地方本科院校养殖水化学实践教学改革的探索

2018-04-01谢碧文文正勇王永明内江师范学院生命科学学院四川内江641112

实验室研究与探索 2018年5期

陶敏，谢碧文，文正勇，王永明，李斌(内江师范学院生命科学学院，四川内江 641112)

0 引言

水产养殖作为一种人类活动，受到水环境条件制约的同时，也影响着自然环境[1-2]。随着水产品需求量的加大，以及绿色、可持续发展水产养殖业战略目标的确定[3]，养殖水化学相关技术，如污染物测定、水质评价、水体调控等在绿色养殖及水产品安全中的重要地位日益凸显。传统的实践教学，不管是从内容上还是从形式上，都难以满足行业发展对本课程涉及技术的需求。已有若干研究从增加快速测定模块、加大设计性综合性实验比例、以科研课题拓宽学生知识面等角度出发[4-8]，对养殖水化学实践教学进行了积极改革。

我校是一所新建地方本科院校，近年来在践行国家转型发展中[9]作出了相当的努力。作为四川省“卓越农林人才教育培养计划”项目试点专业，水产养殖学专业以培养实用技能型水产人才为目标。由于对口自主招收中等职业学校毕业生，学生学情有别于普通高中毕业生。明确的人才培养目标和特殊的学生实际情况是进行教学改革必须兼顾的两个方面。从水产养殖学专业实践教学体系建设的角度出发[10-11]，对养殖水化学实践教学进行改革，加大本门课程与其他专业课程的联系与承接，激发学生的积极性、提高学生操作技能的熟练程度，培养学生独立思考与创新能力，才是改革的真正意义所在，这也能为学生今后应用专业知识和技能解决生产和科研中的有关问题打下良好基础。

1 养殖水化学实践课程教学中存在的问题

集约化养殖水体脆弱易发生变化，对养殖动物的健康甚至生存易出现威胁，对自然环境的影响也不容忽视。绿色、生态、可持续发展渔业对该课程提出了新的要求，本专业的生源情况和新的人才培养目标也呼唤着改革。

(1) 生源基础起点低，学习积极性不高。水产养殖学专业自2012年成立开始即对口招收中等职业学校毕业生，招生规模逐年扩大。学生数量增加，教学中面临的问题也日益凸显。由于学习经历与性格原因，多数学生对安坐在实验室里面对教师采集好的水样、枯燥的描述和机械性的实验操作抵触情绪较大。因此参照其他高等院校制定的实验内容和实验方式在同学们中接受度较低，上实验课开小差、不动手、实验报告敷衍了事等现象较为严重。

(2) 实践教学内容与方式陈旧，与生产实际脱节。按水产养殖学专业人才培养方案(2012、2013、2014级)，养殖水化学实践课程仅独立实验课一种形式，实验课与理论课学时比约为2∶3。实验课内容主要涉及水中各种指标的测定方法，综合性实验所占比例较小，内容也仅仅为对一个水样各种指标的测定、组间比较与水质评价，设计性实验未开展。验证性项目数量太多、实验室内枯燥的机械性重复、与生产实际脱节，使学生无法切身体会水环境变化与养殖成败的关系，无法体会到所学内容的作用和成就感，也就逐渐失去了学习的兴趣。

为了更好地让养殖水化学基础理论知识和实验操作技能服务于水产养殖活动，提高教学质量，本文从行课时间、课时安排、教学内容、教学方式等各方面对实践教学进行了改革和探索。

2 改革措施与实施方法

改革实施对象为水产养殖学专业2015级3班。该班有65名同学，其中1人为老挝留学生，其余64名同学全部毕业于职业中学农学专业。

2.1 授课时间的调整

按照旧的人才培养方案，养殖水化学行课时间为第4学期(2012级，春季)和第3学期(2013、2014级，秋季)。根据水产养殖行业规律，春夏季为大部分鱼类繁殖、鱼苗培育的重要季节，对水质要求高，水质变化也较为明显，是学习和掌握相关技能的最佳时期。因此将行课时间调整至第2学期(春季)，与水生生物学和鱼类学同期进行。该3门课程组成一个实践教学板块，为水产养殖学专业实践教学体系的重要组成部分，在实验教学和课程实习中始终紧密联系，相辅相成。

2.2 实践教学的加强

首先是调整课时比例。在总课时数不发生大变化的前提下，增大实验课学时比例，使实验课与理论课学时比由2∶3提高到6∶5，强调了实践操作技能的重要性。

其次是增加2周时长的养殖水化学课程实习环节，与水生生物学与鱼类学课程实习同时完成。该实习于2016年5月下旬开始，分为近郊(学校所在地内江市)和远郊(长江上游宜宾市)两部分。在课程实习中，同学们调查分析了自然水体(沱江、金沙江、岷江)和各种养殖水体中的常见水质指标、水生生物和鱼类组成情况，结合水体外观分析其健康状况，并对鱼类正常生长、繁殖的水质条件进行讨论[12-13]。这样的课程实习将3门重要的专业基础课程有机而紧密地联系起来，帮助学生建立较为完善的实践技能体系。

2.3 实验内容的修订

原教学大纲(33学时)安排7个实验，其中验证性实验6个，共24学时，综合性实验1个，共9学时。经过教学团队的仔细调研和反复讨论，对实验内容作如下安排与调整：①保留了15学时的验证性必开实验，内容涵盖总氮、硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、正磷酸盐、高锰酸盐指数的测定。通过这些实验，训练学生基本技能，包括试剂配置、标准曲线绘制、滴定、比色等，帮助学生加强对测定原理的理解和融会贯通。②结合水产行业现状，适应时代发展的要求，增加了“便携式水质分析仪器的使用”实验，使学生掌握科研、生产上常用的水质探头、试剂盒的使用方法，为后面的实验与实习奠定基础。③设置综合性实验“野外水体水质调查”，于春夏季节分批次将学生带到企业中进行调研并向技术人员学习，掌握水质调查、处理的方法。④设置设计性实验“不同调控方法对养殖水体水质调控的效果”。学生自行组队查阅资料制定实验方案，经教师批阅修改后在鱼塘中进行为期1～2周的夏季调控实验。⑤设置2个选开实验：总硬度的测定和溶解氧的测定，鼓励学生在学有余力的情况下选做。定位为选开的原因为这两项指标均可通过便携式水质分析仪器得到较为精确的结果，但仍需加强学生对相关物质组成、测定原理与测定流程的了解。

经过修订后的教学内容，包括7个必开实验(40学时)和2个选开实验(6学时)，其中必开实验涵盖4个验证性实验(15学时)、1个演示性实验(3学时)、1个综合性实验(9学时)和1个设计性实验(13学时)，从课时数和类型组成上更为合理。

2.4 实践教学方法的改进

由于生产一线对水质监测与调控的极大需求，本门课程的实践教学，尤其是实验课，尽可能地采取了基地教学[14-15]的方式。完成操作技能训练后，将学生带到生产第一线，锻炼学生理论联系实际的能力和分析处理问题的能力。

(1) 实验课。选择综合性实验“野外水体水质调查”与设计性实验“不同调控方法对养殖水体水质调控的效果”开展基地教学。

“野外水体水质调查”于2016年5月中旬分批次在内江市市中区伏龙乡兴利农养鱼农民专业合作社台湾泥鳅养殖基地中进行。一共选择了8个曾出现问题或正在出现问题(如水色异常、有大量死鱼等)的池塘作为调查对象，并将全班同学分为8组，每组负责一个池塘。教师先向大家演示水样采集、现场测定的流程，并引导学生掌握水体历史情况调查与记录的要点。学生通过询问方式，听联系人介绍每个鱼塘基本情况，做好记录，并采集水化及生物学样品回实验室分析鉴定。最终综合各资料与分析结果评价水质，给出处理建议，并形成书面调查报告反馈给企业。

“不同调控方法对养殖水体水质调控的效果”于2016年6月中旬在在长江上游鱼类资源保护与利用四川省重点实验室鱼塘中进行，此时各鱼塘中已出现不同程度的蓝藻水华。学生分组查阅资料，用二次污染危险较小的物理学(絮凝沉降)和生物学(光合细菌、硝化细菌、小球藻、滤食性鱼类等)方法对鱼塘水质进行1～2周的调控实验，定期监测各项指标，掌握水质动态。最终将各处理组结果汇总比较，分析各法的利弊。

(2) 课程实习。教学团队带领学生对内江市和宜宾市各养殖企业或科研院所的鱼塘进行了仔细调研，包括内江市江龙水产养殖专业合作社白乌鱼养殖基地、四川省水产研究所宜宾分所苗种孵化和成鱼养殖基地、向家坝水电站鱼类增殖放流站等。学生用水质分析仪、试剂盒等生产常用仪器设备对水质进行测定和初步诊断，结合水体外观分析其健康状况。各教师根据自身专业特长从不同角度(生态、生理等)介绍鱼类正常生长、繁殖的水质条件。除此以外，还邀请了各单位或企业技术人员讲解水质调控手段并进行简单示范，帮助了解水质监控的流程。

由于课程实习正值水产养殖活动频繁的春末夏初季，因此在近郊实习中，学生对重点实验室鱼塘水体进行了为期一周的密集监控，重点了解水质变化对不同经济鱼类亲鱼和苗种的影响。

3 教学效果

(1) 学生所学知识实用。在每个小组中随机抽取3位，共24位同学进行分组座谈，了解学生对各实践环节的教学方式、时间分配、教师指导方式、实践效果等方面的满意度，并听取学生建议。学生表示，通过向技术人员询问的方式，较为清晰地了解了不同鱼类对水质的一般要求，以及水质的年际、季节、日间变化的一般规律，也了解了在养殖中常用的水质调节方法；通过取水调查、样品采集和分析，更为直观地理解了水色、水质与生物间的关系，获得了一定的经验积累，树立了“健康养殖”的正确观念。学生对修订后的教学大纲要求和基地教学方式有较高的评价，但建议实验教学时不分批次，尽量全班同学同去同回。

(2) 学生学习积极性与主动性大大提高。在教学中，学生不再是听教师讲10 min，再实验室里瓶瓶罐罐80 min，而是亲身走进生产一线去观察、去了解、去发现、去思考，去解决。没有严肃的课堂束缚，绝大多数学生表现出极强的求知欲望，认真询问、聆听、记录基地联系人介绍的各种相关情况，最终表现为实验报告“有调查、有思考、有办法、有感情”，融入了自己对健康养殖、生态养殖的看法与想法，极大地发挥了学生学习的主动性与积极性、训练了学生的专业技能，并锻炼了学生理论联系实践的能力。

(3) 学生受益面广。从期末实验操作考试的情况来看，在水样采集和基本操作的熟练程度、规范程度上有较为明显的提升。这种提升具有广泛性，而非仅仅体现在个别同学身上，说明全班大部分同学均得到了较好的训练。

4 结语

通过养殖水化学实践课程的教学改革，教学效果得到了全面提升，但是在实践中发现还有继续完善的空间。

(1) 教学基地还需进一步发展。由于出行问题，“野外水体水质调查”实验只能分批次将学生带到基地开展，需要持续监测的“不同调控方法对养殖水体水质调控的效果”也只能选择重点实验室的校内鱼塘开展。这样一方面限制了学生对研究结果的组间比较和讨论，影响学习的深度，另一方面也不利于学生掌握更多的实践经验，影响学习的广度。因此，新建或发展地理位置与规模更为适宜的校外基地，是当务之急。

(2) 教师团队还需进一步培训和提升。本团队教师均为水产养殖学或水生生物学专业出身，研究方向

涵盖淡水生态学、鱼类生态学、鱼类生理学等，在教学中能根据自身长处从不同方向引导学生理解水质与水产养殖的关系。但是，养殖经验不够丰富是本团队的主要问题，在继续发展的基地教学过程中有可能会遇到一些不易解决的问题，从而影响教学进程。因此教师还需更多接触生产一线，积累宝贵经验。

参考文献(References)：

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