野外调查实践在海洋生态学教学中的应用

摘 要：野外调查实践教学是海洋生态学课堂教学的有效补充。野外调查实践可以帮助学生掌握科学的研究方法，培养学生从事海洋生态学研究的积极性，锻炼学生从事海洋生态学野外调查的实践能力，提高学生的协调以及对外交往的能力，有效提升学生的科研意识。在国家建设海洋强国战略背景下，在海洋生态学教学中开展野外调查实践，可以推动海洋生态学本科教学从“教得好”向“学得好”转变，为国家培养海洋生态环境保护方面的合格人才。

关键词：野外调查实践；海洋生态学；海草

海洋生态学是研究海洋生物及其与海洋环境相互关系的学科，研究对象包括海洋生物及其生活的海洋环境。[1]海洋生态学既是生态学的分支，又是海洋生物学的重要组成部分。海洋生物包括海洋浮游生物、海洋底栖动物、海洋底栖植物、海洋游泳生物以及海洋哺乳动物等。[2]海洋环境包括海水环境和沉积物环境，环境要素主要包括物理要素，如海浪、海流、潮汐、噪声、内波等；化学要素，如pH、溶解氧、盐度、活性硅酸盐、活性磷酸盐、硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮等。[3]

海洋生态学科的特点决定了野外调查实践是海洋生态学科发展的必然需求。只有通过对海洋生物和海洋环境的实际情况进行现场调查，才能明确海洋生物与海洋生物、海洋生物及其生存的海洋环境之间的相互作用关系。野外调查实践作为海洋生态教学中的独立环节，需要根据实际教学需要，依据所要调查的研究对象和整理已有的历史调查数据，教会学生制定野外调查方案，然后进行野外调查，通过鉴定海洋生物种类、测定海洋环境参数，根据调查结果明确海洋生物的空间分布规律及其环境影响因素，在教学过程中，将理论教学获得的知识融入野外调查的各个环节，从而加深学生对海洋生态学科的理解和认知。

一、运用野外调查方法研究海洋生态的必要性

（一）是学生掌握科学研究方法的必修环节

本科教学主要是教会学生独立的思考和创新能力，但是在传统的教学中，本科生对野外调查实践的学习热情不高，通常习惯于接受教师在课堂上的授课，缺乏动手实践的能力。由于受野外采样工具和实验室测试设备的限制，传统教学中普遍存在重理论、轻实践的现象。即使在实验室做室内实验环节，由于不清楚野外采样流程，可能存在样品前处理不当等问题，导致实验结果偏差较大。即使教师要求学生设计野外调查方案，由于学生缺乏野外实践的锻炼，也难以应用平时所学的理论知识设计相关方案。在野外见习时，学生也很难自觉进行野外观察，自己发现并解决问题。因此，在野外调查实践过程之前，教师可以要求学生通过查阅科学文献等形式撰写野外调查方案，准备野外调查所需的材料和设备。查阅科学文献过程中，可能出现不同的调查方法和不同的设备测试相同的参数，学生在选择所使用方法的过程中也会加深对海洋生态学科相关知识的理解。在野外调查时，学生根据前期准备获取所需样品和观测数据，调查结束后，教师可以帮助学生整理野外调查报告，发现野外调查方案的不足，从而使学生掌握科学的野外调查方法。

（二）培养学生野外调查能力和身体素质的有效途径

海洋生态学是实践性很强的一门学科，在掌握科学研究方法的同时，需要较强的野外调查能力和良好的身体素质。野外调查能力在多次野外调查实践中才能形成。因此，海洋生态学调查需要强有力的保障。指导教师需要学生在第一次野外调查之前和调查过程中全程陪同指导，详细讲解调查地点和调查时间的选择等信息。例如，在潮间带调查中，潮汐表中标注的最低潮时间尤其重要，通常最低潮之前和之后2小时内可以进行采样，如果学生没有之前野外调查的经验，很难把握具体的采样时间。野外调查需要良好的身体素质，参加野外调查实践的过程可以锻炼学生的身体素质。多次参加野外调查实践的学生会认识到自己身体的不足，若打算从事本专业的相关工作，会主动加强自身的体育锻炼，提高身体素质。

二、野外调查实践获取海洋生态学资料的效果分析

海洋生态学野外调查实习内容多样，包括海洋地质、海洋生物、海洋化学、海洋物理以及海洋气象等多个学科，调查不同生物和环境要素所需要的设备差异很大，一切有关海洋生物和海洋环境相互关系的内容都可能是海洋生态野外调查的主要内容。海洋生态学主要调查方向包括：叶绿素、初级生产力、海洋微生物、浮游生物、底栖生物、潮间带生物、污损生物和游泳生物等。[3]为培养学生野外调查的实践能力，笔者2018年6月组织了海洋科学相关专业的部分本科生对海南陵水新村湾海草床进行了野外调查。海草是重要的海洋底栖植物，在全球范围内的碳氮磷循环中起着不可替代的作用。[4]海南陵水新村湾位于海南省陵水县的东南部，面积约22.6km2，为被潮汐控制的大部分封闭的天然泻湖，只是在泻湖西部与外海有一小的出海通道，周边没有大的河流流入。[5]黄小平等调查表明，新村湾共有海草总面积约2km2，海草种类有海菖蒲（Enhalus Acoroides）、泰来草（Thalassia hemprichii）、海神草（Cymodocea rotundata）、二药藻（Halodule uninervis）和喜盐草（Halophila ovalis），海菖蒲、泰来草和海神草为优势种。[4]通过本次野外调查实践总结的效果如下：

（一）培养了学生从事海洋科學研究的积极性

平时课堂教学中，指导教师已为学生讲授了海洋生态学相关的课程，尤其是详细讲解过海草生态学相关的内容，自2018年3月开始让学生阅读与海草生态调查相关的文献，并于每周四下午由本科生进行文献的汇报，汇报后，指导教师针对具体文献的内容，对野外调查相关内容，如研究地点的选择与描述、调查内容的选取、调查及分析设备的使用、研究结果的介绍与分析等都进行详细的讲解。2018年5月组织学生进行野外调查的具体设计，包括采样断面的设置、采集物种的选择、样品的具体采集方法、样品的前期处理以及后续测试等；同时进行野外调查的前期准备，包括购买实验材料、调试野外设备、联系租用野外车辆以及船只等。在进行一系列准备的过程中，指导教师随时和学生进行讨论和沟通，引导学生将已经学到的理论知识运用到野外调查的实践中。通过前期的准备，学生发现书本上学到的海洋科学基础知识在海洋生态学野外调查实践中起到巨大的支撑作用，极大地培养了学生在课堂学习和从事海洋科学研究的积极性和主动性。

（二）锻炼了学生从事海洋生态学野外调查的实践能力

通过前期的大量准备，2018年6月学生进行了野外调查的实践。共野外调查2天，根据前期准备，第1天学生在调查当日潮汐最低潮时间到达野外采样地点，下水工作2小时后，潮水上涨无法再进行调查工作，当天调查结束进行野外调查总结过程中，学生决定第2天比最低潮时间提前2小时到达野外采样地点，解决了采样时间不足的问题。在课堂教学中，指导教师教授潮汐课程时，强调了最高潮和最低潮时间，以及涨潮和退潮所需的时间，通过本次野外调查，学生对潮汐有了更深入的理解，增强了学生对海洋生态学基础知识的认知。通过2天的野外调查，学生共发现海菖蒲、泰来草、喜盐草3种海草。本次调查不仅使学生对课本和文献中对海草的描述有了直观的认识，同时也锻炼了学生从事海洋生态学野外调查的实践能力。

（三）提高了学生的协调以及对外交流和沟通能力

参加本次调查的学生有8名本科生，共分为2组，从野外调查前期设计，实验材料的选择，采样设备的准备等都是以小组为单位共同完成的。调查前期联系租用车辆、船只，调查过程中与车辆司机以及船主的沟通等都以学生为主体进行，最终成功获得所有野外样品，上述工作离不开学生之间的协同与配合。本次调查极大提高了学生的团队合作以及对外合作交流能力。

（四）提升了学生的科研意识

通过本次野外调查，学生发现了海草床中发现不同潮位，不同海草种类的分布特征，同时在泻湖内发现绿藻孔石莼大规模爆发这一全球性的生态学现象，野外调查中，见到泻湖内当地渔民在低潮期间从海草床内挖大型底栖生物，对海草造成了直接的破坏。学生也注意到泻湖内海水养殖和猴岛景区鱼排餐饮产生的污染物可能是海草衰退的因素之一。上述发现不仅为学生撰写本次野外调查报告提供了素材，而且为学生在未来毕业论文写作和科学研究中拓展了科研思路。通过本次野外调查，学生深刻理解了海洋生态学研究，不仅仅书本上所学的知识，也不是靠凭空想象，而是需要在野外调查中将课堂上所学到的知识活学活用，从实践中找出解决海洋生态问题的办法。

三、结论

海洋生态学是一门综合性和系统性较强的学科，在教学中需要从三个层次对学生进行指导，第一是通过课堂教学，帮助学生系统掌握海洋生态学的基础知识，第二是野外调查实践，采集野外调查的样品，第三就是在实验室对野外获得的样品进行分析。野外调查实践作为海洋生态学研究的重要环节，不仅可以帮助学生掌握海洋生态学研究的具体方法，还可以通过野外调查和实验结果相结合，帮助学生建立科学研究的思维，推动海洋生态学科的发展。但是，海洋生态学野外调查实践中，经常会遇到许多问题，比如野外调查经费短缺，保障学生野外工作中的安全也存在较大压力。本文案例中以本科生为主体，但是参与人数较少。国家教育部出台《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中，要求对本科生的教育要注重激发学生的学习兴趣和潜能、创新形式、改革教法、强化实践，推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变。广大从事海洋生态学教学的教师应该在此背景下，探索如何以班级为单位开展野外调查实践，将野外调查实践进一步规范化，激发学生学习海洋生态学的热情和潜能，为国家海洋强国战略的实施培养合格人才。

参考文献：

[1]沈国英.海洋生态学[M].科学出版社，2010.

[2]侯国祥，王志鹏.海洋资源与环境[M].华中科技大学出版社，2013.

[3]侍茂崇，高郭平，鲍献文，吴德星.海洋调查方法[M]，中国海洋大学出版社，2016.

[4]樊敏玲，黄小平，张大文，张景平，江志坚，曾艳艺.海南新村湾海草床主要鱼类及大型无脊椎动物的食源[J].生態学报，2011.

[5]黄小平，黄良民，李颖虹，韩秋影，黄道建，徐占洲，谭烨辉.中国南海海草研究[M].广东经济出版社，2007.

作者简介：韩秋影（1980-），女，汉族，吉林德惠人，博士研究生，研究员，研究方向为海洋生态学。