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昆虫学教学标本的建设和管理改革

2020-11-02昝庆安

农村经济与科技 2020年11期
关键词:实验室建设

昝庆安

【摘要】昆虫标本是昆虫学实验教学的基础,其质量和数量直接影响教学效果。通过昆虫标本登记制度结合学生教学实习中标本管理,让学生做实验室的管理者,提高其实践能力和创新能力,还对实验室标本的种类和数量进行了充实,取得了较好效果。

【关键词】昆虫标本;实验室建设;标本登记;数字玻片

【中图分类号】G642

【文献标识码】B

昆虫学是高等农业院校植物保护及其相关专业的一门重要的专业基础课。因为在农业生产的各个阶段,农产品均会受到昆虫取食而带来损失。为了提高农业生产的回报,必须防治害虫。而只有当了解昆虫的形态、习性、生态等知識后,才能更加有效地对其进行防治。昆虫学实验是昆虫学教学的重要组成部分,通过实验,才能把昆虫学理论教学中的内容具象化,加强学生的感性认识,令其真正理解教师在课堂上讲授的知识。昆虫学实验的内容,则是以昆虫标本的形态观察、生理解剖和种类鉴定为主。了解昆虫的形态和种类,也是成为植保工作者必须具备的素质。这一切教学活动的开展,都必须以大量品质良好的标本为支撑。可以说,标本的数量和质量,直接决定了高等农业院校昆虫学实验教学水平。本文以云南农业大学昆虫学实验室标本管理为例,对昆虫学教学标本的建设和管理进行了一些改革探索。希望得到同行们的回应和批评建议,促进教学水平的提高。

1 昆虫学教学标本现状和存在的问题

云南农业大学昆虫系标本室所藏标本,是经过数代教职工辛勤耕耘,积累而来。用于教学使用的昆虫标本大致可分为浸渍标本、玻盒标本和玻片标本三种类型。浸渍标本浸于75%的酒精溶液中,供学生直接在解剖镜下观察;玻盒标本是由教师制作好的干标本,封存于玻璃盒中,供学生裸眼观察;玻片标本则主要针对小型昆虫,释放其体液后封存于玻片中,供学生在解剖镜或显微镜下观察。所有的这些标本,都来源于野外采集,人工制作。也有部分来自和其它院校交换所得。这些标本在我校长期的昆虫学实验教学中发挥了巨大的作用。但随着近年来招生规模的扩大,教学要求的提高,教学内容的更新,现有标本已不能满足昆虫学实验教学的需要,主要存在以下几个方面问题。

1.1 标本资源入不敷出

随着招生规模的扩大,需要开设昆虫实验的学生人数逐年增加,标本使用日益频繁,损坏和老化也随之严重,完好的标本越来越少。而只有完整的昆虫标本,才能满足教学要求。残缺标本,例如缺头的蝗虫标本,学生无法观察到头部的触角、复眼、单眼和口器等特征,即为无用标本。随着学生增加,实验教师课时也随之增加,教师用于采集标本和制作标本的时间非常有限,新标本补充的速度早已无法追上标本老化和损坏的速度。长此以往,必然会走到无虫可用的尴尬境地。

1.2 标本内容需要更新

传统植物保护专业教学用昆虫标本主要是传统农业害虫,包括水稻害虫;蔬菜害虫;果树、茶树、花卉害虫;杂粮、仓储害虫;烟草、甘蔗害虫和地下害虫等几大类。现有标本亦是昆虫系教师学生多年在教学实践、科学研究、社会服务过程中收集所得,并非一朝一夕之功。随着时代的进步,一些新专业所需标本,例如森林保护专业需要的森林昆虫标本、植物检疫专业需要的检疫性害虫标本、资源昆虫开发与利用选修课需要的资源昆虫标本等都还有很大缺口,急需补充。

1.3 标本采集不易

昆虫饲养成本十分高昂,除了少数科研工作中人工饲养的昆虫能作为标本补充教学用外,大多数昆虫标本皆来自田野采集。随着城市建设的推进,学校附近的农田越来越少,只能到更远的地方采集标本,这无疑增加了标本采集的成本。同时随着现代农业害虫管理水平的提高,田间害虫往往被控制在较低的种群密度。甚至有很多害虫多年不曾发生。这使得很多标本无法采集到足够的数量或者根本无法采集到。

2 昆虫学实验教学标本建设和管理改革措施

2.1 开展标本登记制度

正如木桶能装多少水取决于最短的一块木板。对昆虫学实验教学制约最大的标本往往是最为稀缺的标本。一次实验课,平均要观看10种以上昆虫标本,如果某种昆虫标本数量过低,无法保证每生一头,该标本就必须轮换使用,不但占用太多课堂时间,还会因为学生观察时间过短而影响教学效果。每次实习归来,学生都会带回很多标本,但都是蝗虫、蟋蟀、稻蝽等常见害虫,这些标本虽然需要,但并不太迫切。捕捉和整理它们却要耗费很多人力和资金。这样带来的结果是,数量多的标本越来越多,数量稀少的标本却仍然没有。例如金针虫,目前仅存10头,三年以来从未入库;苹果棉蚜,五年前40余片,目前只剩一半,一直未得到补充。可见,要解决这一问题,首先需要搞清现有标本的种类和数量。只有这样,才能有的放矢,优先补充紧缺标本。

为此,我们采用了标本登记制度。即利用现代数据库技术,建立标本数据库。详细的登记每一种标本的数量和品质,以及对它们的需求。并对其进行分级,分为以下三级:①极度稀缺。无法满足教学需要,标本数量少于实验室学生容量的标本,无法做到每生一头;②中等稀缺。勉强满足教学需要,标本数量大于等于实验室学生容量的标本,但其数量不超过实验室容量的50%;③际本充足。足够满足教学需要,标本数量超过实验室容量的50%的标本。

通过标本登记和分级,稀缺的昆虫标本一目了然,能够快速集中资源优先解决。例如开展教研活动专门进行针对性采集;委托昆虫公司专门饲养或采集;和其它学校互通有无,进行交换,使其尽快得到补充。而对于中等稀缺和数量充足的标本则可以适当放缓,在采集稀缺标本时顺带收集即可。标本登记系统还是一个动态的系统,每次标本数量的变动,都能及时输入,实时反映出标本库存情况。

在实验教学实践中,有时很难面面俱到,例如水稻二化螟和三化螟浸渍标本仅能通过腹足趾钩进行区别,常有学生放错。标本使用一段时间后,必须重新检查登记,以确保标本的正确性和完整性。对于昆虫教学实验室而言,这个工作一年一次即可。时间安排在本科生教学实习期间,由教师指导学生进行标本维护整理和数据更新。

2.2 充分利用教学实习

教学实习是让学生通过自身直接的接触、验证、巩固和充实课堂所学的理论知识,培养学生的观察、思考、探索、分析并解决问题的各种能力。教学实习是昆虫学教学中非常重要的一个环节,在教学实习中把学生分组,让学生以小组为单位协助教师进行标本登记工作。一个小组负责一种或几种昆虫标本,在实验室教师的指导下完成该标本的正确性检查、数量统计、数据录入、野外采集和新標本制作,不但能提高学生的兴趣,夯实课堂学习的理论知识,还能锻炼其小组协作能力和动手能力。

2.3 调动一切因素采集标本

鼓励在校学生采集标本,除了本专业学生教学实习期间的标本采集外,还通过开设选修课和昆虫兴趣小组的形式普及昆虫知识,激发学生对标本采集制作的兴趣,从而丰富标本的种类和数量。因为有了标本登记制度的分级体系,可根据标本的稀缺程度加权,为学生提供课外学分或平时成绩对其进行激励。即稀缺标本能得到较高的分数,充足的标本则分数较低。除了组织教师开展教研活动外出针对性采集稀缺标本外,还鼓励教师在各自开展的科学研究工作和社会服务工作中采集标本,并根据标本稀缺程度进行加权,给予一定奖励。

2.4 标本数字化

利用现代多媒体技术,即图片、视频、动画等方式,把昆虫标本变成电子文件。这些数字材料的播放可以让学生很好地获取知识,不但丰富了教学手段,也有力地弥补了标本不足的缺陷。

小型昆虫例如蓟马、蚜虫,传统的做法是将其封存在玻片中让学生在显微镜下观看。玻片标本制作不易,需要极强的实验室专业能力,因为标本缺乏,也并不能保证每一片都制作的尽善尽美,往往存在较大的个体差异。这个问题可以通过数字化切片解决。使用专业的玻片扫描仪,把制作较好,特征明显的玻片数字化,不但能节约很多标本采集和制作的时间,在电脑显示器上观看微小昆虫特征也要强于显微镜下观察,还能摆脱课时的限制,学生随时就能看到。

2.5 培养高素质的实验室技术人员

昆虫标本的制作和管理,是一项非常专业的工作。实验室技术人员,除了需要有扎实的专业知识,还需要有熟练的技术和丰富的经验。学校要形成对于实验室技术入员的长效激励机制,在晋升和分配等工作中与实验标本建设和管理相挂钩。并注重传承,培养新人,使实验室建设持续健康发展。

3 结语

实验教学在课堂上是通过观察标本实现的,昆虫学标本的采集、制作、管理和使用,是农业院校必然面对的一个问题,也是需要长期做好的一项工作。通过昆虫标本登记制度结合学生教学实习的标本采集整理,同时引入现代信息技术把部分标本数字化,不但厘清了标本库存,做到心中有数,同时集中主要资源补充稀缺标本,最大程度地满足教学需要,还能让学生做实验室的管理者,在标本采集和维护整理的过程中不断的将理论知识和田间实践相结合,提高实践能力和创新能力,得到全面发展。通过对昆虫学实验标本建设和管理改革探索与实践,学生在实验中的主观能动性大大提高,学习兴趣的提升不但反映在期末成绩的提高上,近年报考农业昆虫与害虫防治硕士点的人数也有较大提升,实验教学改革取得了初步成效。

[参考文献]

[1]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.

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[4]覃连红,黄艳花,陈彩贤,等,昆虫实验教学标本的建设和管理[Jl,实验技术与管理,2009,26 (2):154-155.

[作者简介]咎庆安(1978-),男,河北邯郸人,讲师,博士,研究方向:昆虫生态与害虫防治。

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