成喜雨,張麗姝,田甜,李河, Chad Harvey,徐建平,何金生
(1.北京交通大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程研究院,北京 100044;2.中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.麥克馬斯特大學(xué) 生物系,加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)
麥克馬斯特大學(xué)生物實(shí)習(xí)課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和思考
成喜雨1,張麗姝1,田甜1,李河2, Chad Harvey3,徐建平3,何金生1
(1.北京交通大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程研究院,北京 100044;2.中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.麥克馬斯特大學(xué) 生物系,加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)
國(guó)內(nèi)生物野外實(shí)習(xí)在基地、內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)效果等方面存在不足。根據(jù)加拿大麥克馬斯特大學(xué)生物野外實(shí)習(xí)課程的組織實(shí)施過程及相關(guān)經(jīng)驗(yàn),可以從整合資源、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基地建設(shè),豐富內(nèi)容和方式設(shè)計(jì)、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,加強(qiáng)組織管理、引導(dǎo)學(xué)生合作和創(chuàng)新,建立多元化考核和評(píng)價(jià)模式等幾個(gè)方面完善野外實(shí)習(xí)課程,提高實(shí)習(xí)效果。
高校;生物;野外實(shí)習(xí)課程
大學(xué)生物野外實(shí)習(xí)課程是“生物科學(xué)”“生物工程”等生物相關(guān)專業(yè)方向的重要教學(xué)環(huán)節(jié),該課程通過在野外講解動(dòng)植物種類、生態(tài)分布和生長(zhǎng)環(huán)境特征,生物資源利用和生物技術(shù)等,使學(xué)生鞏固相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識(shí),掌握生物相關(guān)實(shí)驗(yàn)和野外工作的基本方法和技能,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等最基本的科研能力和團(tuán)隊(duì)精神,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生對(duì)生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。與課堂教學(xué)相比,野外實(shí)習(xí)更直觀,綜合性和創(chuàng)新性強(qiáng),對(duì)學(xué)生素質(zhì)及創(chuàng)新能力提高有重要的作用,成為各高校生物相關(guān)專業(yè)教學(xué)不可或缺的部分[1-5]。
麥克馬斯特大學(xué)以其獨(dú)特的創(chuàng)新性和求實(shí)理念而成為加拿大最著名的公立大學(xué),在加拿大一流大學(xué)評(píng)比中,連年被譽(yù)為最富有創(chuàng)造力和革新性的學(xué)府。麥克馬斯特大學(xué)的生物野外實(shí)習(xí)課程也別具特色,該課程由徐建平博士和Chad Harvey博士開設(shè),并多次選擇中國(guó)作為實(shí)習(xí)地區(qū),2015年便在湖南邵陽等亞熱帶地區(qū)進(jìn)行。北京交通大學(xué)與麥克馬斯特大學(xué)在本科生教學(xué)與人才培養(yǎng)上展開了多層次的交流和合作,也全程參與了此次野外實(shí)習(xí)課程。本文介紹麥克馬斯特大學(xué)野外實(shí)習(xí)課程安排和實(shí)施情況,對(duì)課程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié),以期為高校生物野外實(shí)習(xí)課程建設(shè)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供理論參考和實(shí)踐依據(jù)。
生物野外實(shí)習(xí)是生物相關(guān)專業(yè)本科生實(shí)踐技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),國(guó)內(nèi)很多高校從實(shí)習(xí)組織與管理、實(shí)習(xí)課程內(nèi)容建設(shè)等方面進(jìn)行了探索[1-5],但依然存在多方面的不足。一是實(shí)習(xí)基地建設(shè)需要加強(qiáng):生物實(shí)習(xí)希望選擇多個(gè)物種豐富、自然植被保護(hù)較好的地區(qū),但往返交通費(fèi)、住宿費(fèi)等相對(duì)較高。同時(shí),也很難找到足夠的專業(yè)技術(shù)人員輔助教師來進(jìn)行教學(xué)。二是實(shí)習(xí)內(nèi)容有待完善:實(shí)習(xí)內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng),內(nèi)容設(shè)置難以達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)習(xí)內(nèi)容一般針對(duì)教學(xué)大綱和教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì),實(shí)習(xí)過程存在走馬觀花、內(nèi)容淺顯、實(shí)踐性較差等不足。三是學(xué)生積極性、參與度和實(shí)習(xí)效果需要提高:實(shí)習(xí)過程中學(xué)生重視程度不夠,參與度不高,部分學(xué)生甚至可能將實(shí)習(xí)視為一次旅游,最終實(shí)習(xí)效果非常有限,實(shí)習(xí)報(bào)告千篇一律。四是實(shí)習(xí)考核方式有待完善:高校實(shí)習(xí)課程教學(xué)大綱都有一定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),最終也要求學(xué)生提交一份實(shí)習(xí)報(bào)告。但考核并不能較好地綜合評(píng)價(jià)學(xué)生參與度、創(chuàng)造性、獨(dú)立思考能力等。
2.1 內(nèi)容設(shè)計(jì)
課程面向麥克馬斯特大學(xué)及其所在的加拿大安大略省其他大學(xué)的大學(xué)生開設(shè),主體內(nèi)容是亞熱帶生物多樣性和可持續(xù)利用。亞熱帶的特征在于每年有8個(gè)月平均溫度在10℃以上,最低月平均溫度至少為2℃。這些地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具備多樣性特點(diǎn),包括沙漠、草原、不同類型的森林和農(nóng)田。該課程以中國(guó)南部的這種典型亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)為實(shí)例,從中凝練出科學(xué)問題,并貫穿于實(shí)習(xí)的全過程。
實(shí)習(xí)調(diào)研的內(nèi)容主要包括4部分:主題1,森林覆蓋情況和霧霾嚴(yán)重程度的關(guān)系;主題2,亞熱帶環(huán)境寄主植物的遺傳多樣性和疾病(油茶樹的炭疽病)嚴(yán)重程度之間的關(guān)系;主題3,中國(guó)亞熱帶地區(qū)家庭的豬和家禽類動(dòng)物發(fā)病率的時(shí)空模式;主題4,地貌與植物多樣性/豐度的關(guān)系以及人類活動(dòng)對(duì)植物多樣性/豐度的潛在影響。
2.2 課程實(shí)施
2.2.1 時(shí)間和地點(diǎn)安排
根據(jù)我國(guó)典型亞熱帶地區(qū)動(dòng)植物季節(jié)性特征,5月降雨量大,植被茂盛,動(dòng)植物種類豐富,而此時(shí)學(xué)生其他課程基本結(jié)束,沒有時(shí)間沖突,因此課程實(shí)施時(shí)間安排在5月。實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇也經(jīng)過精心考慮。不僅要挑選生物資源豐富的地區(qū),還要考慮人員、經(jīng)費(fèi)、基地建設(shè)等情況。結(jié)合調(diào)研主題,課程最終在湖南長(zhǎng)沙、湖南邵陽崀山、江西井岡山等地進(jìn)行。其中長(zhǎng)沙是省會(huì)城市,高校和科研院所較多,有較多學(xué)術(shù)和教學(xué)基地資源;邵陽崀山有國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)和國(guó)家地質(zhì)公園,是典型的丹霞地貌風(fēng)景區(qū);江西井岡山、新寧地區(qū)有豐富的自然資源,同時(shí)有多個(gè)依托林業(yè)中心的教學(xué)基地(如油茶樹種植和育種基地)。
2.2.2 組織實(shí)施
該課程有十余名學(xué)生參加,分別來自麥克馬斯特大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)等。為了方便在短時(shí)間內(nèi)、多個(gè)基地間完成相對(duì)較高強(qiáng)度的實(shí)習(xí)教學(xué),整個(gè)課程進(jìn)行了精心安排。人員方面,除課程導(dǎo)師徐建平博士和Chad Harvey博士、中南林業(yè)科技大學(xué)李河老師、北京交通大學(xué)成喜雨老師等全程參與外,在不同環(huán)節(jié),邀請(qǐng)了湖南師范大學(xué)、農(nóng)科院麻類所、江西林業(yè)中心等單位的多名老師和專家進(jìn)行講解和交流。課程實(shí)施既有集體教學(xué)和實(shí)習(xí),又有分主題實(shí)習(xí)。學(xué)生被分成4組,每個(gè)主題花2~4天完成(如表1)。學(xué)生分小組各負(fù)責(zé)一個(gè)主題,收集處理該主題對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。所有學(xué)生都將參加所有4個(gè)主題的調(diào)查,每個(gè)學(xué)生都可以選擇使用任何一個(gè)主題的數(shù)據(jù)來撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
表1 麥克馬斯特大學(xué)生物野外實(shí)習(xí)課程安排
注:主題1,2,3,4見“2.1內(nèi)容設(shè)計(jì)”
2.3 課程考核
課程考核評(píng)分十分重要,是對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)過程中各方面表現(xiàn)的評(píng)價(jià)。考核要做到公平公正,更要考慮考核方式的全面性和綜合性。該課程主要從小組討論、現(xiàn)場(chǎng)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、過程參與度及課程結(jié)束口試等5個(gè)部分進(jìn)行考核評(píng)分,每個(gè)環(huán)節(jié)都有較詳細(xì)的考核指標(biāo)及分值,最終把上述幾個(gè)方面的得分加和后得出實(shí)習(xí)總成績(jī)(如表2)。
表2 麥克馬斯特大學(xué)生物野外實(shí)習(xí)課程考核方式
3.1 整合資源,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)
目前,很多省市的大學(xué)和科研院所都有大量師資力量和實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)基地等資源;各省市還有相關(guān)的育苗、種植基地和林業(yè)中心等。為了解決實(shí)習(xí)課程建設(shè)中人員和基地資源不足的普遍問題,建議各高校在野外實(shí)習(xí)課程建設(shè)中不要局限于利用本校基地和人員,可以嘗試和相關(guān)單位建立和加強(qiáng)合作關(guān)系,增強(qiáng)資源共享,提高生物野外實(shí)習(xí)教學(xué)水平。
此次野外課程提供了很好借鑒:除了兩位導(dǎo)師實(shí)習(xí)前的深入淺出的理論和研究方法講解以及實(shí)習(xí)過程的言傳身教外,課程充分利用了農(nóng)科院、中南林業(yè)科技大學(xué)、江西地區(qū)林業(yè)中心等單位下屬的教學(xué)基地、林場(chǎng)、育苗中心進(jìn)行實(shí)習(xí);同時(shí),相關(guān)單位的專家和老師也提供了重大幫助。不僅與農(nóng)科院麻類所等單位老師開展了生物質(zhì)綜合利用、農(nóng)林種植業(yè)疾病預(yù)防控制等學(xué)術(shù)交流,開闊了學(xué)生視野,還邀請(qǐng)了一些專家參與了不同環(huán)節(jié)實(shí)習(xí)過程,為學(xué)生提供了實(shí)地指導(dǎo)。麥克馬斯特大學(xué)并未在中國(guó)設(shè)置獨(dú)立的實(shí)習(xí)基地,但通過上述合作和資源共享,兩位老師成功地在萬里之外的中國(guó)亞熱帶地區(qū)圓滿完成了此次實(shí)習(xí)課程。
3.2 豐富內(nèi)容和方式設(shè)計(jì),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
針對(duì)不同專業(yè)背景設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容,結(jié)合實(shí)習(xí)基地條件,預(yù)先規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)等整體方案,結(jié)合實(shí)際,提高實(shí)習(xí)內(nèi)容特色和新意,盡量避免教條化,以提高學(xué)生積極性和參與性。比如此次實(shí)習(xí)中,考察森林覆蓋對(duì)霧霾程度的影響;考察基因多樣性對(duì)油茶樹炭疽病發(fā)病率的影響等,這些內(nèi)容部分涉及廣受關(guān)注的環(huán)境生態(tài)問題,部分涉及典型經(jīng)濟(jì)植物油茶種植的實(shí)際問題,引導(dǎo)性的內(nèi)容設(shè)計(jì)極大提高了學(xué)生的興趣。同時(shí),在傳統(tǒng)教學(xué)方式和手段上,引入現(xiàn)代科技。一方面,利用電腦、投影儀等可以及時(shí)討論和報(bào)告;另一方面,學(xué)生可以利用已有網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)據(jù)庫,對(duì)實(shí)習(xí)主題形成初步的認(rèn)識(shí)。同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)的普及,也有利于學(xué)生實(shí)時(shí)查找相關(guān)資料,了解實(shí)習(xí)過程的問題,尋求解決方案。如果能進(jìn)一步將相關(guān)資源開發(fā)成APP軟件或微課程,則不僅可避免攜帶老舊資料,還可隨時(shí)更新查看,進(jìn)一步提高教學(xué)效率。
3.3 加強(qiáng)組織管理,引導(dǎo)學(xué)生合作和創(chuàng)新
不同學(xué)??梢愿鶕?jù)專業(yè)背景設(shè)置集中指導(dǎo)和分主題相結(jié)合的實(shí)習(xí)方案。一方面,生物野外實(shí)習(xí)設(shè)置集中指導(dǎo)部分,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)、操作要點(diǎn)、數(shù)據(jù)收集和處理方法等;另一方面,可以設(shè)置不同主題,學(xué)生組成小組,參與感興趣的主題。通過分主題的內(nèi)容設(shè)計(jì),每個(gè)小組都有各自負(fù)責(zé)開展的小主題,在各自的主題中,有明確的分工,有利于提高學(xué)生參與實(shí)習(xí)過程的積極性,實(shí)現(xiàn)科研與實(shí)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。實(shí)習(xí)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)習(xí)方法,針對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容和取得的數(shù)據(jù)展開討論,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)分主題形成創(chuàng)新性的結(jié)果,建立責(zé)任-分享-互動(dòng)的三位一體式實(shí)習(xí)教學(xué)氛圍,提高學(xué)生責(zé)任意識(shí)、獨(dú)立工作、舉一反三、合作與創(chuàng)新等綜合能力和素質(zhì)。
麥克馬斯特大學(xué)野外課程的組織和實(shí)施也讓人印象深刻:一是課程的精心安排:課程行程經(jīng)過精心考慮,時(shí)間安排緊湊,準(zhǔn)備充分,如抵達(dá)當(dāng)日先組織大家熟悉當(dāng)?shù)丨h(huán)境,晚上馬上進(jìn)行課程介紹和交流等;行程中的大部分時(shí)間是白天調(diào)研、晚上報(bào)告交流,隨時(shí)總結(jié);二是學(xué)生與老師的零距離交流:交流報(bào)告就在賓館房間利用便攜式投影儀進(jìn)行,部分學(xué)生席地而坐,部分坐床上、凳子上,拉近了學(xué)生與導(dǎo)師之間距離,老師與學(xué)生皆不拘謹(jǐn);兩位教授介紹的很多課程相關(guān)知識(shí)雖為基礎(chǔ)理論和方法,內(nèi)容本身較為枯燥,但教授知識(shí)淵博,介紹得非常生動(dòng),用簡(jiǎn)單的詞句闡述難懂的知識(shí),善于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)注意力,引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生思維也很活躍,天馬行空,積極發(fā)言,自由交流度很高;三是依科學(xué)問題為導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理念:根據(jù)典型亞熱帶地區(qū)動(dòng)植物季節(jié)性特征,結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平,發(fā)現(xiàn)、梳理相關(guān)的科學(xué)問題,以此為基礎(chǔ),麥克馬斯特大學(xué)實(shí)習(xí)課程設(shè)置了4個(gè)不同主題,比如霧霾調(diào)查、油茶樹基因型與炭疽病發(fā)病率等,學(xué)生組成小組,參與感興趣的主題。
3.4 建立多元化考核和評(píng)價(jià)模式
傳統(tǒng)實(shí)習(xí)過程中,大多以實(shí)習(xí)報(bào)告作為主要考核依據(jù),學(xué)生往往不重視實(shí)習(xí)過程,甚至實(shí)習(xí)報(bào)告存在大量抄襲情況,實(shí)習(xí)課程變成為了實(shí)習(xí)而實(shí)習(xí),為了學(xué)分而實(shí)習(xí),很難取得理想效果。因此,在實(shí)習(xí)內(nèi)容和組織實(shí)施等方面提高的基礎(chǔ)上,可以在考核方式上進(jìn)行大膽嘗試,借鑒麥克馬斯特大學(xué)生物野外教學(xué)課程考核模式,建立一個(gè)多元化的評(píng)估系統(tǒng)。
實(shí)習(xí)記錄與報(bào)告:是對(duì)實(shí)習(xí)過程參與或負(fù)責(zé)主題的過程記錄,依據(jù)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象,結(jié)合現(xiàn)有資料進(jìn)行討論和總結(jié),提出觀點(diǎn)和結(jié)論,形成實(shí)習(xí)報(bào)告。評(píng)分時(shí)不僅考慮完整性、整潔性和準(zhǔn)確性,還要考慮學(xué)生的創(chuàng)造性。
小組討論:可以要求學(xué)生獨(dú)立或合作準(zhǔn)備報(bào)告,然后進(jìn)行討論;也可以在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)組織臨時(shí)討論,教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和引導(dǎo)。評(píng)分要考慮學(xué)生報(bào)告水平,同時(shí)也考慮學(xué)生參與討論的程度,是否能提出見解等。
結(jié)課考試:可以采用不同形式,如ppt答辯,或老師與學(xué)生一對(duì)一結(jié)課面試,綜合考察學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)過程不同主題的掌握程度、學(xué)生的總結(jié)能力、應(yīng)變能力和舉一反三的能力等等。
成果總結(jié)和宣傳:除了上述幾個(gè)方面,也鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)過程中的研究結(jié)果進(jìn)行再加工和深入討論,嘗試形成相應(yīng)學(xué)術(shù)論文;也可總結(jié)學(xué)生實(shí)習(xí)過程的內(nèi)容、照片資料和成果等,形成不同主題的宣傳材料,比如人類活動(dòng)與生物多樣性、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等。
多元化的考核和評(píng)價(jià)模式能更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)習(xí)過程的綜合表現(xiàn),也能激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí),提高實(shí)習(xí)教學(xué)效果。
生命科學(xué)是21世紀(jì)最重要的前沿學(xué)科之一,生物學(xué)科的快速發(fā)展及其與醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境科學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科的交叉與融合,對(duì)人類健康、科學(xué)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。作為理論和實(shí)踐的重要橋梁,生物野外實(shí)習(xí)課程建設(shè)具有十分重要的意義。針對(duì)國(guó)內(nèi)的課程建設(shè)不足,結(jié)合麥克馬斯特大學(xué)課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),建議各高校利用多方面資源,科學(xué)合理設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容和相關(guān)環(huán)節(jié),調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和積極性,提高學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的參與度,注重學(xué)生能力培養(yǎng),建立多元化考核機(jī)制等,以期能有效提高野外實(shí)習(xí)課程教學(xué)效果,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。通過加強(qiáng)生物野外實(shí)習(xí)課程建設(shè),為培養(yǎng)高素質(zhì)生物學(xué)人才打下基礎(chǔ),同時(shí),也期望通過該課程,吸引更多的青年學(xué)生關(guān)注生命科學(xué),了解其在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用,為推動(dòng)相關(guān)學(xué)科建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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(責(zé)任校對(duì) 王小飛)
10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.12.013
20160725
北京交通大學(xué)外國(guó)文教專家引智項(xiàng)目:學(xué)校特色項(xiàng)目“理學(xué)平臺(tái)下的人才培養(yǎng)國(guó)際化師資隊(duì)伍建設(shè)”(065024524)
成喜雨(1980-),男,湖南長(zhǎng)沙人,副教授,博士,主要從事環(huán)境、生物方面的教學(xué)和科研工作。
何金生,徐建平。
G642.44
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1674-5884(2016)12-0044-04