“森林昆蟲學”開放式實驗教學模式的構建

劉興平 李 冬 張林平

（江西農業大學園林與藝術學院，南昌 330045）

目前，眾多高校在實驗教學的改革中陸續提出實施開放式實驗教學的模式。在各專業領域的教學實踐中表明，這種新型的教學模式，對于提高學生的實踐動手能力和創新能力，激發學生學習的積極性和主動性，提高實驗教學質量等方面具有重要的意義［1－2］。“森林昆蟲學”是我國高等農林院校林學本科專業的主干課程之一，是一門實踐性非常強的課程。“森林昆蟲學”課程完整的教學活動包括課堂教學、實驗教學及實踐教學3個環節。作為教學活動中不可或缺的實驗教學環節，由于受到整體教學課時的大幅刪減，其教學內容和教學時數如何調整、如何在有限的課時內完成繁多的教學內容而不影響教學質量的提高，這些問題是當前本課程實驗教學中遇到的新課題，也是教學改革研究的重點［3］。筆者以“森林昆蟲學”實驗教學為例，指出了該課程傳統實驗教學中存在的問題，并結合國內其他高校的實驗教學改革的經驗，對該課程的開放式實驗教學進行了構建和設計，以期為該課程的實驗教學改革提供思路。

一、傳統實驗教學存在的問題

實驗課是幫助學生理解和鞏固“森林昆蟲學”教學內容不可替代的環節，是從理性認識到感性認識的過程，對課堂知識的消化、吸收和應用起著非常重要的作用。然而，“森林昆蟲學”課程在傳統的實驗教學模式中存在以下5個方面的問題［4－5］，這些問題影響了本課程的實驗教學的質量，因此，對于本課程實驗教學的改革勢在必行。

（一）教學主體倒置

傳統的實驗教學活動中，教師是整個實驗教學中的主體，從實驗材料和實驗儀器的準備到實驗步驟的操作示范，再到實驗結束后實驗室的整理，均由教師完成，而學生則始終處于被動接受知識的位置，屬于“填鴨”式教學。

（二）教學方法單一

實驗前，教師利用掛圖或昆蟲標本進行詳細的講解和操作示范，學生在實驗中不需要主動思考和創新，只需按實驗教材中規定的步驟進行觀察，最后“依葫蘆畫瓢”完成實驗報告，學生很少創造性地改變實驗步驟或對實驗條件進行多種嘗試。

（三）實驗項目簡單

傳統實驗教材的編排基本屬于驗證性實驗，根據現有教學計劃，本課程共分10個實驗：實驗1～4為昆蟲觸角、口器、足、翅等外部形態的觀察，實驗5為昆蟲的變態及幼蟲和蛹的形態觀察，實驗6～10為常見森林昆蟲的形態識別。這些實驗項目在內容設置上注重昆蟲形態學觀察，且與課堂理論教學有很大的重復性，忽略了培養學生解決實際問題的能力。因此，實驗本身缺乏足夠的吸引力和挑戰性，甚至有些學生照搬照抄，2節課的實驗可能1節課就完成了。

（四）實驗時間固定

傳統的實驗教學必需完全按照教學日歷在固定時間固定地點完成，因而容易導致上課時間有些實驗儀器和設備不夠用，而其他時間實驗室又呈閑置狀態，即使有學生想做實驗，由于沒有實驗學時和實驗指導教師也不能如愿，這樣一來，降低了學生進行實踐活動的積極性。另外，以往的實驗教學受理論課教學進度的制約和實驗教學課時數的限制，各實驗項目采取間斷式開設，相隔時間較長，從而淡化了各實驗項目之間的內在聯系。

（五）考核體系缺乏規范

傳統實驗教學的考核方式只包括實驗報告和考勤登記2部分，而對于實驗過程中實際操作能力、分析問題和解決問題的能力不予考慮，這種只注重結果的考核方式容易使學生產生上實驗課的目的只是為了完成實驗報告，甚至產生抄襲實驗報告的現象。因此這種考核體系削弱了學生上實驗課的積極性，不能達到實驗教學應有的目的。

二、開放式實驗教學模式的構建

實驗教學的目的是培養學生對知識的深入理解，綜合掌握相關知識內容，鍛煉學生的實驗操作能力、分析問題和解決問題的能力。目前，眾多高校對理科類專業提出了開放式實驗教學的理念，這種教學模式是根據人才培養目標，以學生能力培養為主線，精心構建實驗教學體系，優選實驗教學內容，實施以學生自主實驗和獨立操作為主、教師指導為輔的教學模式。這種教學模式對于培養學生創新思維和創新意識，進一步提高教學質量具有積極的作用。基于“森林昆蟲學”課程傳統實驗教學模式存在一定的弊端，筆者參考國內其他生物類課程實驗教學的經驗［3－10］，結合實際情況，從實驗教學體系、教學內容、教學方法、教學手段和考核標準等多方面對本課程的開放式實驗教學進行構建和設計，做到以學生為本，在時間、空間、內容和形式等方面向學生全部開放。

（一）實驗教學體系的全面改革

在實驗課時數縮減的前提下，實施“森林昆蟲學”課程實驗教學改革的首要任務就是制定新的實驗教學大綱，把原有實驗項目進行合理的整合、提煉和更新。將整個實驗體系劃分成基礎實驗、綜合實驗和創新性實驗3個層次。其中，基礎性和綜合性實驗項目劃分為必做實驗，而創新性實驗劃分為選做實驗。將原有的實驗教材中昆蟲的外部形態和昆蟲的生物學特性觀察的實驗，整合為基礎實驗項目；將原有森林昆蟲分類學的知識，設置為綜合性實驗項目。另外，還根據當前昆蟲學各個領域如分類學、生態學、行為學、生理學、毒理學等方面的最新研究成果，來設計創新性實驗項目，或引入教師的科研項目作為創新性實驗。通過完善多層次實驗內容和形式，明確各個實驗教學環節的目的，形成有機的實驗教學體系，使學生既學會了基礎理論知識，又深入了解了學科的前沿理論和技術，達到提高學生的動手能力和創新精神的目的。

（二）實驗室和實驗設備的開放

實施開放式實驗教學的重點則是實行實驗室和實驗設備的開放［6－7］。為了保證創新人才的培養，應提高實驗室和實驗設備的使用效率。除基礎性實驗在固定時間內完成外，其他2類實驗采取預約登記制度，實行分組實驗。學生可根據每組的具體情況進行預約，選擇合適的時間進入實驗室，實驗室管理教師可以根據學生預約的情況進行實驗安排和實驗設備的準備。這樣可以使學生的空閑時間和實驗室設備的空閑時間更加容易匹配，同時實驗室在時間和空間上給學生提供較大的選擇性，也可激發學生學習的積極性和主動性。為保證實驗室的長期開放，還必須建立嚴格的實驗設備管理制度，定期對實驗室的設備進行維護，以保證后期實驗設備的正常使用。

（三）實驗項目的開放

實施開放性實驗教學的核心是將所有實驗項目實施開放。在開放了實驗室和實驗設備的基礎上，所有實驗項目均由學生自主完成，以提高學生做實驗的積極性。形態學觀察等基礎性實驗，由輔助教師提前做好實驗材料、實驗設備的準備工作，學生在規定的時間內分組完成觀察。對于昆蟲的變態行為及其個體發育的實驗，可以通過建立昆蟲飼養興趣小組的方式進行，通過飼養各種森林昆蟲種類進行發育或生活史觀察，這樣既增加了學生對昆蟲生境的了解，又豐富了活體教學標本的數量，同時激發了學生學習昆蟲的興趣，取得一舉三得的效果。綜合性實驗可以結合野外教學活動、教學實習，鼓勵學生用課余時間將采回的標本進行形態學和分類學鑒定。創新性實驗可以通過吸收學生參與不同形式的科技競賽、教師的科研項目和畢業論文實習等活動進行，從而激發學生的學習熱情。除基礎性實驗外，其他實驗項目實行自主選擇內容。實驗項目的開放更有利于學生在分析和解決問題中形成創新的意識，提高創新能力。

（四）教學方法的開放

實施開放性實驗教學的關鍵是在教學方法上的開放。在基礎性實驗中教師只充當現場指導者的角色，協助學生完成實驗。綜合性實驗由教師指導野外昆蟲采集的方法和注意事項等，學生在野外自行采集標本，在室內完成標本的鑒定工作。創新性實驗實行導師負責制，在導師的指導下讓學生自主選擇和設計實驗內容，選擇實驗時間并參與實驗材料的準備，記錄實驗過程，統計實驗結果，分析實驗現象和實驗結果，撰寫論文或研究報告。在教學指導中，教師主要從實驗研究和解決問題的思路、方法和知識等方面給予學生指導，同時注意激發學生的學習興趣和學習動機。在具體方法上應與學生共同探討問題所在，尋求解決的思路和方法，讓學生時刻感受到教師在身后的有力支持，增強學習的信心和決心，促進實驗教學質量的提高。

（五）實驗教學評價體系的開放

學生實驗成績的評定應能真實反映學生的實驗水平和實驗素養。學生實驗能力的評價不再只限于實驗結果，為了培養學生實際操作能力、分析問題和解決問題的能力，實驗過程將顯得更為重要。因此，在實驗中獨立分析問題、尋找解決問題的途徑等能力表現，都可以納入實驗效果的評價［8］。在實驗教學的評價上應改變過去僅由實驗報告和考勤來評定成績的做法，而應實行“過程與結果并重”的評定方法。即將每一個實驗賦予不同分值，基礎性實驗和綜合性實驗項目確定為基礎分，總成績為70分，其中基礎性實驗40分，綜合性實驗為30分；創新性實驗項目確定為附加分，總成績為20分；實驗課考勤為10分。每一個實驗根據學生完成實驗情況給予一定分值。學期末根據每位學生實驗情況確定成績等級，成績優秀者可以不參加實驗考試，成績不合格者取消其實驗考試，重新修課。這一考核方式在第一堂課時通告給學生，讓學生有知情權，在學期末宣布成績。

實驗教學不僅使學生進一步鞏固和加深對理論知識的理解和掌握，更重要的是對學生的科學實驗方法、技能、作風等進行培養和訓練，是培養學生實踐能力、創新精神和提高其科學素養的關鍵環節［9－10］。因此，加強實驗教學的改革與探索對于整個課程的改革具有重要的意義。實驗室開放后將實現實驗室在時間、空間、實驗內容及儀器設備等方面對學生全面開放，最大限度地發揮實驗教學資源的綜合效益。開放式實驗教學能使學生變被動學習為主動學習，變效仿驗證為開拓創新，充分調動學生自主學習的積極性，提高學生查閱和綜合科學文獻的能力，同時增強學生對專業學科的學習和進行科研探索的興趣。理論課教師在參與實驗課題的指導時，也能及時解決學生反饋的問題，這有利于教師有針對性地實現理論與實踐的統一，使實驗內容和課堂理論知識有機地聯系起來，進一步提高教學質量。

開放式實驗教學模式雖然能夠解決傳統實驗教學存在的一些弊端，但實施開放式實驗教學仍然會存在很多問題，如實驗室的管理問題和實驗教師的工作量計算問題等。只有解決好這些問題才能從根本上保證學生對實驗的需求，滿足學生實際操作的需要，提高學生的實踐應用能力，從而真正提高學生創新思維和創新能力。因此，要繼續研究和探索有效的開放式實驗教學方式，為提高“森林昆蟲學”課程的實驗教學的教學質量、教學效率和學生的實驗水平起到有力的推動作用。

［1］盧艷軍.開放式實驗教學模式的探討［J］.實驗室科學，2009（1）：23－26.

［2］皮之軍，李建海，于敏，等.開放式實驗教學模式的研究與探索［J］.實驗技術與管理，2010，27（5）：27－29.

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［5］劉興平，李冬.開放式教學模式在農林高校“昆蟲學”教學中的探索與實踐［J］.中國農業教育，2011（2）：60－62.

［6］金顯春.化學開放式實驗教學在普通化學課中的探索［J］.化學教育，2008，31（10）：55－56.

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［8］范淑媛，張洪，熊永紅.開放式實驗教學學生成績評價方法的研究［J］.實驗科學與技術，2008，6（4）：283－284，339.

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