《海洋无脊椎动物学实验》教材的编写与探索.pdf

2023年第17期总第593期No.17,2023Sum No.593Journal of Science and Education中国海域辽阔，海域面积达300万平方千米，海洋生境多样、洋流体系复杂，拥有大陆架浅海和深海大洋，孕育了种类和区系都相当丰富的海洋无脊椎动物1，它们在海洋生物资源开发利用和保障海洋经济发展中具有至关重要的作用。因此，国内涉海学科高校常开设海洋无脊椎动物学的理论和实践教学。然而，与国内研究机构在海洋无脊椎动物学领域已产出数千篇研究论文和数百卷学术专著的丰硕科研成果相比2，高等教育的课程教学所取得的成果却寥寥无几，教材建设进程更是严重滞后。迄今为止，国内仅杨德渐分别于 1999 年和2006年主编出版了两个版本的 海洋无脊椎动物学 理论教材3，此后再无更新版本或其他同类教材出版。在实践类教材方面，从1965年至今共出版了 10 本与中国海洋无脊椎动物学相关的实习教材，但迄今尚未有实验教材出版。可见，教材建设的不足尤其是实验类教材的缺乏是影响中国海洋无脊椎动物学这一学科可持续发展和人才培养的一个重要因素，加强教材建设是为当前实施海洋强国战略提供智力支持和培养创新应用综合型人才的迫切需求。1 教材编写的必要性和意义长期以来，国内高校开展的海洋无脊椎动物学实践教学大多被安排在海洋生物学（或动物学）实验或野外实习中4-5，或是仅开设少量的相关实验课程，尚未形成独立的、完善的海洋无脊椎动物学实验课程体系，这与缺乏配套的实验教材有关。实验教材的缺乏，除了与教材编写在教师业绩考核中不受重视等因素有关外，还与海洋无脊椎动物学实海洋无脊椎动物学实验 教材的编写与探索吴仁协 梁镇邦 罗晓霞 王学锋 牛素芳 谢恩义（广东海洋大学水产学院 广东 湛江 524088）摘要：海洋无脊椎动物学实践教学是国内涉海学科高校常开设的一项专业基础训练，但至今未有配套的实验教材出版。文章通过阐述 海洋无脊椎动物学实验 教材编写的必要性和意义、指导思想和实践过程，总结了教材编写的总体框架和特色，以及教材在海洋无脊椎动物学人才培养和学科发展方面的重要地位和作用，并对教材使用评价和教材编写革新进行了构思，为今后教材的编写修订提供了思路和探索方向，从而提升教材编写水平，提高教材的适用性。关键词：海洋无脊椎动物学；实验教学；教材编写；教材使用中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16871/ki.kjwh.2023.17.025基金项目：2019 年广东省高等教育教学改革项目“基于海洋渔业特色的 动物生物学 课程教学改革与实践（570220012）”；广东海洋大学海洋渔业科学与技术国家级一流本科专业建设点（教高厅函 2021 7号）；广东海洋大学水产科学与技术国家级实验教学示范中心建设项目（教高函 2013 10号）。作者简介：吴仁协（1981），男，博士，副教授，主要从事海洋渔业生物与资源科研与教学；梁镇邦（1994），男，硕士，主要从事海洋渔业生物多样性科研；罗晓霞（1977），女，博士，实验师，主要从事水生生物科研与教学；王学锋（1980），博士，教授，主要从事海洋渔业生态与资源科研与教学；牛素芳（1987），女，博士，副教授，主要从事海洋渔业分子生物学科研与教学；谢恩义（1966），男，博士，教授，主要从事海洋渔业资源与生态科研与教学。95验仅在国内涉海学科高校开设有关，即实验课开设面的局限性可能制约了教材的建设力度和使用范围，从而导致长期无实验教材可用。然而，随着海洋无脊椎动物学这一学科的蓬勃发展，从当前我国沿海地区争先兴办海洋类高校的热潮来看，独立开设海洋无脊椎动物学实验是今后涉海学科发展的一项重要专业实践教学改革举措。海洋无脊椎动物学实验 教材的编写和出版必将大有用处。此外，对于种类繁杂、生态关系复杂的海洋无脊椎动物来说，单靠理论或是实习教学，是难以使学生全面和系统地掌握海洋无脊椎动物学的课程知识体系和研究方法的，在人才培养过程中会存在对学生的实验技能、动手能力及应用能力训练不足的缺陷。编写 海洋无脊椎动物学实验 教材会显著促进完善的综合教学体系形成。因此，编写和出版海洋无脊椎动物学实验 教材不但是解决当前实验教学无教材可用的迫切需求，也是着眼于未来学科发展和专业人才培养的需要。2 教材编写的指导思想和实践过程教材是知识教学和人才培养的主要载体，是教师进行教学活动的主要依据和学生获取知识的主要来源，也是教学内容和教学体系最直观的反映。实验教材是影响实验教学质量的一个重要因素，编写优质的 海洋无脊椎动物学实验 教材是一项系统性工程，须确立教材编写的总体指导思想。首先，教材要在课程体系、教学内容和教学方法等方面体现完整性、系统性和连贯性，即实验教材内容能覆盖理论教学的主要知识结构和教学体系的核心线索，而不仅是部分理论教学内容或跳跃性实验教学的体现。其次，教材内容要突出专业特色，具有创新性，而不是人云亦云、东拼西凑。再次，教学团队须进行充分研讨和准备，组织一线教学经验丰富的教师共同编写，充分发挥每位教师的研究专长，以实现集思广益、优势互补。最后，教材编写完成后，须由主编统稿全书和充分修改，严格把关各部分的编写质量，保证编写的教材具有较强的系统性和时效性。鉴于目前国内尚未有 海洋无脊椎动物学实验 教材出版，教材编写的主要目的是先解决从无到有的问题，此后再考虑教材的新颖性问题。因此，教材的完整性和系统性是首次编写时要重点考虑的方面。由于海洋无脊椎动物包含形态和生态特征差异很大的诸多门类，要开展如此内容繁杂的实验教学，首先就要收集种类丰富多样且数量充足的实验标本，还要保证实验标本的可获得性。编写的教材除了要体现海洋无脊椎动物的多样性和演化规律之外，还要突出重要门类的地位和作用，同时考虑不同生态类型的类群。为此，在编写教材之前，编写者先组织专业人员对以往采集的实验标本进行整理、分类鉴定和拍照记录，并适当补充一些新鲜标本，然后按照动物门类有序存放和建档，形成信息完善的实验标本库，共获得近300个海洋无脊椎动物分类单元和近千张标本彩色照片，为教材编写提供了丰富翔实的素材。在此基础上，选择以原生动物、腔肠动物、环节动物、星虫动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、毛颚动物、半索动物、尾索动物、头索动物等11个门类263个动物分类单元的形态观察和分类鉴定作为教材编写的主要内容，共设置12个动物实验。这些实验内容涵盖了海洋无脊椎动物主要类群和总体多样性特征，充分体现了动物演化从单细胞到多细胞、从两胚层到三胚层、从原口到后口、从简单到复杂的历程和基本规律。同时，对于物种多样性及经济价值均较高且资源量较大的一些门类设置了多个实验。针对软体动物，编写了腹足类、双壳类、头足类等3个实验。针对节肢动物，编写了包含不同生态类群的4个实验。其中，营浮游生活的小型甲壳动物实验有2个：枝角类、桡足类、介形类，端足类、糠虾类、磷虾类、樱虾类。中大型底栖甲壳动物实验有2个：常见虾蛄和经济虾类，常见蟹类。教材采用图文并茂的方式简要介绍263个动物分类单元的形态特征、生态习性、价值属性、地理分布等信息，以及各实验动物类群的背景知识，以增强学生对海洋无脊椎动物的感性认识和直观的教学效果。每个动物实验内容包括实验目的和要求、实验材料、实验工具与试剂、实验方法、实验内容以及作业与思考题等6个方面。在12个动物实验前面，分别编写了一份实验指导说明和一个光学显微镜使用及生物标本观察实验。实验指导说明主要介绍了动物实验的规范、安全、注意事项以及生物绘图、实验报告撰写要求等内容，以便于学生遵循实验管理条例和建立规范开展实验的意识。上述教材编写的实践过程，不但形成了海洋无脊椎动物学实验的教学内容载体，也是编制教学大纲、教案和教学计划的主要依据。在此基础上，采用实验前的内容讲解和操作示范、实验过程中的师生交流和解答、实验结束时的总结等贯穿实验全过教改教法96程的教与学，并借助网络或电子教学资源，可形成完善的实验教学体系。因此，编写好实验教材是构建海洋无脊椎动物学实验课程体系的主要前提和依据，可为国内开设相关实验课提供重要的教材参考，也可促进海洋无脊椎动物学科研究和人才培养。3 教材编写的特色和有待改进之处教材编写是出于涉海学科高校的海洋渔业科学与技术、海洋生物学、生物（动物）科学等本科专业教学所用，主要是配合海洋无脊椎动物学或普通动物学、动物生物学、水生生物学等理论课程的实验教学，以帮助学生验证理论教学的基础知识和掌握其重、难点，更深入地认识海洋无脊椎动物的多样性、系统演化和适应性特征。教材编写依据动物演化顺序，以海洋无脊椎主要动物类群的形态观察和分类鉴定为主要内容，并突出重要渔业生物资源及其多样性。因此，教材编写的主要特色是较好地体现了海洋渔业生物多样性和分类学研究方法及实验技能，并适当显示生物多样性与其适应性特征之间的关系。第二个特色就是教材把不同海洋无脊椎动物类群有序串联起来，从形态、结构、进化、生态特征等角度进行综合比较，揭示了主要类群的特征与结构在海洋动物重要演化节点上的地位和异同点，即遵循了“演化与适应”是贯穿动物学科的一个核心逻辑线索6。第三个特色是教材编写的动物分类系统参考了 中国海洋生物名录 中国近海底栖动物分类体系 等各类群最新的系统分类学权威资料，使教材具有一定的先进性。第四个特色是教材所采用的实验标本主要为采自南海海域的常见海洋无脊椎动物，它们普遍具有广分布性，多数类群在中国近海其他海域也能采集到，体现了教材内容具有较好的适用性。可见，海洋无脊椎动物学实验 教材的编写内容既覆盖了一般性又有主次之分，也体现了先进性。从教学体系的全面性来说，海洋无脊椎动物学实验教学还应包括动物内部器官解剖和适应性特征，即结构功能与生态适应之间的关系。同时，教材除了设置常规的验证性和综合性的实验外，还须开设一些交叉性、创新性或前沿性的实验，或进行模块化实验设计，但这些实验设置在本次教材编写中有所欠缺。当然，因实验材料准备、编写时间以及编写人员专业知识面和水平受限，加上海洋无脊椎动物不但种类繁杂、形态多样、生态关系复杂，仅凭此次的教材编写就想完全达到上述要求是不太可能的，须经过多次的编写修订方可实现。然而，从作为海洋无脊椎动物学实验课程的第一本教材来说，其内容无疑是能满足课程主要教学目标的，即通过使用教材，学生可熟练认识海洋无脊椎动物的多样性和演化规律，并掌握其研究方法和实验操作技能，这也解决了国内长期缺乏海洋无脊椎动物学实验教材的窘境。4 教材使用评价和教材编写革新构思一本优质教材的形成是一个动态的、系统性的完善过程，须经过同行使用和师生的评价和反馈，以及跟踪教学新理念、新方法、新手段和学科发展新成果，并把这些结果充实到教材编写中。获得同行使用评价需要教材编写者与国内教师同行有一定的交流和沟通。教师同行所提的意见不但可以让编写者了解不同单位对教材使用的偏好和各自的教学经验及思考，也反映了教材使用过程中出现的各种问题，如可能有部分教学内容或学时设置不合理，或部分实验与理论教学不够匹配等。此外，教师在每学期上完实验课之后，要及时和学生交流，认真听取学生对课程及教材使用的评价，学生在上课过程中对教材使用的接受度、兴趣度和学习难易程度有最直接的感受，这是一个重要的反馈环节。这些对教材使用的评价有助于今后进一步完善教材，提高教材的适用性。随着课程教学改革的不断深入，各种形式和内涵新颖的教学理念、教学方式和教学手段已被广泛应用于各类教学活动。如从以教师讲好内容、学生学好课程的基本教学要求到如今教育部提出坚持“以本为本”、推进“四个回归”的高等教育新理念，从以往的手写板书、PPT课件等常规教学方式到当前普遍存在的微课、翻转课堂、短视频等现代多媒体介入课堂教学的新型教学方式。这些新颖教学手段和技术的应用推动着现代教学活动的革新，也呼唤着教材形式的新变化。如可采用基于多媒体编写形式的笔记本式教材（即电子+文字版教材）7，并附上供学生自学用的网络版课件；或设计以突出应用和实用技能为主的活页式教材，按课程的模块来自由编排教材内容。这两种形式的教材均具有文字简洁、启发性强，内容紧凑、信息量大，图文并茂、通俗易懂，自由搭配、使用方便等特点，适用于学时少但教学内容丰富的实践类课程教学。同时，以现代教育理念为指导，以培养高素质、创新教改教法97型、综合型的专业人才为宗旨，要始终把培养学生分析问题、解决问题的能力和实践应用能力作为实践教学的首要目标。教材内容不但要全面反映学科的基本知识和体系，还要充分展现学科发展的最新趋势和新研究方法，特别是进入21世纪以来分子系统学和基因组学研究方法和技术在动物学科取得的多方面新进展。因此，编写和修订教材时，要及时将一些涉及学科发展的新知识、新方法、新案例以及重要研究进展补充到教材之中，使教学内容始终保持新鲜活力，具有较好的新颖性和足够的深度。这些对教材编写的思考和体会促使编写者有意识地紧跟和选用合适的新教学理论和新教学手段及技术，只有这样，才能使教材编写符合新时代对建设一流本科教育、全面提高人才培养能力的高等教育战略要求。参考文献1 王颖.中国海洋地理M.北京:科学出版社,2013.2 李新正,寇琦,王金宝,等.中国海洋无脊椎动物分类学与系统演化研究进展与展望J.海洋科学,2020,44(7):26-70.3 杨德渐,孙世春.海洋无脊椎动物学M.修订版.青岛:中国海洋大学出版社,2006.4 朱丽岩,汤晓荣,刘云,等.海洋生物学实验M.青岛:中国海洋大学出版社,2007.5 项辉,黄建荣,蒙子宁.滨海动物学野外实习指导M.广州:中山大学出版社,2017.6 王戎疆,龙玉,李大建,等.动物生物学实验M.北京:北京大学出版社,2018.7 石春海,吴建国,马秋兰.遗传学 多媒体教材的编写与实践J.遗传,2009,31(3):320-324.Compilation and Exploration of the Textbook Experiment of Marine InvertebratesWU Renxie,LIANG Zhenbang,LUO Xiaoxia,WANG Xuefeng,NIU Sufang,XIE EnyiAbstract:Practical teaching of marine invertebrates is a professional basic training often offered by colleges and universities of marine disciplines in China,but no supporting experimental textbooks have been published so far.By expounding the necessity,significance,guiding ideology and practical process of the compilation of the textbook Experiment of Marine Invertebrates,the overall framework and characteristics of the compilation of the textbook and the importance and role of the textbook in the cultivation of talents specializing in marine invertebrates and the development of the discipline are summarized.It also conceives the evaluation of textbook use and the innovation of textbook compilation,which provides ideas and exploration directions for the compilation and revision of the textbook in the future,so as to improve the level of textbook compilation and the applicability of the textbook.Key words:marine invertebrates;experimental teaching;textbook compilation;textbook use编辑：顾 杰教改教法98