“森林昆虫学”开放式实验教学模式的构建

刘兴平 李 冬 张林平

（江西农业大学园林与艺术学院，南昌 330045）

目前，众多高校在实验教学的改革中陆续提出实施开放式实验教学的模式。在各专业领域的教学实践中表明，这种新型的教学模式，对于提高学生的实践动手能力和创新能力，激发学生学习的积极性和主动性，提高实验教学质量等方面具有重要的意义［1－2］。“森林昆虫学”是我国高等农林院校林学本科专业的主干课程之一，是一门实践性非常强的课程。“森林昆虫学”课程完整的教学活动包括课堂教学、实验教学及实践教学3个环节。作为教学活动中不可或缺的实验教学环节，由于受到整体教学课时的大幅删减，其教学内容和教学时数如何调整、如何在有限的课时内完成繁多的教学内容而不影响教学质量的提高，这些问题是当前本课程实验教学中遇到的新课题，也是教学改革研究的重点［3］。笔者以“森林昆虫学”实验教学为例，指出了该课程传统实验教学中存在的问题，并结合国内其他高校的实验教学改革的经验，对该课程的开放式实验教学进行了构建和设计，以期为该课程的实验教学改革提供思路。

一、传统实验教学存在的问题

实验课是帮助学生理解和巩固“森林昆虫学”教学内容不可替代的环节，是从理性认识到感性认识的过程，对课堂知识的消化、吸收和应用起着非常重要的作用。然而，“森林昆虫学”课程在传统的实验教学模式中存在以下5个方面的问题［4－5］，这些问题影响了本课程的实验教学的质量，因此，对于本课程实验教学的改革势在必行。

（一）教学主体倒置

传统的实验教学活动中，教师是整个实验教学中的主体，从实验材料和实验仪器的准备到实验步骤的操作示范，再到实验结束后实验室的整理，均由教师完成，而学生则始终处于被动接受知识的位置，属于“填鸭”式教学。

（二）教学方法单一

实验前，教师利用挂图或昆虫标本进行详细的讲解和操作示范，学生在实验中不需要主动思考和创新，只需按实验教材中规定的步骤进行观察，最后“依葫芦画瓢”完成实验报告，学生很少创造性地改变实验步骤或对实验条件进行多种尝试。

（三）实验项目简单

传统实验教材的编排基本属于验证性实验，根据现有教学计划，本课程共分10个实验：实验1～4为昆虫触角、口器、足、翅等外部形态的观察，实验5为昆虫的变态及幼虫和蛹的形态观察，实验6～10为常见森林昆虫的形态识别。这些实验项目在内容设置上注重昆虫形态学观察，且与课堂理论教学有很大的重复性，忽略了培养学生解决实际问题的能力。因此，实验本身缺乏足够的吸引力和挑战性，甚至有些学生照搬照抄，2节课的实验可能1节课就完成了。

（四）实验时间固定

传统的实验教学必需完全按照教学日历在固定时间固定地点完成，因而容易导致上课时间有些实验仪器和设备不够用，而其他时间实验室又呈闲置状态，即使有学生想做实验，由于没有实验学时和实验指导教师也不能如愿，这样一来，降低了学生进行实践活动的积极性。另外，以往的实验教学受理论课教学进度的制约和实验教学课时数的限制，各实验项目采取间断式开设，相隔时间较长，从而淡化了各实验项目之间的内在联系。

（五）考核体系缺乏规范

传统实验教学的考核方式只包括实验报告和考勤登记2部分，而对于实验过程中实际操作能力、分析问题和解决问题的能力不予考虑，这种只注重结果的考核方式容易使学生产生上实验课的目的只是为了完成实验报告，甚至产生抄袭实验报告的现象。因此这种考核体系削弱了学生上实验课的积极性，不能达到实验教学应有的目的。

二、开放式实验教学模式的构建

实验教学的目的是培养学生对知识的深入理解，综合掌握相关知识内容，锻炼学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力。目前，众多高校对理科类专业提出了开放式实验教学的理念，这种教学模式是根据人才培养目标，以学生能力培养为主线，精心构建实验教学体系，优选实验教学内容，实施以学生自主实验和独立操作为主、教师指导为辅的教学模式。这种教学模式对于培养学生创新思维和创新意识，进一步提高教学质量具有积极的作用。基于“森林昆虫学”课程传统实验教学模式存在一定的弊端，笔者参考国内其他生物类课程实验教学的经验［3－10］，结合实际情况，从实验教学体系、教学内容、教学方法、教学手段和考核标准等多方面对本课程的开放式实验教学进行构建和设计，做到以学生为本，在时间、空间、内容和形式等方面向学生全部开放。

（一）实验教学体系的全面改革

在实验课时数缩减的前提下，实施“森林昆虫学”课程实验教学改革的首要任务就是制定新的实验教学大纲，把原有实验项目进行合理的整合、提炼和更新。将整个实验体系划分成基础实验、综合实验和创新性实验3个层次。其中，基础性和综合性实验项目划分为必做实验，而创新性实验划分为选做实验。将原有的实验教材中昆虫的外部形态和昆虫的生物学特性观察的实验，整合为基础实验项目；将原有森林昆虫分类学的知识，设置为综合性实验项目。另外，还根据当前昆虫学各个领域如分类学、生态学、行为学、生理学、毒理学等方面的最新研究成果，来设计创新性实验项目，或引入教师的科研项目作为创新性实验。通过完善多层次实验内容和形式，明确各个实验教学环节的目的，形成有机的实验教学体系，使学生既学会了基础理论知识，又深入了解了学科的前沿理论和技术，达到提高学生的动手能力和创新精神的目的。

（二）实验室和实验设备的开放

实施开放式实验教学的重点则是实行实验室和实验设备的开放［6－7］。为了保证创新人才的培养，应提高实验室和实验设备的使用效率。除基础性实验在固定时间内完成外，其他2类实验采取预约登记制度，实行分组实验。学生可根据每组的具体情况进行预约，选择合适的时间进入实验室，实验室管理教师可以根据学生预约的情况进行实验安排和实验设备的准备。这样可以使学生的空闲时间和实验室设备的空闲时间更加容易匹配，同时实验室在时间和空间上给学生提供较大的选择性，也可激发学生学习的积极性和主动性。为保证实验室的长期开放，还必须建立严格的实验设备管理制度，定期对实验室的设备进行维护，以保证后期实验设备的正常使用。

（三）实验项目的开放

实施开放性实验教学的核心是将所有实验项目实施开放。在开放了实验室和实验设备的基础上，所有实验项目均由学生自主完成，以提高学生做实验的积极性。形态学观察等基础性实验，由辅助教师提前做好实验材料、实验设备的准备工作，学生在规定的时间内分组完成观察。对于昆虫的变态行为及其个体发育的实验，可以通过建立昆虫饲养兴趣小组的方式进行，通过饲养各种森林昆虫种类进行发育或生活史观察，这样既增加了学生对昆虫生境的了解，又丰富了活体教学标本的数量，同时激发了学生学习昆虫的兴趣，取得一举三得的效果。综合性实验可以结合野外教学活动、教学实习，鼓励学生用课余时间将采回的标本进行形态学和分类学鉴定。创新性实验可以通过吸收学生参与不同形式的科技竞赛、教师的科研项目和毕业论文实习等活动进行，从而激发学生的学习热情。除基础性实验外，其他实验项目实行自主选择内容。实验项目的开放更有利于学生在分析和解决问题中形成创新的意识，提高创新能力。

（四）教学方法的开放

实施开放性实验教学的关键是在教学方法上的开放。在基础性实验中教师只充当现场指导者的角色，协助学生完成实验。综合性实验由教师指导野外昆虫采集的方法和注意事项等，学生在野外自行采集标本，在室内完成标本的鉴定工作。创新性实验实行导师负责制，在导师的指导下让学生自主选择和设计实验内容，选择实验时间并参与实验材料的准备，记录实验过程，统计实验结果，分析实验现象和实验结果，撰写论文或研究报告。在教学指导中，教师主要从实验研究和解决问题的思路、方法和知识等方面给予学生指导，同时注意激发学生的学习兴趣和学习动机。在具体方法上应与学生共同探讨问题所在，寻求解决的思路和方法，让学生时刻感受到教师在身后的有力支持，增强学习的信心和决心，促进实验教学质量的提高。

（五）实验教学评价体系的开放

学生实验成绩的评定应能真实反映学生的实验水平和实验素养。学生实验能力的评价不再只限于实验结果，为了培养学生实际操作能力、分析问题和解决问题的能力，实验过程将显得更为重要。因此，在实验中独立分析问题、寻找解决问题的途径等能力表现，都可以纳入实验效果的评价［8］。在实验教学的评价上应改变过去仅由实验报告和考勤来评定成绩的做法，而应实行“过程与结果并重”的评定方法。即将每一个实验赋予不同分值，基础性实验和综合性实验项目确定为基础分，总成绩为70分，其中基础性实验40分，综合性实验为30分；创新性实验项目确定为附加分，总成绩为20分；实验课考勤为10分。每一个实验根据学生完成实验情况给予一定分值。学期末根据每位学生实验情况确定成绩等级，成绩优秀者可以不参加实验考试，成绩不合格者取消其实验考试，重新修课。这一考核方式在第一堂课时通告给学生，让学生有知情权，在学期末宣布成绩。

实验教学不仅使学生进一步巩固和加深对理论知识的理解和掌握，更重要的是对学生的科学实验方法、技能、作风等进行培养和训练，是培养学生实践能力、创新精神和提高其科学素养的关键环节［9－10］。因此，加强实验教学的改革与探索对于整个课程的改革具有重要的意义。实验室开放后将实现实验室在时间、空间、实验内容及仪器设备等方面对学生全面开放，最大限度地发挥实验教学资源的综合效益。开放式实验教学能使学生变被动学习为主动学习，变效仿验证为开拓创新，充分调动学生自主学习的积极性，提高学生查阅和综合科学文献的能力，同时增强学生对专业学科的学习和进行科研探索的兴趣。理论课教师在参与实验课题的指导时，也能及时解决学生反馈的问题，这有利于教师有针对性地实现理论与实践的统一，使实验内容和课堂理论知识有机地联系起来，进一步提高教学质量。

开放式实验教学模式虽然能够解决传统实验教学存在的一些弊端，但实施开放式实验教学仍然会存在很多问题，如实验室的管理问题和实验教师的工作量计算问题等。只有解决好这些问题才能从根本上保证学生对实验的需求，满足学生实际操作的需要，提高学生的实践应用能力，从而真正提高学生创新思维和创新能力。因此，要继续研究和探索有效的开放式实验教学方式，为提高“森林昆虫学”课程的实验教学的教学质量、教学效率和学生的实验水平起到有力的推动作用。

［1］卢艳军.开放式实验教学模式的探讨［J］.实验室科学，2009（1）：23－26.

［2］皮之军，李建海，于敏，等.开放式实验教学模式的研究与探索［J］.实验技术与管理，2010，27（5）：27－29.

［3］童应华，陈顺立，吴晖，等.森林昆虫学实践教学及其创新性探析［J］.中国林业教育，2011，29（1）：50－54.

［4］张建民，王文凯，李传仁，等.普通昆虫学实验教学改革探索［J］.高校实验室工作研究，2008，97（3）：11－12，59.

［5］刘兴平，李冬.开放式教学模式在农林高校“昆虫学”教学中的探索与实践［J］.中国农业教育，2011（2）：60－62.

［6］金显春.化学开放式实验教学在普通化学课中的探索［J］.化学教育，2008，31（10）：55－56.

［7］康向阳，胡冬梅.林木育种学开放式实验教学实践［J］.中国林业教育，2008，26（1）：68－70.

［8］范淑媛，张洪，熊永红.开放式实验教学学生成绩评价方法的研究［J］.实验科学与技术，2008，6（4）：283－284，339.

［9］慕莉莉.提高昆虫学实验教学质量的若干措施［J］.安徽农学通报，2011，17（7）：205－206.

［10］豆威，王进军.普通昆虫学实验教学改革探讨［J］.四川动物，2011，30（2）：294－295.