基于海洋生态学实验课程建设及探索范文

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摘要:海洋生态学实验课程建设是海洋生态学学科建设的重要环节，是培养学生专业能力的重要手段，其内容涵盖理论知识并超越理论知识，更多地向实践性延伸。在课程建设上，应当明确课程建设目的，结合专业需求，从基础技能出发，立足于自身教学条件，尽可能确保实验课程的先进性。

关键词:海洋生态学;实验课程;学科建设

海洋生态学作为人类生产生活及海洋健康发展的重要理论指导，承载着构建人与自然的和谐共存模式、实现全球生物圈可持续发展的重要使命。海洋生态学实验教学通过培养学生的理论实际联系能力、分析解决问题能力、专业实验能力以及科研创新能力［1］，推动着海洋生态人才向应用第一线迈进，实验课程的建设是海洋生态学学科建设的重要环节，科学合理的实验课程，是培养学生专业能力的有力手段。海洋生态学实验教学并非理论教学的简单延伸，其教学内容涵盖了大量理论课上未涉及的实践性知识，本文从课程建设目的的明确、基本任务和核心内容的明确、课程建设中遇到的问题及对策，分步提出对海洋生态学实验课程建设的意见，以期能为相关涉海高校该实验课程的建设提供参考。

1明确课程建设目的

课程目的是课程建设的方向指导，是课程建设首先应当明确的内容。在高等教育过程中，所有课程的目的指向都应以高校的办学定位为参照，与专业人才培养定位相一致;高校的办学定位应当结合社会需要，与国家发展、社会进步相适应。《全国海洋人才发展中长期规划纲要》(2010－2020年)指出我国海洋人才队伍建设应“以海洋事业发展需求为导向，围绕海洋经济又快又好发展、海洋可持续发展能力的不断增强和海洋科技创新能力的逐步提高”进行。以广西民族大学海洋与生物技术学院为例，学院以培养具有产学研综合能力的应用型人才作为学院专业人才培养定位，该定位是符合当前一带一路经济发展社会需求的人才建设方针，是响应《规划纲要》的“不断增强海洋可持续发展能力”“逐步提高海洋科技创新能力”的建设方针，这一建设方针充分体现在实验课程建设中，明确了学院专业课程的建设目的，即“培养产学研综合应用型人才”。

2明确课程建设的基本任务和核心内容

根据课程目的，明确课程建设需要完成的基本任务以及任务的核心内容，基本任务是实现课程目的所必须的工具，核心内容是这是实现课程目的的方法和手段。

2．1基本任务建设作为海洋生态学专业人才，首先必须具备对海洋生态的认知技能，即海洋生态调查研究方法(或称之为“专业实验技能”)。只有学会认知海洋生态，才能从其现象中找出问题并思考对策。因此，使学生掌握专业实验技能是海洋生态学实验课程的基本任务。专业实验技能培养应当贯穿于整个实验过程中，直观地说，就像文字输入始终贯穿于文学创作中一样，专业实验技能是一切应用活动的基础，是专业学生必须掌握应用技能。专业实验技能培养包含两个方面:对经典实验技能的学习和掌握、对新研究方法的认识和了解。海洋生态学经典实验技能是指采样方法(各层水样、土样采集，浮游生物采集、水样浓缩、水样固定、土样筛选等)、测定方法(化学法测定营养盐、叶绿素荧光法测定初级生产力、温克勒法测定溶解氧、镜检法测定浮游生物种类及数量等)、调查方法(物种多样性调查、种群密度统计、群落生产力估算、浮游生物量调查、限制性因子调查、优势种调查等)、常用模型及计算方法(种群数量增长估算、生命表、逻辑斯蒂模型、集合种群模型、动态库模型等)四大类基础研究方法及常规仪器使用(盐度计、电导率仪、pH计、照度计、流速仪、风速仪、GPS定位仪、水质测量仪等)，这些技能应当在实验项目中得到充分运用。除经典实验技能外，海洋生态学的研究手段随着科技的发展得到了迅速的丰富和提高———分子生物学、计算机辅助分析、虚拟仿真等先进手段已被广泛应用于海洋生态相关研究中。例如多参数水质监测仪在海洋生态现场调查中代替温度计、盐度计、pH计、溶氧仪等，直接对海水进行多参数测量，提高了调查效率［2］;流式细胞仪是现代海洋生态动力学的研究基础———海洋微食物网的研究手段之一，应用于微型浮游植物发现和测量［3］;同位素示踪应用于海洋初级生产力、海洋颗粒物循环与输出等研究［4，5］;实时荧光定量PCR应用于海洋生物的环境响应机制研究［6］;高通量测序技术(High－throughputsequencing)应用于海洋物种多样性等研究［7］;卫星遥感技术应用于海洋监测等［8］。课程设计时，首先要确保本实验的必修内容即经典实验技能应用得到安排，在此基础上，跟进科技前沿，关注本学科及交叉学科发展动态，立足于自身教学条件，尽可能丰富先进实验手段以确保人才的先进性。

2．2核心内容建设课程建设的核心内容应当与课程目的指向一致。例如以培养应用型人才为目标的课程应当以“课程的应用性”为核心内容进行课程建设。课程的应用性建设体现在对学生科研主动性的培养、独立科研能力的训练及科学思维的启发上。课程设计时，充分考虑学生在实验中的主体地位，实验过程应充分调动其理论向实践转化的应用思维，培养其独立实践能力。以实验“广西合浦海草床生态健康评价”为例，实验目的为“通过评价合浦海草床生态健康状况，对可能的成因进行分析并给出指导性改善意见”。该实验利用虚拟仿真技术，数字化海草床场景包括近5年含健康评价所需全部及以上数据(符合计算结果为亚健康状态)(部分数据需经模拟样品采集及测量方可获得)、沿岸建设(工厂、民居)、人类活动(养殖、捕捞)等。学生通过预习，首先学习海草床生态健康评价方法(《近岸海洋生态健康评价指南》HY/T087－2005)，了解进行评价所需采集的相关数据;第二步，在课堂上进行数据采集(包括选择合适的样品采集器、模拟采集、选择测量仪器、记录模拟测量结果，登陆系统数据库获得所需历年数据等)及信息收集;第三步，课后完成实验报告，报告内容包括健康评价、成因分析及提出改善意见三个部分(此二部分需控制字数，避免长篇大论)。另外，该实验可以设计延伸实验，学生可以在数字化场景中根据自己确定的改善方案，通过修改场景数据检验改善意见的正确性。该实验的过程为:教师给学生提供了一个生态场景，学生运用理论知识在场景中发现问题、分析问题并提出解决办法。在整个实验过程中，教师只作为问题提出者及实验成绩评价者进行参与，其余均由学生自主完成。该实验充分发挥了学生在调查研究过程中的主动性，训练了学生的综合思维能力及独立实践能力，巩固了学生基础实验技能，同时为实地调查研究提供了可靠的数据采集经验。而整个实验由于借助虚拟仿真技术，仅需4个课时便可完成。此实验同样可以采用实地调查办法，若采用实地调查，课时虽然大幅度增加，但能使学生在获得实地调查经验的同时独立完成一次完整的科学调查及研究报告。“如果你想造一艘船，先不要让人去收集木头，也不要给他们分配任何任务，而是教他们去向往海洋的无边无际。”(安东尼•德•圣－埃克苏佩)这是对创新思维、科学思维、应用思维能力培养方法的一句总结，亦是建设应用性实验课程的一个良好指引。

3建设中的问题及对策

3．1课时限制在实验课程建设中，常常面对有限的课时和巨大知识量矛盾。显然，一味要求增加课时并不是一个明智的做法。每一所高校的专业培养方案都是在兼顾各科教学实践、权衡课程平衡的前提下形成的，课时的安排应当符合自身培养需求，修改任何一门课程课时，都须顾全整体培养方案，因此，修改课时不可轻举。实际工作中，通过综合考虑实验课程的交叉性、构建具有专业特色的实验平台可以使实验课程相互消化，避免实验内容重复，有效提高课时的利用率。就公共基础实验而言，应当做到同一门实验课程根据专业的不同而有所区别，使公共基础实验同样具有专业特色。以分析化学实验为例，针对中药制药专业与海洋专业学习的同一个实验原理或方法，其实验目的和内容应当有所区别。如“测定溶液中磷酸盐含量”一节，中药制药专业利用中药浸提液进行测定，而海洋专业应针对海水或沉积物浸提液进行测定。专业实验课程如微生物学，以“培养基的配置与灭菌”为例，课程内容将常规牛肉膏蛋白胨培养基配置改为2216E培养基配置，使学生学习了海洋细菌培养基的配置方法，有利于学生今后的海洋微生物调查研究，同时消化了其他专业实验课程人工海水配置的内容。对实验内容的设计修改，需要各科教师协同合作———实验课程教师控制实验主体构架，专业教师将专业知识穿插到实验内容中。让一切实验课程围绕专业需求展开，是高等教育实验教学的新高目标，是缓解专业实验课程可是压力的有效办法。

3．2实验室软硬件不足实验课程改革，硬件(仪器设备缺乏、实验室建设落后等)和软件(实验教师、教材等)的建设不足是一个普遍问题。对于实验室硬件建设，应当由专业教师共同规划、从构建有专业特色的实验室平台目的出发，遵循仪器资源平台共享的原则，合理使用实验室建设经费，使实验室建设既能满足实验教学又能为科研服务。软件建设是对每一位专业教师自身专业素质提升的要求，作为人才的培养者，我们必须扎根基础、紧跟前沿、放眼全球、聚焦未来，我们必须时刻提升自己，才能用饱满的专业知识构建科学的课程体系，才能推动专业向目标迈进。

4结语

21世纪的今天，人类面临着来自海洋的巨大生存危机———高频风暴潮、海平面上升、渔获量持续下降、入侵物种频繁爆发，究其根本均源于人类淡薄的海洋生态意识和缺乏科学指导的长期过捕、过伐、滥养、滥排等行为。过去的50年，全球海洋通量联合研究、沿岸带陆海相互作用研究、全球海洋真光层研究、全球海洋生态系统动力学研究取得的成绩为现代海洋生态学带来了长足的进步，但要切实在全球复杂大环境下实现人类与海洋双赢的可持续发展，海洋生态学仍然面临着艰巨的任务，海洋生态学高等教育亦面临着巨大的挑战。对于起步不久的高校海洋生态学教育而言，海洋生态学实验课程建设的道路还很远，我们甚至还没有一本正式出版的实验指导教材能够参考借鉴，正因如此，寻找适合于自身的实验课程建设方法是每一位海洋生态教育者都应负有的责任。我们将通过评价此就方法建设的实验课程教学效果，不断改进实验课程建设，使其真正发挥出培养高水平海洋人才的作用。

参考文献:

［1］韦青燕．专业课程实验教学研究与探索［J］．实验科学与技术，2013，11(04):111－114．

［2］郭心顺，袁志伟．多参数水质仪在海洋调查中的应用和质量控制［J］．海洋技术，2008(3):115－117．

［3］孙书存，陆健健，张利华．流式细胞仪在微型浮游植物生态学中的应用［J］．生态学杂志，2000(1):72－78．

［4］蔡平河，黄奕普，沈国英，等．南沙海域初级生产力与水柱垂直稳定度的关系［J］．海洋学报，2000，22(5):137－140．

［6］王国善．海月水母响应环境低氧的分子机制研究［D］．青岛:中国海洋大学，2014．

［8］路晓庆．我国卫星海洋遥感监测［J］．海洋预报，2008(4):85－89．

作者：龙寒 吴霜 吴家法 禤金彩 单位：广西民族大学