唐文乔 龚小玲 鲍宝龙 钟俊生 杨金权

[摘要] 本文介绍了近年来上海海洋大学《鱼类学》课程体系改革的探索与实践活动,阐述了鱼类学教学改革的总体思路,着重介绍了鱼类学课程的知识模块及其顺序改革、课程的重点、难点及其解决办法、实践教学的设计思想与知识模块安排,特别强调了校园鱼文化环境在《鱼类学》国家精品课程建设中的作用。

[关键词] 鱼类学 国家精品课程 教学改革与实践

鱼类是经济种类最多、现存生物量最大的水生脊椎动物,是水产学和动物学研究的主要对象之一。鱼类学是水产养殖、水生生物及其相关专业的重要专业基础课。上海海洋大学的鱼类学由于丰富的知识积淀和完整的教学体系,优良的实验条件和浓厚的校园鱼文化环境,以及近年取得的显著教学改革成果,在2006年被评为我国水产类第一门国家精品课程。

一、课程发展的主要历史沿革

中国鱼类学专业教学始于上世纪50年代初。上海海洋大学的王以康教授于1950年率先在我校的水产养殖科中开设了鱼类学。后来在1952年、1956年新增设的水生生物和鱼类学与资源专业中,鱼类学都作为主要课程。目前,鱼类学是我校多个本科专业的专业必修课,生物技术、环境科学等本科和9个硕士以及4个博士授予专业的特色选修课。

教材建设方面,以王以康为首的鱼类学教研组在1958年编著或编译的《鱼类学讲义》、《鱼类分类学》和《分门鱼类学》是我国最早出版的3本鱼类学专业教材。后来,又陆续主编了8本全国通编教材,以及《白鲢的系统解剖》等20部与专业教学密切相关的书籍。其中,《鱼类比较解剖》获1992年第二届普通高等学校全国优秀教材奖,《鱼类生态学》获1997年上海市高校优秀教材二等奖,为推进我国鱼类学教学起了积极作用。

在努力推进专业教学的同时,我校教师也积极开展鱼类学研究。先后出版了《中国软骨鱼类志》、《东海鱼类志》、《南海诸岛海域鱼类志》、《中国石首鱼类分类系统的研究和新属新种的叙述》、《福建鱼类志》等20余部专著,其中,“中国软骨鱼类侧线管系统以及罗伦瓮和罗伦管系统的研究”获1987年国家自然科学三等奖,7项获省部级科技奖,在地方志编研、形态多样性与系统演化等方面取得了卓有成效的研究成果。

上世纪90年代以前,朱元鼎、王以康、孟庆闻、苏锦祥、伍汉霖、殷名称等我国著名鱼类学家一直担任着鱼类学的教学工作,许多兄弟院校的第一代鱼类学专业教师大多授业于我校的这些先师,为我国鱼类学教学培养了大批师资。

近年来,我校年轻一代的鱼类学工作者在前辈学者带领下,也为本课程的建设而辛勤努力。发表了《中国动物志》软骨鱼纲卷、魨形目卷、鲉形目卷、虾虎鱼亚目卷等多部有影响的专著和一批研究论文。“鱼类学课程建设”获1989年上海市优秀教学成果奖,《鱼类学》CAI课件获得2005年上海市级教学成果三等奖,《鱼类学》被评为2004年度校级精品课程和成教系统上海市精品课程,2005年度上海普高系统市级精品课程和重点课程建设项目,为国家级精品课程的建设打下了良好的前期基础。

二、专业培养目标中的定位与课程目标

作为中国起步最早的高等水产学府,上海海洋大学一直将水产学作为学科建设的主要目标,而鱼类又是经济种类最多的水产生物。因此,以研究形态结构、生长发育、生活习性、生理机能、地理分布以及分类演化等为主要内容的鱼类学,一直被学校作为水产养殖、动物科学、水族科学、生物科学、渔业资源和环境生态等本科专业的基础必修课,以及多个本科、硕士和博士专业的专业选修课,是学校重要的特色基础课程。

我们为鱼类学课程确立的目标是,牢牢把握鱼类学的学科思想和发展方向,有机地融合传统鱼类学的形态学、分类学和生态学等3方面内容,着重基础兼及应用。力求以新颖、简便、高效的教学方法,向学生传授鱼类学的基础知识和最新发展成果,为本校及全国的鱼类学教学提供优质的教学资源。

三、课程知识模块顺序改革

上世纪80年代以前,我国的鱼类学教学一般仅包括形态和分类等内容。90年代前后,各校逐渐将鱼类生态学作为一门独立的课程开设。随着新世纪教育改革的深入和教学手段的改进,迫切需要相近学科间的交叉与融合。在上一轮教学计划(2002～2005)中,我们将形态学、分类学和生态学等3方面内容,有机地归结为鱼类的生物多样性及其生命过程这2大主题,并尝试用最新的生物学术语和理论做阐述。将教学内容分为3个层次,即原理与方法、知识与进展、应用与实践,旨在克服以往过分重视知识介绍、轻视学术思想阐述的弊端。最近一轮教学计划(2006～2008)中,将上一轮生理生态学的部分内容整合到形态学的功能中,以更加紧密地体现动物形态学的发展方向,并增加了重要经济种类的资源利用及其保护等应用鱼类学内容,共归纳为5个知识模块,顺序如下:

第一篇绪论:讲述鱼类在动物界的地位、与人类健康的关系。介绍鱼类学的范畴及其学科体系,在水产学中的作用和地位,鱼类学的研究现状和发展趋势等。

第二篇鱼类的结构与功能:论述鱼类的外部形态与环境适应性,以及10个解剖系统的结构与功能。“结构”部分要描述至微观,并体现发育过程中的结构变化。“功能”部分要分解至功能的形态基础及机理,并体现功能形态学的概念。

第三篇鱼类的系统演化:详细论述分类的基本原理和方法,Nelson(2006)分类系统的主要类群及其演化关系,代表性类群的鉴别特征及其代表物种。用现代历史动物地理学的概念叙述鱼类的分布及其地理区划。

第四篇鱼类生态与生活史:在总论部分介绍生活史的分期、各期的生长特点和生活习性,并引出集群与洄游等概念;用发育生物学的最新进展叙述鱼类的“胚胎发育”;讲述“仔稚鱼发育”要联系到鱼类的苗种培育;“成熟与繁殖”要突出繁殖生物学。

第五篇鱼类的物种多样性与保护:重点叙述河流、湖泊、河口、滨海湿地、近海、珊瑚礁、远洋等10类生境,介绍每类生境的物理、化学及生物因子,论述鱼类物种多样性及其资源特点与保护措施等。

四、课程的重点、难点及解决办法

教学内容如何紧密地与快速发展的鱼类学和社会需求相结合,是本课程存在的重点和难点。通过学科思想的提炼和教学内容的调整,比较好地解决了这些问题。

1.对功能与进化意义的阐述已成为鱼类形态学研究的主要发展方向,也是本课程形态学部分的重点和难点。通过缩减传统鱼类学过多的、已为读者熟知的宏观解剖描述,为讲述最新的形态学研究成果腾出学时空间。以进化与功能形态学为主线,将“形态结构”从宏观描述延伸至微观形态,并体现鱼类在发育过程的结构变化;将对“功能”的基本描述追溯至功能的形态基础及其发生机理。这样,不仅可以在总体上体现进化与功能形态学这个形态学的主要发展方向,也能为稍后讲授的鱼类系统演化及其生命过程模块提供形态学基础。

2.当前,生物分类学已经发展到研究物种间的亲缘关系及其起源和演化的层次。但传统鱼类学教材一般仅涉及到物种的识别、描记、命名以及分类系统介绍等较低层次的分类学知识,只给出分类学研究的结果,而不介绍分类学研究的理论和方法。我们通过强化对物种概念和动物命名法规的介绍,阐述支序分类学(cladistics)等系统发育学说,同时引入历史动物地理学概念,使教学内容更能充分体现整个生物分类学发展的方向和进程。

3.生态是鱼类学的重要内容,但鱼类生态学的基本原理与同一时期授课的动物生态学有许多相同之处。因此,我们将其归结在“鱼类生态与生活史”知识模块中,设总论和3个章节。鱼类生活史分期与生态特点、环境适应性观点、生态与分布规律、集群与洄游等一般性概念在总论中讲述。3章即胚胎发育(体现发育生物学的最新进展)、仔稚鱼发育、成熟与繁殖等着重论述与鱼类早期资源相关的生态特点。

4.鱼类资源的养护日益受到全社会的重视。为此,我们在新一轮教学内容中增加了9章内容,分别介绍河流、湖泊、水库、河口、滨海湿地、近海、珊瑚礁、远洋、深海等栖息地的物化及生物因子,论述鱼类物种多样性及其资源动态特点和保护措施等内容。

随着学科的不断发展和产业需求的不断增加,鱼类学的教学内容应与时俱进地吸收生物科学发展的最新成果,使教学内容更加符合鱼类学课程的目标和本课程所承受的学科使命。

五、实践教学的设计思想与知识模块

1.实践课程的设计思想

实验课是鱼类学教学的必要环节。我们早期的实验均安排在相应的理论课之后,作为理论学习的验证。在最近一轮的教学计划中,鱼类学实验已作为一门27学时的独立课程和一个7天的野外实习课程设置,不仅作为理论知识的验证和深化,更是作为一种实验技能和研究方法来培养。我们通过精选实验材料和优化前后实验间的衔接,提高单位时间的实验效率,并通过1次贯穿各部分知识的综合型实验来提升学生的实验技能和知识,达到原先需要较多时间才能完成的实验效果。

2.室内实验的知识模块

(1)在结构与功能知识模块中,安排了6学时。通过对新鲜标本的解剖以及大量解剖标本的观察和演示,学生可大致了解鱼类主要器官系统的基本结构及其功能基础,并可掌握鱼类形态学研究的基本方法。

(2)在系统演化知识模块中,通过12学时左右的验证性实验和对我校标本馆的多次参观,可使学生掌握鱼类物种的识别和描记方法,并了解整个鱼类的分类系统及其代表性类群的主要特征。

(3)在生态与生活史知识模块中,安排6学时的探索性实验。通过对1～2个野生种群(鲫、塘鳢等)的研究和一些演示材料(卵、仔鱼和稚鱼,年龄鉴定材料等)的观察,学生可基本掌握年龄结构与生长评估、食性分析与摄食强度评价、性腺发育与繁殖力分析等基本的鱼类生态学分析方法。

(4)安排3学时的综合型实验:即“卵、仔鱼和稚鱼的培养与鉴定”或“鱼类年龄鉴定材料的制备、测量与分析”,以培养学生的专业兴趣。

3.野外教学实习项目与组织形式

(1)野外教学实习项目

实习是培养鱼类学实际研究能力的最好途径。实习内容一般以提高野外工作技能和实际研究能力为主,时间7天。实习均为综合型和研究型,通过对一个水体、一个市场的详细调查,可使学生掌握标本的采集与制作技术、区域性鱼类物种多样性调查与渔业分析等基本方法。

(2)组织形式

一般安排在位于浙江或江苏的我校实习基地中进行。2名老师指导1个班(30人左右),每班分6组,作为基本教学单位开展相关实习。正组长安排生活及后勤保障,并负责野外调查的安全和纪律;副组长负责实习内容的实施,并组织实习材料的分析。对技术类内容(如标本鉴定与制作),要求每位学生分别交一份实习报告。对调查与分析性材料(如物种多样性与渔业状况),要求实习组全体成员都参与分析,综合提交1份调查报告。

六、教学条件和手段建设

标本是传统鱼类学研究的物质基础,也是鱼类学教学的有力教具。50多年来,学校花费了大量的人力和物力,采集和收藏了约6万号、2000鱼种鱼类标本,建立了2个共380 m²的鱼类标本储藏室和2个共1530m²的标本展示馆,为鱼类分类学教学提供了很好的基础。

鱼类学资料历来是学校图书馆采购的重要对象,在馆藏的120万册图书、电子书籍中,有很大一部分是国内外鱼类学教材和专著。如在美国广泛使用的系列教材“An introduction to ichthyology”(1-5版)和“Diversity of fishes”(1-2版),在我校都有多本。

我们于2000年下半年研制了鱼类学(形态、分类)CAI中文单机板课件,改变了以往一支粉笔、一块黑板的传统模式,使我国鱼类学教学走向了多媒体化的现代教学模式,大大提高了教学和学习效率,也为教学内容的调整提供了基础。该课件曾在2002年举行的“全国高等学校骨干教师进修研讨会”上演示和交流,受到与会者高度评价。我校至今已有近3000名学生接受了该课件的授课,并已被全国15所高等院校使用。网络英文版CAI课件也已在2002年完成。

七、营造浓厚的校园鱼文化环境

朱元鼎是一位蜚声海内外的著名鱼类学家和中国鱼类学的奠基人之一。在其50多年的鱼类学研究生涯中,积累了大量的鱼类学文献。在学校专款支持下,我们于2004年筹建了“元鼎资料室”。收藏了鱼类学及其相关外文文献1000余本(篇),中文文献约200本(篇),其中许多是我国或国外早期的鱼类学研究资料。难能可贵的是,朱老先生1931年编写我国第一本鱼类学专著——《中国鱼类索引》时参考的326本(篇)(大多发表于19世纪)鱼类学文献依然保存完好。另外,还有如林奈1758年出版的《自然系统》、达尔文1872年出版的《物种起源》等珍贵原版书,成为我国保藏早期鱼类学文献最齐全的特色资料库之一,大大丰富了校园鱼类学文化内涵。

2003年,学校建立了1个78 m2的教学标本室和1个480 m²的标本储藏室,投资200多万元建设了一个484m²的现代化标本展示馆。这些场馆的建设,不仅为我校鱼类学教学、研究提供了很好的物质基础,也为社会提供了一个很好的普及鱼类学知识的特色教育基地。

在2002年成立的校学生会“鱼文化协会“的基础上,目前已发展成为由校党委书记叶骏教授任会长、鱼类学教授唐文乔等任顾问的校级鱼文化研究会。研究会多次举办大型鱼文化学术研讨会,我国多位著名教授为全校师生作过鱼文化报告。每年11月在全校范围内举办的盛大鱼文化节已成为校园文化的重要组成部分。2005年,我们开始筹建“中国鱼文化博物馆”,并被列为上海首批10所高校民族文化博物馆之一。2006年10月我们承办了“中国鱼类学会第七届会员代表大会暨朱元鼎教授诞辰110周年庆学术研讨会”,有180多名国内外鱼类学者集聚学校交流鱼类学问题,进一步提升了浓厚的校园鱼文化环境。