资源环境类标本辅助实践教学体系的构建

王雅婧 王冲 陈京生

摘要 中国农业大学资源与环境学院实验教学中心将实体标本间建设与现代化技术手段、标本间的创新利用相结合，构建了资源环境类学科标本辅助实践教学体系，开发了教学实习平台、创新实践平台和自主学习平台，加强了学生对标本的基础认知和对野外实习、实践创新的辅助作用，促进了理论教学和实践教学效果的提升，保障了综合型人才培养目标。

关键词 标本辅助实践教学体系；现代化技术手段；综合型人才培养

中图分类号 S-01 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）08-0268-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.071

Abstract Through the combination of physical specimen rooms construction and modern techniques，innovation and utilization of specimen room，the specimenassisted practical teaching system for resources and environmental discipline have been established by the Experimental Teaching Center of College of Resources and Environmental Sciences of China Agricultural University.The practical teaching platform，innovation and practice platform and selflearning platform have been built to enhance the understanding of specimen and the assistant effect on field practice and innovation and practice，promote the effect improvement of theory teaching and practical teaching，and guarantee the objective of comprehensive talents training.

Key words Specimenassisted practical teaching system；Modern techniques；Comprehensive talents training

加强学生创新精神和实践应用能力的培养，是社会发展对高校人才培养工作提出的新要求[1-2]。实践教学作为应用型人才培养的重要环节，对于提高学生的综合素质、培养适应时代要求的综合型人才、保障教学质量具有不可替代的重要作用[3-6]。资源环境类学科涵盖专业、课程众多，学科知识点抽象，理论讲解难度大，对实践教学的需求更加迫切。在诸多实践教学形式中，标本教学是资源环境类学科最基础和必需的。如果标本教学运用得当，就能促进理论知识的理解，激发学生的学习兴趣，从专业素养和求知欲态度2个方面为野外实习等其他实践教学形式打好基础[7]，促进综合型人才的培养。将现代化技术手段与传统的标本教学相结合，拓展标本间的利用形式，搭建标本辅助实践教学体系，能够最大限度地发挥标本教学的重要作用。

1 标本辅助实践教学体系建设的目标与基础

为了加强学生动手实践能力的培养，中国农业大学资源与环境学院开设了一系列实验和实践课程，在理论和实践教学的过程中标本的纽带衔接作用愈发凸显。标本作为一种直观教具应用在资源环境类学科实验教学中，能够将抽象的知识点现实化，可以使教学和观察研究不受时间、空间、地理分布等条件的限制[8-9]。构建标本辅助实践教学体系，旨在促进资源环境类学科理论教学与实践教学的进一步融合，激发学生的学习兴趣，拓展完善实践教学的形式和体系，保障学生的学习和培养质量，提升本科生的综合素质。中国农业大学资源与环境学院具备丰富的教学资源与成果，为标本辅助实践教学体系的建设提供了坚实的基础和广阔的应用空间。首先，该学院有一批优质课程和优秀的教学团队。近几年来，该学院建设了包括1门国家级、4门北京市级、11门校级课程在内的一系列精品课程以及3部国家级精品教材、9部北京市级精品教材，承担教改项目41项，获得各项教学成果獎21项，包括国家教学成果二等奖2项，北京市教学成果一等奖1项、二等奖3项；该学院实验教学拥有一支雄厚的教学队伍，包括25名教授，12名副教授，9名讲师和5名实验技术人员及实验中心管理人员；其次，学院各学科均有一定储备量的优质教学标本资源，主要来自学院教学和科研人员的野外采集，是各学科实践教学和科学研究多年的累积成果；第三，该学院实验教学中心可为标本教学提供场地等硬件条件以及人员、教学指导和教学管理等软环境保障。

2 标本辅助实践教学体系的建设

标本辅助实践教学体系的建设内容包括一间实体标本间以及依托实体标本资源建设的3个平台（教学实习平台、实践创新平台和自主学习平台）。同时，通过创新标本间的利用形式、功能定位与发展需求等，为实习实践教学和学生研究性学习以及跨学科综合性研究提供了条件，实现了标本辅助实践教学体系的教学功能、研究功能和开放宣传功能。

2.1 实体标本间建设

中国农业大学资源与环境学院标本间的建设定位为资源环境类学科知识的综合体，力求做到“小而全”“小而精”，并结合现代化技术手段实现标本实践教学形式的多样化。标本间共布置了4个专业展区、4个展示模型以及多媒体教学区、展板介绍区和开放展示区，共收集展品500余件。

4个专业展区分别为地质标本、土壤标本、植物标本、生物标本展示区，其中地质类标本展示有常见的矿物标本、岩石标本和化石标本；土壤标本展示有全国典型地带性、非地带性土壤剖面整段标本80余件，另有储藏标本40余件；植物标本从形态、结构、功能3个方面系统展示了植物学知识，包括植物分类标本、植物组成标本、种子发育标本以及植物生活史标本；动物标本主要有土壤动物标本、常见农田昆虫标本，以及昆虫的生活史标本。4个展示模型分别为森林生态系统、湿地生态系统、农田生态系统和荒漠生态系统，通过沙盘模拟了4个生态系统的结构和组成。开放展示区利用实验教学中心楼道墙体内的凹槽展示了岩石、土壤、肥料等标本以及测量学、气象学等学科的老旧仪器，以增加学生对资源环境学科的全面认识，提高学生对学科知识的学习兴趣。

2.2 立足标本资源，开展平台建设

2.2.1 搭建教学实习平台。标本间每年能够为土壤学、地质与地貌学、土壤学基础与土壤地理、土壤、植物与环境分析、植物营养学、普通生态学等课程提供教学服务，其中土壤学和地质与地貌学在标本间要完成4个学时的实验教学，土壤学基础与土壤地理课程要完成2个学时的实验教学。标本间集中展示不同类型的矿物、岩石标本以及全国典型土壤整段剖面等，是资源环境类专业学生学习地质地貌认知、土壤类型鉴别的基础；常见植物营养元素缺乏图谱和化学营养元素展示，对于学生掌握植物营养状况鉴定、了解农作物生产过程及农业生物多样性具有一定的辅助作用；参观标本间也被列为普通生态学课程教学实习的主要内容，植物标本不仅可以丰富学生知识，而且可以促进学生对农业生产生态系统运用的理解；土壤动物和农田昆虫标本能够使学生理解健康的土壤和友好的生态环境可以促进农业生态系统的可持续发展，结合生态系统的展示，便于学生更好地认识生态系统的结构和功能。另外，标本间的土壤标本是建国后经过2次全国土壤普查，收集加工和整理的全国各类土壤的典型剖面以及国内外友人赠送的剖面标本，具有50多年的历史，体现了无数土壤学工作者的辛勤工作，是非常珍贵的教学资源；在激发学生学习兴趣的同时，也能让学生体会到老一辈研究工作者的严谨工作态度以及知识传承的文化底蕴，增加学生的学科荣誉感和自豪感。

将各学科标本集中展示，能够扩大学生的知识面，也有利于从个案教学过渡到系统教学，开展跨学科综合实习。该学院的资源环境野外综合大实习已开展多年，效果良好，在2009年获得了北京市教学成果二等奖，但学生在实习的过程中需要对地质、土壤、植物、测量、生态、气象等多学科知识进行综合分析，才能理解现实情况的分布、成因等[1]，在实习的过程中时间短，空间跨度大，学生不容易将所有观察到的现象综合起来统一分析，将各种要素集中存放展示，结合实习过程中的大场景，更有利于学生对知识的全面理解和融会贯通，将多学科知识综合分析，提高学生的科学思维能力和创新能力以及多专业交叉整合的综合研究能力。

多媒体课件、电子教案、视频录像、虚拟教学、网络教学等现代化技术手段的应用能够促进标本辅助作用的全面发挥。土壤学课程、地质与地貌学课程的实验教学，将课程开发的百望山虚拟实习系统通过多媒体教学区应用在课堂上，同时通过多媒体教学区与中国农业数字博物馆等网络教学资源相结合，在室内即可开展完成精彩的实践教学，促进了课堂教学和实践教学的深度融合。另外，利用标本辅助进行实习前的预习，可以改变传统课堂的介绍式预习，实习前可以组织学生通过多媒体课件、视频录像、虚拟实习等方式，结合实体标本资源认知对实习进行预习，学生能够提前了解和掌握实习重点、实习要求的基本实验技能等，教师能够更清楚地了解学生对实习的态度和求知欲[10]；实习后也可以鼓励学生利用各种教学资源和手段进行自主式、伙伴式、讨论式学习，完成高质量的实习报告，锻炼学生的组织、归纳、表达、写作等能力，或进一步调动学生的主观能动性、激发学习兴趣，进行相关科学研究训练，实现了实习前、实习中、实习后的连贯式学习。

标本辅助实践教学体系的构建也有利于完善实践教学考核形式。野外实习是实践教学的必需环节，直接关系着实践教学的质量，标本辅助实践教学体系的建设与应用可以改变仅根据学生编写的实习报告进行考核的单一考核办法，有利于建立学生实践能力的形成性评价，建立完善野外实习的多元化考核体系。实习后，一方面可以利用标本进行知识点考核，另一方面学生利用标本辅助体系进行讨论，完成实习报告的过程，可以体现学生对于整个实习知识的理解和综合分析。

2.2.2 搭建创新实践平台。

坚持兴趣选题的原则，学生在学习和实习过程中对标本制作、标本分类、实习地样品分析等产生兴趣的话，可以与教师联系，通过本科生科研训练计划或毕业设计等形式申请研究项目，依托实验教学中心标本等各类教学资源和实验室等硬件条件进行相关研究，通过查阅文献、实际操作，培养学生的分析问题、解决问题和实际动手能力。自投入运行4年多以来，该学院依托标本资源，共完成6项本科生科研训练计划。

2.2.3 搭建自主学习平台。

标本辅助实践教学体系利用网络化教学平台，融合了知识介绍、視频播放、虚拟实习等教学形式，为学生提供了广阔的自主学习平台。学生通过扫描标本介绍的二维码可以进入网站查看标本知识介绍；网站对实习的大纲、指导书、参考文献、实习地区背景介绍、历年实习场景、关键知识点视频介绍等资源进行共享。另外，通过实习基地的虚拟仿真教学平台建设，充分发挥其对野外实习的正向促进作用[11]，为学生对于实习的全面自学提供资源保障。同时，实体标本资源在工作时间实行开放式管理，为学生进行实体资源和网络资源的结合学习提供条件便利。

2.3 体系可持续运行的条件保障建设

2.3.1 制度建设。

标本辅助实践教学体系的构建和实践离不开完善的管理制度， 具体内容包括实体标本的维护、网站实习教学资源的更新维护、标本间及各类教学资源的开放管理、课程和实习使用管理、研究项目实施管理等，从管理到实施细则全过程对标本辅助实践教学体系进行规范，确保了标本教学工作有章可循。此外，应围绕学校和学院的人才培养目标进行制度调整，及时、合理地对标本辅助实践教学体系进行完善和管理，可持续地为提高实践教学质量提供保障。

2.3.2 实验教学人员保障建设。

由于长期以来形成的重理论、轻实践的思想倾向，造成实验教学人员得不到重视的现象，导致实验教学人员的工作热情不高，不愿意主动思考、参与实验实践教学改革。为充分调动人员积极性，中国农业大学资源与环境学院充分肯定了实验教学人员在教学、教改建设工作中的付出，给予物质奖励的同时也会在职称评定等工作中给予充分认可，大力支持培养实验教学人员成为实验实践教学改革的主力军，促进实验教学人员主动参与教学，发现问题、思考问题、及时解决问题，稳定在职人员的同时吸引高素质人才加入实验教学队伍，目前实验教学中心有3名中级实验师均为博士学历。引导实验教学人员积极投身实验实践教学活动，既能保障标本辅助实践教学体系等现有建设项目的良好运行，又能紧跟教育方针不断完成新的实验实践教学改革。

2.3.3 经费建设。

中国农业大学每年都有专项经费用于实验实践教学，依托标本资源进行的实验实习教学、创新实践活动均有相应经费支持，同时资源与环境学院实验教学中心将每年运行经费的5%用于标本辅助实践教学体系的维护与更新，从根本上保障了该体系的良好运行。

3 结语

标本辅助实践教学体系以标本教学为核心，全面服务于资源环境类学科的标本认知需求，目前标本间已集现实性、科普性、实用性、趣味性、简明性和创新性于一体，极大丰富了教学手段，每年可以为土壤学、地质与地貌学、基础生态学、土壤生态学、土壤、植物与环境分析等课程700余人次提供标本实践教学，同时将室内的标本教学与野外实习相结合，利用标本辅助实践体系进行野外实习的预习、实习效果考核、实习采集标本分析以及标本制作的研究等，衍生出标本教学的多种形式，在实践教学中积极发挥标本的科学价值和文化价值，以标本为切入点为学生打开资源环境类学科知识的丰富视野，调动学生学习的主动性和积极性，促进理论和实践教学的融会贯通。经过4年多的建设运行，标本辅助实践教学体系已成为有制度、有计划、有指导教师、有实验教学人员、有服务和经费保障的一个成熟体系，是中国农业大学资源与环境学院实验实践教学的重要组成部分。目前标本间已成为资环学院本科生入学教育的参观培训基地之一，每年接待大约160余人，另外还接待过中国农业大学农学院、海南大学、华南农业大学、华中农业大学、福建师范大学、西南大学、吉尔吉斯斯坦外交部等多所兄弟院校和机构的交流学习。

参考文献

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