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浅谈多学科综合性野外实习在生物科学专业的应用及研究

2020-03-04 289 上传者：管理员

摘要： 在动植物学、生态学教学课程中在巩固和加深课堂教学内容方面野外实习发挥了重要作用。湖南农业大学根据已有的教学经验，制订较完善的教学大纲，编制切实可行的实习指导书或参考资料，将动物学、植物学、生态学的野外教学实习相结合，建立多学科综合性实习的教学体系。

关键词：
多学科
教改
生物科学
野外实习
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生物科学专业是湖南农业大学为适应21世纪生物科学发展人才培养的需要，经省教育厅批准于2005年设置的新专业，2008年正式招生，至今已经招生11届。野外实习作为本校生物科学专业的动物学、植物学课程的部分教学内容，已经持续开展了10年，但依然存在实习内容不明确、手段单一、实习效果不明显等不足。本项目根据已有的教学经验，制订较完善的教学大纲，编制切实可行的实习指导书或参考资料，将动物学、植物学、生态学的野外教学实习相结合，建立多学科综合性实习的教学体系。通过野外实习，将课堂上的理论知识与野外实际、生产实践相结合，不仅能达到巩固理论知识的目的，还能发挥学生的学习主动性，激发学习兴趣和创造力，培养学生的科研能力、团队精神和协作意识。

1、实习教材编制

生物科学专业的野外实习主要是开展动植物学、生态学的教学实践活动，目前其实习教材还存在数量不多、地域局限、内容不全面等不足。植物学野外实习相关的教材较多，但这些教材通常具有明显的地域性或专业倾向，如冯富娟主编的植物学野外实习手册，主要介绍了植物分类学的相关理论，以及我国东北地区常见的植物类型[1]；《植物学野外实习教程》简要介绍了植物学野外实习的基本知识，但仅收录了实习基地昆嵛山种子植物122科、561属、1099种[2]；而《药用植物学野外实习纲要》主要针对的是中药等专业[3]。动物学野外实习教材也具有类似的特点，如邓利等编著的《动物学野外实习指导》重点介绍华南常见动物的野外识别[4]，李海燕主编的《动物学野外实习教程》则主要介绍的是海洋生物[5]。生态学的教学实习多数借用植物学的实习资料。目前缺乏针对高等农业院校，特别是湖南地区的植物学实习教材。

目前尚无针对高等农业院校生物科学专业的植物学、动物学、生态学野外实习教材，更谈不上多学科综合性野外实习教材。本课题组成员包括具有多年野外实习教学经验的植物学、动物学、生态学老师，共同撰写了融合三门课程实习内容的教学大纲、教学计划、野外实习指导资料等，构建了较完善的课程体系。例如，实习内容不再是单纯的动植物识记，而是根据实习地点，设计不同的生态区或生态因子进一步分析动植物分布、生活习性的基本规律，以锻炼学生的知识综合运用能力。

2、实习基地建设

多数高等院校的动植物学、生态学野外实习采用定点、定时式的集中教学方法[6]。一般选择动植物资源丰富、自然生态保持较好、交通住宿等条件相对较好的地区，建立长期稳定的实习基地，多为自然保护区等，如湖南地区的实习基地主要在张家界、莽山、衡山等地。由于动植物资源具有较强的地域性，非动植物分类专业的人也许对本地的动植物资源整体比较熟悉，但初入实习基地可能对当地的动植物资源种类缺乏深入了解。

自然保护区一般设有专门的管理机构，与科研单位交往密切，熟悉本保护区的各类动植物资源分布，甚至有专业人士常驻保护区。与当地政府、管理机构、科研院所等合作，共建普通高校野外实习基地，共享教学资源模式，是一条有效提高动植物学野外实习质量的途径，充分利用已有的资源，发挥自然保护区的教学、科研价值[7]。湖南农业大学生物科学专业的动植物野外实习常在湖南浏阳大围山、武汉黄陂木兰山、深圳七娘山等地进行，生态学实习常在湖南南山牧场等地进行。这些地区的动植物资源丰富，但具有明显的区域性，区系、生物多样性、生态特征明显不同。本系老师多数并不是专门从事动植物分类研究，在指导学生的传统动植物分类方面有一定的难度。为解决这一难题，我们特别聘请了长期从事当地动植物分类学研究的教授来进行实习指导，如2011级生物科学专业在武汉黄陂木兰山进行，为了提高实习效果，我们特意从江汉大学聘请了2位教授进行动植物分类实习指导（生态学老师为本校教授），同时本系从事相关课程教学的年轻教师也全程参与，对当地的动植物资源有了较深入的认识，积累经验，为以后的实习指导奠定了基础。2015—2018年本校的动植物野外实习在深圳七娘山进行。深圳七娘山为国家地质公园，是古火山喷发盆地，有侏罗纪化石群，第四纪以来海蚀、海积等多种地貌，有多种珍稀、国家各级保护植物[8]。我们专门聘请了华南植物园的几位博士进行实习指导，并与当地保护区联系，征得同意后，精心制作了大量标本，编著了植物名录，充实了校标本馆，取得了很好的实习效果。同时我们还深入红树林，探索其特殊的生态环境，调查了红树林植被情况和生物多样性。

3、教学模式改进

生物科学专业传统的野外实习主要是动植物的识别、鉴定、标本的采集等，学生常是被动的记忆，在很短的时间内学生被灌输了成百上千的动植物名称，典型的填鸭式教学方式，一般以实习报告或动植物的识别为成绩，实习效果不佳。为更好地培养从事生物学教学研究的人才，张海军等从野外实习的准备、实施、考核等方面建立了一套较好的教学体系[9]。由于传统的动植物学野外实习对指导老师的要求较高，目前我国很多高校面临野外实习教学一线人才奇缺，难以保证实习教学质量等问题[10]。而且由于生态环境遭到破坏，野生动植物资源急剧减少，尤其是野生动物数量减少，使野外实习变得越来越困难，学生很难在很短的时间内（野外实习时间一般为2周左右）完成动物类群的观察、识别，更不可能采集并制作标本[11]，因此野外实习教学模式的改革势在必行。例如，兰州大学的实习地点横跨甘肃南北，经历荒漠、沙漠、戈壁、黄土高原、沼泽草地、高山灌丛等地形地貌，途经不同少数民族居住区域，将生物学知识和人文教育有机结合，在野外实习中广泛开展人文素质教育，取得了显著成效[12]。

根据本校的实际情况，我们构建了自己的野外实习模式。我们参考姚发兴的启发式教学方式[13]，让学生通过看、摸、揉、闻等步骤，进行观察和比较，让学生自己确定被观察的动植物种类。更为重要的是在开始实习之前，教研组融合动植物分类、生态学相关知识，设计了若干个小课题，学生根据自愿原则分组，选择自己感兴趣的课题，以课题的形式完成本次实习。如我们实习过程中发现木兰天池景区具有非常丰富的蝶类资源，设计了木兰天池景区蝶类分布及生态成因分析课题；根据木兰山拥有丰富的中药资源，设计了木兰山止咳类植物资源种类及分布规律调查课题；在森林公园发现了大量三峡库区移栽的珍稀植物，提出了植物异地保护的生态因素分析等10多个小课题。考核不再是单纯的动植物识记，而是研究性的实习报告占主要部分。近3年，实习基地选在深圳大亚湾周边，以七娘山为主。我们设置了类似的课题，聘请华南植物所的植物分类学专家为指导老师，形成了较为详细的研究报告，制作标本2000余份（部分标本已经收藏在本校植物标本馆）。野外实习效果显著，学生普遍反映良好。如在深圳开展红树林调查时，我们采集了淤泥样品，从中分离鉴定了2个具有明显核盘菌抗性的细菌，正在进行深入分析，预计可以申报2项专利，发表2篇科研论文，其中大部分工作都由本科生完成，学生综合能力提升，野外实习成效显著。多学科综合性野外实习，学生必须综合运用所学知识，特别是动植物分类、生态学相关理论知识，来综合分析和解决实际问题，让学生的动手能力、知识运用能力得到了很好的锻炼，团结协作精神得以更好地发挥。

参考文献：

[1]冯富娟.植物学野外实习手册[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]赵宏.植物学野外实习教程[M].北京:科学出版社,2009.

[3]万德光.药用植物学野外实习纲要[M].北京:中国中医药出版社,2006.

[4]邓利.动物学野外实习指导[M].广州:华南理工大学出版社,2011.

[5]李海燕.动物学野外实习教程[M].广州:华南理工大学出版社,2012.

[6]谢宗平,倪永清.高师生物专业动物学野外实习教学实践与改革探索[J].西北民族学院学报(自然科学版),2000,21(4):42-45.

[7]刘昌利,周立志,李进华.安徽省高校共建共享动物学野外实习基地的初步探讨[J].生物学杂志,2010,27(2):99-101.

[8]邢福武.深圳市七娘山郊野公园植物资源与保护[M].北京:中国林业出版社,2004.

[9]张海军,张淑兰,许龙,等.生物科学专业植物学野外实习教学模式体系构建[J].实验技术与管理,2010,27(12):189-193.

黄勇,阮颖.生物科学专业多学科综合性野外实习的探索与实践[J].南方农业,2019,13(34):93-95.