張龍娃
(安徽農業大學林學與園林學院,安徽合肥230036)
森林昆蟲學是高等院校林學、森林保護學專業的核心課程。該課程要求學生掌握昆蟲學的基礎知識,明確主要森林害蟲類型、發生規律以及防治技術,從而為今后從事害蟲防治和管理,維護森林健康和林業可持續發展服務奠定基礎[1]。我國森林昆蟲學課程的設置最早可以追溯到1914年金陵大學的森林系,當時森林昆蟲學內容主要借鑒農業昆蟲學、蠶學中的昆蟲知識。建國后眾多林業院校均編寫了有地域特色的森林昆蟲學教材。1979年,張執中主編了我國第一部《森林昆蟲學》教材,標志著森林昆蟲學科的成熟。
近年來,我國森林害蟲發生與危害日趨嚴重,其中以松材線蟲、美國白蛾、紅脂大小蠹、懸鈴木方翅網蝽等外來入侵生物造成的危害最為嚴重。在這種嚴峻形勢下,加強森林昆蟲學教學,培養理論基礎扎實與實踐動手能力強的林業專門人才更顯緊迫和重要[3]。不斷更新教學內容,將森林昆蟲學領域最新成果及時教授傳達給學生,是社會發展對現代高等教育工作者的要求。
興趣是最好的老師。通過多種途徑激發學生對森林昆蟲學的興趣,是教授好森林昆蟲學的一個關鍵環節。
一提起昆蟲,很多人第一反應均有些排斥,甚至“恐懼”。為此,在講授森林昆蟲學第一堂時,筆者特意播放了一部名為——“昆蟲世界”(Insect World)的系列影片。學生可從中了解到:昆蟲在地球上存在已經將近4億年,而人類是地球上的新來者,其歷史才不過幾百萬年,甚至更短。相比之下,昆蟲才是地球的“霸主”。從借鑒忍受與適應生境變化的生存經驗來講,昆蟲應該是值得人類學習的一類生物。由此,使學生對昆蟲有了“新”認識。
為使學生消除對昆蟲的偏見——昆蟲即害蟲。在講授緒論部分時,筆者引用了名言——“如果蜜蜂從地球上消失,人類將只能再存活4年。沒有蜜蜂,沒有授粉,沒有植物,沒有動物,也就沒有人類”。上述論斷可能有些夸張,但是不可否認,全世界約80%的開花植物靠昆蟲授粉,而其中85%靠蜜蜂授粉,90%的果樹靠蜜蜂授粉。可以想象,如果沒有蜜蜂的傳粉,約有4萬種植物會繁殖困難、瀕臨滅絕。因此,蜜蜂數量減少將加劇全球糧食危機。由此,告訴學生“昆蟲并非都是害蟲,人類的生存離不開昆蟲”。使學生開始對昆蟲產生“好感”。
為了增強學生對昆蟲美學價值的認識,筆者在實驗課時帶領學生參觀昆蟲標本館,向學生展示昆蟲世界的多樣性和奇妙之美,也向學生展示以昆蟲為主體的琥珀工藝品,學生紛紛表示要嘗試動手制作昆蟲琥珀標本。為促進學生興趣的持續性,筆者在森林昆蟲學實驗課程中開設了“昆蟲琥珀標本制作”設計性實驗,帶領學生親手制作昆蟲琥珀標本。至此,學生對昆蟲的態度發生了巨大轉變,由對昆蟲的“厭惡”轉向了“喜愛”。
森林昆蟲學是一門實踐性很強的學科,課程的學習離不開生產實踐。為了加深學生對森林害蟲危害性的認識,筆者要求學生查閱相關書籍、網站資料,掌握我國及安徽省當前的主要林業害蟲種類。在課堂講授中,結合自身科研工作,重點介紹一些“身邊的害蟲”,如2012年以來在安徽省迅速擴散的世界檢疫性害蟲——美國白蛾;在黃山風景區及其周邊地區造成嚴重危害的蛀干性害蟲——櫟旋木柄天牛;對我國山核桃產業造成嚴重危害的山核桃癭蚊;以及對合肥市懸鈴木造成嚴重危害的懸鈴木方翅網蝽等。學生對這些“身邊害蟲”表現出濃厚的興趣,于是,筆者再進一步通過課堂設問、安排課后作業等方式,要求學生在查閱資料的基礎上,就如何防治上述對象提出相應的對策。至此,學生意識到森林害蟲的危害性與防治的迫切性,也增強了學生學習森林昆蟲學的動力。
在接下來的教學過程中,筆者又適時以上述對象作為實例進行講解。例如:在講授昆蟲觸角時,筆者將櫟旋木柄天牛、美國白蛾、山核桃癭蚊、懸鈴木方翅網蝽等“帶入”課堂;讓學生親手制作觸角實物玻片標本,然后在顯微鏡下觀察,對比不同昆蟲觸角的異同,使學生對觸角的結構和類型有了直觀的認識。在講解幼蟲、蛹的類型時,通過圖片和實物展示等方式,請學生判斷上述對象的幼蟲、蛹所屬類型,以此檢驗學生對知識掌握的程度。
在昆蟲生物學部分講解時,筆者以美國白蛾年生活史作為案例,重點講解年生活史表的圖示方法、解讀生活史表所包含的信息;并結合生活史圖示,對“世代重疊”等名詞概念進行直觀解釋。通過具體的教學實例,使學生對相關概念的理解更加容易,記憶也更深刻。在各論章節講授時,將上述對象作為食葉類、蛀干類、刺吸類等不同害蟲類型的代表,結合學生查閱的資料,要求學生制作PPT分別介紹“身邊害蟲”的形態特征、生活史、發生規律以及控制技術等。通過這樣的課堂組織,既鞏固了課堂知識,又檢驗了學生實踐應用能力。
通過上述實例教學,將某個對象貫穿于課程講授的始終,體現了森林昆蟲學基礎理論與實踐應用的統一。這種教學方法的運用,對教師的業務水平也提出了更高的要求。教師除了要具備扎實的理論基礎,還需要自身深入生產第一線,不斷在工作、科研中進行學習,逐步積累實踐知識。
森林昆蟲學的授課對象主要是林業高等院校林學、森林保護學專業本科生[4]。1998年教育部把林學、經濟林、森林保護3個專業合并為新的林學專業,其目的是培養具備扎實的林學、森林保護和經濟林基礎理論知識的創新型林業專業人才。由于林學專業課程設置的限制,與森林昆蟲學相關的基礎課程(如普通昆蟲學、植物化學保護等)被取消。同時,森林昆蟲學理論課時數被大幅度壓縮。如何在有限的課時內使學生快速掌握森林昆蟲學的精髓、提高實踐能力,是教師迫切需要解決的難題。為此,授課教師必須充分領會教學大綱的基本要求,教學時既要突出重點、強化基礎、精簡適度,又要不拘于教材內容,適度增加授課的信息量,拓展相關內容,促進學生對課堂內容的理解和創新思維培養。
拓展包含兩方面的內容:①教材內容的適度擴展,以幫助學生理解相關知識點。例如在講授化學防治技術時,適當增加關于殺蟲劑理論知識的介紹。主要通過課堂講授,結合學生課外查找資料,總結化學殺蟲劑的類型、作用機制(靶標)以及生產實踐中常見的化學殺蟲劑等。②森林昆蟲學最新成果、技術方法的補充,以彌補教材內容陳舊的缺陷。目前,使用最為廣泛的教材是由李成德主編的《森林昆蟲學》(2004)和李孟樓主編的《森林昆蟲學通論》(2002)。相對于以往教材,上述教材已經有了很大改進和提升。但是,距離教材完成已經10余年,其內容必然存在一定滯后性、不能反映森林昆蟲學科發展的最新進展。比如:在昆蟲分類學部分,目前國際最新的分類系統已經將“同翅目”并入“半翅目”,而現行教材尚未進行修訂。對于國內外最新研究進展,筆者主要通過專題講座、報告等形式進行講授,以開闊學生的視野,培養學生創新思維。例如在講授利用信息素防昆蟲時,進一步引申到昆蟲化學感受機制的介紹,使學生對昆蟲如何通過觸角識別氣味分子,并將化學信號轉變為電信號等機制有一定認識。在害蟲控制新理論與方法上,主要介紹了利用轉基因技術、反義技術在害蟲防治領域的應用;同時,介紹了北美地區采用“引—驅”策略控制林業小蠹等的最新進展。使學生意識到害蟲防治不再是簡單的噴灑農藥,而是一個與整個生物學、生態學、生物信息學等學科緊密相關的綜合性學科。由此,學生的思維不再局限于教材知識,視野更加開闊。
對于有限的學時數與知識信息量無限拓展間存在的矛盾,最好的解決方法是改變過去簡單的填鴨式教學方法,轉向“授之以漁”的理念;教學內容上做到“少而精”;培養學生自主學習、主動學習和創新學習的能力,使學生學會利用課外時間、借助現代化信息技術,通過廣泛查閱國內外相關書籍與文獻,擴充相關專業知識。在課堂組織時不拘泥于書本,墨守成規,避免束縛學生思維,嘗試通過設問的方式,激發學生思維的火花或靈感,鼓勵學生獨立思考,大膽探索;對于學生提出的新見解、新觀點應給予充分關注和認可,培養其創新思維[5]。
森林昆蟲學包括理論教學、實驗和實習三個主要環節,是一門實踐性很強的學科,更需要強化實踐教學[1]。學生在進行實驗、實習的過程中,不僅鞏固了所學的理論知識,也增強了感性認知和動手能力。但是長期以來,學生普遍存在動手能力差、實踐能力弱的問題。如何促進實踐教學環節,提升學生動手能力是森林昆蟲學需要著力解決的關鍵問題。王維[6]在講授昆蟲分類學時,提出將昆蟲分類的內容安排到實驗室去講解,把理論講授與實驗緊密結合。筆者也積極嘗試運用此種教學方法講授昆蟲形態學、分類學等相關內容,從目前學生反饋看,效果明顯。
在森林昆蟲學實驗課程中,筆者專門開設了“昆蟲工藝標本的制作”設計性實驗,主要通過學生親手采集標本、處理標本、琥珀標本包埋、拋光等過程,培養學生動手能力。在森林昆蟲學實習環節,安排學生赴馬鬃嶺自然保護區進行昆蟲標本的采集、制作和識別;在昆蟲采集方法上,除了人工捕捉外,也設置了燈光誘集、信息素誘殺等多種方法,使學生對害蟲的監測方法和技術方法有了感性認識。為了檢驗學生實習效果,專門安排課程生產實習,要求學生就某公園、校園的主要林木蟲害進行普查,填寫相關表格,撰寫普查報告。通過上述實踐能力的訓練,為學生日后從事森林保護相關工作奠定良好基礎。
除了結合課堂教學,筆者也積極鼓勵大二、大三學生申請大學生創業基金,由相關任課教師指導帶領學生開展科研工作,培養學生對昆蟲學研究的興趣。很多跟隨教師從事大學生創業基金的學生都選擇了繼續攻讀森林保護學專業研究生,繼續深造,并且在后續的學習和工作中表現突出。另外,筆者也借鑒其他高校“本科生研究助理”的方式,安排對科研有興趣、有培養潛力的學生提早參與科學研究,在培養學生實踐能力的同時,也部分解決了研究生招生困難的難題。
教學改革是教育的永恒話題,不斷更新教學理念,完善教學內容、創新教學方法,是培養有創新思維、適應時代發展新型專門人才必然要求[2-3,7-9]。森林昆蟲學教學改革和質量的提升是一個系統工程,有賴于整個教學體系的完善和發展:①教材建設是教學體系中的基礎建設。森林昆蟲學理論課程已經有規范的統一教材,然而森林昆蟲學實驗、森林昆蟲學實習教材目前尚無全國統編教材,各地講授的內容差異很大,需要在今后逐步實現教材的統一化。②高素質的教師隊伍是確保教學質量的根本,要加強教師隊伍建設,鼓勵教師通過多種途徑再學習,緊跟專業前沿,不斷提升自身業務素質。③在人才培養方案調整時,注重實踐環節,增加實驗、實習等實踐課程在整個課程中的比率,著力提升學生創新實踐能力。④適應時代發展,注重教學方法,教學手段的信息化、數字化,嘗試“微課”教學,將抽象的理論教學通過視頻、動畫等方式展現給學生,提高教學效果。
[1]趙呂權,賀一原,“森林昆蟲學”教學的點滴思考,科技信息,2010:130.
[2]賀虹,李孟樓,“森林昆蟲學”課程群教材的建設與創新[J].中國林業教育,2012(6):53 -55.
[3]趙紅蕊,高文韜,孟慶繁,等.“森林昆蟲學”實踐教學模式的探索[J].中國林業教育,2011(4):71-73.
[4]鄭雅楠,高國平,祁金玉,等.森林昆蟲學創新實驗教學模式的構建研究[J].安徽農業科學,2014(12):3755,3758.
[5]王桂清.改革教學方法適應時代要求:《森林昆蟲學》教學改革途徑的探討[J].森林病蟲通訊,2000(2):37-39.
[6]王維.談談上好“森林昆蟲學”的幾點體會[J].中國林業教育,2002(5):36 -37.
[7]李孟樓,王敦,孫全友,等.森林昆蟲學教材的結構分析及整合[J].中國林業教育,2005(2):65 -68.
[8]劉興平,李冬,張林平.“森林昆蟲學”開放式實驗教學模式的構建[J].中國林業教育,2012(3):70 -72.
[9]南小寧,賀虹,郭新榮.森林昆蟲學實踐教學體系的構建[J].科教導刊,2014(1):161-162.