麥克馬斯特大學生物實習課程建設經驗和思考

成喜雨,張麗姝,田甜,李河， Chad Harvey,徐建平,何金生

(1.北京交通大學 生命科學與生物工程研究院，北京 100044；2.中南林業科技大學 經濟林培育與保護教育部重點實驗室，湖南 長沙 410004；3.麥克馬斯特大學 生物系，加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)

麥克馬斯特大學生物實習課程建設經驗和思考

成喜雨1,張麗姝1,田甜1,李河2， Chad Harvey3,徐建平3,何金生1

(1.北京交通大學 生命科學與生物工程研究院，北京 100044；2.中南林業科技大學 經濟林培育與保護教育部重點實驗室，湖南 長沙 410004；3.麥克馬斯特大學 生物系，加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)

國內生物野外實習在基地、內容設計、實習效果等方面存在不足。根據加拿大麥克馬斯特大學生物野外實習課程的組織實施過程及相關經驗，可以從整合資源、加強實驗基地建設，豐富內容和方式設計、調動學生積極性，加強組織管理、引導學生合作和創新，建立多元化考核和評價模式等幾個方面完善野外實習課程，提高實習效果。

高校；生物；野外實習課程

大學生物野外實習課程是“生物科學”“生物工程”等生物相關專業方向的重要教學環節，該課程通過在野外講解動植物種類、生態分布和生長環境特征，生物資源利用和生物技術等，使學生鞏固相關課程的基礎知識，掌握生物相關實驗和野外工作的基本方法和技能，培養學生的實驗操作、數據分析等最基本的科研能力和團隊精神，提高學生的專業素質，激發學生對生物相關專業的學習興趣。與課堂教學相比，野外實習更直觀，綜合性和創新性強，對學生素質及創新能力提高有重要的作用，成為各高校生物相關專業教學不可或缺的部分[1-5]。

麥克馬斯特大學以其獨特的創新性和求實理念而成為加拿大最著名的公立大學，在加拿大一流大學評比中，連年被譽為最富有創造力和革新性的學府。麥克馬斯特大學的生物野外實習課程也別具特色，該課程由徐建平博士和Chad Harvey博士開設，并多次選擇中國作為實習地區，2015年便在湖南邵陽等亞熱帶地區進行。北京交通大學與麥克馬斯特大學在本科生教學與人才培養上展開了多層次的交流和合作，也全程參與了此次野外實習課程。本文介紹麥克馬斯特大學野外實習課程安排和實施情況，對課程相關經驗進行了總結，以期為高校生物野外實習課程建設和創新型人才培養提供理論參考和實踐依據。

1 國內生物野外實習課程現狀

生物野外實習是生物相關專業本科生實踐技能培養的重要環節，國內很多高校從實習組織與管理、實習課程內容建設等方面進行了探索[1-5]，但依然存在多方面的不足。一是實習基地建設需要加強：生物實習希望選擇多個物種豐富、自然植被保護較好的地區，但往返交通費、住宿費等相對較高。同時，也很難找到足夠的專業技術人員輔助教師來進行教學。二是實習內容有待完善：實習內容針對性不強，內容設置難以達到預期效果。實習內容一般針對教學大綱和教學任務設計，實習過程存在走馬觀花、內容淺顯、實踐性較差等不足。三是學生積極性、參與度和實習效果需要提高：實習過程中學生重視程度不夠，參與度不高，部分學生甚至可能將實習視為一次旅游，最終實習效果非常有限，實習報告千篇一律。四是實習考核方式有待完善：高校實習課程教學大綱都有一定評分標準，最終也要求學生提交一份實習報告。但考核并不能較好地綜合評價學生參與度、創造性、獨立思考能力等。

2 麥克馬斯特大學生物野外實習課程

2.1 內容設計

課程面向麥克馬斯特大學及其所在的加拿大安大略省其他大學的大學生開設，主體內容是亞熱帶生物多樣性和可持續利用。亞熱帶的特征在于每年有8個月平均溫度在10℃以上，最低月平均溫度至少為2℃。這些地區生態系統具備多樣性特點，包括沙漠、草原、不同類型的森林和農田。該課程以中國南部的這種典型亞熱帶生態系統為實例，從中凝練出科學問題，并貫穿于實習的全過程。

實習調研的內容主要包括4部分：主題1，森林覆蓋情況和霧霾嚴重程度的關系；主題2，亞熱帶環境寄主植物的遺傳多樣性和疾病(油茶樹的炭疽病)嚴重程度之間的關系；主題3，中國亞熱帶地區家庭的豬和家禽類動物發病率的時空模式；主題4，地貌與植物多樣性/豐度的關系以及人類活動對植物多樣性/豐度的潛在影響。

2.2 課程實施

2.2.1 時間和地點安排

根據我國典型亞熱帶地區動植物季節性特征，5月降雨量大，植被茂盛，動植物種類豐富，而此時學生其他課程基本結束，沒有時間沖突，因此課程實施時間安排在5月。實習地點的選擇也經過精心考慮。不僅要挑選生物資源豐富的地區，還要考慮人員、經費、基地建設等情況。結合調研主題，課程最終在湖南長沙、湖南邵陽崀山、江西井岡山等地進行。其中長沙是省會城市，高校和科研院所較多，有較多學術和教學基地資源；邵陽崀山有國家風景名勝區和國家地質公園，是典型的丹霞地貌風景區；江西井岡山、新寧地區有豐富的自然資源，同時有多個依托林業中心的教學基地(如油茶樹種植和育種基地)。

2.2.2 組織實施

該課程有十余名學生參加，分別來自麥克馬斯特大學、滑鐵盧大學等。為了方便在短時間內、多個基地間完成相對較高強度的實習教學，整個課程進行了精心安排。人員方面，除課程導師徐建平博士和Chad Harvey博士、中南林業科技大學李河老師、北京交通大學成喜雨老師等全程參與外，在不同環節，邀請了湖南師范大學、農科院麻類所、江西林業中心等單位的多名老師和專家進行講解和交流。課程實施既有集體教學和實習，又有分主題實習。學生被分成4組，每個主題花2～4天完成(如表1)。學生分小組各負責一個主題，收集處理該主題對應的原始數據。所有學生都將參加所有4個主題的調查，每個學生都可以選擇使用任何一個主題的數據來撰寫實習報告。

表1 麥克馬斯特大學生物野外實習課程安排

注：主題1，2，3，4見“2.1內容設計”

2.3 課程考核

課程考核評分十分重要，是對學生實習過程中各方面表現的評價。考核要做到公平公正，更要考慮考核方式的全面性和綜合性。該課程主要從小組討論、現場記錄、實驗報告、過程參與度及課程結束口試等5個部分進行考核評分，每個環節都有較詳細的考核指標及分值，最終把上述幾個方面的得分加和后得出實習總成績(如表2)。

表2 麥克馬斯特大學生物野外實習課程考核方式

3 加強生物野外實習的建議

3.1 整合資源，加強實驗基地建設

目前，很多省市的大學和科研院所都有大量師資力量和實驗室、教學基地等資源；各省市還有相關的育苗、種植基地和林業中心等。為了解決實習課程建設中人員和基地資源不足的普遍問題，建議各高校在野外實習課程建設中不要局限于利用本校基地和人員，可以嘗試和相關單位建立和加強合作關系，增強資源共享，提高生物野外實習教學水平。

此次野外課程提供了很好借鑒：除了兩位導師實習前的深入淺出的理論和研究方法講解以及實習過程的言傳身教外，課程充分利用了農科院、中南林業科技大學、江西地區林業中心等單位下屬的教學基地、林場、育苗中心進行實習；同時，相關單位的專家和老師也提供了重大幫助。不僅與農科院麻類所等單位老師開展了生物質綜合利用、農林種植業疾病預防控制等學術交流，開闊了學生視野，還邀請了一些專家參與了不同環節實習過程，為學生提供了實地指導。麥克馬斯特大學并未在中國設置獨立的實習基地，但通過上述合作和資源共享，兩位老師成功地在萬里之外的中國亞熱帶地區圓滿完成了此次實習課程。

3.2 豐富內容和方式設計，調動學生積極性

針對不同專業背景設計實習內容，結合實習基地條件，預先規劃設計實習環節等整體方案，結合實際，提高實習內容特色和新意，盡量避免教條化，以提高學生積極性和參與性。比如此次實習中，考察森林覆蓋對霧霾程度的影響；考察基因多樣性對油茶樹炭疽病發病率的影響等，這些內容部分涉及廣受關注的環境生態問題，部分涉及典型經濟植物油茶種植的實際問題，引導性的內容設計極大提高了學生的興趣。同時，在傳統教學方式和手段上，引入現代科技。一方面，利用電腦、投影儀等可以及時討論和報告；另一方面，學生可以利用已有網絡資源和數據庫，對實習主題形成初步的認識。同時，互聯網的普及，也有利于學生實時查找相關資料，了解實習過程的問題，尋求解決方案。如果能進一步將相關資源開發成APP軟件或微課程，則不僅可避免攜帶老舊資料，還可隨時更新查看，進一步提高教學效率。

3.3 加強組織管理，引導學生合作和創新

不同學校可以根據專業背景設置集中指導和分主題相結合的實習方案。一方面，生物野外實習設置集中指導部分，指導學生學習相關基礎理論知識、操作要點、數據收集和處理方法等；另一方面，可以設置不同主題，學生組成小組，參與感興趣的主題。通過分主題的內容設計，每個小組都有各自負責開展的小主題，在各自的主題中，有明確的分工，有利于提高學生參與實習過程的積極性，實現科研與實習的有機結合。實習過程中，鼓勵學生改進實習方法，針對實習內容和取得的數據展開討論，引導學生針對分主題形成創新性的結果，建立責任-分享-互動的三位一體式實習教學氛圍，提高學生責任意識、獨立工作、舉一反三、合作與創新等綜合能力和素質。

麥克馬斯特大學野外課程的組織和實施也讓人印象深刻：一是課程的精心安排：課程行程經過精心考慮，時間安排緊湊，準備充分，如抵達當日先組織大家熟悉當地環境，晚上馬上進行課程介紹和交流等；行程中的大部分時間是白天調研、晚上報告交流，隨時總結；二是學生與老師的零距離交流：交流報告就在賓館房間利用便攜式投影儀進行，部分學生席地而坐，部分坐床上、凳子上，拉近了學生與導師之間距離，老師與學生皆不拘謹；兩位教授介紹的很多課程相關知識雖為基礎理論和方法，內容本身較為枯燥，但教授知識淵博，介紹得非常生動，用簡單的詞句闡述難懂的知識，善于調動學習注意力，引導學生思考，學生思維也很活躍，天馬行空，積極發言，自由交流度很高；三是依科學問題為導向的課程設計理念：根據典型亞熱帶地區動植物季節性特征，結合我國經濟社會發展水平，發現、梳理相關的科學問題，以此為基礎，麥克馬斯特大學實習課程設置了4個不同主題，比如霧霾調查、油茶樹基因型與炭疽病發病率等，學生組成小組，參與感興趣的主題。

3.4 建立多元化考核和評價模式

傳統實習過程中，大多以實習報告作為主要考核依據，學生往往不重視實習過程，甚至實習報告存在大量抄襲情況，實習課程變成為了實習而實習，為了學分而實習，很難取得理想效果。因此，在實習內容和組織實施等方面提高的基礎上，可以在考核方式上進行大膽嘗試，借鑒麥克馬斯特大學生物野外教學課程考核模式，建立一個多元化的評估系統。

實習記錄與報告：是對實習過程參與或負責主題的過程記錄，依據數據和觀察到的現象，結合現有資料進行討論和總結，提出觀點和結論，形成實習報告。評分時不僅考慮完整性、整潔性和準確性，還要考慮學生的創造性。

小組討論：可以要求學生獨立或合作準備報告，然后進行討論；也可以在實習現場組織臨時討論，教師進行點評和引導。評分要考慮學生報告水平，同時也考慮學生參與討論的程度，是否能提出見解等。

結課考試：可以采用不同形式，如ppt答辯，或老師與學生一對一結課面試，綜合考察學生對實習過程不同主題的掌握程度、學生的總結能力、應變能力和舉一反三的能力等等。

成果總結和宣傳：除了上述幾個方面，也鼓勵學生對實習過程中的研究結果進行再加工和深入討論，嘗試形成相應學術論文；也可總結學生實習過程的內容、照片資料和成果等，形成不同主題的宣傳材料，比如人類活動與生物多樣性、生態環境保護等。

多元化的考核和評價模式能更全面地評價學生實習過程的綜合表現，也能激發學生的參與意識，提高實習教學效果。

4 結語

生命科學是21世紀最重要的前沿學科之一，生物學科的快速發展及其與醫學、材料學、環境科學和數學等學科的交叉與融合，對人類健康、科學進步和社會發展產生了深刻影響。作為理論和實踐的重要橋梁，生物野外實習課程建設具有十分重要的意義。針對國內的課程建設不足，結合麥克馬斯特大學課程建設經驗，建議各高校利用多方面資源，科學合理設計實習內容和相關環節，調動學生興趣和積極性，提高學生在實習過程中的參與度，注重學生能力培養，建立多元化考核機制等，以期能有效提高野外實習課程教學效果，提高學生綜合素質。通過加強生物野外實習課程建設，為培養高素質生物學人才打下基礎，同時，也期望通過該課程，吸引更多的青年學生關注生命科學，了解其在社會可持續發展中的重要作用，為推動相關學科建設和產業發展做出貢獻。

[1] 趙格日樂圖,蘇亞拉圖,哈斯巴根,等.生物科學專業野外綜合實習教學改革與實踐——以內蒙古師范大學生物科學專業為例[J].內蒙古師范大學學報(教育科學版)，2011，24(5):148-151.

[2] 楊曉杰,王斌,劉敏,等.生物學野外實習模式的改革與實踐[J].高師理科學刊,2010,30(7):111-113.

[3] 唐功.阿壩師專生物學野外實習的探索與實踐[J].綿陽師范學院學報，2014，33(8)：157-159.

[4] 周宜君，張淑萍，楊林,等.民族高校生物科學類綜合性、研究型野外實習的探索與實踐——以中央民族大學實驗基地為個案[J].民族教育研究，2009，20(5)：19-22.

[5] 崔瑾，馮虎元，夏凱.在生物學野外實習中開展人文素質教育的探索與實踐——以蘭州大學理科基地生物學野外實習基地為例[J].高等理科教育，2011(1)：105-108.

(責任校對 王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.12.013

20160725

北京交通大學外國文教專家引智項目：學校特色項目“理學平臺下的人才培養國際化師資隊伍建設”(065024524)

成喜雨(1980-)，男，湖南長沙人，副教授，博士，主要從事環境、生物方面的教學和科研工作。

何金生，徐建平。

G642.44

A

1674-5884(2016)12-0044-04