“养殖水环境化学”课程有效教学模式体系构建与实践
[出处] 教育教学论坛_2022年第29期
邹万生,黄海洪,刘良国
(湖南文理学院 生命与环境科学学院,湖南 常德 415000)
有效教学的本质是统筹理论教学和实践教学,使学生获得最有效的知识和技能,提升学生的实践能力和创新能力,突出应用和创新。“养殖水环境化学”是一门水产养殖专业的专业基础课,具有理论性与实践性兼容的特点,是特别注重实用性的应用型课程。由于课程的性质和各方面的因素,目前很多水产养殖专业的毕业生理论基础薄弱、动手能力差,而社会需要的是专业知识扎实、动手能力强的创新型应用型人才。要培养适应现代社会生态养殖发展的创新人才,“养殖水环境化学”课程教学必须深挖有效教学途径,注重理论与实践教学并举,培养学生分析和解决实际问题的能力。湖南文理学院水产养殖学专业的“养殖水环境化学”课程教学团队通过近八年的教学改革和探索,构建了一套“养殖水环境化学”课程“3+1”教学模式体系,即课堂理论教学、室内实验教学、基地实践教学和师资优化四者充分糅合的模式,在一定程度上实现了该课程的有效教学,并取得了一些有参考价值和建设性的成果。
一、课堂理论教学改革
(一)突出重点授课内容
“养殖水环境化学”是一门理论性很强的课程,按教材章节顺序授课是普遍现象,然而枯燥的理论对学生缺乏吸引力。我们对中南和东部地区的11所开设该课程的高校进行了问卷调研,83%的学生认为教师授课无主次之分。我们团队以前上课也是无重点或全是重点,学生一学期的学习结束后不知所以,谈不上有效教学。为此,我们团队对授课内容进行了删减和重点确定,因为学校位于环洞庭湖区域,以淡水养殖为主,因而安排学生自学海水养殖的相关环境化学内容,重点讲授淡水“养殖水环境化学”内容,并在此基础上着重讲授水体溶解氧变化、水体中碳酸平衡体系的作用、氮磷营养物质的迁移转化、水体硬度和碱度(八大离子)及农药残留等。同时,结合自身科研对教学内容进行拓展,重点增加养殖废水的净化和循环利用、工厂化养殖及设施渔业,使学生学到的知识能跟上现代渔业新模式的发展。将重点要讲授的理论知识与生产实际结合起来,以问题导向的形式逆向溯源理论知识,让学生觉得生产一线的实际问题都能从书本理论知识中找到答案,问题导向法不仅提升了学生对书本理论知识的兴趣,还使学生更容易理解和掌握理论知识点并学以致用,实现真正意义上的有效教学。
(二)创新授课方式
现在理论授课的方式非常多,但多数仍采取“教师讲、学生听”的“灌输式”授课方式,学生被动学习。为此,我们对课堂理论授课方式进行了大胆改革。如翻转课堂—任务驱动法,我们会在总学时中留出部分学时让学生上台讲课,通常是教师给学生布置学习任务,学生组团自行查阅资料、整理制作PPT课件或视频,选出代表进行讲解,讲解后师生提问讨论,最后由教师进行总结和点评。我们也经常采用答辩法进行授课,先给每个学生布置一个具体的问题,学生通过查阅资料在规定的时间内撰写综述或其他形式的论文,在课堂上讲述具体内容,全班同学都可以提出疑问,该学生必须应辩。这种通过答辩或讨论的方式授课,是让学生巩固知识的一种教学方法,也是一种由教师“灌输式”授课向学生自主学习转变的途径,教学效果截然不同。我们现在正在尝试现场教学法,分批组织学生到水产养殖基地进行实地观察、调查、研究和学习,现场请校外兼职教师授课和讲解,如果学生在参观过程中存在疑难问题,可以当场向授课教师请教并做好记录,参观结束后,需将参观笔记整理成书面报告。这种授课方法可以让学生及时获得水产养殖业的最新知识,并巩固已学理论知识。
(三)重视过程考核
我们以前对“养殖水环境化学”课程的考核方式比较单一,期末卷面考试与平时成绩相结合,两者评分设置为7∶3,很少注重在教学过程中进行考核。试卷题型也是典型的填空、选择、判断、名词解释、解答及计算题型,并且客观题占比很大,考试内容可以靠死记硬背来应付。另外,平时成绩的考核往往以学生出勤作为唯一的考核标准,每堂课点名,没来的或迟到的扣平时成绩,点名扣分的考核方式与有效教学的目的背道而驰。为此,我们将期末总评成绩由原来的卷面分和平时分的7∶3修改为5∶5,提升了平时成绩分在期末总评中的占比。其次,对试卷的题型进行了简化,以论述题和材料题为主,题量大幅度缩小,综合性增强了,试题主要结合生产实际存在的问题命题,学生根据材料内容判断所考的知识点,利用所学知识解释并提出解决该问题的方案,避免学生在学习过程中死记硬背,脱离生产实际而天马行空,训练了学生理论联系实际并解决实际问题的能力。最后,平时成绩的考核主要依据学生对布置任务的完成、课堂辩论的表现、实验项目的操作及出勤率等情况进行量化计分,更加注重对学生学习的过程考核。
二、室内实验教学创新
“养殖水环境化学”课程教学是否有效,不仅体现在理论教学,还体现在实验教学中。从调研的结果来看,所有高校都开设了“养殖水环境化学”实验课,但实验课时比理论课时要少很多,事实说明大部分高校对该课程仍只注重理论教学,实验教学处于辅助地位,这一点从课程理论与实验课时的设置比例,以及三性(综合性、设计性、研究性)实验的开设情况可以得到验证。以前对该课程设置理论32学时、实验24学时,明显感觉实验学时不足,特别是有些综合性和设计型实验的实验时间跨度较长,很难在设置的实验课时内完成。为此,我们对“养殖水环境化学”课程的实验教学进行了一系列创新尝试。首先,在理论学时不压缩的前提下大幅度增加实验学时,实验学时由原来的24学时增加到32学时,实验学时的扩增让学生有充足的时间进行实验操作,锻炼了学生的动手能力,也为三性实验项目的调整优化提供了条件。从2020年开始,我校的“养殖水环境化学”实验教学不再单独开设验证性实验项目,只开设综合性或创新性大实验,每个大实验都结合生产一线存在的实际问题而设计,原来的验证性实验项目及课时融入综合性或创新性大实验中,优化了学时分配。例如,养殖水体蓝藻水华的防控实验,这个综合性大实验包括多个简单的验证性实验,如养殖水体总氮的测定、总磷的测定、水体藻类的种群结构、蓝藻毒理性实验等。通过设计成一个综合性实验,不仅让学生了解了蓝藻水华形成和防控的机理,还掌握了怎样测定水体中总氮、总磷浓度的方法,使实验结果对解决生产一线存在的问题具有指导作用。经过这几年的实验课程改革实践,学生对这种实验教学模式的反馈非常好,既充分调动了学生的积极性、主动性和创造性,也提高了学生自主创新和解决问题的能力。
三、融合基地实践教学
除了在室内开设控制性实验外,基地实践教学同样重要,对于应用性很强的“养殖水环境化学”课程,就是要实现传统的“室内教学”向“室外应用”的转变,有效地为生产实际和产业升级服务。因此,要深化“养殖水环境化学”课程的有效教学,就要理论联系实际,制定切合实际的实验项目,加强生产实习基地建设,校企对接,合作育人,提高学生解决实际问题的能力。我们以前不重视基地实践教学,没有从学生的角度考虑真正意义上的有效教学,从2017年起,我们开始对该课程的实践教学形式和实践教学项目进行重点探索,逐渐对基地实践教学进行完善和优化,并将基地实践教学效果纳入学分管理。目前基地实践教学主要采用基地课程实习的形式,将学生分组派往不同水产养殖基地进行四周的生产实习,实习的内容和项目主要涉及水体pH的调节、水体复氧途径与方法、pH与溶解氧对鱼苗孵化和成活率的影响、氨氮解毒的措施、水体藻类水华的防控,以及氮磷营养盐的形态转化等,并关注生产一线存在的其他问题,分析背后可能存在的原因,最后用学到的知识解决问题。同时,团队与各养殖基地时刻保持联系和合作,一旦基地在养殖过程中发生典型的水质恶化情况,我们会第一时间带领学生前往基地进行现场教学。通过基地实践教学将理论和实验知识与生产实际结合起来,既加深了学生对理论和实验知识的理解,又提升了学生解决实际问题的能力。
四、优化教学团队
“养殖水环境化学”是一门应用性特别强的多学科交叉课程,如果没有生产一线的实践经验,在授课时就无法将理论与生产一线的实际问题结合起来,使得实现本课程的有效教学十分困难。为了深化“养殖水环境化学”课程的有效教学,我们对该课程的师资进行了优化整合。首先,邀请有相关专业背景的高学历年轻教师(全部具备博士学位)加入团队,目前该课程教学团队有5名校内教师,35岁以下的年轻教师占40%,36~45岁的中年教师占40%,45岁以上的教师占20%。其次,大幅度提升校内“双师型”教师的占比,要求45岁以下的教师每年至少到水产养殖基地或企业开展1个月以上的合作,充分了解在实际生产中存在的问题,丰富自己在水产生产一线的实践经验,这样教学才能有的放矢,提高教学效率。目前,学校认定5名校内教师为“双师双能型”教师,其中3人具有水产工程师系列技术职称。最后,聘请校外长期从事生产实践的专家进课堂。外聘实践经验丰富的企业技术人员充实团队师资是我们课程改革的亮点,我们从合作紧密的实习基地和企业聘请具有高级职称或高学历的专业技术人员作为校外兼职教师,聘请他们作为基地生产实习和实践的主要指导教师。目前,我们从大湖水殖股份有限公司、湘西北鳜鱼繁育基地等实习基地聘请了4名经验丰富的校外兼职教师,充实了课程团队师资。经过近几年的课程改革实践,学生对该课程的兴趣有了大幅度的提升,学生对教师的整体教学评价很高。
通过对课堂理论教学、实验教学、基地实践教学及团队师资等方面进行了全方位的优化和改革,构建出了效果较好的“3+1”教学模式体系,将枯燥乏味的理论知识与生产实际问题融合起来,让学生在利用本课程的理论知识解决生产实践问题的过程中获得了成就感,提升了学生学习的积极性、主动性和创新性,在一定程度上实现了真正意义上的有效教学。
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