昝慶安
【摘要】昆蟲標本是昆蟲學實驗教學的基礎,其質量和數量直接影響教學效果。通過昆蟲標本登記制度結合學生教學實習中標本管理,讓學生做實驗室的管理者,提高其實踐能力和創新能力,還對實驗室標本的種類和數量進行了充實,取得了較好效果。
【關鍵詞】昆蟲標本;實驗室建設;標本登記;數字玻片
【中圖分類號】G642
【文獻標識碼】B
昆蟲學是高等農業院校植物保護及其相關專業的一門重要的專業基礎課。因為在農業生產的各個階段,農產品均會受到昆蟲取食而帶來損失。為了提高農業生產的回報,必須防治害蟲。而只有當了解昆蟲的形態、習性、生態等知識后,才能更加有效地對其進行防治。昆蟲學實驗是昆蟲學教學的重要組成部分,通過實驗,才能把昆蟲學理論教學中的內容具象化,加強學生的感性認識,令其真正理解教師在課堂上講授的知識。昆蟲學實驗的內容,則是以昆蟲標本的形態觀察、生理解剖和種類鑒定為主。了解昆蟲的形態和種類,也是成為植保工作者必須具備的素質。這一切教學活動的開展,都必須以大量品質良好的標本為支撐??梢哉f,標本的數量和質量,直接決定了高等農業院校昆蟲學實驗教學水平。本文以云南農業大學昆蟲學實驗室標本管理為例,對昆蟲學教學標本的建設和管理進行了一些改革探索。希望得到同行們的回應和批評建議,促進教學水平的提高。
1 昆蟲學教學標本現狀和存在的問題
云南農業大學昆蟲系標本室所藏標本,是經過數代教職工辛勤耕耘,積累而來。用于教學使用的昆蟲標本大致可分為浸漬標本、玻盒標本和玻片標本三種類型。浸漬標本浸于75%的酒精溶液中,供學生直接在解剖鏡下觀察;玻盒標本是由教師制作好的干標本,封存于玻璃盒中,供學生裸眼觀察;玻片標本則主要針對小型昆蟲,釋放其體液后封存于玻片中,供學生在解剖鏡或顯微鏡下觀察。所有的這些標本,都來源于野外采集,人工制作。也有部分來自和其它院校交換所得。這些標本在我校長期的昆蟲學實驗教學中發揮了巨大的作用。但隨著近年來招生規模的擴大,教學要求的提高,教學內容的更新,現有標本已不能滿足昆蟲學實驗教學的需要,主要存在以下幾個方面問題。
1.1 標本資源入不敷出
隨著招生規模的擴大,需要開設昆蟲實驗的學生人數逐年增加,標本使用日益頻繁,損壞和老化也隨之嚴重,完好的標本越來越少。而只有完整的昆蟲標本,才能滿足教學要求。殘缺標本,例如缺頭的蝗蟲標本,學生無法觀察到頭部的觸角、復眼、單眼和口器等特征,即為無用標本。隨著學生增加,實驗教師課時也隨之增加,教師用于采集標本和制作標本的時間非常有限,新標本補充的速度早已無法追上標本老化和損壞的速度。長此以往,必然會走到無蟲可用的尷尬境地。
1.2 標本內容需要更新
傳統植物保護專業教學用昆蟲標本主要是傳統農業害蟲,包括水稻害蟲;蔬菜害蟲;果樹、茶樹、花卉害蟲;雜糧、倉儲害蟲;煙草、甘蔗害蟲和地下害蟲等幾大類?,F有標本亦是昆蟲系教師學生多年在教學實踐、科學研究、社會服務過程中收集所得,并非一朝一夕之功。隨著時代的進步,一些新專業所需標本,例如森林保護專業需要的森林昆蟲標本、植物檢疫專業需要的檢疫性害蟲標本、資源昆蟲開發與利用選修課需要的資源昆蟲標本等都還有很大缺口,急需補充。
1.3 標本采集不易
昆蟲飼養成本十分高昂,除了少數科研工作中人工飼養的昆蟲能作為標本補充教學用外,大多數昆蟲標本皆來自田野采集。隨著城市建設的推進,學校附近的農田越來越少,只能到更遠的地方采集標本,這無疑增加了標本采集的成本。同時隨著現代農業害蟲管理水平的提高,田間害蟲往往被控制在較低的種群密度。甚至有很多害蟲多年不曾發生。這使得很多標本無法采集到足夠的數量或者根本無法采集到。
2 昆蟲學實驗教學標本建設和管理改革措施
2.1 開展標本登記制度
正如木桶能裝多少水取決于最短的一塊木板。對昆蟲學實驗教學制約最大的標本往往是最為稀缺的標本。一次實驗課,平均要觀看10種以上昆蟲標本,如果某種昆蟲標本數量過低,無法保證每生一頭,該標本就必須輪換使用,不但占用太多課堂時間,還會因為學生觀察時間過短而影響教學效果。每次實習歸來,學生都會帶回很多標本,但都是蝗蟲、蟋蟀、稻蝽等常見害蟲,這些標本雖然需要,但并不太迫切。捕捉和整理它們卻要耗費很多人力和資金。這樣帶來的結果是,數量多的標本越來越多,數量稀少的標本卻仍然沒有。例如金針蟲,目前僅存10頭,三年以來從未入庫;蘋果棉蚜,五年前40余片,目前只剩一半,一直未得到補充。可見,要解決這一問題,首先需要搞清現有標本的種類和數量。只有這樣,才能有的放矢,優先補充緊缺標本。
為此,我們采用了標本登記制度。即利用現代數據庫技術,建立標本數據庫。詳細的登記每一種標本的數量和品質,以及對它們的需求。并對其進行分級,分為以下三級:①極度稀缺。無法滿足教學需要,標本數量少于實驗室學生容量的標本,無法做到每生一頭;②中等稀缺。勉強滿足教學需要,標本數量大于等于實驗室學生容量的標本,但其數量不超過實驗室容量的50%;③際本充足。足夠滿足教學需要,標本數量超過實驗室容量的50%的標本。
通過標本登記和分級,稀缺的昆蟲標本一目了然,能夠快速集中資源優先解決。例如開展教研活動專門進行針對性采集;委托昆蟲公司專門飼養或采集;和其它學?;ネㄓ袩o,進行交換,使其盡快得到補充。而對于中等稀缺和數量充足的標本則可以適當放緩,在采集稀缺標本時順帶收集即可。標本登記系統還是一個動態的系統,每次標本數量的變動,都能及時輸入,實時反映出標本庫存情況。
在實驗教學實踐中,有時很難面面俱到,例如水稻二化螟和三化螟浸漬標本僅能通過腹足趾鉤進行區別,常有學生放錯。標本使用一段時間后,必須重新檢查登記,以確保標本的正確性和完整性。對于昆蟲教學實驗室而言,這個工作一年一次即可。時間安排在本科生教學實習期間,由教師指導學生進行標本維護整理和數據更新。
2.2 充分利用教學實習
教學實習是讓學生通過自身直接的接觸、驗證、鞏固和充實課堂所學的理論知識,培養學生的觀察、思考、探索、分析并解決問題的各種能力。教學實習是昆蟲學教學中非常重要的一個環節,在教學實習中把學生分組,讓學生以小組為單位協助教師進行標本登記工作。一個小組負責一種或幾種昆蟲標本,在實驗室教師的指導下完成該標本的正確性檢查、數量統計、數據錄入、野外采集和新標本制作,不但能提高學生的興趣,夯實課堂學習的理論知識,還能鍛煉其小組協作能力和動手能力。
2.3 調動一切因素采集標本
鼓勵在校學生采集標本,除了本專業學生教學實習期間的標本采集外,還通過開設選修課和昆蟲興趣小組的形式普及昆蟲知識,激發學生對標本采集制作的興趣,從而豐富標本的種類和數量。因為有了標本登記制度的分級體系,可根據標本的稀缺程度加權,為學生提供課外學分或平時成績對其進行激勵。即稀缺標本能得到較高的分數,充足的標本則分數較低。除了組織教師開展教研活動外出針對性采集稀缺標本外,還鼓勵教師在各自開展的科學研究工作和社會服務工作中采集標本,并根據標本稀缺程度進行加權,給予一定獎勵。
2.4 標本數字化
利用現代多媒體技術,即圖片、視頻、動畫等方式,把昆蟲標本變成電子文件。這些數字材料的播放可以讓學生很好地獲取知識,不但豐富了教學手段,也有力地彌補了標本不足的缺陷。
小型昆蟲例如薊馬、蚜蟲,傳統的做法是將其封存在玻片中讓學生在顯微鏡下觀看。玻片標本制作不易,需要極強的實驗室專業能力,因為標本缺乏,也并不能保證每一片都制作的盡善盡美,往往存在較大的個體差異。這個問題可以通過數字化切片解決。使用專業的玻片掃描儀,把制作較好,特征明顯的玻片數字化,不但能節約很多標本采集和制作的時間,在電腦顯示器上觀看微小昆蟲特征也要強于顯微鏡下觀察,還能擺脫課時的限制,學生隨時就能看到。
2.5 培養高素質的實驗室技術人員
昆蟲標本的制作和管理,是一項非常專業的工作。實驗室技術人員,除了需要有扎實的專業知識,還需要有熟練的技術和豐富的經驗。學校要形成對于實驗室技術入員的長效激勵機制,在晉升和分配等工作中與實驗標本建設和管理相掛鉤。并注重傳承,培養新人,使實驗室建設持續健康發展。
3 結語
實驗教學在課堂上是通過觀察標本實現的,昆蟲學標本的采集、制作、管理和使用,是農業院校必然面對的一個問題,也是需要長期做好的一項工作。通過昆蟲標本登記制度結合學生教學實習的標本采集整理,同時引入現代信息技術把部分標本數字化,不但厘清了標本庫存,做到心中有數,同時集中主要資源補充稀缺標本,最大程度地滿足教學需要,還能讓學生做實驗室的管理者,在標本采集和維護整理的過程中不斷的將理論知識和田間實踐相結合,提高實踐能力和創新能力,得到全面發展。通過對昆蟲學實驗標本建設和管理改革探索與實踐,學生在實驗中的主觀能動性大大提高,學習興趣的提升不但反映在期末成績的提高上,近年報考農業昆蟲與害蟲防治碩士點的人數也有較大提升,實驗教學改革取得了初步成效。
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[作者簡介]咎慶安(1978-),男,河北邯鄲人,講師,博士,研究方向:昆蟲生態與害蟲防治。