王建禮等
摘要生物學野外實習是生命科學本科教學的重要組成部分,針對目前部分高校生物學野外實習經費緊張、實習課時壓縮、教學質量下滑等問題,分析了植物學、動物學和生態學3門課程進行綜合實習的必要性和優勢,并就開展綜合實習提出了若干建議,尤其強調了研究性實習內容的多樣化和綜合性,以期為進一步提高野外綜合實習的效果提供參考。
關鍵詞生物學;實習;建議
中圖分類號S18文獻標識碼A文章編號0517-6611(2015)24-370-03
生物學科是理論性和實踐性很強的學科。植物學、動物學和生態學是生物科學專業和生物技術專業的必修課程,這3門課程的實踐教學除了實驗課以外,還安排了相應的野外實習。通過野外實習,不但可以加深學生對生物與環境關系的充分認識,鞏固理論知識、提高實踐能力,而且可以增強學生對大自然的保護意識、培養學生的團隊精神。因此,生物學野外實習在生命科學本科教學中是不可或缺的。
當前高校的野外實習面臨著一些問題,比較突出的問題是實習經費緊張、實習時間壓縮,實習質量難以得到保證。物價上漲、實習地點路途遠、交通費、住宿費用高以及實習學生人數增多等原因[1-5]使得實習經費捉襟見肘。實習經費不足,又是導致野外實習時間大量壓縮的重要原因之一[1-4]。以動物學野外實習為例,一些院校的實習時間由 2 周縮短為 1 周甚至5天[2]。但是就實習效果而言,一般認為10~14 d的野外實習時間比較合理,既能保障學生有充足的精力投入到野外實習,又能促使學生在實習中達到理論與實踐相結合的目的[5]。實習時間的壓縮導致實習形式與內容單一[2,5],只能使學生熟悉實習的全部過程,不能讓學生通過實習真正掌握實習技能,難以培養學生嚴謹的科學態度和發現問題、分析解決問題的能力[1-2],影響了實習的教學質量。為此,一些教師提出了相應的對策。例如,將野外實習與校內實驗教學相結合,提前掌握實習內容的一些方法,如采集或制作標本方法,這樣在實習時可留出大量時間對某一個問題進行深入研究[2,4-5];另尋較近的實習地點,節省經費和路途時間[2];將暑假集中實習的一些內容放到平時的分散實習中,以節省時間等。
還有一個很好的策略是將植物學、動物學單一學科的單獨實習改為動物學、植物學合并實習,或將植物學、動物學以及生態學3門課程實習合并,形成生物學野外綜合實習[3,6-8]。對一些高校而言,這種合并不僅出于節省實習經費的考慮,也有教師認為植物學實習和動物學實習應單獨進行,理由是這兩門課程的學科差異大,授課進度不同步,實習內容不一樣,對實習時間和地點的要求也不同,兩門課程在實習中會相互干擾,使實習效果變差,同時也加大了學生的學習負擔[5,9]。然而,結合多年在六盤山及賀蘭山國家級自然保護區野外綜合實習的經驗,筆者認為這種野外綜合實習有其必要性。
1進行野外綜合實習的必要性
1.1有利于節省經費、整合實習時間
生物學野外實習一般是在一個固定的時間、固定的地點進行。如果植物學、動物學和生態學3門課程分開實習需占用3個時間段,且實習動員、實習準備及往返實習點需要3次。相比之下,3門課程實習放在同一個時間段、同一個實習點進行,則只須動員1次、準備1次及往返1次,而且可以節省往返交通費、住宿費、進山費及學生伙食費。如果每門課程單獨實習的時間是5~7 d,則3門課程合并進行綜合實習的時間至少在2~3周。實習時間大大延長,使學生可以全身心投入到野外實習中。由于實習主要在暑假或臨近暑假進行,這樣長的時間段是能夠保證的。
1.2有利于不同學科知識在實踐中融匯
量子力學創始人普朗克曾說“科學是內在的整體,被分解為單獨的部分不是取決于事物的本質,而是取決于認識能力的局限性”。21世紀是一個學科交叉、學科間相互滲透的時代。生命科學各分支學科的交叉表現得尤其明顯,動物學、植物學和生態學的理論課程及實驗課程是分門別類、獨立學習的,學生在學習中難得有知識融會貫通的機會。動物和植物在自然環境中相互依存,動物種群總是和一定的生境相關聯;生態學是研究生物與環境、生物與生物之間相互關系的學科。動、植物的物種鑒定是開展生態學實習的基礎,因此,動、植物學的實習可以穿插安排在生態學實習之中,動、植物學教師從不同側面聯合指導學生,提高了學生對生物與環境之間關系的認識。3門課程內容相關、學科互補,教師的指導互為佐證,實習內容更加充實,有利于學生全面掌握生物學實習方法、提升對物種多樣性與生態系統關系的理解。
1.3有利于研究性實習的充分開展
目前,以開展小專題論文為形式的研究型實習已成為野外實習的重要內容。小專題的題目可以結合大學生創新實驗,由學生自主設計或者由教師根據實習內容提供。小專題的研究能夠調動學生的積極性和主動性,提高學生的參與度,提升學生綜合運用知識的能力及分析、解決問題的能力[8]。如果僅僅是單科實習,小專題內容會局限于某一學科,而綜合實習是一個多學科的交叉實習,研究內容可以拓寬和整合,研究的廣度增加方便學生從中選擇,而且有較長的實習時間保證小專題研究的開展。
1.4有利于加強管理
高校的擴招使實習學生人數逐年增加,使本來就少的分類學教師不夠安排,1名教師指導30多名學生,有時多達60名學生,專業教師輔導難度加大,使得實習不能達到預期效果[3,9]。學生人數的增加也帶來相應的管理及后勤保障困難等問題。野外實習是一項復雜的工作,沒有好的管理,就沒有好的實習效果。如果3門課程合并到一起實習,指導教師人數增加,教師之間可以各負其責,相互協調,管理工作得到加強,學生安全得到保證。此外,雖然各門課程實習所需設備與工具有其特殊性,但有些設備可以實現資源共享,如照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影儀、GPS定位系統、對講機、無線導游系統等,可提高實習工具的使用效率。
1.5有利于不同學科教師在實踐中交流和學習
多學科的綜合實習增加了不同學科指導教師現場交流、互相學習的機會。通過綜合實習,教師也學到了自身專業以外的相關知識,在實習中實現教學相長。野外實習也是開展挖掘科研課題的好機會。不同學科的教師可能因實習中某個問題的探討而受到啟發,從實習中拓寬科研課題來源。
2開展野外綜合實習的建議
2.1選擇合適的野外實習點
保證野外實習質量的首要條件是選擇一個好的實習地點。植物學、動物學和生態學的綜合實習要充分考慮3門學科的實習內容。一個好的綜合實習點應具備以下4個條件:① 能反映生態環境的多樣性,具有多種典型的景觀(如森林、湖泊或水庫、河流、開闊地、農田等);② 具有豐富的動、植物資源;③ 人為干擾較少;④ 交通、食宿方便[10]。許多野外實習將實習點選擇在自然保護區及周邊,保護區具有復雜的地貌類型、自然條件和豐富的生物資源,適合綜合性實習。根據保護區的管理和區劃要求,保護區一般從中心向外分為核心區、緩沖區和實驗區,在部分緩沖區和實驗區可以開展實習工作。
2.2整合和拓展研究性實習內容
目前無論單科實習還是綜合實習,野外實習的內容包括基礎性實習和研究性實習兩大部分。就植物學、動物學和生態學的綜合實習而言,基礎性實習的內容包括動植物野外識別、動植物標本采集、制作和鑒定;植物形態特征、植物生長環境特點;動物類群及生活習性、動物類群的調查方法;取樣方法、植被類型、植被水平分布和垂直分布規律、植物群落物種組成、植物群落初級生產力、物種多樣性與初級生產力的關系、物種相對多度分布格局等內容[7-8]。基礎性實習不可或缺,但不是全部。野外實習應將學生基礎知識與綜合能力訓練相結合,培養學生綜合運用理論知識與實踐技能,培養學生基本科研能力和保護生物多樣性與環境的意識,從而實現“應用型”人才培養目標[11]。就動植物實習而言,如果僅以識別物種和制作標本為主,則會導致學生刻意死記硬背,學生分析問題的能力難以得到提高,實習時間和經費的投入與學生的收獲不相稱[2-3,12]。因此,在實習中應減少動植物標本采集和制作,增加研究性實習內容。
植物學、動物學和生態學的綜合實習不是簡單地將3門課程的實習時間疊加,而更應該強調實習內容銜接緊密、三位一體、互相補充,使得3門課程的知識及技能在實習中能夠融和與整合。“整合”最重要的是打破學科的界限,采用多層次、多學科的研究理論和方法。在綜合實習中這種整合不僅是植物生態學或動物生態學內容,如植物—動物相互關系、生理和生態、生物多樣性研究、行為生態等,還可拓展更多的內容。動物學、植物學和生態學都偏于宏觀方面,與生產實際聯系緊密。從學生將來從事相關專業的實際需求出發,可適當增加與野外工作相契合的實習內容[13],引導和挖掘學生學習專業知識的潛力。例如,結合實習點的情況,在小課題設計中可以考慮安排學生到自然保護區林業生產、標本管理、科普宣傳、森林病蟲害防治、綠化大苗培育、木材檢疫檢查等部門實習。實習教師也可以帶領學生調研保護區周邊主要產業發展狀況,如苗木產業、特色林果、中藥材、草畜產業和旅游等。
此外,實習中需加強人文教育,拓展學生的知識結構和人文素養,實現科學教育和人文教育的統一[14]。社會調查是學生走向社會、接觸社會、服務社會、加強理論聯系實際,提高各種能力的重要途徑。許多保護區有農家居住,可以鼓勵學生走入實習地的居住區域,參與當地的民俗活動、體驗民風民情,了解當地經濟活動、宗教文化、生活習慣、人口密度等人文因素對生態環境的影響,通過這種綜合實習來培養學生的生態思維意識,使學生充分理解人類和環境的關系。一些自然保護區附近常有少數民族群眾居住,探討民族與其周遭生態系統的互動與相互關系,研究不同民族的文化、風俗、信仰等影響生態環境的變革,以及民族利用自然資源的傳統生態知識,也是民族生態學(Ethnobotany)的研究范疇。保護區內農家樂的興起,也會導致環境破壞,影響動物的生存[2],實習前學生可以做好宣傳手冊和展板,實習期間可以在當地進行生態文明方面的宣傳,引導群眾保護環境、保護珍稀物種、合理利用資源。實習的收獲不僅在實習本身,而且在實習之外,與當地群眾的交流和互動可能對學生產生更深層次的影響。這種融知識傳授、能力培養和素質提高為一體的教學模式既能激發學生的學習興趣,又有利于學生構建復合型的知識結構,培養學生的實踐能力和創新能力。
2.3聘請保護區科研人員參與實習
當前高校中從事傳統動、植物分類及區系研究的人越來越少,尤其年輕教師多從事細胞及分子的研究,由于認識物種有限,使實習指導工作的質量受限。自然保護區的科研人員對保護區的生物資源更加熟悉,聘請自然保護區的科研人員根據其所學專長參與指導學生野外實習可以成為保障野外實習教學質量的很好選擇。除了指導物種鑒定外,保護區人員還可以給學生講解森林、地理、水文和土壤等知識,使學生充分認識到生物和其所生活的土壤、氣象、生態條件等環境之間的內在聯系,不但使學生受益,又減輕了實習教師不足的壓力,在一定程度上實現人力資源共享。
2.4制定與野外實習相適應的考核方式
野外實習應采用綜合性的考核方式。考核中要注重知識教學與能力培養相結合,專業教育與素質培養相結合,共性提高與個性發展相結合[11],強調學生的參與意識、實踐能力、分析和解決問題能力。專業考核與素質考核的成績各占50%,其中專業考核應包括基礎性實習內容與研究性實習內容,考核依據有實習報告、每天實習記錄和小課題論文等。不同學科實習內容由相關學科的指導教師打分,最終取平均分。素質教育考核包括學生的創新意識、遵守紀律情況、吃苦耐勞的品質及團隊協作精神。這一部分的考核成績除了指導教師外,學生中各實習小組組長的評價成績不少于50%,因為他們更清楚小組成員的平時表現。這種考核方式既有過程式評價又有終結性評價,確保考核覆蓋整個實習環節,更加全面合理,從而實現激勵和導向功能。
進行綜合實習,實習計劃從實習內容到每天的時間分配等都需要細致安排,需要指導教師有較高的組織能力和協調能力。開展綜合實習既能緩解高校實習經費緊張的問題,又實現了實習內容的多樣化及不同學科知識在實踐中的相互融合,有利于提升學生實踐能力和創新能力。
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