提高“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的探索

張寧 黃翔鵠 李長(zhǎng)玲

[摘 要] “水生生物學(xué)”是高等院校水產(chǎn)學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其實(shí)驗(yàn)課是對(duì)課堂基礎(chǔ)理論知識(shí)的驗(yàn)證和實(shí)踐，也是將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)應(yīng)用能力的紐帶和橋梁。但傳統(tǒng)的“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在輔助手段單一、信息化程度偏低等局限性，教學(xué)效果不能保證。無(wú)線顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)采用無(wú)線的形式將學(xué)生端與教師端相連，不僅實(shí)現(xiàn)了顯微教學(xué)的實(shí)時(shí)觀察、記錄與保存，還具有一站式教學(xué)的功能。5G WiFi顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，使得抽象的水生生物學(xué)知識(shí)可視化，課堂內(nèi)容變得直觀、生動(dòng)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了師生之間的充分互動(dòng)以及資源共享，明顯提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 5G WiFi顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)教學(xué);水生生物學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2020年度廣東省線下一流本科課程“水生生物學(xué)”（粵教高函〔2020〕16號(hào)）;2020年度廣東海洋大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目“水生生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”（校教務(wù)〔2020〕64號(hào)）;2019年度廣東海洋大學(xué)質(zhì)量工程暨“沖一流”與“創(chuàng)新強(qiáng)校工程”教學(xué)類項(xiàng)目“基于Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的‘水生生物學(xué)混合教學(xué)模式的改革探索”（校教務(wù)〔2019〕86號(hào)）

[作者簡(jiǎn)介] 張 寧（1986—），女，內(nèi)蒙古包頭人，理學(xué)博士，廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院講師，主要從事水生生物學(xué)研究;李長(zhǎng)玲（1964—），女，河南焦作人，農(nóng)學(xué)碩士，廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任，教授（通信作者），碩士生導(dǎo)師，主要從事水生生物學(xué)和動(dòng)物學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）36-0013-04? ? [收稿日期] 2021-06-08

“水生生物學(xué)”是高等院校水產(chǎn)學(xué)科本科教學(xué)中實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]。該課程主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握水生生物（浮游植物、浮游動(dòng)物）中常見種類的形態(tài)特點(diǎn)、分類鑒定方法和生態(tài)調(diào)查方法，運(yùn)用水生生物學(xué)的基本原理觀察和探索生物與環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜的相互關(guān)系，同時(shí)為其他水產(chǎn)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和從事漁業(yè)生產(chǎn)的科技實(shí)踐者，提供必要的生物學(xué)知識(shí)和技能[2]。我校開設(shè)的“水生生物學(xué)”課程主要面向水產(chǎn)養(yǎng)殖、水生動(dòng)物醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)專業(yè)本科生，2020年，經(jīng)廣東省教育廳認(rèn)定為廣東省線下一流本科課程。

“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課是課程的重要組成，課程內(nèi)容較為繁多雜散，需要記憶和容易混淆的知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)生對(duì)于這部分知識(shí)的實(shí)際感知力較差，開設(shè)“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課，使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握常見水生生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征，幫助學(xué)生理解、強(qiáng)化并記憶該學(xué)科的知識(shí)[3]。但目前傳統(tǒng)“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段單一、信息化程度偏低，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)地位，教學(xué)效果不能保證。新農(nóng)科建設(shè)背景下，要求高等農(nóng)林教育從微觀層面實(shí)施新農(nóng)科研究和改革實(shí)踐，通過(guò)課程教學(xué)模式的改進(jìn)強(qiáng)化實(shí)踐教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)卓越農(nóng)林人才[4]。為了改革傳統(tǒng)水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更好地提高本科教學(xué)質(zhì)量，2019年廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院引進(jìn)了5G WiFi（11ac）顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)相結(jié)合。經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐，水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了較好的教學(xué)成效，現(xiàn)將其應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)。

一、傳統(tǒng)“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性

任課教師于課前將相關(guān)實(shí)驗(yàn)樣品準(zhǔn)備好，上課后通過(guò)PPT講解所需觀察水生生物樣品的重要特征，然后學(xué)生制備臨時(shí)水裝片并在顯微鏡下進(jìn)行觀察，課后學(xué)生將觀察到的樣品形態(tài)繪制在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，教師評(píng)閱后再分發(fā)給學(xué)生。這種傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是經(jīng)過(guò)幾代人努力，總結(jié)無(wú)數(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而形成的較為完整的教學(xué)體系，為人才培養(yǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)。但這種教學(xué)模式也存在著許多的不足。

（一）教學(xué)設(shè)備老舊，信息化程度偏低

水生生物學(xué)主要研究對(duì)象為個(gè)體極微小（2-2000 μm）的浮游生物[2]，必須借助光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，因目前學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的光學(xué)顯微鏡比較老舊、放大倍數(shù)有限，某些水生生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)難以清晰看到，如菱形藻屬的單側(cè)管殼縫結(jié)構(gòu)、形態(tài)相似的布紋藻屬和曲舟藻屬細(xì)胞殼面不同的花紋結(jié)構(gòu)等。學(xué)生不能確切看到水生生物形態(tài)特征，從而無(wú)法將課堂理論具體化，也不能進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定。此外，當(dāng)今學(xué)生成長(zhǎng)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的產(chǎn)品早已成為他們學(xué)習(xí)生活中不可或缺的部分，傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)樣本和教學(xué)方式單一、信息化程度低，很難吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。

（二）教師工作強(qiáng)度大，課堂上課效率低

在傳統(tǒng)“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，教師無(wú)法隨時(shí)知道學(xué)生顯微鏡下正在觀察的內(nèi)容，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的督促和指導(dǎo)。如果同時(shí)有多個(gè)學(xué)生對(duì)鏡下結(jié)構(gòu)和生物的分類有疑問(wèn)，教師只能一一查看學(xué)生顯微鏡進(jìn)行確認(rèn)和講解，時(shí)常會(huì)耗費(fèi)大量精力來(lái)回答學(xué)生們提出的相同問(wèn)題，而且教師解答某個(gè)學(xué)生問(wèn)題時(shí)，其他學(xué)生就只能等待，極大地影響了學(xué)習(xí)效率。教師在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)無(wú)法兼顧到每位學(xué)生，導(dǎo)致有些學(xué)生因不能及時(shí)得到有效的輔導(dǎo)，漸漸失去學(xué)習(xí)興趣，部分學(xué)生選擇求助臨近座位的學(xué)生甚至是直接放棄觀察，既未獲取課程知識(shí)，又影響了其他學(xué)生正常的學(xué)習(xí)，降低了課堂教學(xué)成效。

（三）缺乏圖像資源共享和保存

在傳統(tǒng)“水生生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每位學(xué)生只能孤立地觀察自己顯微鏡下的實(shí)驗(yàn)樣本，即使有學(xué)生看到典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)或稀有水生生物樣品，也不能及時(shí)方便地向其他學(xué)生展示;而教師制作的示范片也不能同時(shí)共享給全部學(xué)生，有用的信息資源未能體現(xiàn)出最大的示范作用。此外，傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生通過(guò)繪畫方式加深對(duì)樣本形態(tài)的認(rèn)知和記憶，但學(xué)生手繪樣品的形態(tài)更偏向于課本示例用的白描圖，與實(shí)際樣品的形態(tài)、大小、顏色等均存在較大誤差，未能將理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、清晰的保存下來(lái);同時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告“千篇一律”“極度雷同”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，限制了學(xué)生知識(shí)技能、思維發(fā)展與創(chuàng)新能力的提高;而實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙容易丟失，也不利于學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。