摘 要: 本文從嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)規(guī)范,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng);廣泛采集海洋生物標(biāo)本,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,有效提高教學(xué)效率;完善實(shí)驗(yàn)課考核方法,力求反映學(xué)生真實(shí)水平等方面論述了海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索。
關(guān)鍵詞: 海洋生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 探索
海洋生物學(xué)是研究海洋中生命現(xiàn)象、過(guò)程及其規(guī)律的一門科學(xué),是海洋科學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程,也是生命科學(xué)的一個(gè)重要分支;海洋生物學(xué)實(shí)踐性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)是整個(gè)課程體系中必不可少的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生才能加深對(duì)理論知識(shí)的理解,切實(shí)掌握海洋生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類特征和研究方法等。實(shí)驗(yàn)操作提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也激發(fā)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
淮海工學(xué)院海洋生物學(xué)學(xué)科是江蘇省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,我在長(zhǎng)期的海洋生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,針對(duì)以往教學(xué)中存在的諸多弊端與不足,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不斷整合與優(yōu)化,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、方法的不斷改革與探索,參考兄弟院校海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn),以“面向?qū)W生,提高生物科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”為目標(biāo),采用適合學(xué)生實(shí)際的海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的可行性策略,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的主動(dòng)性,有效提高了教學(xué)效率,全面培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,從而大大提高了海洋生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
一、嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)規(guī)范,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)
海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的不僅是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)極其豐富多樣的海洋生物的感性認(rèn)識(shí),而且是訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明:學(xué)生基本技能的掌握程度與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果密切相關(guān),因此培養(yǎng)學(xué)生技能是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。我在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),有相當(dāng)一部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力很差,缺乏基本的實(shí)驗(yàn)常識(shí)與素養(yǎng),對(duì)大多數(shù)常規(guī)儀器設(shè)備的使用和一般藥品、試劑的配制知之甚少;還有的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中存有一定的畏難情緒,缺乏主動(dòng)性等,這些可能與他們以前上中學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課不受重視或開(kāi)設(shè)較少,缺乏基本訓(xùn)練有關(guān)。在這種情況下,我們從理論教學(xué)開(kāi)始就向?qū)W生闡明本門課程實(shí)驗(yàn)的重要性,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)是高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié),指出規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是科學(xué)研究的基本要求。為此,我們專門在海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中增編了《實(shí)驗(yàn)室行為規(guī)范》、《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》,以及《海洋生物采集調(diào)查方法》等內(nèi)容,明確了海洋生物實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)方法等,從而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)。此外,還對(duì)實(shí)驗(yàn)室所配備的各種重要儀器編訂了簡(jiǎn)明易懂的使用操作規(guī)程,以便學(xué)生規(guī)范使用。
為加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)訓(xùn)練,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中著重通過(guò)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng),以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,掌握?shí)驗(yàn)要領(lǐng)及方法步驟,等等;實(shí)驗(yàn)時(shí)要愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備并熟練使用,嚴(yán)格按規(guī)定完成實(shí)驗(yàn)操作,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,講究實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生等。在分組時(shí)基本上是一人一組,嚴(yán)格要求人人動(dòng)手,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),這樣不但使每位學(xué)生的基本操作能力得到了鍛煉,而且老師能親手指導(dǎo)每一位學(xué)生,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,糾正操作中的錯(cuò)誤。如在浮游生物的觀察實(shí)驗(yàn),學(xué)生做的臨時(shí)裝片有的會(huì)出現(xiàn)小氣泡,有的觀察不久即出現(xiàn)龜裂花紋,還有的水樣會(huì)溢到蓋玻片上,教師可及時(shí)指出這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并要求學(xué)生重新制作,反復(fù)訓(xùn)練以達(dá)到熟練掌握其要領(lǐng)。在海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中其他的基本實(shí)驗(yàn)技能如顯微鏡、解剖鏡的使用和維護(hù)技術(shù);生物繪圖技術(shù);常用試劑、染色液的配制方法;海洋生物標(biāo)本的采集、分類、鑒定、計(jì)數(shù)、固定及保存方法;數(shù)據(jù)分析與處理能力;實(shí)驗(yàn)報(bào)告與實(shí)習(xí)調(diào)查報(bào)告的規(guī)范寫(xiě)作能力等都要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熟練掌握與應(yīng)用。
二、 廣泛采集海洋生物標(biāo)本,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
標(biāo)本的觀察與鑒定是海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最基本的內(nèi)容,也是貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)的一條主線。海洋生物種類豐富多樣,分布范圍十分廣泛,但各門類極具不平衡性、不均勻性,并具有明顯的時(shí)空變化。因此,每次實(shí)驗(yàn)課前海洋生物標(biāo)本的準(zhǔn)備和選取就顯得尤為重要,不僅要突出常見(jiàn)的或具有典型代表性的種類,而且要體現(xiàn)出其物種的多樣性特點(diǎn)。在海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課剛開(kāi)設(shè)的頭幾年,標(biāo)本的采集往往依賴教師個(gè)人去進(jìn)行,受季節(jié)、地域、氣候、工具等各方面的影響與限制,很多樣品較難采集,尤其海洋中種類少的一些門類(如藍(lán)藻、綠藻、輪蟲(chóng),等等)中的樣品更難隨時(shí)采集到,因此實(shí)驗(yàn)中可供觀察的種類較少,教學(xué)內(nèi)容也顯得較單薄,大多只能開(kāi)展簡(jiǎn)單的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),不利于學(xué)生從多樣性的實(shí)物觀察比較中去培養(yǎng)探索的精神,也不利于激發(fā)學(xué)生探求豐富多彩的海洋生物世界奧秘的興趣。為此,我們充分利用多種方式進(jìn)行海洋生物標(biāo)本的采集。
其一,讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。不僅組織有興趣的部分同學(xué)利用課余時(shí)間去學(xué)校附近的海邊或海水養(yǎng)殖池塘隨時(shí)采集實(shí)驗(yàn)用活體樣品,而且鼓勵(lì)同學(xué)們利用周末、節(jié)假日去各地海邊游玩的機(jī)會(huì)有意識(shí)地采集當(dāng)?shù)氐臉?biāo)本。這樣既豐富了標(biāo)本的來(lái)源,又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了他們認(rèn)知海洋生物的積極性。其二,密切同當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)海水養(yǎng)殖、育苗企業(yè)的聯(lián)系,利用幫他們鑒定水質(zhì)機(jī)會(huì),固定和保存樣品。利用他們靠近海邊的優(yōu)勢(shì),請(qǐng)生產(chǎn)企業(yè)及時(shí)采集活體標(biāo)本(如沙蠶、小型甲殼類等)以供實(shí)驗(yàn)隨時(shí)使用。其三,實(shí)驗(yàn)室及有關(guān)研究室對(duì)一些具有科研價(jià)值的種類進(jìn)行常年活體純種培養(yǎng),主要是海洋浮游生物(如螺旋藻、扁藻、變形蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、枝角類、橈足類等),這樣不僅可隨時(shí)提供實(shí)驗(yàn)活體觀察之用,而且使學(xué)生了解和掌握生物純種分離和培養(yǎng)技術(shù)。其四,加強(qiáng)同當(dāng)?shù)睾Q蠊芾?、科研等部門的合作,尤其近幾年來(lái)我們同國(guó)家海洋局連云港海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站建立了良好的合作關(guān)系,不僅成為學(xué)生實(shí)習(xí)基地,而且在項(xiàng)目合作中收集了江蘇沿海不同季節(jié)、不同海域中的浮游生物、底棲生物及潮間帶生物中極為豐富的標(biāo)本種類,極大地充實(shí)了實(shí)驗(yàn)材料。其五,充分利用本院的海洋館生物標(biāo)本資源。從1958年開(kāi)始,本校就有意識(shí)地對(duì)海洋生物標(biāo)本進(jìn)行采集和積累,在學(xué)院充分重視的基礎(chǔ)上,加上采購(gòu)、校友捐贈(zèng)等渠道我院創(chuàng)建了江蘇高校中唯一的一座近千平方米的海洋館,內(nèi)有各種大中型海洋標(biāo)本兩千余件;同時(shí)建有100多平方米的海洋生物教學(xué)標(biāo)本室一間,固定保存有中、小型標(biāo)本近千種,包括已近絕滅的長(zhǎng)江鰣魚(yú),從而為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了強(qiáng)力支撐。
三、 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,有效提高教學(xué)效率
?。ㄒ唬┱蠈?shí)驗(yàn)內(nèi)容,變革方法類型。
由于我們具有豐富的海洋生物標(biāo)本資源和便捷的采集途徑,這為我們不斷調(diào)整和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)造了十分有利的條件。首先,在實(shí)驗(yàn)材料的安排上,盡量選取當(dāng)季海水中的樣品,并與歷史季節(jié)、不同季節(jié)的標(biāo)本相比較,做到以觀察固定標(biāo)本為主,著重搭配一些代表性的活體種類。其次,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上與生產(chǎn)實(shí)際和科研緊密結(jié)合,體現(xiàn)當(dāng)前海水養(yǎng)殖與育苗以及海洋漁業(yè)資源等的現(xiàn)狀,調(diào)查相關(guān)水體的海洋生物種類組成、類群分布特點(diǎn)、現(xiàn)存量、初級(jí)生產(chǎn)力等,并根據(jù)其與生存環(huán)境相互依賴、相互影響的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)水體水質(zhì)污染程度和漁業(yè)生產(chǎn)潛能。這樣不僅使學(xué)生及時(shí)了解海洋生物種類在生產(chǎn)環(huán)境中的重要性,而且使學(xué)生學(xué)習(xí)了海洋生物調(diào)查的全過(guò)程,進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)科研技能的培養(yǎng)。最后,在實(shí)驗(yàn)類型方法上,逐漸由以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主過(guò)渡到以創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)為主,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如在做海洋生物實(shí)驗(yàn)時(shí),不再是單純地對(duì)某一門類的生物進(jìn)行觀察鑒定,而是綜合起來(lái)進(jìn)行多樣性分析比較,如分析不同海水水體(或季節(jié)、年份等)環(huán)境中浮游植物(或浮游動(dòng)物、底棲生物等)的類群分布特點(diǎn)、潮間帶生物種類組成特點(diǎn)等。這樣不僅使實(shí)驗(yàn)課上得內(nèi)容充實(shí),而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的全面技能。
(二)運(yùn)用各種教學(xué)手段,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)教學(xué)情景。
學(xué)生在學(xué)習(xí)海洋生物分類時(shí)通常感覺(jué)比較枯燥,對(duì)物種形態(tài)結(jié)構(gòu)的記憶尤其頭疼。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中,我選擇多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式如動(dòng)畫(huà)、錄像、圖片、多媒體課件等,以精彩的海洋生物世界為主題,把每次實(shí)驗(yàn)所涉及的一些代表生物種類的棲息環(huán)境、運(yùn)動(dòng)方式,以及不同觀察角度的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等形象逼真地予以展示,可使學(xué)生對(duì)海洋生物產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,從而營(yíng)造出一種輕松愉快的學(xué)習(xí)情境。比如在海洋浮游生物實(shí)驗(yàn)時(shí),利用多媒體技術(shù),在數(shù)碼顯微鏡的顯示下:曲舟藻和布紋藻分別具有美麗的斜條紋和直條紋,但又都具有相同的運(yùn)動(dòng)構(gòu)造——縱溝;原甲藻像瓜子一樣只具有縱溝,而裸甲藻還具有橫溝,但其都像樹(shù)葉一樣飄轉(zhuǎn)而下的運(yùn)動(dòng)方式;烏賊幼體大小不過(guò)2厘米,但其觸手、神經(jīng)系統(tǒng)及消化系統(tǒng)等都清晰可見(jiàn),尤其噴水倒退的運(yùn)動(dòng)情景都可使學(xué)生過(guò)目難忘。其他如顫藻、扁藻、布氏擬鈴蟲(chóng)、中華哲水蚤、長(zhǎng)腕幼蟲(chóng)等的形象展示都可激起學(xué)生探求海洋生物奧秘的興趣。
?。ㄈ﹫?jiān)持實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
我在長(zhǎng)期的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中深刻體會(huì)到:實(shí)驗(yàn)課僅靠教師的講授來(lái)讓學(xué)生掌握知識(shí),已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代教育的理念和宗旨,也與海洋生物學(xué)專業(yè)教學(xué)的時(shí)代要求相去甚遠(yuǎn)。為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,我們?nèi)骈_(kāi)放海洋館、標(biāo)本室及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可隨時(shí)預(yù)約來(lái)進(jìn)行標(biāo)本觀察、鑒定及解剖實(shí)驗(yàn),可根據(jù)個(gè)人興趣愛(ài)好自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,真正體會(huì)自己實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。
(四)強(qiáng)化野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
海洋生物野外實(shí)習(xí)是課堂實(shí)驗(yàn)的綜合與提高,是整個(gè)課程體系的一個(gè)重要組成部分。其目的是對(duì)學(xué)生綜合能力素質(zhì)的鍛煉和培養(yǎng)。我們通過(guò)實(shí)習(xí)動(dòng)員使學(xué)生了解實(shí)習(xí)目的,海濱地區(qū)的基本情況、實(shí)習(xí)要求、分組及準(zhǔn)備工作;通過(guò)對(duì)海水性質(zhì)、潮汐運(yùn)動(dòng)、海岸底質(zhì)特征的認(rèn)識(shí),了解海洋生物生活的環(huán)境條件;通過(guò)對(duì)基巖海岸生物的采集、觀察和描述、了解基巖海岸的生物多樣性、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生活習(xí)性;通過(guò)對(duì)沙質(zhì)海岸生物的采集、觀察和描述、了解連云港沙質(zhì)海岸的生物多樣性、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)習(xí)性。通過(guò)對(duì)灌河口海洋生物的采集、觀察和描述,了解河口生物的生態(tài)特點(diǎn)和形態(tài)特征,學(xué)會(huì)分析海洋生物之間的異同點(diǎn),能對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
四、完善實(shí)驗(yàn)課ApLT0UgPGw6SHeYqKTkXGA==考核方法,力求反映學(xué)生真實(shí)水平
實(shí)驗(yàn)考核是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教師授課水平,以及學(xué)生是否掌握基本技術(shù)和基本方法的重要環(huán)節(jié)。為了能準(zhǔn)確地考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和綜合能力,我們建立多元成績(jī)考核評(píng)定方法。實(shí)驗(yàn)考核分理論考核和操作考核,前者重點(diǎn)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本理論和相關(guān)知識(shí),以閉卷形式進(jìn)行考核,后者重點(diǎn)考核學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)操作能力,操作項(xiàng)目按照教學(xué)大綱預(yù)先擬定6套以上,考核前抽簽決定考哪一套,一旦抽簽成功就立即進(jìn)入考場(chǎng),力求反映學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)結(jié)構(gòu)。
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