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创新森林昆虫学教学方法的思考

2015-12-18张龙娃

安徽农业科学 2015年32期
关键词:昆虫学讲授昆虫

张龙娃

(安徽农业大学林学与园林学院,安徽合肥230036)

森林昆虫学是高等院校林学、森林保护学专业的核心课程。该课程要求学生掌握昆虫学的基础知识,明确主要森林害虫类型、发生规律以及防治技术,从而为今后从事害虫防治和管理,维护森林健康和林业可持续发展服务奠定基础[1]。我国森林昆虫学课程的设置最早可以追溯到1914年金陵大学的森林系,当时森林昆虫学内容主要借鉴农业昆虫学、蚕学中的昆虫知识。建国后众多林业院校均编写了有地域特色的森林昆虫学教材。1979年,张执中主编了我国第一部《森林昆虫学》教材,标志着森林昆虫学科的成熟。

近年来,我国森林害虫发生与危害日趋严重,其中以松材线虫、美国白蛾、红脂大小蠹、悬铃木方翅网蝽等外来入侵生物造成的危害最为严重。在这种严峻形势下,加强森林昆虫学教学,培养理论基础扎实与实践动手能力强的林业专门人才更显紧迫和重要[3]。不断更新教学内容,将森林昆虫学领域最新成果及时教授传达给学生,是社会发展对现代高等教育工作者的要求。

1 多途径激发学生的学习兴趣,消除对昆虫的“恐惧”心理

兴趣是最好的老师。通过多种途径激发学生对森林昆虫学的兴趣,是教授好森林昆虫学的一个关键环节。

一提起昆虫,很多人第一反应均有些排斥,甚至“恐惧”。为此,在讲授森林昆虫学第一堂时,笔者特意播放了一部名为——“昆虫世界”(Insect World)的系列影片。学生可从中了解到:昆虫在地球上存在已经将近4亿年,而人类是地球上的新来者,其历史才不过几百万年,甚至更短。相比之下,昆虫才是地球的“霸主”。从借鉴忍受与适应生境变化的生存经验来讲,昆虫应该是值得人类学习的一类生物。由此,使学生对昆虫有了“新”认识。

为使学生消除对昆虫的偏见——昆虫即害虫。在讲授绪论部分时,笔者引用了名言——“如果蜜蜂从地球上消失,人类将只能再存活4年。没有蜜蜂,没有授粉,没有植物,没有动物,也就没有人类”。上述论断可能有些夸张,但是不可否认,全世界约80%的开花植物靠昆虫授粉,而其中85%靠蜜蜂授粉,90%的果树靠蜜蜂授粉。可以想象,如果没有蜜蜂的传粉,约有4万种植物会繁殖困难、濒临灭绝。因此,蜜蜂数量减少将加剧全球粮食危机。由此,告诉学生“昆虫并非都是害虫,人类的生存离不开昆虫”。使学生开始对昆虫产生“好感”。

为了增强学生对昆虫美学价值的认识,笔者在实验课时带领学生参观昆虫标本馆,向学生展示昆虫世界的多样性和奇妙之美,也向学生展示以昆虫为主体的琥珀工艺品,学生纷纷表示要尝试动手制作昆虫琥珀标本。为促进学生兴趣的持续性,笔者在森林昆虫学实验课程中开设了“昆虫琥珀标本制作”设计性实验,带领学生亲手制作昆虫琥珀标本。至此,学生对昆虫的态度发生了巨大转变,由对昆虫的“厌恶”转向了“喜爱”。

2 突出实例教学,将身边的害虫“带入”课堂

森林昆虫学是一门实践性很强的学科,课程的学习离不开生产实践。为了加深学生对森林害虫危害性的认识,笔者要求学生查阅相关书籍、网站资料,掌握我国及安徽省当前的主要林业害虫种类。在课堂讲授中,结合自身科研工作,重点介绍一些“身边的害虫”,如2012年以来在安徽省迅速扩散的世界检疫性害虫——美国白蛾;在黄山风景区及其周边地区造成严重危害的蛀干性害虫——栎旋木柄天牛;对我国山核桃产业造成严重危害的山核桃瘿蚊;以及对合肥市悬铃木造成严重危害的悬铃木方翅网蝽等。学生对这些“身边害虫”表现出浓厚的兴趣,于是,笔者再进一步通过课堂设问、安排课后作业等方式,要求学生在查阅资料的基础上,就如何防治上述对象提出相应的对策。至此,学生意识到森林害虫的危害性与防治的迫切性,也增强了学生学习森林昆虫学的动力。

在接下来的教学过程中,笔者又适时以上述对象作为实例进行讲解。例如:在讲授昆虫触角时,笔者将栎旋木柄天牛、美国白蛾、山核桃瘿蚊、悬铃木方翅网蝽等“带入”课堂;让学生亲手制作触角实物玻片标本,然后在显微镜下观察,对比不同昆虫触角的异同,使学生对触角的结构和类型有了直观的认识。在讲解幼虫、蛹的类型时,通过图片和实物展示等方式,请学生判断上述对象的幼虫、蛹所属类型,以此检验学生对知识掌握的程度。

在昆虫生物学部分讲解时,笔者以美国白蛾年生活史作为案例,重点讲解年生活史表的图示方法、解读生活史表所包含的信息;并结合生活史图示,对“世代重叠”等名词概念进行直观解释。通过具体的教学实例,使学生对相关概念的理解更加容易,记忆也更深刻。在各论章节讲授时,将上述对象作为食叶类、蛀干类、刺吸类等不同害虫类型的代表,结合学生查阅的资料,要求学生制作PPT分别介绍“身边害虫”的形态特征、生活史、发生规律以及控制技术等。通过这样的课堂组织,既巩固了课堂知识,又检验了学生实践应用能力。

通过上述实例教学,将某个对象贯穿于课程讲授的始终,体现了森林昆虫学基础理论与实践应用的统一。这种教学方法的运用,对教师的业务水平也提出了更高的要求。教师除了要具备扎实的理论基础,还需要自身深入生产第一线,不断在工作、科研中进行学习,逐步积累实践知识。

3 突破教材内容,增加信息量,拓展学生视野,培养学生创新思维

森林昆虫学的授课对象主要是林业高等院校林学、森林保护学专业本科生[4]。1998年教育部把林学、经济林、森林保护3个专业合并为新的林学专业,其目的是培养具备扎实的林学、森林保护和经济林基础理论知识的创新型林业专业人才。由于林学专业课程设置的限制,与森林昆虫学相关的基础课程(如普通昆虫学、植物化学保护等)被取消。同时,森林昆虫学理论课时数被大幅度压缩。如何在有限的课时内使学生快速掌握森林昆虫学的精髓、提高实践能力,是教师迫切需要解决的难题。为此,授课教师必须充分领会教学大纲的基本要求,教学时既要突出重点、强化基础、精简适度,又要不拘于教材内容,适度增加授课的信息量,拓展相关内容,促进学生对课堂内容的理解和创新思维培养。

拓展包含两方面的内容:①教材内容的适度扩展,以帮助学生理解相关知识点。例如在讲授化学防治技术时,适当增加关于杀虫剂理论知识的介绍。主要通过课堂讲授,结合学生课外查找资料,总结化学杀虫剂的类型、作用机制(靶标)以及生产实践中常见的化学杀虫剂等。②森林昆虫学最新成果、技术方法的补充,以弥补教材内容陈旧的缺陷。目前,使用最为广泛的教材是由李成德主编的《森林昆虫学》(2004)和李孟楼主编的《森林昆虫学通论》(2002)。相对于以往教材,上述教材已经有了很大改进和提升。但是,距离教材完成已经10余年,其内容必然存在一定滞后性、不能反映森林昆虫学科发展的最新进展。比如:在昆虫分类学部分,目前国际最新的分类系统已经将“同翅目”并入“半翅目”,而现行教材尚未进行修订。对于国内外最新研究进展,笔者主要通过专题讲座、报告等形式进行讲授,以开阔学生的视野,培养学生创新思维。例如在讲授利用信息素防昆虫时,进一步引申到昆虫化学感受机制的介绍,使学生对昆虫如何通过触角识别气味分子,并将化学信号转变为电信号等机制有一定认识。在害虫控制新理论与方法上,主要介绍了利用转基因技术、反义技术在害虫防治领域的应用;同时,介绍了北美地区采用“引—驱”策略控制林业小蠹等的最新进展。使学生意识到害虫防治不再是简单的喷洒农药,而是一个与整个生物学、生态学、生物信息学等学科紧密相关的综合性学科。由此,学生的思维不再局限于教材知识,视野更加开阔。

对于有限的学时数与知识信息量无限拓展间存在的矛盾,最好的解决方法是改变过去简单的填鸭式教学方法,转向“授之以渔”的理念;教学内容上做到“少而精”;培养学生自主学习、主动学习和创新学习的能力,使学生学会利用课外时间、借助现代化信息技术,通过广泛查阅国内外相关书籍与文献,扩充相关专业知识。在课堂组织时不拘泥于书本,墨守成规,避免束缚学生思维,尝试通过设问的方式,激发学生思维的火花或灵感,鼓励学生独立思考,大胆探索;对于学生提出的新见解、新观点应给予充分关注和认可,培养其创新思维[5]。

4 注重实践环节,多途径培养学生动手能力

森林昆虫学包括理论教学、实验和实习三个主要环节,是一门实践性很强的学科,更需要强化实践教学[1]。学生在进行实验、实习的过程中,不仅巩固了所学的理论知识,也增强了感性认知和动手能力。但是长期以来,学生普遍存在动手能力差、实践能力弱的问题。如何促进实践教学环节,提升学生动手能力是森林昆虫学需要着力解决的关键问题。王维[6]在讲授昆虫分类学时,提出将昆虫分类的内容安排到实验室去讲解,把理论讲授与实验紧密结合。笔者也积极尝试运用此种教学方法讲授昆虫形态学、分类学等相关内容,从目前学生反馈看,效果明显。

在森林昆虫学实验课程中,笔者专门开设了“昆虫工艺标本的制作”设计性实验,主要通过学生亲手采集标本、处理标本、琥珀标本包埋、抛光等过程,培养学生动手能力。在森林昆虫学实习环节,安排学生赴马鬃岭自然保护区进行昆虫标本的采集、制作和识别;在昆虫采集方法上,除了人工捕捉外,也设置了灯光诱集、信息素诱杀等多种方法,使学生对害虫的监测方法和技术方法有了感性认识。为了检验学生实习效果,专门安排课程生产实习,要求学生就某公园、校园的主要林木虫害进行普查,填写相关表格,撰写普查报告。通过上述实践能力的训练,为学生日后从事森林保护相关工作奠定良好基础。

除了结合课堂教学,笔者也积极鼓励大二、大三学生申请大学生创业基金,由相关任课教师指导带领学生开展科研工作,培养学生对昆虫学研究的兴趣。很多跟随教师从事大学生创业基金的学生都选择了继续攻读森林保护学专业研究生,继续深造,并且在后续的学习和工作中表现突出。另外,笔者也借鉴其他高校“本科生研究助理”的方式,安排对科研有兴趣、有培养潜力的学生提早参与科学研究,在培养学生实践能力的同时,也部分解决了研究生招生困难的难题。

5 结语

教学改革是教育的永恒话题,不断更新教学理念,完善教学内容、创新教学方法,是培养有创新思维、适应时代发展新型专门人才必然要求[2-3,7-9]。森林昆虫学教学改革和质量的提升是一个系统工程,有赖于整个教学体系的完善和发展:①教材建设是教学体系中的基础建设。森林昆虫学理论课程已经有规范的统一教材,然而森林昆虫学实验、森林昆虫学实习教材目前尚无全国统编教材,各地讲授的内容差异很大,需要在今后逐步实现教材的统一化。②高素质的教师队伍是确保教学质量的根本,要加强教师队伍建设,鼓励教师通过多种途径再学习,紧跟专业前沿,不断提升自身业务素质。③在人才培养方案调整时,注重实践环节,增加实验、实习等实践课程在整个课程中的比率,着力提升学生创新实践能力。④适应时代发展,注重教学方法,教学手段的信息化、数字化,尝试“微课”教学,将抽象的理论教学通过视频、动画等方式展现给学生,提高教学效果。

[1]赵吕权,贺一原,“森林昆虫学”教学的点滴思考,科技信息,2010:130.

[2]贺虹,李孟楼,“森林昆虫学”课程群教材的建设与创新[J].中国林业教育,2012(6):53 -55.

[3]赵红蕊,高文韬,孟庆繁,等.“森林昆虫学”实践教学模式的探索[J].中国林业教育,2011(4):71-73.

[4]郑雅楠,高国平,祁金玉,等.森林昆虫学创新实验教学模式的构建研究[J].安徽农业科学,2014(12):3755,3758.

[5]王桂清.改革教学方法适应时代要求:《森林昆虫学》教学改革途径的探讨[J].森林病虫通讯,2000(2):37-39.

[6]王维.谈谈上好“森林昆虫学”的几点体会[J].中国林业教育,2002(5):36 -37.

[7]李孟楼,王敦,孙全友,等.森林昆虫学教材的结构分析及整合[J].中国林业教育,2005(2):65 -68.

[8]刘兴平,李冬,张林平.“森林昆虫学”开放式实验教学模式的构建[J].中国林业教育,2012(3):70 -72.

[9]南小宁,贺虹,郭新荣.森林昆虫学实践教学体系的构建[J].科教导刊,2014(1):161-162.

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