也避免了以往有些學生不重視平時學習，孤注一擲寄希望于期末理論考核成績;調整完善后的考核評價體系，提高了學生學習每一個教學環節的積極性，也增加了他們的水生大型植物的知識儲備和技能掌握。

四、結語

總之，基于水產養殖學專業本科生培養目標、水產養殖業現狀、水生大型植物的漁業生態功能和現代“養殖-種植型”復合農業模式的要求，通過對水生生物學課程體系結構、教學手段方法、考核評價體系等方面的教學改革，有效地提高了本科生的學生學習的主觀能動性，提高了教學質量，擴大了水生大型植物的理論知識基礎和技能掌握，在很大程度上培養了學生對目前水產養殖業發展瓶頸解決方法的認識思考能力、科研實踐與思維創新能力。

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