热区昆虫学实践教学改革和探讨
2023-01-24张贝贝周世豪王桂花王晶晶
张贝贝 周世豪 王桂花 王晶晶
海南大学林学院 海南儋州 571737
生物多样性为人类提供了丰富多样的生产生活必需品、健康安全的生态环境和独特别致的景观文化,是人类生存发展的重要基础和条件[1]。热带地区尤其是热带雨林是世界生物多样性的分布中心,生物资源极为丰富,仅占陆地面积的7%,却容纳了地球半数以上的生物物种[2],是当今全球生物多样性保护的重点地区。而昆虫作为动物界及生物界中多样性最丰富、数量最多的一个类群,是生态系统中重要组成部分之一,在生态系统功能服务中发挥着重要作用[3],其中包括人们所熟知的昆虫传粉。如热带雨林生态系统中关键植物类群榕属植物,除可为其他生物类群提供食物、栖息环境外,在生态系统恢复更新中也具有重要作用。而此类植物的繁衍却离不开传粉昆虫榕小蜂,且二者在长期的适应进化中相互调节、协同进化[4-5]。此外,一些昆虫如白蚁等作为生态系统中主要的无脊椎动物分解者,在加速物质循环、能量流动,维持生态系统稳定等方面起着非常重要的调节作用[6]。森林资源在社会经济及生态环境发展中具有重要的作用,然而随着世界贸易全球化及国家“一带一路”与自由贸易区的实施,林业有害生物入侵风险也不断增加,尤其是昆虫对林业具有更大的危害性,严重影响了我国林业发展及生态安全[7-8]。随着林业行业科技的不断发展,林业单位对相关毕业生的需求也越来越全面化,除了要求他们具备系统的昆虫学理论知识,更注重他们认识、防治昆虫及解决实际问题的实践能力。如何培养综合素质高、实践能力强的林业毕业生是高等林业院校面临的重大问题和挑战。
实践教学是高等院校教学的重要组成部分,是理论联系实际,锻炼和培养学生动手实践能力和创新意识的重要环节,对全面提高学生综合素质具有不可替代的作用[9]。海南省作为我国唯一的热带省份,森林覆盖面积约3296.44万亩,昆虫资源极其丰富。近年来,随着国家生态文明建设战略的实施和深化,海南全面树立践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,高度重视生物多样性保护及生态环境保护,积极推进生态文明建设。而高等院校作为林业毕业生的主要输出者,需充分结合海南热带地区特点,针对昆虫学实践教学改革提出方法和措施,以期为海南林业培养全面型实践性保护人才。
1 昆虫学实践教学现状
昆虫学是农林专业实践性及应用性较强的课程,而昆虫学实践又是对理论课程的补充,对学生巩固理论所学重、难点及激发学习兴趣具有重要意义,是昆虫学教学中必不可少的重要环节。随着海南生态文明建设的推进及昆虫在陆地生态系统中突显的地位,昆虫学实践教学变得尤为重要。然而传统的实践教学模式及教学中存在的一些问题,使当代大学生的主体地位不够突出,不能充分调动学习兴趣和实际动手操作的积极性。
传统的专业课实践教学模式多是授课教师主讲,学生按部就班完成教师布置任务,整体参与积极性不高,缺少创新意识[10]。关于昆虫学实验环节内容多是由肉眼或在体视显微镜下观察虫体形态结构来巩固理论所学知识,进而进行鉴定、防治。该种情况下学生多是按照教师的讲解要求观察完成实验步骤及作业,较少主动思考,理论联系实际。昆虫学实习环节内容则多是标本的采集、制作、分类鉴定,这些虽能让学生直接接触、观察和了解昆虫的形态结构、生物学特性以及与寄主植物、环境的关系,但由于时间短及受重理论、轻实践的教学模式影响,学生思想重视不够。学生实践能力不强,主动发现、分析和解决问题的能力欠缺,进而影响学生创新能力的培养。
基于实践教学时间的连续性要求,多数高校通常会将实习实践类课程安排在学期期末进行。对于昆虫学实习,如果安排在单学期期末进行,天气条件及昆虫的隐藏越冬习性等会成为直接影响实习效果的因素。此外,由于实践经费、学生安全等各类问题的限制,往往大部分学校会将实践教学内容框定在学校及周边范围内完成。而昆虫在人口密集、干扰较大的生态环境中多样性受害较为严重,将会导致实习观察获取的数据出现偏差,无法代表自然界实际情况,尤其是林学方向,实习地点不满足林学的范畴达不到实践教学的最终目的。昆虫学实践教学考核多是通过实习论文和实验报告的方式进行考核,而多数学生往往对此类考核方式不太重视,对实践过程中遇到的所学知识不能真正得到有效的巩固与加强。此外,教师往往在实践教学考核环节的评价及管理不够科学,考核指标单一或不明确,仅靠实验报告或实习报告来判定成绩不够全面。
2 昆虫学实践教学改革
2.1 适当调整实践教学时间,提高实践教学效果
昆虫在长期的进化过程中逐步形成适应外界环境的生物学习性,而选择实践教学时间应结合昆虫的发生期,如选择昆虫种类资源较多的时间段。在热带地区,温、湿度等外界因子对昆虫的发生具有较大影响,昆虫发生期早于亚热带和温带地区。如海南地区,2月份开始昆虫陆续完成越冬进入发生期,4、5月份至高发期。结合以上特点,将基础昆虫学课程实践教学时间调整至第4学期第5周开始(应用昆虫学课程第5或6学期第5周),且实验与实习同步进行。其中将实习拆分为自主实习和集中实习两部分,自主实习穿插于实验授课时间段之中。昆虫学作为农林众多专业主要的动物学课程之一,容易引起学生的听课兴趣,此时适当引导和安排学生自主实习,来获取不同时间节点的昆虫标本数据,从而提高和增强学生的学习效率和综合素质。昆虫标本的种类数量和质量直接决定了高等农林业院校昆虫学实验环节教学水平,只有完整的昆虫标本才能满足教学要求。但标本随着时间及使用频率的增加,损坏和老化情况也会随之出现、加重,导致完好的标本越来越少,合理利用实习实践教学环节可有效积累实验标本,同时将校内自主实习的标本带入实验课堂可及时巩固、加深课堂上学到的理论知识,增强学生自身的参与感和积极性。
2.2 选择适合的实践基地,理论与实际相结合
选择适合的实践地点对提升实践教学效果非常关键。选择实践地点之前应做好全面的实地调查,尽量选取生态环境较好、人为干扰较少的地方。大多数高校为培养专业实践性人才建有不同规模的教学和实习基地,或与相关科研单位、企事业单位联合合作共建校外实践基地。针对以上情况应充分利用实践基地,将实践教学与生产实际密切结合,尤其是林学方向,如涉及经济林的昆虫学实践课将实践内容与经济林植物生产过程中易受虫害影响的关键环节紧密联系起来。让学生能够真正地深入实际,到苗圃、实验站、林场及企业中进行实践、参观学习,将课堂所学与生产实践相结合,了解实际,思考解决问题。以此来真正激发学生的学习热情和兴趣,有助于学生实事求是,理解课堂所学知识,增强专业自信心、使命感和责任感。
2.3 优化实践教学内容,增加教学手段
2.3.1 结合实际优化实践课程内容
传统昆虫学实践教学体系中多是“上课讲虫,实验看虫,实习采虫”的授课模式,使大学生的主体地位不够突出,学习兴趣和实际动手操作的积极性不能充分调动。实践教学内容应结合专业方向及实地条件进行调整,实验环节教学内容除了观察昆虫外部形态结构及辨别农林生产关系密切的目、科类群外,应增加和注重昆虫内部结构解剖,既可以锻炼学生的动手能力,又能更直观地展示具体结构构造,对学生理解、掌握结构和功能之间的关系起关键作用。实习环节教学内容不要局限于昆虫标本采集、制作与鉴定,要根据专业结合当地实际情况增加关于昆虫个体发育、不同类型昆虫调查监测以及害虫防治等内容,如针对林学专业开展林业害虫发育变化和虫态观察、监测调查及防治措施。结合时间合理安排实习内容,如前期自主实习可进行昆虫标本采集、制作及个体发育观察,后期则前往实践基地集中实习,展开不同类型害虫的调查、监测及防治等。
2.3.2 适当增加实践教学手段,提高和增强学生的主动性
实践教学中教师讲授为主,学生被动接受知识、按步操作的教学方式往往会降低学生的学习兴趣及积极性,严重影响学生的自主思考及创新。实验环节教学过程中应适当增加讨论式互动及显微互动系统教学可视化技术手段来提高学生的注意力[11],引发他们的兴趣。同时通过适当播放一些生动有趣的教学视频来提高学生的兴趣,并结合标本实物观察加深学生的认识和理解。此外,实践教学过程中可适当增加利用手机拍摄记录昆虫的教学方式[12]。智能手机强大的拍照功能及便携性,可以随时随地记录昆虫,尤其是昆虫的行为变化等。该方式不仅优化实验教学传统的室内描述性记录形式,革新昆虫观察记录方法,同时还可以将学生的自主实习融于日常生活,通过自主观察和结果描述提高他们学习的主动性。
2.4 优化实践考核方式,增加多项考核指标
昆虫学实践教学考核方式较为单一,主要以实验报告或实习论文进行考核,最终成绩由报告或论文成绩(占比70%)加考勤、课堂表现等平时成绩(占比30%)综合得来,而平时成绩仅依据考勤和课堂表现等,评价标准随意性较大。该种考核评价方式不能全面评价学生的学习过程,也不能有效考核学生的独立思考和创新能力,亟须进行优化与完善。实践考核过程中教师要侧重学生的学习过程,增加操作能力、课堂互动、实习态度、解决问题能力等考核指标,调整成绩比重,加大平时的考核力度,实行以个人替代小组提交制作标本和鉴定结果。实验环节授课结束后进行简单测验,计入考核成绩的一部分,提交自主实习手机记录的图片数据及汇报总结,根据记录规范程度、鉴定正误度及讲解熟练掌握度批改打分,分别作为考核成绩的一部分。最后,授课教师对实习环节进行整体评价,对学生积极参与及表现出的优良品质予以肯定,并鼓励引导学生热爱昆虫学研究,提升专业素养。
2.5 加强实践教学师资队伍建设,丰富专业背景
年轻教师尤其是刚参加工作的教师,相对来讲缺乏教学技能与实践经验,需加强教师师资队伍建设,如对刚走上讲台的年轻教师进行教师职业技能培训,加强同领域的国内外交流,丰富专业背景,积极地将最新研究成果、知识融入教学中,培养具备健全实践教学理念和较强实践能力的创新型教师队伍。此外,还应注重扩展和丰富教师昆虫学科各方向及植物学、生态学方面的知识,构建有丰富实践经验、更为全面的指导教师队伍,从而加强对学生的指导力度。
结语
在当前“新农科”建设背景下,培养创新实践型人才成为高等农林院校的教育核心,而实践教学起着不可替代的作用。为了提高学生运用昆虫专业知识发现和解决问题的能力,对昆虫学实践教学进行实践时间调整,教学内容优化及考核方式多元化,并深入实地理论联系实际,加强实践教学师资队伍建设等一系列改革措施。同时,在新型教学模式的实践过程中,教师还需要进一步探索、发现、解决问题,不断完善已有的教学模式,提高教育教学质量。