魚類學(xué)國家精品課程建設(shè)的探索與實(shí)踐

唐文喬 龔小玲 鮑寶龍 鐘俊生 楊金權(quán)

[摘要] 本文介紹了近年來上海海洋大學(xué)《魚類學(xué)》課程體系改革的探索與實(shí)踐活動,闡述了魚類學(xué)教學(xué)改革的總體思路,著重介紹了魚類學(xué)課程的知識模塊及其順序改革、課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及其解決辦法、實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計思想與知識模塊安排,特別強(qiáng)調(diào)了校園魚文化環(huán)境在《魚類學(xué)》國家精品課程建設(shè)中的作用。

[關(guān)鍵詞] 魚類學(xué) 國家精品課程 教學(xué)改革與實(shí)踐

魚類是經(jīng)濟(jì)種類最多、現(xiàn)存生物量最大的水生脊椎動物,是水產(chǎn)學(xué)和動物學(xué)研究的主要對象之一。魚類學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖、水生生物及其相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。上海海洋大學(xué)的魚類學(xué)由于豐富的知識積淀和完整的教學(xué)體系,優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件和濃厚的校園魚文化環(huán)境,以及近年取得的顯著教學(xué)改革成果,在2006年被評為我國水產(chǎn)類第一門國家精品課程。

一、課程發(fā)展的主要?dú)v史沿革

中國魚類學(xué)專業(yè)教學(xué)始于上世紀(jì)50年代初。上海海洋大學(xué)的王以康教授于1950年率先在我校的水產(chǎn)養(yǎng)殖科中開設(shè)了魚類學(xué)。后來在1952年、1956年新增設(shè)的水生生物和魚類學(xué)與資源專業(yè)中,魚類學(xué)都作為主要課程。目前,魚類學(xué)是我校多個本科專業(yè)的專業(yè)必修課,生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等本科和9個碩士以及4個博士授予專業(yè)的特色選修課。

教材建設(shè)方面,以王以康為首的魚類學(xué)教研組在1958年編著或編譯的《魚類學(xué)講義》、《魚類分類學(xué)》和《分門魚類學(xué)》是我國最早出版的3本魚類學(xué)專業(yè)教材。后來,又陸續(xù)主編了8本全國通編教材,以及《白鰱的系統(tǒng)解剖》等20部與專業(yè)教學(xué)密切相關(guān)的書籍。其中,《魚類比較解剖》獲1992年第二屆普通高等學(xué)校全國優(yōu)秀教材獎,《魚類生態(tài)學(xué)》獲1997年上海市高校優(yōu)秀教材二等獎,為推進(jìn)我國魚類學(xué)教學(xué)起了積極作用。

在努力推進(jìn)專業(yè)教學(xué)的同時,我校教師也積極開展魚類學(xué)研究。先后出版了《中國軟骨魚類志》、《東海魚類志》、《南海諸島海域魚類志》、《中國石首魚類分類系統(tǒng)的研究和新屬新種的敘述》、《福建魚類志》等20余部專著,其中,“中國軟骨魚類側(cè)線管系統(tǒng)以及羅倫甕和羅倫管系統(tǒng)的研究”獲1987年國家自然科學(xué)三等獎,7項(xiàng)獲省部級科技獎,在地方志編研、形態(tài)多樣性與系統(tǒng)演化等方面取得了卓有成效的研究成果。

上世紀(jì)90年代以前,朱元鼎、王以康、孟慶聞、蘇錦祥、伍漢霖、殷名稱等我國著名魚類學(xué)家一直擔(dān)任著魚類學(xué)的教學(xué)工作,許多兄弟院校的第一代魚類學(xué)專業(yè)教師大多授業(yè)于我校的這些先師,為我國魚類學(xué)教學(xué)培養(yǎng)了大批師資。

近年來,我校年輕一代的魚類學(xué)工作者在前輩學(xué)者帶領(lǐng)下,也為本課程的建設(shè)而辛勤努力。發(fā)表了《中國動物志》軟骨魚綱卷、魨形目卷、鲉形目卷、蝦虎魚亞目卷等多部有影響的專著和一批研究論文?！棒~類學(xué)課程建設(shè)”獲1989年上海市優(yōu)秀教學(xué)成果獎,《魚類學(xué)》CAI課件獲得2005年上海市級教學(xué)成果三等獎,《魚類學(xué)》被評為2004年度校級精品課程和成教系統(tǒng)上海市精品課程,2005年度上海普高系統(tǒng)市級精品課程和重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目,為國家級精品課程的建設(shè)打下了良好的前期基礎(chǔ)。

二、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的定位與課程目標(biāo)

作為中國起步最早的高等水產(chǎn)學(xué)府,上海海洋大學(xué)一直將水產(chǎn)學(xué)作為學(xué)科建設(shè)的主要目標(biāo),而魚類又是經(jīng)濟(jì)種類最多的水產(chǎn)生物。因此,以研究形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長發(fā)育、生活習(xí)性、生理機(jī)能、地理分布以及分類演化等為主要內(nèi)容的魚類學(xué),一直被學(xué)校作為水產(chǎn)養(yǎng)殖、動物科學(xué)、水族科學(xué)、生物科學(xué)、漁業(yè)資源和環(huán)境生態(tài)等本科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課,以及多個本科、碩士和博士專業(yè)的專業(yè)選修課,是學(xué)校重要的特色基礎(chǔ)課程。

我們?yōu)轸~類學(xué)課程確立的目標(biāo)是,牢牢把握魚類學(xué)的學(xué)科思想和發(fā)展方向,有機(jī)地融合傳統(tǒng)魚類學(xué)的形態(tài)學(xué)、分類學(xué)和生態(tài)學(xué)等3方面內(nèi)容,著重基礎(chǔ)兼及應(yīng)用。力求以新穎、簡便、高效的教學(xué)方法,向?qū)W生傳授魚類學(xué)的基礎(chǔ)知識和最新發(fā)展成果,為本校及全國的魚類學(xué)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。

三、課程知識模塊順序改革

上世紀(jì)80年代以前,我國的魚類學(xué)教學(xué)一般僅包括形態(tài)和分類等內(nèi)容。90年代前后,各校逐漸將魚類生態(tài)學(xué)作為一門獨(dú)立的課程開設(shè)。隨著新世紀(jì)教育改革的深入和教學(xué)手段的改進(jìn),迫切需要相近學(xué)科間的交叉與融合。在上一輪教學(xué)計劃(2002～2005)中,我們將形態(tài)學(xué)、分類學(xué)和生態(tài)學(xué)等3方面內(nèi)容,有機(jī)地歸結(jié)為魚類的生物多樣性及其生命過程這2大主題,并嘗試用最新的生物學(xué)術(shù)語和理論做闡述。將教學(xué)內(nèi)容分為3個層次,即原理與方法、知識與進(jìn)展、應(yīng)用與實(shí)踐,旨在克服以往過分重視知識介紹、輕視學(xué)術(shù)思想闡述的弊端。最近一輪教學(xué)計劃(2006～2008)中,將上一輪生理生態(tài)學(xué)的部分內(nèi)容整合到形態(tài)學(xué)的功能中,以更加緊密地體現(xiàn)動物形態(tài)學(xué)的發(fā)展方向,并增加了重要經(jīng)濟(jì)種類的資源利用及其保護(hù)等應(yīng)用魚類學(xué)內(nèi)容,共歸納為5個知識模塊,順序如下:

第一篇緒論:講述魚類在動物界的地位、與人類健康的關(guān)系。介紹魚類學(xué)的范疇及其學(xué)科體系,在水產(chǎn)學(xué)中的作用和地位,魚類學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等。

第二篇魚類的結(jié)構(gòu)與功能:論述魚類的外部形態(tài)與環(huán)境適應(yīng)性,以及10個解剖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能?！敖Y(jié)構(gòu)”部分要描述至微觀,并體現(xiàn)發(fā)育過程中的結(jié)構(gòu)變化。“功能”部分要分解至功能的形態(tài)基礎(chǔ)及機(jī)理,并體現(xiàn)功能形態(tài)學(xué)的概念。

第三篇魚類的系統(tǒng)演化:詳細(xì)論述分類的基本原理和方法,Nelson(2006)分類系統(tǒng)的主要類群及其演化關(guān)系,代表性類群的鑒別特征及其代表物種。用現(xiàn)代歷史動物地理學(xué)的概念敘述魚類的分布及其地理區(qū)劃。

第四篇魚類生態(tài)與生活史:在總論部分介紹生活史的分期、各期的生長特點(diǎn)和生活習(xí)性,并引出集群與洄游等概念;用發(fā)育生物學(xué)的最新進(jìn)展敘述魚類的“胚胎發(fā)育”;講述“仔稚魚發(fā)育”要聯(lián)系到魚類的苗種培育;“成熟與繁殖”要突出繁殖生物學(xué)。

第五篇魚類的物種多樣性與保護(hù):重點(diǎn)敘述河流、湖泊、河口、濱海濕地、近海、珊瑚礁、遠(yuǎn)洋等10類生境,介紹每類生境的物理、化學(xué)及生物因子,論述魚類物種多樣性及其資源特點(diǎn)與保護(hù)措施等。

四、課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法

教學(xué)內(nèi)容如何緊密地與快速發(fā)展的魚類學(xué)和社會需求相結(jié)合,是本課程存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過學(xué)科思想的提煉和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,比較好地解決了這些問題。

1.對功能與進(jìn)化意義的闡述已成為魚類形態(tài)學(xué)研究的主要發(fā)展方向,也是本課程形態(tài)學(xué)部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過縮減傳統(tǒng)魚類學(xué)過多的、已為讀者熟知的宏觀解剖描述,為講述最新的形態(tài)學(xué)研究成果騰出學(xué)時空間。以進(jìn)化與功能形態(tài)學(xué)為主線,將“形態(tài)結(jié)構(gòu)”從宏觀描述延伸至微觀形態(tài),并體現(xiàn)魚類在發(fā)育過程的結(jié)構(gòu)變化;將對“功能”的基本描述追溯至功能的形態(tài)基礎(chǔ)及其發(fā)生機(jī)理。這樣,不僅可以在總體上體現(xiàn)進(jìn)化與功能形態(tài)學(xué)這個形態(tài)學(xué)的主要發(fā)展方向,也能為稍后講授的魚類系統(tǒng)演化及其生命過程模塊提供形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。

2.當(dāng)前,生物分類學(xué)已經(jīng)發(fā)展到研究物種間的親緣關(guān)系及其起源和演化的層次。但傳統(tǒng)魚類學(xué)教材一般僅涉及到物種的識別、描記、命名以及分類系統(tǒng)介紹等較低層次的分類學(xué)知識,只給出分類學(xué)研究的結(jié)果,而不介紹分類學(xué)研究的理論和方法。我們通過強(qiáng)化對物種概念和動物命名法規(guī)的介紹,闡述支序分類學(xué)(cladistics)等系統(tǒng)發(fā)育學(xué)說,同時引入歷史動物地理學(xué)概念,使教學(xué)內(nèi)容更能充分體現(xiàn)整個生物分類學(xué)發(fā)展的方向和進(jìn)程。

3.生態(tài)是魚類學(xué)的重要內(nèi)容,但魚類生態(tài)學(xué)的基本原理與同一時期授課的動物生態(tài)學(xué)有許多相同之處。因此,我們將其歸結(jié)在“魚類生態(tài)與生活史”知識模塊中,設(shè)總論和3個章節(jié)。魚類生活史分期與生態(tài)特點(diǎn)、環(huán)境適應(yīng)性觀點(diǎn)、生態(tài)與分布規(guī)律、集群與洄游等一般性概念在總論中講述。3章即胚胎發(fā)育(體現(xiàn)發(fā)育生物學(xué)的最新進(jìn)展)、仔稚魚發(fā)育、成熟與繁殖等著重論述與魚類早期資源相關(guān)的生態(tài)特點(diǎn)。

4.魚類資源的養(yǎng)護(hù)日益受到全社會的重視。為此,我們在新一輪教學(xué)內(nèi)容中增加了9章內(nèi)容,分別介紹河流、湖泊、水庫、河口、濱海濕地、近海、珊瑚礁、遠(yuǎn)洋、深海等棲息地的物化及生物因子,論述魚類物種多樣性及其資源動態(tài)特點(diǎn)和保護(hù)措施等內(nèi)容。

隨著學(xué)科的不斷發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求的不斷增加,魚類學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與時俱進(jìn)地吸收生物科學(xué)發(fā)展的最新成果,使教學(xué)內(nèi)容更加符合魚類學(xué)課程的目標(biāo)和本課程所承受的學(xué)科使命。

五、實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計思想與知識模塊

1.實(shí)踐課程的設(shè)計思想

實(shí)驗(yàn)課是魚類學(xué)教學(xué)的必要環(huán)節(jié)。我們早期的實(shí)驗(yàn)均安排在相應(yīng)的理論課之后,作為理論學(xué)習(xí)的驗(yàn)證。在最近一輪的教學(xué)計劃中,魚類學(xué)實(shí)驗(yàn)已作為一門27學(xué)時的獨(dú)立課程和一個7天的野外實(shí)習(xí)課程設(shè)置,不僅作為理論知識的驗(yàn)證和深化,更是作為一種實(shí)驗(yàn)技能和研究方法來培養(yǎng)。我們通過精選實(shí)驗(yàn)材料和優(yōu)化前后實(shí)驗(yàn)間的銜接,提高單位時間的實(shí)驗(yàn)效率,并通過1次貫穿各部分知識的綜合型實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和知識,達(dá)到原先需要較多時間才能完成的實(shí)驗(yàn)效果。

2.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的知識模塊

(1)在結(jié)構(gòu)與功能知識模塊中,安排了6學(xué)時。通過對新鮮標(biāo)本的解剖以及大量解剖標(biāo)本的觀察和演示,學(xué)生可大致了解魚類主要器官系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其功能基礎(chǔ),并可掌握魚類形態(tài)學(xué)研究的基本方法。

(2)在系統(tǒng)演化知識模塊中,通過12學(xué)時左右的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和對我校標(biāo)本館的多次參觀,可使學(xué)生掌握魚類物種的識別和描記方法,并了解整個魚類的分類系統(tǒng)及其代表性類群的主要特征。

(3)在生態(tài)與生活史知識模塊中,安排6學(xué)時的探索性實(shí)驗(yàn)。通過對1～2個野生種群(鯽、塘鱧等)的研究和一些演示材料(卵、仔魚和稚魚,年齡鑒定材料等)的觀察,學(xué)生可基本掌握年齡結(jié)構(gòu)與生長評估、食性分析與攝食強(qiáng)度評價、性腺發(fā)育與繁殖力分析等基本的魚類生態(tài)學(xué)分析方法。

(4)安排3學(xué)時的綜合型實(shí)驗(yàn):即“卵、仔魚和稚魚的培養(yǎng)與鑒定”或“魚類年齡鑒定材料的制備、測量與分析”,以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。

3.野外教學(xué)實(shí)習(xí)項(xiàng)目與組織形式

(1)野外教學(xué)實(shí)習(xí)項(xiàng)目

實(shí)習(xí)是培養(yǎng)魚類學(xué)實(shí)際研究能力的最好途徑。實(shí)習(xí)內(nèi)容一般以提高野外工作技能和實(shí)際研究能力為主,時間7天。實(shí)習(xí)均為綜合型和研究型,通過對一個水體、一個市場的詳細(xì)調(diào)查,可使學(xué)生掌握標(biāo)本的采集與制作技術(shù)、區(qū)域性魚類物種多樣性調(diào)查與漁業(yè)分析等基本方法。

(2)組織形式

一般安排在位于浙江或江蘇的我校實(shí)習(xí)基地中進(jìn)行。2名老師指導(dǎo)1個班(30人左右),每班分6組,作為基本教學(xué)單位開展相關(guān)實(shí)習(xí)。正組長安排生活及后勤保障,并負(fù)責(zé)野外調(diào)查的安全和紀(jì)律;副組長負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)內(nèi)容的實(shí)施,并組織實(shí)習(xí)材料的分析。對技術(shù)類內(nèi)容(如標(biāo)本鑒定與制作),要求每位學(xué)生分別交一份實(shí)習(xí)報告。對調(diào)查與分析性材料(如物種多樣性與漁業(yè)狀況),要求實(shí)習(xí)組全體成員都參與分析,綜合提交1份調(diào)查報告。

六、教學(xué)條件和手段建設(shè)

標(biāo)本是傳統(tǒng)魚類學(xué)研究的物質(zhì)基礎(chǔ),也是魚類學(xué)教學(xué)的有力教具。50多年來,學(xué)校花費(fèi)了大量的人力和物力,采集和收藏了約6萬號、2000魚種魚類標(biāo)本,建立了2個共380 m²的魚類標(biāo)本儲藏室和2個共1530m²的標(biāo)本展示館,為魚類分類學(xué)教學(xué)提供了很好的基礎(chǔ)。

魚類學(xué)資料歷來是學(xué)校圖書館采購的重要對象,在館藏的120萬冊圖書、電子書籍中,有很大一部分是國內(nèi)外魚類學(xué)教材和專著。如在美國廣泛使用的系列教材“An introduction to ichthyology”(1-5版)和“Diversity of fishes”(1-2版),在我校都有多本。

我們于2000年下半年研制了魚類學(xué)(形態(tài)、分類)CAI中文單機(jī)板課件,改變了以往一支粉筆、一塊黑板的傳統(tǒng)模式,使我國魚類學(xué)教學(xué)走向了多媒體化的現(xiàn)代教學(xué)模式,大大提高了教學(xué)和學(xué)習(xí)效率,也為教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整提供了基礎(chǔ)。該課件曾在2002年舉行的“全國高等學(xué)校骨干教師進(jìn)修研討會”上演示和交流,受到與會者高度評價。我校至今已有近3000名學(xué)生接受了該課件的授課,并已被全國15所高等院校使用。網(wǎng)絡(luò)英文版CAI課件也已在2002年完成。

七、營造濃厚的校園魚文化環(huán)境

朱元鼎是一位蜚聲海內(nèi)外的著名魚類學(xué)家和中國魚類學(xué)的奠基人之一。在其50多年的魚類學(xué)研究生涯中,積累了大量的魚類學(xué)文獻(xiàn)。在學(xué)校?？钪С窒?我們于2004年籌建了“元鼎資料室”。收藏了魚類學(xué)及其相關(guān)外文文獻(xiàn)1000余本(篇),中文文獻(xiàn)約200本(篇),其中許多是我國或國外早期的魚類學(xué)研究資料。難能可貴的是,朱老先生1931年編寫我國第一本魚類學(xué)專著——《中國魚類索引》時參考的326本(篇)(大多發(fā)表于19世紀(jì))魚類學(xué)文獻(xiàn)依然保存完好。另外,還有如林奈1758年出版的《自然系統(tǒng)》、達(dá)爾文1872年出版的《物種起源》等珍貴原版書,成為我國保藏早期魚類學(xué)文獻(xiàn)最齊全的特色資料庫之一,大大豐富了校園魚類學(xué)文化內(nèi)涵。

2003年,學(xué)校建立了1個78 m2的教學(xué)標(biāo)本室和1個480 m²的標(biāo)本儲藏室,投資200多萬元建設(shè)了一個484m²的現(xiàn)代化標(biāo)本展示館。這些場館的建設(shè),不僅為我校魚類學(xué)教學(xué)、研究提供了很好的物質(zhì)基礎(chǔ),也為社會提供了一個很好的普及魚類學(xué)知識的特色教育基地。

在2002年成立的校學(xué)生會“魚文化協(xié)會“的基礎(chǔ)上,目前已發(fā)展成為由校黨委書記葉駿教授任會長、魚類學(xué)教授唐文喬等任顧問的校級魚文化研究會。研究會多次舉辦大型魚文化學(xué)術(shù)研討會,我國多位著名教授為全校師生作過魚文化報告。每年11月在全校范圍內(nèi)舉辦的盛大魚文化節(jié)已成為校園文化的重要組成部分。2005年,我們開始籌建“中國魚文化博物館”,并被列為上海首批10所高校民族文化博物館之一。2006年10月我們承辦了“中國魚類學(xué)會第七屆會員代表大會暨朱元鼎教授誕辰110周年慶學(xué)術(shù)研討會”,有180多名國內(nèi)外魚類學(xué)者集聚學(xué)校交流魚類學(xué)問題,進(jìn)一步提升了濃厚的校園魚文化環(huán)境。