《水域环境学》教学改革与实践①

《水域环境学》是我校水产养殖专业和水族科学与技术专业的一门重要的专业基础课。该课程主要的教学目的和任务是通过集中讲述天然水和养殖用水中化学成分的来源、转化、迁移及这些成分与养殖生产的关系，使学生较系统和较深入地掌握水环境化学的基本原理[1]，为学生学习专业课奠定基础，同时为将来从事水产养殖专业的生产和科研工作做好理论和技术准备，实现应用型人才培养目标。

1 该课程校内发展的主要历史沿革

天津农学院从1977年开始为水产养殖专业开设《水域环境学》课程，该课程是水产养殖学科的重要学科专业基础课之一。

19771983年，是我校《水域环境学》发展的初期阶段，由于条件所限，其发展较缓慢，当时课程名称为《淡水养殖水化学》。教学内容主要围绕水质因子与淡水养殖生产这一主线展开。19832022年，该阶段为《水域环境学》发展的充实阶段，自编了较为规范的实验指导和教学实习指导。在教学内容增加海水化学的部分内容，并坚持与水产养殖生产相结合，逐步形成以理论课与实验课为主的课程体系。2022年至今，积极开展课程理论内容和实践教学内容的改革研究，在教学内容上，不仅综合了水产养殖所涉及的海、淡水化学的理论知识，还融合了水环境保护与水污染控制的相关理论和技术，培养学生综合分析问题和独立开展科研工作的能力，增强学生的环保意识。

2 《水域环境学》教学改革的指导思想与定位

以学校办学思想和人才培养目标为指导，严格遵循高等教育教学规律，坚持知识、素质和能力协调发展的原则，深化人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等方面的改革，实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的转变[2]。《水域环境学》是水产养殖专业和水族科学与技术专业的一门重要的专业基础课。结合本课程的自身特点，积极开展教学内容、教学方式和考试方式的改革，将教学过程考核与期末考核有机结合，重视学生个性化的发展和创造力的培养，使教学真正起到检验学生学习效果的作用，并以教学方式的改革推动教学内容的创新、教学手段与方法的变革和学生学习能力的培养，从而促进本科教学水平和人才培养质量的不断提高。使学生较系统和较深入地掌握水环境化学的基本原理，为学生学习专业课奠定基础，同时为将来从事水产养殖专业的生产和科研工作做好理论和技术准备，实现应用型人才培养目标。

3 《水域环境学》教学改革的基本目标

该课程在注重理论知识的基础上，更加重视专业实践技能的训练，特别注重学生综合能力的培养。积极开展教学改革，丰富教学形式，将课程考核贯穿到课程教学的全过程。充分利用课堂教学、校内外实验室、实习基地等，使学生扎实掌握有关天然水的化学组成、主要理化特性及基本水化特征等方面的基本知识，能应用酸碱平衡、氧化还原、配位络合等基本化学原理的基础上，理解天然水体中与水生生物活动有密切关系的水化学基本特征以及影响这些特征的主要物理化学过程。提高实际水产养殖过程中相关的各项技能，掌握相关水化指标的监测和调控技能，在原有课程教学考核学生对基础知识、基本理论和基本技能掌握情况的基础上，突出对学生分析问题和解决问题能力、动手能力的考察，重视学生实践能力、创新意识和学习能力的培养，促进学生个性发展，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，培养社会需要的具有创新精神和创新能力的高素质人才[3，4]。

4 《水域环境学》教学改革的方法及实施效果

4.1 理论与实践紧密结合，采用理论、实践、应用三结合教学方式，加强实践教学环节，重视应用能力的培养。

教学组织上遵循理论与实践并重的原则，全面培养学生分析问题和解决问题能力。在理论教学中，（1）抓住课程主线开展教学，以生物响应-水质因子-调控技术为主线组织教学内容。（2）采用面向问题学习面向课题实验方案，理论结合实际，在学习理论课时，尽可能地提供一些实验方法。在讲授基本理论的同时，尽量穿插一些运用基础理论解决实际问题的例子。（3）针对课程内容的特点，采用不同的教学方法。如讲解相关计算题时，主要以黑板板书为主，便于学生对知识的理解和记忆。实践教学中，构建了一体化、多层次的实验教学体系[5]，即对每个实验项目按照由浅入深、循序渐进的原则：①在教学环节，通过课堂实验、实验室开放、教学实习，形成了传授知识、运用提高、研究创新的实验教学体系，使学生养成独立思考、准备和进行实验的能力。②在专业生产实习和毕业论文环节完成综合应用型实验，科研方法初步训练型实验，提高学生的基本实践能力和初步研究能力。③开展本科生业余科研活动。利用本课程所学的知识，在教师指导下，开展业余科研和实践活动。如参与教师的课题研究，进一步提高他们分析问题与解决问题能力，或完成其中一个步骤，或进行一个方面的探索，培养学生的创新意识和创新能力。2022年，在该课程组王庆奎老师的指导下，龙成凤、阮源翎、刘兴和徐骋等四位同学获批本科生主持大学生科研项目2项。

4.2 灵活、多样地运用多种教学手段，不断提高教学质量

在教学过程中提倡使用多媒体教学，同时结合黑板板书的使用，将多媒体教学与传统教学方式有机结合，灵活运用启发式教学、交互式教学、自主式学习、项目式学习的方法，激发学生的学习兴趣，营造活跃的课堂教学氛围和课外学习环境。由于水域环境学课程的特殊性，在推广多媒体教学的过程中，保留部分教学内容的黑板板书是必要的，例如：天然水的离子强度和离子活度的计算、气体溶解度平衡的有关计算、pH调整的相关计算等内容，若完全采用课件讲解，很难达到最佳的教学效果，教学过程中我们结合黑板板书讲解相关公式的推导和应用，可使学生有更多的时间思考和记忆，取得了较好的教学效果。而天然水的主要理化性质，水体中的生物营养元素等内容，借助于多媒体教学技术，可以更有效、更直接的讲授各个知识点，提高课堂的信息量，使授课效率和学生的学习效率大大提高。

4.3 改革考核方式，注重过程教学。

在课程考核方面我们采用多种方式，既重视理论课教学效果，又注重对学生实践能力的考查，灵活地培养和鼓励学生的创新能力，避免一卷定成绩的情况。除了正常布置作业外，我们还要求学生关注相关的国内外最新研究成果，追踪自己感兴趣的热点，利用课堂讨论，充分发表自己的观点和见解。考核方式：采用闭卷百分制考试考察学生理论基础知识的掌握程度（60%）；课堂提问等考察学生分析问题及解决问题的能力（20%）；实验课程考察学生动手及创新的能力（20%），实验课成绩由平时实验操作、实验报告（含预习报告）以及期末考核三部分组成期末考核。

5 结语

通过几年的教学改革与实践，《水域环境学》这门课程在内容上兼顾水产养殖所涉及的海、淡水化学的理论知识和水环境保护与水污染控制的相关理论和技术。在教学组织上坚持理论与实践并重，强化了教学效果，加深了学生对水环境化学基本理论的理解和掌握，同时对所涉及的环境问题的认识也逐步提高。充分调动了学生学习的积极性、主动性和创造性，学生分析问题和解决问题的能力、动手能力和实践能力、创新意识和学习能力得到了很好的发展。