武承旭 于曉飛 楊茂發 徐芳玲
[摘 要] “森林昆蟲學”是高等院校林學、森林保護專業的核心課程之一,目的是培養從事森林害蟲防治與管理、維護森林健康和林業可持續發展的專業人才。然而目前“填鴨式”的教學方法和簡單的教學手段束縛學生思維發展,不適宜培養符合社會發展需要的創新人才。因此,在教學實踐改革中,以激發學生的學習興趣、培養學生創新和實踐能力為目的,以貴州大學林學院森林保護專業為例,對課程的教學模式、教學內容進行了一系列改革,取得了良好效果,為今后實踐教學課程改革明確了方向。
[關鍵詞] 森林昆蟲學;教學模式;教學內容;課程思政
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2022)10-0059-04 [收稿日期] 2021-07-02
森林保護專業是貴州大學林學院林學一級學科下設的二級學科,始建于2007年,前身為森林資源保護與游憩專業,2013年應教育部本科專業名稱變更,更名為森林保護專業。“森林昆蟲學”是該專業本科生的專業必修課,既有理論知識的講授,也有實踐環節,在學科人才培養的過程中起著非常重要的作用和地位。它涉及基礎昆蟲學、森林有害生物綜合控制、動植物檢疫等學科內容。開設本課程目的是讓學生了解昆蟲形態學、生物學、分類學與生態學等理論知識的基礎,明確主要森林害蟲種類、發生規律及防治技術,培養大批具備森林蟲害防控管理技術技能的專業人才,服務于貴州喀斯特森林健康和林業可持續發展。
隨著社會主義新時代對人才的高要求,越來越重視學生獨立性、能動性和創新型的培養和提升,而卓越農林人才的培養,需以培養實踐能力為重點,加大教學投入,強化實踐環節;以農科教結合為突破口,創新人才培養機制,改革人才培養模式[1]。因此,如何將課堂所授知識,靈活自如的應用到生產實際中去,如何培養本專業的高素質創新人才是該專業教師重要的使命和責任。因此,對專業課程進行改革勢在必行。自本課程開設以來,學科組4任教師針對本校學生特點以及貴州省情對本課程教學進行了一系列改革,不斷加強“森林昆蟲學”課程建設,完善教學方法和教學內容,取得了較理想的成效。本文結合筆者的教學實踐,對教學改革的方式和成果進行了初步探討。
一、教學改革背景
貴州省地處云貴高原東部的斜坡過渡帶,是山巒重疊、丘陵起伏的高原山區。緯度較低、海拔較高、氣候溫暖、雨量充沛、植被類型豐富。該省又兼受東南季風和西南季風的影響,形成了獨具貴州特色的氣候類型。貴州特殊的地質地貌與多樣的氣候類型相結合,造就了貴州“一山分四季,十里不同天”的復雜生態環境。這種地理位置決定了貴州省昆蟲資源豐富,具有多樣性和復雜性的特點。
近年來,隨著我省建設生態文明先行示范區的推進,全省生態環境明顯改善,可持續發展不斷增強,森林覆蓋率達到55.3%,林木綠化率為56.8%。但伴隨貴州生態建設的發展和西部大開發的深入,部分森林害蟲分布范圍不斷擴大,危害程度不斷加重,局部地區已呈失控狀態,而且從樹木苗期生長到成林、采伐,甚至采伐后的木材制品均有森林害蟲危害,嚴重威脅我省生物多樣性和生態環境安全。特別是隨著貴州省交通高速發展,貿易頻繁和擴大,林業入侵生物的發生、傳播蔓延和危害加劇,其中松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus、懸鈴木方翅網蝽Corythucha ciliate Say、紅火蟻Solenopsis invicta Buren、桉樹枝癭姬小蜂Leptocybe invasa Fisher et LaSalle等外來入侵生物危害最為嚴重。每年在松材線蟲和其傳播媒介昆蟲松褐天牛的檢疫、監測及媒介昆蟲防控等方面投入近1200萬元。出現上述問題,一方面是基礎設施仍很落后,尤其是縣鄉一級,監測預警、防治(應急)能力相對薄弱。另一方面是我省從事病蟲害防治隊伍的結構和專業素質亟待提高。在這種嚴峻的形勢下,為保障兩江上游生態屏障建設的需要,確保貴州省國土生態安全和保障我省經濟社會和生態可持續發展的需要,貴州大學林學院設置森林保護專業,專門為貴州省森林保護行業體系輸送專業人才。然而,以往的教學只關注學生對基礎知識的掌握,忽視課程的實踐性和應用性。因而,目前這種“知識型”課堂教學已不能滿足社會發展的需求,如何加大林業植保科技工作者素質培養力度、提高其各種動手和實踐能力,已成為高等教育改革的重要問題。因此筆者對課程內容及教學模式進行了相應的改革。
二、提升課程內容
目前,貴州大學林學院森林保護專業使用李成德主編的教材“森林昆蟲學”[2](P1-460),內容包括總論和各論兩大部分。實際教學中,將課程中“森林昆蟲學”拆分為“基礎昆蟲學”(總論部分章節,一年級專業選修課,24學時)和“森林昆蟲學”(各論部分章節,三年級專業必修課48學時),另外還有選修課“森林昆蟲生態與預測預報”(二年級專業選修課,32學時)。這也是適應當前課時壓縮的結果。而“森林昆蟲學”48學時包括課堂教學理論課28學時(僅為害蟲綜合治理和各論章節),實驗教學20學時,另外野外教學實習1周。在此基礎了對教學內容進行了改革。
(一)融合課程思政
深化教育改革,首先要求的是把思想政治教育貫穿人才培養全過程。因此,在教學內容中加入生態文明教育,引導學生樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,注重培養農林專業學生的“三農”情懷,學習貴州大學“博士村長”精神,謹記貴州大學林學院“厚植厚德,樹木樹人”的院訓,理解中華優秀傳統文化中人與自然和諧相處的思想理念以及了解習近平總書記提出的“人類命運共同體”的科學內涵[3],最終把論文寫在祖國大地上。
(二)加大實踐教學課時比例
按照章節內容,苗圃及根部害蟲、頂芽和枝梢害蟲、食葉害蟲、蛀干害蟲和球果種實害蟲課堂理論課結束后,立即安排一系列相關害蟲的調查和實踐環節。一邊采集昆蟲標本,一邊講解鞏固理論知識,最后整理出貴州大學校園及周邊公園昆蟲名錄。通過理論聯系實際,強化課堂所學知識,提高學生課外實踐水平。
(三)構建當地主要昆蟲為主的知識體系
本專業學生畢業后,大部分學生就業于貴州各地,從事林業相關生產工作。因此,針對當前貴州省森林害蟲發生發展趨勢,結合貴州省大力發展的農村產業革命12個特色產業中特色林業產業(竹、油茶、花椒、皂角等),以及自身科研工作,在課程中重點講述當地主要害蟲(如皂角豆象、油茶象甲、花椒蚜蟲等)的分布和寄主、形態特征、生活史和習性以及防治方法。將貴州省森林害蟲的發生現狀融入于書本知識,構建符合貴州省省情的森林昆蟲知識體系,提高學生今后解決實際問題的能力。
(四)增設專題講座,開闊學生視野
邀請行業相關專家進行森林昆蟲學相關專題講座,如生物天敵的釋放,昆蟲信息素的產生、識別,天敵—害蟲—寄主的協同進化,替代寄主的應用,“推—拉”防治技術及檢疫相關法律法規等。讓學生充分掌握理論知識的基礎上,以實例的形式使其了解一些理論前沿性知識。同時讓學生學習害蟲綜合治理實踐應用方面的新技術、新知識,如新型靜電噴霧器、無人機在害蟲防治中的應用、遙感監測蟲情測報燈、具降低天敵殺傷的數字化粘蟲板等新技術新觀念[4]。
三、創新教學模式
本課程傳統上采用多媒體理論教學、驗證性實驗教學與綜合性實踐教學相結合的教學模式。然而隨著時代的進步,“教師講課學生聽”的“灌輸式”教學已經不適合當前的課堂,學生更喜歡圖文并茂、形象直觀的教學方式。因此,為調動學生學習積極性,筆者在教學過程中嘗試了以下幾種方式。
(一)學生體驗式教學模式
學生是教學的主體,學生在學習過程中參與的積極性和主動性對教學效果產生重要影響。因此,在部分章節內容的講授中,讓學生參與整個教學過程,使之充分發揮自身的主觀能動性。比如,講解食葉害蟲時,讓學生4~5人自由分組,分別選取重點講述的昆蟲種類。通過學生自學收集相關資料、制作PPT,教師指導、修正其內容,學生課堂講授PPT,小組和教師提問等環節,人人參與,使課堂內容豐富多彩。通過此種方式,使得學生對森林重要害蟲知識點記憶更加深刻,也加強了學生自主學習、獨立思考和創新意識。
(二)實物與影像相結合的探討式教學模式
第一堂課為興趣培養課,筆者會播放《昆蟲世界》《神奇的動物世界》等影片,推薦學生閱讀法布爾的《昆蟲記》。學生從中可以了解到昆蟲的歷史,物種的多樣性,千奇百怪和奇妙之美,以期增強課程的趣味性和觀賞性,培養學生的學習興趣以及尊重生命、親近自然、熱愛科學探索的精神[5]。之后利用實驗室已有的昆蟲標本進行昆蟲形態特征識別教學,通過昆蟲行為學和生活史影像進行昆蟲生物學教學,最后走出課堂,查看危害狀現場教學。而防控措施的講解,更是利用實物(如殺蟲燈、糖醋酒液誘捕裝置、枯草耙等)和科技錄像相結合的方式,讓學生聯系昆蟲行為學知識點,有效掌握各森林害蟲的防治方法。并通過對比、提問和實地考察等方式,同時獎勵學生昆蟲仿真模型,消除部分學生對昆蟲的恐懼心理,促使學生掌握主要森林害蟲的相關知識點,極大地增加了課堂教學的生動性,也激發了學生學習的主動性。
(三)虛擬仿真實驗室模擬教學模式
針對森林昆蟲周期長、成本高和實驗室標本少等特點,充分利用好貴州大學農學院申報的虛擬仿真實驗室平臺,將實踐教學與虛擬仿真相結合,綜合應用虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫以及網絡通信等多種技術[6]。通過學生采集、制作標本,并親手制作虛擬仿真作品、如琥珀標本、蝶畫、微信二維碼鑒定等方法,以及利用VR技術錄制昆蟲行為視頻、昆蟲解剖視頻和昆蟲生活史標本的制作等方式,構建一個逼真可視化的實驗操作環境和實驗對象,從而提升教學質量和效果。
(四)實踐式教學模式
針對森林昆蟲實踐性強的特點,上完特定章節之后,如食葉害蟲、蛀梢害蟲、蛀干害蟲等,立刻安排實踐課,校園采集所學內容的昆蟲,并將其制作成標本和準確鑒定。這樣,學生可將課堂內容融入實踐中,并鞏固課堂所學,而且增強了學生動手能力和感性認知能力[5]。尤其是以后走入工作崗位,從事森林保護相關工作,就會從容應對。對有興趣從事昆蟲科研工作的學生,鼓勵他們提前進入實驗室,啟發他們做一些小實驗,解決科學問題。
四、展望
教育部關于深化本科教育教學改革,全面提高人才培養質量中提出全面提高課程建設質量,著力打造一批具有高階性、創新性和挑戰度的線下、線上、線上線下混合、虛擬仿真和社會實踐“金課”,探索智能教育新形態,推動課堂教學革命;同時也提出推動科研反哺教學,強化科研育人功能,推動高校將最新科研成果轉化為教學內容、開放共享科研基地,讓學生早進課題、早進實驗室,以高水平研究提高學生創新和實踐能力[7]。
基于此,本課程在教學內容和教學方式等方面進行了一系列改革,雖然有所成效,但仍然存在以下問題:(1)教材建設是教學體系中的重中之重。目前使用最為廣泛的教材是由李成德主編的《森林昆蟲學》[2]和李孟樓主編的《森林昆蟲學通論》[8](P1-360),然而這兩本教材內容相對而言比較陳舊寬泛,大部分昆蟲種類沒有體現出地方性和特色化,尤其是在南方高校中,無法滿足區域經濟發展的需求,因此需要補充新的研究成果和技術方法,確保新編教材在研究內容上的科學性、嚴謹性和先進性,內容框架上的邏輯合理性,并增加研究性、開放性和實踐性內容;(2)實驗環節中采用自編的森林昆蟲學實驗教材,但昆蟲標本源于每年林學和森林保護專業學生實習和制作的標本,標本數量和種類少,尤其是食葉害蟲和蛀干害蟲的標本比較缺乏,因此,針對一些特殊性的昆蟲,仍需廣泛收集實物標本、并制作影像素材,提升實驗課的教學效果;(3)在現有貴州省麻江縣藍莓、玉屏縣油茶和習水市國家級自然保護區教學實習基地的基礎上,加強教學基地的建設,強化實踐教學效果;(4)虛擬仿真實驗教學是利用其他學院平臺開展,因此,需要加強林學院自身平臺的建設,整合資源,構建精品課程,實現課堂教學多元化、“零距離”觀摩式教學,提高教學效果;(5)目前,林學院僅有3位教師承擔林學、森林保護和園林專業森林昆蟲的講授,因此,仍需加強森林保護師資隊伍建設,保證教學長期穩定。
參考文獻
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[2]李成德.森林昆蟲學[M].北京:中國林業出版社, 2004:1-460.
[3]代魯魯.森林昆蟲學課程思政元素挖掘與融入[J].天津農業科學,2021,27(5):84-87.
[4]于曉飛,楊洪,楊茂發.《煙草昆蟲學》教學改革實踐淺析[J].教育教學論壇,2019(25):145-146.
[5]張龍娃.創新森林昆蟲學教學方法的思考[J].安徽農業科學,2015,43(32):373-374+377.
[6]楊振德,玉舒中.虛擬仿真技術在森林昆蟲學實驗中的應用[J].實驗科學與技術,2017,15(5):49-52.
[7]教育部關于深化本科教育教學改革 全面提高人才培養質量的意見[J].中華人民共和國教育部公報,2019(9):26-30.
[8]李孟樓.森林昆蟲學通論[M].北京:中國林業出版社,2002:1-360.
Exploration on the Teaching Reform of “Forest Entomology”
WU Cheng-xua , YU Xiao-feia,b, YANG Mao-fab,c, XU Fang-linga
(a.College of Forestry, b. College of Tobacco Science, c. Institute of Entomology, College of Agriculture, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China)
Abstract: Forest Entomology is one of the core courses of forestry and forest protection in colleges and universities. The purpose is to cultivate professionals engaged in forest pest control and management, maintaining forest health and sustainable development of forestry. However, the current cramming teaching methods and simple teaching methods restrict the development of students thinking, which are not suitable for cultivating innovative talents in line with the needs of social development. Therefore, in the reform of teaching practice, in order to stimulate students interest in learning and cultivate students innovation and practical ability, this paper takes the forest protection major of Forestry College of Guizhou University as an example to carry out a series of reforms on the teaching mode and content of the course, which has achieved good results and defined the direction for the reform of practical teaching course in the future.
Key words: Forest Entomology; teaching model; teaching content; curriculum ideological and political education