昆虫学教学实习质量提升方案探索
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摘 要:以东北农业大学植物保护专业昆虫学教学实习为例,针对不足,依据实践教学管理体系,从主客观两个方面调动师生积极性,加大实习经费的投入力度与合理高效利用方法,对拓宽实习基地建设渠道等多方面进行了深入的试验和探索,对原有的昆虫学教学实习内容和形式进行了改进,旨在进一步提升本科生教学实习质量。
关键词:昆虫学;教学实习;改进;质量
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2019)08-0039-04
实践教学环节是高校人才培养的重要组成部分,是教学过程中理论联系实际、拓宽学生知识视野的重要手段,也是培养学生创新思维和提高分析、解决问题能力的有效途径[1]。教学实习是实践教学中的一个重要环节,是学生对理论知识掌握程度的检验和实践的一个重要途径,也是锻炼学生操作技能的主要方式。充分运用好教学实习这个机会,将理论知识系统化并与实践有机结合,对学生的实践能力的提升和专业操作技能的运用也是一个难得的契机和平台。
植物保护专业的昆虫学教学实习,是植物保护专业本科生教学环节的一个重要组成部分,是巩固和运用所学的基础理论、专业知识和基本技能的有效途径,更是学生创造创新能力培养的一个平台[2]。在植物保护专业课程体系中,昆虫学教学实习既是对普通昆虫学、昆虫分类学理论知识的验证,也是昆虫形态学、解剖学和分类学等专业基础课程理论知识的补充,更是农业昆虫学、昆虫预测预报学等专业课程理论教学内容的基础。昆虫学教学实习安排在第四学期,时间为两个教学周。大纲内容的基本要求是,学生通過进行田间和野外环境中昆虫的采集和调查,回来后进行整理、制作、鉴定昆虫标本等昆虫学研究基本技能训练,了解昆虫标本采集的基本方法和技巧,学会采集工具的制作和使用,熟练掌握昆虫标本整理制作和鉴定的方法。加深学生对理论课内容的理解和运用,培养学生开展农业害虫调查和防治工作的能力[3]。
通过东北农业大学植物保护专业昆虫学教研室多年的实践和探索,我们分析了昆虫学教学实习环节和结构中存在的几个问题,总结积累了以往的经验,找出了相应的解决方案,进行了改进和调整,取得了一定的成效,提升了学生实践能力和创新能力。
一、过去存在的问题
(一)主观问题
前些年院系两级单位对教学实习重视程度不足,一般情况下学生只要参加实习过程,就能获得相应学分,对学生教学实习的考核没有严格的量化标准,评价学生实习缺少客观性的评价指标和标准,学生也缺乏对教学实习的认知和积极性。同时,学校和学院对带队的实习教师也没有相应的激励机制,过去多数由年轻的助教和讲师作为带队教师,工作量大任务多,经验又不足且得不到院系支持,设计实习步履维艰,得不到应有的重视和认可,长此以往,教师的积极性缺乏,无法主动投入精力到教学实习的规划和设计中来。结果导致教师和学生的积极性严重缺失,主观能动性没有充分调动出来,教学实习往往只是走马观花,没能获得教学实习对学生实践能力和创新能力培养的预期效果。
(二)客观问题
对教学实习资金投入不足。近十年来,每年农学院植保专业学生数在不断增加,由原来的一个班级,逐年增加到现在的五个班级,实习耗材和实习差旅费用都在逐年递增,伴随着消费成本价格逐年上涨,实习经费没有按照同等级别上调,导致实习经费紧张情况无法缓解。由于经费和精力投入不足,教学实习基地固定单一,多年来都是一次性地在相同季节去同一基地进行相同内容的实习,采集到的昆虫种类单一,受地域性限制,不能让学生接触到更多数量和种类的昆虫,从时间安排上和地域结构上都不足以让学生充分了解昆虫的多样性分布情况,对实习内容的要求也远远不能达到。同时,由于经费有限,教研室和实验中心资料库中学生用来鉴定和查找昆虫标本特征的相关参考资料也不够完善和充足。
二、解决方案和实际案例
为贯彻落实教育部等部门《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》(教思政〔2012〕1号),近几年来,东北农业大学农学院正在进行本科教学质量保障体系构建,从实践教学体系的管理入手,主客观两个方面调动师生的积极性;加强筹措校、院、系三级资金投入,加大实习经费的投入力度,合理高效地利用;拓宽实习基地建设渠道并进行了深入的试验和探索。在昆虫学教学实习中首先得到运用和实践,对原有的昆虫学教学实习内容和结构进行了改进和完善。
(一)从实践教学体系的管理上入手
1.加强教师队伍对教学实习的重视程度。农学院建立了良好的实习教师鼓励机制,按照教研室实际情况,要求所有教师,从讲师到教授全部参加到教学实习中来,教师在实习工作中要求有相应的工作量,并结合年终的业绩考评,加大教学实习所占比重,提高了教师的参与积极性。并提倡教师携带相关课题进入教学实习,在课题进行中带学生一起边实习边进行课题研究任务,不仅起到教师带队的作用,也利用实习的机会,组织学生一起进行相关课题的研究和调查,更锻炼了学生的科研实践能力。同时,农学院有针对性地在近两年引进昆虫分类学方向的高级人才,对以往昆虫分类学人力资源严重不足的情况进行校正,也安排专门的时间由引进的高级人才对学科专业教师进行分类知识和标本制作等实习中用到的新技巧进行培训,也让所有专业教师不出校门就学到了新知识,这样不仅壮大了昆虫学教学实习专业技能的指导队伍,又在共同学习期间,通过全体学科教师一起交流探讨,提出提高教学实习质量的经验和想法并将它们运用到以后的实习过程中去。
2.加强对学生的引导和激励。首先加强对学生实习前的动员工作,任课教师在进入普通昆虫学和昆虫分类学课程的过程中,就对学生有意识地进行教学实习的疏导,让他们对实习产生兴趣和向往。倡议学生成立昆虫协会,组成各种兴趣小组和小分队等,对他们进行的兴趣活动和试验经专业教师指导和考核,计入他们的综合评定成绩,通过这种措施鼓励学生积极步入实习前奏。给入队的学生定期布置相应的昆虫采集和鉴定的任务,不仅充实了学生的业余生活,同时也利用这些机会调动了学生对专业知识进行探索的兴趣和爱好,在进行试验和参加各个活动小组中也能增强学生的动手能力和创新能力。在实习之前的动员过程中,也可以鼓励部分学生结合毕业设计选题和大学生创新项目进行引导工作。 案例——教学实习与毕业选题一体化,拓展了学生毕业实习选题的内容
整个实习过程,包括前期准备和后期标本整理。在内容安排上,带队教师将昆虫学野外实习与理论知识联系起来,注重引导学生将昆虫学与其他学科有机融合,并鼓励学生完成规定的选题或自行设计实验方案,学生也可以根据实习过程中的发现和兴趣设计毕业实习选题,既加深对基础理论的理解,又培养大学生的实践操作技能和学生独立设计实验的能力。比如,结合采集过程中的数据,进行某种或者几种地下害虫越冬后的种群动态调查;对某种发生量较大或危害较大的害虫进行发生规律探查;昆虫标本的电子档案建立(不同虫态、虫龄的图片采集);结合电子图谱对标本室原有库存昆虫进行分类和鉴定;结合采集到的直翅目昆虫的鸣声数据,对其发声特点进行深入研究等题目。
3.规范实习考核标准。学院制定教学实习考核的量化标准和要求,对实习大纲内容进行了必要的补充。按照新的昆虫学实习大纲要求,以往评价只注重实习过程中一个指标表现,现在将实习考核分成三部分:实习前的准备、实习过程中的表现、实习完成时提交的成果。每个部分又细化为优秀、良好、合格、不合格四个等级。最后将三个部分按照比例核算为最终实习成绩。实习前准备部分,包括是否参加过相关兴趣小组、是否参加过与实习内容相关的活动,活动结果和结论是否有图片和实物记载等;实习过程中表现部分,包括参加实习的纪律、主动性、解决问题的能力、协同工作能力、理论知识运用能力、动手能力等表现;实习完成提交成果部分,包括报告撰写、提问考试、标本鉴定、制作数量和质量等,以及整个过程中是否有创新能力的表现也作为评定的指标之一。
案例——对实习要求的提高,标本制作和鉴定系统化
以往昆虫学实习采集回来的昆虫,要求學生掌握基本的标本制作方法后,每人对自己采集到的昆虫进行针插处理,少数大型个体进行整姿处理,只进行基本技能的了解,对微小个体的整姿、鉴定等细节没有细化的要求。作为实验课程的实验材料,很少能进行分类和鉴定。按照新实习大纲增加了实习内容以后,对标本的采集和制作整理标准都做了相应的调整和提高。要求学生对所采昆虫进行针插、整姿、鉴定、上标签、图片采集、归类入库等一系列处理过程[4-5]。通过对标本制作要求的提高,实验室收藏起来的标本不仅可以作为本科生实验课材料,同时更具有昆虫分类学领域的科研价值。
两年内昆虫学教学实习,通过200多名本专业学生的采集、整理和制作,共收入标本室昆虫标本约万余头,其中包括已鉴定昆虫标本281种,隶属于13目99科。其中,鳞翅目28科,鞘翅目18科,半翅目18科,双翅目10科,膜翅目7科,直翅目5科,脉翅目4科,蜻蜓目3科,毛翅目2科,革翅目、螳螂目、长翅目、广翅目各1科。
4.合理调整时间,结合昆虫发生的规律,分段安排野外实习。由于昆虫种类多,分布广,并且生活习性、生态分布、生活史等生物学特性各不相同,千差万别。前些年,我们昆虫学实习课程都安排在学期末,一般时间都只是在7月中旬,这个季节是东北三省昆虫活动相对集中的时间,所以安排在这个时间进行集中的昆虫学实习。但完全集中在单一时间段进行野外采集实习,昆虫的发生种类和数量以及对不同龄期的昆虫采集会有一定程度的局限性,缺乏实习内容的广度和深度。
近两年来为了能采集和观察到更多的昆虫种类,让学生了解更多的昆虫学知识和采集条件,实习一般分2—3次进行。第一个阶段安排在春耕季节,大约是在5月中旬,在春耕时节,结合农事作业和农田害虫的发生规律,我们带领学生在不同的上茬作物田间采集多种越冬的地下害虫,包括越冬态的棕色鳃金龟、阔胫绒鳃金龟、东方蝼蛄、细胸金针虫、宽背金针虫、沟金针虫、兴安金针虫、褐纹金针虫等,这些也都是哈尔滨地区危害农田比较大的害虫种类。通过增加这个时间段的实习过程,学生更直接地了解各种地下害虫的栖息环境、危害习性、活动规律、分布特点,同时也加深了对地下害虫防治的经验积累和技能的把握。对蛰伏期刚刚苏醒的昆虫种类和习性都有了深入的了解,补充了以往盛夏实习阶段学习不到的昆虫专业知识和采集技能。
另外,在夏初,一般是6月上旬进行,这个阶段带学生去野外,探查不同季节、不同气温条件下昆虫的活动规律,了解很多昆虫春型和夏型的特征区别。很多鳞翅目有春型和夏型两种,比如大红蛱蝶、尖勾粉蝶、绿带翠凤蝶。以往7月中旬盛夏季节的野外实习,只能看到一种类型。初夏季节出行,让学生更增加了对昆虫的多样性的了解和认知。同时还能采集到一些羽化比较早的鳞翅目种类,比如冰清绢蝶、箩纹蛾、银杏大蚕蛾、丝带凤蝶等。不仅让学生采集和了解到了以往采集时间没能出现的昆虫种类,同时也增加了实验室和标本室的昆虫种类和数量。
(二)加强校、院、系三级资金投入
1.学校加大实习资金的支持力度,大型设备到位。农学院教学院长多次同学校教务处沟通,申请学校加大对农科专业实习经费的投入力度,学校也进行了多次调研和走访,派教务处专人随同昆虫学教学实习进入基地进行全程体验,实际感受资金短缺所带来的困扰,近两年根据实际情况加大了实习资金的投入力度。从学校教学立项资金中申请设备采购资金来购置新型太阳能诱虫灯,安放在农场试验田,教师组织学生分组对灯下诱集的昆虫进行收集、整理和鉴定,不仅提高了昆虫采集的种类和数量,更有利于结合课题做进一步的研究。
2.学院资金投入力度加大,完善了采集工具和鉴定资料。以往昆虫学实习多是单一的田间野外采集,返回实验室做标本制作和整理,采集的工具仅限于常规的基本用具。目前院里由于增加了非全幅单反相机、数码录音笔、ipad等设备,实习大纲里也增设了相关实习操作内容。野外采集时学生分组带着相机,ipad在采集昆虫的同时进行生态图像的采集,拍摄到昆虫的生境、寄主植物、生存状态等,以便返回后对昆虫的发生规律、生活习性等生物学知识进行梳理和把握。同时携带手持数码GPS定位仪,对昆虫发生地的经、纬度,海拔等数据进行实时记录,对昆虫的发生地进行精准定位,采集数据资料,返回后对于昆虫分布区系、生活环境等进行分析比对,不仅了解了昆虫的生境,同时对后续展开科学研究有很大的帮助。数码录音笔高效地完成了在野外自然条件下昆虫鸣声的收录,返回实验室后对所采集录制的昆虫与鸣声进行鸣声节律图像等后续分析[6],既能增强学生对昆虫学研究的兴趣,同时也为教师做教学课件素材和研究数据提供便利。 近两年学院逐年增加教学实习投入,购买了《中国动物志—昆虫纲》《中国蝶类志》《中国北方农业害虫原色图鉴》《辽宁甲虫原色图鉴》等百余册昆虫标本鉴定所需的文字和图片资料,可以在采集过程中边采集边查阅图谱进行鉴定,不仅让学生在田间野外直接了解所见昆虫的动态,同时对照图谱进行鉴定,大大增加了对昆虫分类学系统知识的掌握和运用。另外,实验室购买了一些昆虫分类的电子书,大大丰富了昆虫种类鉴别的广度,在野外没能查到的昆虫种类,返回实验室时还可以利用电子图库进一步梳理和甄别。不仅很大程度上解决了实习过程中的鉴定问题,同时也提高了学生对昆虫学实习和昆虫研究的兴趣,开阔了对昆虫界认识的视野。
3.鼓励植保系教师的横向课题与教学实习并轨。农学院根据自身科研和教学特点,积极鼓励教师参加到教学实习队伍中来,把很多横向课题的经费和任务带入到实习中来,将学生教学实习和教师横向科研项目内容有机地结合起来,在实习过程中完成项目的一部分内容。这样既指导了学生进行专业实习,也取得了项目需要的成果,同时为教学实习提供了资金补充,互利互惠,一举多得。
案例——结合横向课题,建立了昆虫库电子档案
为了更好地为教学和科研服务,农学院教学质量标准纲要对标本室建设也提出了要求。结合黑龙江省检验检疫局横向合作课题《有害生物信息检索平台技术构建》,用课题经费购进显微摄像系统等昆虫动、静态图片采集设备,对采集到的所有昆虫种类进行拍照处理,合成清晰图片,并对其进行鉴定和整理制作。将处理好的圖片录入昆虫电子信息库,给标本建立了电子档案。目前已经由专业教师和软件设计工程师协同两个年级的数名本科生一起,结合教学实习过程,历时近两年的时间对已有库存昆虫标本进行了图片采集、文字信息的录入和整理,获得了大量数字化的数据资料。接下来还会继续对昆虫标本信息库进行填充和完善,填补昆虫标本数字化的空白。昆虫标本电子档案建成后不仅能方便标本数据的查阅,也会大大提高昆虫标本资料的利用率。
(三)拓宽实习渠道
实习基地一般都是由教师在实习之前多次进行实地踏查,了解昆虫发生情况和动态,再具体安排时间,既需要时间又浪费财力,而且教师的时间也很受限。一般想更换一个实习地点,既要考虑昆虫发生的数量和种类的多少,又要考虑要学生集体出行的食宿、安全等方面的问题,几天的时间都用在踏查实习地点,往往也可能由于某一方面的因素无功而返。目前由学院牵头,结合学校的校友联谊会和校企联合项目,充分发挥校友的辐射功能,为昆虫学教学实习基地的选定提供了便捷的渠道。
1.学院历届毕业生中的一部分人都在生产第一线
工作,他们接触农业实践的机会多,接触面广,对农业害虫的发生以及工作环境周边的昆虫动态都有比较清晰的了解,学院和系里领导结合不同地区的毕业生的工作状况,通过密切联络,每年多次为我们提供相关的农业动态信息,他们提供的信息数据准确,资源详尽,让我们不出校门就能把握第一手实习准备资料。不同的毕业生的数据信息,来自不同的工作区域,让我们实习基地的数量陡然大增。
2.求助跟学院有合作关系的企业或是农场的联络
员在不同地域进行布点,提前普查,定期反馈给学院信息,帮助我们牢牢掌控害虫发生动态。同时企业对地方的各种情况都比较了解,有的企业还能为我们提供学生实习的食宿条件,或者能帮助我们事先联系好食宿的场所,为我们带队实习解决了很大的后顾之忧,既解决了以往实习基地固定单一的困扰,拓宽了实习的地域性,又一定程度上节省了实习经费的开支。
三、取得的成效
经过几年的探索和实践,东北农业大学植物保护专业在昆虫学教学实习这一实践环节中不仅培养了应用型人才,也让学生在这个实习过程中得到了全方位的锻炼,教学实习与课题相结合,教师指导与自学相结合,更符合当下的创新型人才培养目标,不仅让他们具备了更强的实践能力,同时增强了他们的设计试验、分析结果的能力。在实习过程中不仅培养了学生对昆虫学研究领域浓厚的科研兴趣,更好地将昆虫学理论与实践有机结合在一起,也锻炼了学生在实习过程中的团队合作精神和意识,更培养了他们的创新意识和科研能力。
总之,昆虫学教学实习从教学实习体系管理改革入手、多方面加大实习资金投入、多渠道构建教学实习基地等几个方面进行的改革尝试,收到了良好的实践效果,也为我们进行农科专业的其他野外教学实习提供了借鉴和参考。
参考文献:
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[4]郑雅楠,孙守慧,祁金玉,等.《森林昆虫学》课程实习改革的探索[J].中国科技信息,2012, (1).
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[6]曲业宽,王文慧,王寅亮.长白山地区3种跃度蝗鸣声结构的比较研究[J].安徽农学通报,2014,(17).
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