海洋类高校通识拓展课的构建——以海洋生物资源利用与保护课程为例

薛 明，温崇庆，吴仁协，牛素芳

（广东海洋大学 水产学院，广东 湛江 524088）

海洋是个巨大的资源宝库，其中生物资源为人类提供着优质蛋白、丰富矿物质、多种生物活性分子、新材料等[1]。随着人们对海洋生物依存性增加，对海洋生物资源开发利用程度日益重视，对相关科研与产业化发展的人才需求也变得迫切，尤其需要多学科知识背景的综合型人才[2]，因此拓宽非涉海专业学生在海洋生物资源开发利用领域的知识视野、培养学生对海洋生物的热爱、提高他们保护海洋生物资源的责任感有着重要意义。

1 课程开设意义

我国海域辽阔，海洋生物种类繁多、资源丰富，充分利用海洋生物资源是国家重要战略。但随着工农业生产对海洋造成的污染，海洋生态系统遭到破坏，部分海洋生物资源日益匮乏。因此，从开发和保护海洋生物资源的双重角度都迫切需要提高人们对于海洋生命科学的关注[3]，而大学通识教育中实施关于海洋生命科学的素质教育具有重要的前瞻意义。在当前重视通识教育背景下，通过面向全校非涉海涉水专业学生开设通识拓展课程海洋生物资源利用与保护，围绕重要经济动植物鱼、虾、贝、藻类及特殊海洋微生物，综合国内外海洋生物发展的新成就与趋势，从食用、营养、加工、药物与基因研发、能源利用、环境保护及工业、农业应用等多角度进行介绍，并对珍稀与濒危物种资源现状与管理保护进行讲解。该课程可丰富学生在海洋生物资源调查、管理、加工、保护等方面的科学素养，引领学生在海洋生物资源开发利用和海洋生态环境保护方面的兴趣与探索，提升学生的海洋科学素养。

2 主要教学内容

本课程除绪论外，设置五大模块，分别为海洋植物、海洋无脊椎动物、海洋鱼类、海洋微生物、海洋生物资源保护与管理，每个模块下设若干专题，其中海洋无脊椎动物模块因经济种类多而占比较高。绪论部分首先从海洋生物资源概况、重要生物类群、生物资源利用现状、海洋生物资源保护与管理等方面作简要介绍。对每一模块，先介绍若干重要物种，再从利用方式如食用、饲用、药用、观赏、材料、能源、基因及其他利用等不同角度进行阐述。

2.1 第一模块：海洋植物

主要介绍海带、裙带菜、马尾藻、紫菜、石花菜、江蓠、石纯和浒苔等大型海藻。藻类富含海藻多糖、膳食纤维、微量元素且低热量，可作为营养强化剂添加到面条、面包、豆腐、蛋糕等食品中；可加工成海带饮料、海藻减肥食品，糖尿病人的降糖食品、排铅饮料等。石花菜等红藻中提取的琼胶已应用于食品工业；高品质海藻胶因其优良的胶凝性、增稠性、乳化性可改善食品形态、口感与风味。海藻中还可提取工业产品，如钾、碘、甘露醇等。琼脂粉是科学研究中不可缺少的微生物培养基，还可用作制纸、制绢的涂料，在牙科中可作弹性印模料、外科可作药膏药基。海藻粉也是饲料、肥料中优质的添加剂。未来利用海洋微藻产氢和产油值得期待，是国家支持的新能源研发方向。大型栽培海藻可清除海洋环境中的富营养化元素，因此可视为是治理环境、生产药物和生产能源的多功能生物反应器。

2.2 第二模块：海洋无脊椎动物

首先介绍贝类主要物种，如鲍鱼、鱿鱼、牡蛎、扇贝、珠母贝、贻贝和泥蚶等，这些贝类因味道鲜美、营养丰富是深受人们喜爱的海鲜，也可加工成功能食品如蚝油、海粉等；同时贝类也具有较好的药用价值，如牡蛎所含的碳酸钙有收敛、制酸、止痛等作用，有利于胃及十二指肠溃疡的愈合，由卫生部批准列为第一批既是药材又可作食品的保健品之一，已有多种产品上市；鲍鱼壳（石决明）、墨鱼内壳（海螵蛸）、珠母贝的珍珠粉已是广泛应用的中药材；鱿鱼粉则是海水养殖经济动物饲料配方中不可缺少的组份。甲壳类主要介绍对虾、龙虾、螯虾、梭子蟹、青蟹、中国鲎等，这些大型甲壳类除食用价值外，还有工业或药用用途，如虾蟹类甲壳富含的几丁质是一种高分子多糖类物质，几丁质及其降解衍生物壳聚糖、壳寡糖等是很多药物或饲料的配方成分；鲎的蓝色血液提取物——“鲎试剂”，即其血细胞裂解物，可以准确、快速地检测试品中细菌内毒素的含量是否符合规定或组织、是否有细菌感染，已开发出多种试剂盒，在临床、制药和食品工业中广泛应用。棘皮动物主要介绍海星、海胆与海参类，刺参因滋补作用显著是名贵海珍品，除食用外，由海参加工的副产品种类尤其繁多，海胆黄（云丹）有调节血脂的作用，有助于防治心脑血管疾病、也有制酸止痛、清热消炎的功效。干海星可用于破伤风、癫痫、胃脘痛、反酸、腹泻及胃溃疡等，有镇惊安神、解毒散结，和胃止痛效果；由罗氏海盘车制成的海星胶代血浆，效用很好；多棘海盘车中分离的海星皂甙及罗氏海盘车中提取的总皂甙均能治疗胃溃疡，商品“胃可安”胶囊、“海洋胃药”应用于临床已取得较好效果。

2.3 第三模块：海洋鱼类

海洋鱼类主要介绍金枪鱼、三文鱼、石斑鱼、大黄鱼、大菱鲆和金鲳等；由于繁殖与增养殖技术的巨大进步，多种海水鱼类已实现大规模生产，满足了人们对优质蛋白的需求。除鲜食外，鱼类功能食品产业与海洋大宗低值鱼类精深加工也发展起来，如鱼油、鱼肝油、鱼罐头、鱼糜、鱼露、鱼酱油及鱼粉等，如金枪鱼油软胶囊，金枪鱼多肽饮品、深海金枪鱼油等有利于脑细胞再生，有提高记忆力、预防老年痴呆症的功效；鱼罐头、鱼糜、鱼露、鱼酱油是人们喜爱的功能或调味食品；鱼粉则是饲料行业不可或缺的重要组成部分。

2.4 第四模块：海洋微生物

海洋微生物因长期适应复杂的海洋环境而具有嗜盐、嗜冷、嗜压、寡养、趋化和发光等特性，是海水、底泥、深海、海底火山口、深海热液喷口等生境中的生产者和分解者，但目前仅1%左右海洋微生物可被培养。极端环境下的海洋微生物有着特殊代谢生理活性，为开发新型药物和生物制品提供了机遇，如热液区的嗜热菌是热稳定酶的重要来源。有些海洋微生物的代谢产物如抗生素、维生素、氨基酸、毒素和酶等在药物、食品、环境、材料等方面有着广泛应用。此外，海洋细菌在污染生物修复中也起着重要作用，如烃类降解菌、溶藻菌等可以消除石油、赤潮污染；有些细菌在海水养殖中也有着良好的生态调控作用，如光合细菌因具有固氮、脱氢、硫化物氧化而在水体碳、氢、硫循环中起着重要作用，相关商业化产品如水环境改良剂、饲料添加剂已广泛应用。

2.5 第五模块：海洋生物资源保护与管理

海洋生物资源保护与管理主要介绍海洋生态系统受损现状与物种保护。随着海上倾废、海洋捕捞、海上运输、海岸工程建设、海岸带开发、工农业生活污水排放、养殖过度等各种人类活动。海洋生态系统遭受广泛而大规模的破坏，赤潮频发、海水酸化使得一些珍贵物种资源迅速衰减，生物多样性下降[4]。因此全面规制危害海洋生物资源的各项人类活动以维持生物资源的可持续利用迫在眉捷。人们开始设立多种海洋自然保护区，如红树林湿地保护区、珊瑚礁生态保护区、滨海湿地生态保护区等，进行“人工造礁”工程恢复珊瑚生态系统；以期恢复海洋生物多样性和生态系统，保护中华白海豚、斑海豹、儒艮、绿海龟及文昌鱼等珍稀濒危海洋动物及其栖息地。

除上述主要模块内容外，在整个课程中还穿插着介绍一些其他知识点。如观赏性海洋生物的利用和发展，包括贝雕、珍珠、珊瑚饰品等；海洋生物仿生发展，如“水母耳”风暴预测仪、仿水母的机器人、仿鲸鱼的潜水艇、仿鹦鹉螺的核潜艇“鹦鹉螺号”、仿章鱼触手的机械臂等。海洋生物基因资源研究，有助于培育出优质、高产、抗逆的养殖新品种，从根本上解决海水养殖物种“质”“量”和“病”的问题。克隆海蛇毒素、海葵毒素等一批功能基因，有助于开发具有我国自主知识产权的海洋基因工程新药。

3 主要教学方式

3.1 线下线上教学相结合

在课程讲授过程中充分利用各种资源，如利用学校博物馆展出标本，实验室保存的实物干制标本，网络搜索的物种图片、抖音小视频等加深学生对物种的认识、使教学内容生动、充实，同时在学校提供的线上教学平台“超星”上与学生互动，平台上载有与课程教学相关的文件、资料、主要上课内容、课程小视频等资料，课后作业与任务也在平台发布，学生可以在平台上与老师互动，提出问题或回答其他同学的疑问，学生可以多次学习，这种在通识课中借助学校网络教学平台为辅助教学的手段，激发了学生的学习兴趣、提高了教学效果，探索了一种新的通识教育模式。

3.2 学生参与

针对课程各模块，设几个讨论专题，然后将学生分成若干组，让学生课后查阅资料，撰写讲稿，或制作多媒体课件，每组选派一名代表发言，其他小组学生和老师可以提问，并与发言小组互动。课程结束时每小组学生结合自己选择的模块专题进行小论文写作。这样可对模块知识进行拓展，相关知识点是学生自己主动学习获得，加深学生理解记忆、拓宽学生知识面，全面提升了学生的主观能动性。

4 主要考核方式

采用权重考核方式，即学生的课堂考勤、参与课堂提问及讨论、参与专题发言、课程论文占总成绩的比重分别为10%、20%、30%、40%。其中，前三者属于平时成绩范畴，课程论文则是期末成绩。学生一般都会因害怕被点名而按时上课，有助于保证出勤率。通过课堂提问和讨论可以督促学生的上课学习状态，提高学生对课程的兴趣，也可区分认真听课和不专心听课的学生。参与专题发言则提高了学生的主动学习能力，通过课下思考与查询文献资料，将老师布置的某一专题在课堂上分享自己的学习心得，一方面锻炼了自己的学习能力，另一方面分享的专题让其他同学同时受益。最后的课程论文是让学生对整个课程的学习进行回顾与总结，阐述各自学习收获与展望。权重考核方式能够促进学生重视学习的过程，也有助于努力、优秀的学生获得更好的成绩。

5 课程开设成效与展望

课程开设后，从上课时学生们的专题发言到期末课程论文总结，可看出学生对本门课程充满兴趣，且收获颇丰。多数学生认为，虽然日常生活中经常吃到海鲜，但只是简单的吃，不了解其来龙去脉，更不知道丰富多彩的海洋生物有着如此丰富的功能与开发利用价值，如对海藻、微藻提取的各种功能食品能增强人体免疫力、调节生理节律、预防疾病和促进康复有了更深刻的认识[5]。有些同学总结时，认为通过这门课的学习才真正全面认识到海洋生物的价值，认识到提高海洋生态环境保护的迫切性，并希望能与所学专业知识进行融汇贯通。因此，在全面贯彻国家“科技兴海”战略、加强海洋生物资源综合利用的时代背景下，普及大学生的海洋生物知识、加强全面型人才的培养是社会发展的需要，对科学合理开发利用海洋生物资源、大力发展海洋经济更有着重要意义。