1. 引言
教育部发布的《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》中提出:“要坚持学生中心,全面发展的基本原则,既注重‘教得好’,更注重‘学得好’,激发学生学习兴趣和潜能,激励学生爱国、励志、求真、力行,增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力”[1]。而“双一流”建设的出发点和落脚点是提高高等教育的质量,改革教学方法和教学手段,充分利用互联网资源来提高教学质量能够促进学生自主学习、培养学生的创新精神[2]。对于水产学科而言,下设的水产养殖二级学科培养水产专业人才支撑着水产这个产业的高质量发展。但是,学生对于水产养殖的理解大多停留在传统水产模式,对专业的认同感不高,主动学习的热情也较差。因此,提高学生对水产养殖专业的信心和使命感,是为产业持续输出高质量人才的必要途径。
在现代教育中,传统教学方法已不足以满足学生对知识的全面理解和实际应用需求。信息化资源是课程资源的一种类型,纪录片资源属于信息化课程资源中多媒体教学素材的一类,可成为支持课程活动进行引入[3]。随着高等院校多媒体设备的普及和更新,很多特殊的自然现象以更加艺术的方式得以在课堂上展示,将多媒体资源,特别是纪录片,引入课堂教学,已成为一种将现代线上资源融入日程线下教学有效的手段。自然类纪录片能够作为非常优秀的线上资源素材运用到高等教育课程的日常教学中,其通过生动、直观的方式展示自然现象和科学原理,能够增强学生的兴趣和理解力,提高学生在课堂的参与度。自然类纪录片以纪实手法、以人类、自然和生态环境为中心、运用多种高清拍摄技术、多角度地将自然界中的动物、植物、微生物等呈现在屏幕上,这些震撼的自然景观是对大自然的致敬,更是我们获得自然知识的重要途径。目前,纪录片在地理、历史、人文、艺术和设计学课堂上已经被广泛应用[4][5]。在生态学的课堂教学中,已经有诸多教师意识到引用纪录片资源的重要性,并成功在课堂中进行教学实践,提升教学效果十分显著[6]-[8]。但是,自然类纪录片在水产学科教学中的应用案例还相当有限,有必要对典型自然类纪录片进行分析,并在水产类专业课程中引入,提升教学效果。
在自然类纪录片中,由英国广播公司(BBC)制作的影片在全球负有盛名。在商业资本的加持下,BBC联合Discovery、中央广播电视总台影视剧纪录片中心等多家媒体机构联合推出的多部纪录片受到全球观众的好评。在2001年开播的《蓝色星球》,借助全球海洋学家与顶尖科技,为观众呈现了一部精致壮观、瑰丽无比的海洋史诗,未曾想象出的海洋生物却活灵活现地展现在眼前,冲击力巨大。与BBC的自然类纪录片不同,我国的纪录片更多聚焦在我国长久的历史发展和饮食文化中。美食类纪录片通过记录食材的获取和加工与各地的风物民俗、文化思想结合,既体现了美食传统的传承,又体现了当今人民精神世界的富饶。无论是国外的大型自然类纪录片,亦或是国内的自然类、美食类纪录片,其中涉及的鱼类、虾蟹类生物学内容十分丰富,将其运用到理论教学中能够更加形象、直观的展示鱼、虾和蟹类的生物学特征和渔业发展概况,很好的补足目前水产养殖学专业课程理论教学的缺点。通过IMBD(Internet Movie Database, http://www.imdb.com) 的评分以及作者对现有自然类纪录片的筛选,本文以代表性纪录片视频片段在水产养殖学专业课程《水产动物增养殖学》中的应用进行阐述,针对课程的“绪论”、“虾蟹基础生物学”和“通用育苗和养成技术”教学大纲设计,将纪录片节段与理论知识紧密结合,利用纪录片的趣味性激发学生学习兴趣,提升课堂教学效果。
2. 纪录片在“绪论”部分的应用
讲好课程的绪论部分对于提升课程的整体质量具有关键的引导作用。我国的水产养殖经历了受到世人瞩目的40年,使得国民饮食结构中的蛋白质供应发生了巨大变化,以鱼类、虾类为代表的水产品成为百姓餐桌上的常客,水产商品供应量的不断提升,保障了高档蛋白的摄入,也提高了国民体质[9]。而这样的变化紧靠渔业捕捞是无法实现的,水产养殖业的快速发展是基础。在这期间,水产经典案例诸多,通过自然类纪录片的节段引入能够形象的展示水产行业的快速发展历史,提高学生对水产养殖行业的认同感,激发学生对课程的学习兴趣,较好的引导课程的开展。《大国水产》是农业农村部渔业渔政管理局指导、中国水产流通与加工协会策划的一档国家级水产类节目,可作为绪论部分的课程资源引入教学。
(1)渔业发展历史
在课程的绪论部分,需要采用实际案例《大国水产》“中国渔业这十年”的节段可作为经典教学素材引入《水产动物增养殖学》绪论部分。引入节段内容:我国始终坚持推动在水产种业、绿色养殖、深蓝渔业、水产加工、资源环境、智慧装备等领域的创新发展。在“十三五”期间,渔业科技贡献率达到63%。一次次渔业技术的突破,都会掀起渔业产业发展的浪潮,如藻类、海水鱼类、海水虾类和海珍品等养殖浪潮的掀起都与其苗种繁育技术的突破密切相关。在国际上,我国率先破译了包括鲤鱼、南美白对虾等代表性经济鱼虾蟹类的全基因组序列,培育水产新品种157个,为今后的全基因组育种工作提供了充分的数据保障。在水产种质资源退化、优良亲本受进口限制等背景下,新品种和新品系的选育和推广不仅创造了大量的经济效益,也带动了乡村振兴,实现了内陆大水面的保水渔业发展。例如,稻鱼、稻虾综合种养模式的发展充分利用了土地资源,实现了绿色种养;大面积盐碱水域的开发利用,将水产养殖延伸至以往无法开发的特殊水域。这些资源的充分开发利用均离不开繁育、养殖、饲料等配套技术的发展。是一代又一代“水产人”夜以继日努力奋斗的伟大成果。
纪录片对理论内容的支撑:《水产动物增养殖学》教材出版于1997年,教材案例虽然经典,但年份久远。纪录片节段中水产养殖发展经典案例的展示与绪论部分完美融合,充分体现了我国水产技术的迭代升级、产业发展和资源养护同步发展,也体现了为子孙后代的“碧水蓝天”做出努力,这就是水产行业的担当,也是新一代“水产人”需要传承的精神。纪录片的播放结合了磅礴的音乐、精彩的画面和细腻的旁白,让学生充分的感受我国渔业发展的伟大进程,荣耀感会油然而生,不仅增加了学生对课程的学习兴趣,还增加学生的使命感和责任感,也达成了教育思政的教学目标。
(2)养殖技术革命
为了体现我国渔业现代化大型设备的快速发展,《大国水产》的“养殖工程”节段作为视频资源引入课程,从捕捞渔业到水产养殖,从粗放型养殖到现代化设施渔业的发展,处处体现了我国水产科技力量的变革。引入节段内容:国信“101”,深海养殖工船的制造和发展是解决近海过度利用开发问题的重要手段之一,也是实现“耕海牧渔”梦想的主要途径。深海养殖工船可以根据养殖品种对水温的要求进行迁移,为养殖动物提供适宜的生长环境,可全年全季节养殖,大型海上养殖设备的启用为我们向海洋要食品提供了重大的装备支撑。渔业工船集成了养殖水体交换系统、鱼苗入舱系统、饲料自动投喂系统、成鱼起捕系统、加工系统、渔获冷藏装置、养殖实验室和养殖数字化管控系统,开辟了海上移动渔场的工业化养殖新模式,以此平台构建深远海智能渔场,向更深、更远、更广的世界大洋挺进,引领中国向海洋渔业强国加快迈进。这种深蓝渔业将逐步替代传统的海洋捕捞渔业、近海养殖渔业等传统的渔业生产方式,最终发展远海的、深远海的工业化养殖 ,让中国距离“耕海牧鱼”的蓝色梦想越来越近,依海富国、以海强国,让我们拥抱深蓝。
纪录片对理论内容的支撑:大部分学生对我国水产养殖的印象依然停留在粗放式模式,对新型养殖方式和技术的理解不多。渔业工船节段充分展示了我国现代化的大型智能装备在海洋渔业中的开发和应用。能够让学生深刻的认识到,我国的渔业生产已经由传统方式向现代化方式成功迈进,产业的快速发展需要更多具备专业知识和创新能力的青年水产人才加入,为我国渔业的现代化、智能化、可持续化发展贡献力量。
(3)家国情怀和科技创新
在课程的绪论部分引入水产行业先驱的经典事例能够激发学生的家国情怀和责任意识,对于引导学生的制度自信和文化自信具有重要作用。在我国渔业发展的历史中,一次次掀起的养殖浪潮离不开专家的创新精神和专研意志。在攻克繁育技术难关的过程中,涌现了诸多为渔业事业发展奋斗拼搏的前辈学者,为了能够让学生更加感同身受的了解产业专家的付出,课程引用《大国水产》——渔业基石中对我国鱼类育种专家钟麟先生的生平介绍来做为教学资源。引入节段内容:我国水产养殖规模的扩大离不开水产苗种繁育技术的突破,在水产养殖发展的历程中,钟麟老先生作为家鱼全人工繁殖技术的创始人,为发展多个国家淡水养鱼事业做出了卓越贡献。20世纪50年代,我国的水产养殖种苗还完全依赖江河捕捞,苗种的供应不足成为养殖业发展的拦路虎。钟麟先生带领团队迎难而上,经历重重困难后终于在1958年6月全人工繁殖出了世界上第一批家鱼苗,先生被尊称为“家鱼人工繁殖之父”。家鱼人工繁育技术的突破让我国渔业获得跨越式发展,结束了一张鱼票就代表了山珍海味的时代。现如今,鲜鱼肥蟹成为了人们餐桌上的常菜,彻底改变我国百姓的饮食结构。
纪录片对理论内容的支撑:绪论部分是学生第一次接触任课教师和课程内容,对领域内专家的经典案例进行示范,能够作为素材激发学生对内容的学习热情。通过借助纪录片中对典型人物的刻画,充分发挥其精神引领作用,让学生看到了我国水产专家在领域内所取得的突出成就和重大贡献。基于以上对渔业发展历史、重要技术革命和典型人物事迹通过纪录片的“光、影、声”展示,充分体现课程的框架和产业背景,为后续课程的讲授进行铺垫。
3. 纪录片在“虾蟹基础生物学”部分的应用
(1)《美术里的中国》与虾类外部形态
虾蟹类增养殖学部分第一章第一节“虾蟹类的内部器官”中,对虾蟹类的外部形态特征进行了描述。该内容简单易懂,但借用视频资源能够让对虾形态的展示更加生动,也能够将思政元素中的“匠人精神”紧密融入到理论课程中。引入节段内容:《美术里的中国》——齐白石篇,从齐白石老先生的生平和中国水墨画流派的发展讲述了先生用寻常墨笔勾勒出灵动世界的故事。除了齐白石先生的艺术造诣外,能够画出如此生动的水墨画源于他对现实事物的细致观察。淡墨画出“虾身”,浓墨沟染“虾头”,让纸张上的虾体轻盈透明,虾头坚实挺拔,虾须好似在水的阻力下弯折,再配以青青水草,师法自然,虾仿佛在透明的水中游动。片段播放至此,提出问题:同学们是否能够分辨出先生所画的物种?基于课堂上的提问和互动,加深对虾类外部形态的记忆,画中描述的沼虾腹部体节的结构、钳状的螯足等形态特征清晰,可以对比对虾和螯虾的形态特征进行对比学习。通过纪录片的插入,不仅能够体现老先生长年累月练习的“匠人精神”,还能够让学生掌握不同虾类的形态特征,强化对课程重点知识点的记忆。
(2)《完美星球》与虾蟹体色
虾蟹类增养殖学部分第一章第一节“虾蟹类的内部器官”的内容中,关于体壁结构的图解年份久远,在呈现形式上有很大提升空间[10]。虾蟹类的体壁包括表皮层和细胞层,在细胞层下方的结缔组织中存在大量的色素细胞,色素颗粒能够在色素细胞中聚集、扩散和消长,从而使虾蟹类呈现多变的体色。但是,无论虾蟹类在生活状态下呈现怎样的体色,在加热后体色都会向红色转变,因此,我们称虾蟹类为“餐桌上的变色龙”。如何深入又生动的呈现虾蟹类体色受热变化的原理是教学的难点。实际上,在自然界也有诸多相似的生理现象,看似差别很大,但本质相通。因此,可通过《完美星球》第一集中小红罐体色的变化来引入教学内容。引入节段内容:小红罐会在盐碱岛进行繁衍,小红罐母亲将可消化的藻类混合着血液喂给雏鸟,这样的食物对于雏鸟来说营养十分丰富。而母亲为了给雏鸟提供充分的营养,会寻觅火山温泉中生长旺盛的藻类,也正是这些藻类的摄入,大量的类胡萝卜素成分进入体内,使小红罐的身体呈粉红色,甚至眼睛也为红色,这是典型的由于食物中含有大量类胡萝卜素而改变体色的自然案例。视频播放后向学生提出问题:虾蟹类加热后的体色也是由于藻类的摄入带来的虾青素沉积所形成,为什么生活状态下的虾蟹却没有呈现色素的本色呢?由此引导学生思考和讨论,提高对虾蟹体壁颜色变化原理的理解。在虾蟹类的食物组成中,藻类是非常重要的一部分,藻类中含有的虾青素大量沉积在虾蟹类的体壁中。但是,生活状态的虾蟹类体内的虾青素会与甲壳素结合,形成稳定的带有负电荷的稀酸离子,呈暗蓝色。当加热时,作为蛋白质的甲壳素会发生变性,从而与虾青素分离,使得虾蟹类的体色呈现出虾青素本身的红色。这就是虾蟹类被称为“餐桌上的变色龙”的原因。这种通过纪录片中相似案例的类比教学,强调虾蟹体壁变色的特殊性,能够更加学生对课程知识难点的理解。
(3)《风味人间2》与虾蟹类肝胰腺
虾蟹类增养殖学部分第一章第二节“虾蟹类的内部器官”中的消化系统的结构和功能是课程的教学重点。虾蟹类的消化系统是机体中体积最大的、功能最多样的结构,主要包括肝胰腺(消化腺)和肠道(消化道)两个部分。与高等动物的肝脏不同,虾蟹类的肝胰腺由众多肝小管组成,肝小管中又包含有四种类型的细胞行使不同的生理功能。其中,吸收细胞(Resorptive cell, R cell)既能够吸收营养物质,还能够储存营养物质,其中就沉积了大量的油脂。如何更加直观的让学生感受虾蟹类肝胰腺中油脂的丰富程度呢?本部分可引入《风味人间2》第2集关于中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的片段作为教学资源。引入节段内容:中华绒螯蟹(大闸蟹)是中国人喜爱的淡水蟹类,农历六月,幼蟹生殖腺还未开始发育,营养物质几乎全部储存在肝胰腺(蟹黄)中,油脂含量达到顶峰。蒸煮熟的蟹黄呈现半流质,鲜香会在口腔中散开,这个阶段的河蟹被称为“六月黄”。
纪录片视频中的“六月黄”展示了肝胰腺中营养物质的积累情况,这与教学内容中的肝小管功能紧密相关。通过观看该片段,学生可以更直观地理解肝胰腺在储存营养物质中的重要作用,特别是其中油脂的积累对蟹类营养状态和口感的影响。这种生动的视觉体验,有助于学生掌握消化系统的结构和功能,增强学习的效果。片段播放后,向学生提出问题:高等动物的肝脏与蟹类肝胰腺结构和功能存在很大差异,如果高等动物的肝脏中储存大量脂肪会发生什么?基于问题的提出,引发学生的思考和讨论,明确低等的虾蟹类肝胰腺结构和功能的特殊性,也有助于学生掌握课程重点内容。
(4)《风味人间2》与虾蟹蜕壳
虾蟹类增养殖学第一章第四节“虾、蟹的生长”部分,虾蟹经过蜕壳完成阶段式生长是一个贯穿个体生命周期的生理行为。狭义的蜕壳指个体从旧壳中蜕出的短暂过程,不容易被人观察到。这个短暂动态的过程可引入《风味人间2》第2集蟹类蜕壳的片段进行形象展示,学生可以观察到蟹类在蜕壳过程中的形态变化和生理准备。引入节段内容:蜕壳前,蟹类会吸收大量的水分使身体尽可能的撑涨,完成蜕壳的蟹类的体长和体宽往往显著增加,因此也称刚刚蜕壳后的蟹为“水蟹”,这种阶段式的快速生长被称之为“线性生长”。动态视频的引用不仅加深了学生对蜕壳生长模式的理解,还能够引发他们对“水蟹”这一食物现象背后生物学原理的思考,增加学习的趣味性和实用性。这部分理论内容可以进行扩展讲解,既水蟹成为一种美食是因为其甲壳的上表皮如软薄膜,而外表皮正在形成,食用时无需剥壳。但蜕壳后期的个体较难获得,往往通过蟹公寓这种新型的养殖模式进行获取,因此“水蟹”的价格较高,但也正是“水蟹”的含水量大,其风味有别于蜕壳间期的个体,因此,食客对“水蟹”常常是止步于尝鲜。基于上述讲解和讨论,抽象的蜕壳过程不仅能够直观的展示,还能够了解新型养殖模式和现代水产品供应的创新思路,提高学生对水产行业的期待,激发对本门课程的学习热情。
(5)《求偶游戏》与沉积食性
虾蟹类增养殖学第一章第五节“饵料与摄食”部分对虾蟹的食性进行讲授。由于成体虾蟹均为底栖生活种类,其主要以捕食底栖生物为食。例如,虾蟹成体主要以底栖甲壳类、底栖桡足类、小型多毛类等为食,但海洋游泳蟹类也可追逐移动快速的乌贼或小型鱼类为食,这些内容的学习均可通过动图或图片的展示来实现。但是某些蟹类为沉积物食取者,即“沉积食性”,这种摄食行为较为抽象,学生往往难以通过文字和图片理解这种食性的摄食过程,需要借助影像资料辅助教学。因此,截取《求偶游戏》第二集招潮蟹求偶的片段作为线上资源素材。引入节段内容:招潮蟹为典型的沉积食性蟹类,雄性个体的螯足一大一小。其中,较小的螯足为取食的工具,而较大的螯足往往在性成熟时用于吸引异性、辅助繁殖。摄食时,带有藻类碎屑的泥沙通过小螯足送入口器中,口器中的特殊结构会将藻类碎屑过滤摄入,再将泥沙团成小球吐出,称之为“拟粪”。因此,我们会在招潮蟹生活的沙滩上看到很多泥沙小球,但这并不是他们真正的粪便。若在沙滩上看到大量的“拟粪”便可以判断出是沉积食性的蟹类取食后的“杰作”。这种视觉化的展示能够有效帮助学生理解沉积食性的概念,趣味性的表达了抽象的学习内容,学生可以通过观察招潮蟹的行为特征,更直观地认识到这种摄食模式的生态意义。
4. 纪录片在“通用育苗和养成技术”部分的应用
我国是世界上最早开展水产养殖的国家,早在3200多年前,就有“贞其雨、在圃渔”的记录。春秋末期,被尊称为“商圣”的范蠡编著了中国第一部养鱼著作《养鱼经》。明代时期,江浙一带的桑基渔业蓬勃发展,成为世界水产养殖的典范。当前,我国的池塘养殖热潮已经持续近60年,解决了我国人民吃鱼难的问题。但是传统的池塘养殖存在污染环境、模式落后、风险较大等突出问题,需要进行工程化、生态化调整。因此,在第四章虾塘的综合养殖部分,引入《大国水产》——池塘养殖、绿色革命的节段,形象的说明生态混养中采用的技术手段以及目前所取得的成效,让学生感受我国水产养殖的跨越式发展,理解现代生态化养殖在国家倡导环保和绿色的大背景下的重要意义。
引入节段内容:鲢鱼、鳙鱼作为水体上层鱼类,草鱼、鳊鱼等中层鱼类,水体底层有青鱼、鲫鱼、蟹类等。除了养殖动物,水体中还种植了大量的水生植物,用来吸收水中的氮磷等污染物,池塘底泥在清出后可作为植物种植所需的无机营养,实现营养物质的全循环利用,尾水再通过生态沟渠、复合人工生态湿地、曝气池进行三级处理,最后可循环利用或达标排放。目前生态养殖最常用的便是“三池两坝”技术,过滤坝填充火山岩和石灰石,可以有效的拦截水体中难以沉降的悬浮物和藻类,经过生态工程化处理的尾水可以达到国家《养殖尾水排放要求》。如今,分隔强化养殖系统、分级批序式养殖系统、多营养层级养殖系统的运用,不仅减少了养殖污染、控制容量、批量上市、品质保障,还促进了水产养殖的绿色发展。因此,根据纪录片节段的描述,和学生强调要追求养殖产量的前提是保证绿色可持续发展,不能以牺牲环境为代价换取水产蛋白物质,结果如图1所示。学习完本门课程后,学生掌握了诸多增养殖技术,但所有技术的使用都要坚持绿色可持续的原则,这也是水产行业高质量发展的根本保障。
Figure 1. Screenshots of nature documentaries introduced into teaching
图1. 教学引入自然类纪录片截图
5. 教学评价
课程正式开始前,授课教师对学生进行了建议征求,全部同学均建议在理论课堂中加入自然类纪录片内容,希望通过新颖的授课方式和现代教育资源的融合提升教学质量。因此,在学期课程结束后,为了评估纪录片在教学中的应用效果,主讲教师采用线下调查问卷的方法进行教学效果评价分析。调查对象为水产养殖专业本科三年级学生,调查人数共80人,其中包括男生49人,女生31人,对调查结果进行百分比统计,结果如图2所示。选择“效果非常好”的学生占评价总人数的81.25%,选择“效果较好”的学生占评价总人数的18.75%,“效果一般”、“效果较差”和“效果非常差”的选择人数均为0。通过学生评价结果可知,对于纪录片视频片段在理论教学课堂上的应用,学生具有十分积极的回应,这对于调动学生学习的主动性、提高教学质量有非常显著的提升,可持续应用到《水产动物增养殖学》的理论课程教学中。由于网络纪录片资源十分丰富,尤其涉及到人文、地理、生态和生物等领域的纪录片资源可以引入理论教学,作为优质教学资源提升教学效果。
Figure 2.Questionnaire and result chart of the effect evaluation of documentary film application in the theoretical teaching of “Aquatic Animal Breeding”
图2. 纪录片在《水产动物增养殖学》理论教学中应用的效果评价调查问卷和结果图
6. 结语
水产作为农学大类下的一级学科,下设了包括水产养殖学在内的多个二级学科。水产与其他农学专业相同,都具有实践性很强的特征,需要在理论教学中穿插大量的图片和视频以加深学生对知识的理解和感悟。纪录片节段在水产养殖学专业理论课程中的引入不仅能够让重点和难点内容变得更加生动形象,还能够很好的培养学生的“三农”情怀,引导学生以强农兴农为己任,为我国渔业产业的科技化发展不断贡献科技力量。同时,这种教学方法也为学生提供了跨学科思维的思考,培养学生的综合素质。
基金项目
海南大学教育教学改革研究项目“试论自然类纪录片在水产养殖专业课程中的应用与实践”(hdjy2244)。
NOTES
*通讯作者。