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新农科背景下基于实体与数字化标本的昆虫学一流课程群教学改革
——以长江大学农学院为例
摘要:昆虫实体和数字化标本是农业高等院校昆虫学课程群教学的重要媒介。本文以长江大学农业院为例,通过分析现有昆虫学课程群教学中的问题及现状,提出相关改革的思路和措施,以期进一步提升教学质量,同时增强学生对昆虫学理论知识的掌握和应用,为新农科的发展贡献人才。
关键词:昆虫实体标本;昆虫数字化标本;昆虫学课程群;教学改革
课题项目:长江大学2021年教学研究项目(JY2021039)
新农科建设是适应中国特色社会注意新时代的农业发展和农业技术人才培养的重要举措,是高等教育布局新业态、新产业、新模式,为国家粮食安全和生态安全以及乡村振兴提供有力支撑的人才战略。在这一背景下,昆虫学作为生物学的重要分支,主要研究昆虫的分类、形态、生态、行为、生理、遗传等方面的内容并逐步形成与此对应的昆虫学课程群。随着社会的发展和科学技术的进步,农业高等院校昆虫学课程群也需要不断进行教学改革,以更好地适应现代教育的要求和培养学生的能力。这其中,基于实体与数字化标本的教学方式成为了昆虫学教学改革的重要方向之一。
一、课程群教学现状及分析
长江大学农学院昆虫学课程群由《普通昆虫学》、《农业病虫害防治》、《昆虫生理学》、《昆虫生态学》、《资源昆虫学》、《城市昆虫学》、《昆虫研究法》和《生物防治学》等课程组成,知识覆盖面广、应用性强,也具有很高的课程交叉性。而利用各类昆虫标本,对培养掌握昆虫学基础知识和提高昆虫学实践方面的综合能力极为关键,但在传统教学中常存在以下问题:
1.实体和数字化标本在教学大纲中的重要性偏低
在传统的教学中,理论教学占主导地位,而实践教学的比例不够高,这种教学传统使得实体和数字化标本的应用在教学大纲中被忽略或者不够重视,影响学生实践能力和科学素养的提升。同时我院过去主要偏重于昆虫实体标本库的建立,而数字化标本平台与国内兄弟院校相比还存在着较大差距,存在起步晚、基础弱、投入少、人不足等突出问题,导致在教学大纲中无法充分利用后者进行教学。
2.教学模式及内容单一,学生主动学习的积极性不高
在课程群教学中,无论是理论课还是实验课均以传授知识为主且大量使用数字化标本,缺乏互动性和实践性。学生主要是被动听课或机械模拟,难以激发其学习热情和创新思维,对相关知识点的掌握程度偏低,也不利于团队合作精神和交流能力的培养。同时教学内容较为单一,过分注重昆虫的分类、形态和生态学等基础知识,缺乏实践应用和前沿研究的内容,使学生无法真正理解昆虫学在现实中的应用和研究进展。
3.标本更新不及时,实验课多使用模式生物实体标本
由于授课学生人数的不断增加,标本的过度使用导致大量实体标本损坏,无法及时补充。同时检疫性害虫、资源昆虫以及襀翅目、毛翅目等小类群的标本量也明显不足,教师在实验课中只能使用相关模式生物实体标本进行教学。但模式生物只是少数几种昆虫的代表,不能真实反映生态系统的复杂性,影响学生对生物多样性的认知,更难以全面了解昆虫在生态系统中的作用和影响。
4.考核以实验报告为主,极易产生抄袭现象
课程考核是教学中十分重要的一个环节,其目的是检验学生对昆虫学理论与实验知识的掌握程度,同时加强对相关知识点的理解。课程群常规考核方式较为简单,多以实验报告的形式进行。但其只是学生在实验课程中的一次记录,无法全面反映他们的真实水平。此外,学生可通过复制他人的实验报告或从网上搜索相关材料进行抄袭,从而影响考核结果的公正性和学生的学术诚信。
二、课程群教学改革的思路
1.修订大纲,强调实体和数字化标本在学习和实践中的重要性
对相关教学大纲进行修订,在教学目标中增加对学生观察实体标本、利用数字化标本平台进行分类、比较和探究的要求,以便更好地提高其实践能力和科学素养。在教学实施和实践环节,提高各类标本在教学中的使用比例,如增加理论教学中以昆虫水晶滴胶为代表的实体标本的使用量,并在实验课中利用数字化标本平台和软件进行辅助教学。同时加大资金投入,积极促进昆虫标本的数字化建设。
2.使用“标本贯穿式”教学模式,改革教学内容
该模式由识认、分类、综合能力联系三阶段组成。在识认阶段,综合使用实体和数字化标本,帮助学生多角度了解和认识昆虫,激发学习兴趣。在分类阶段,结合课堂分组讨论和实验课等,师生共同参与,帮助学生理解昆虫标本分类规则,加强参与度和学习效果。在综合能力联系阶段,利用实地调研、课程综合实习中的标本采集和现场观摩,助力学生理解昆虫学在现实中的应用和研究进展。
3.结合新技术,积极推进昆虫标本的数字转换
建立昆虫标本数字化平台,集中整理和管理各种数字化昆虫标本的数据和信息,提供在线浏览、搜索和分析等服务。不仅解决了实体标本种类不足,易于损坏等问题,也便于课程群资源共享以及授课教师与学生的使用。同时,在教学中积极推广数字化昆虫标本的教学资源,如数字化标本馆、昆虫标本3D模型、虚拟实验平台等,通过丰富的教学内容和方法,提高学生的学习效果和兴趣。
4.改革考核方式,提高学生的学习主动性和综合能力
实验报告虽有大量弊端但仍有其存在的意义,可与其他几种考核方式结合,降低其在总评成绩中的比例。如“制作和开发昆虫标本工艺品”等,要求学生自由分组并结合各自的兴趣和特长,合作设计和制作出具有创意性和实践性的作品,考核方式以分组标本展示和师生集体打分为主。促使每个学生更加主动和细致地掌握相关理论和实验知识,提高动手操作和团队合作能力,同时也可以促进师生之间的互动和交流。
参考文献
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[3]陈静,蔡志平,苏杰,王少山,张建萍.基于大类招生培养“应用昆虫学”课程群的构建.智库时代.2021(14):194-195.
作者简介:金振宇,男,汉族,博士,长江大学农学院,副教授,研究方向为昆虫系统学。