動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊設(shè)計

何勇 杜小龍 李偉 李少斌 田志宏

摘要 針對人才綜合素質(zhì)要求日益提高的現(xiàn)實情況，本文基于對動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，提出了一種改進(jìn)教學(xué)模塊設(shè)計的實踐案例。以綜合能力培養(yǎng)為目標(biāo)，分析動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊中動物學(xué)、植物學(xué)、大型真菌分類學(xué)和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科融合的必要性，并提出整合不同的教學(xué)模塊、設(shè)計交叉學(xué)科的野外實習(xí)項目等建議。目的在于提升學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，以滿足學(xué)生未來就業(yè)需求和社會對人才綜合素質(zhì)的要求。

關(guān)鍵詞 動植物學(xué)野外實習(xí)；生態(tài)學(xué)；動物分類；植物形態(tài)

中圖分類號 G642.0；S-3? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）09-0108-04

Design of field internship teaching module for Zoology and Botany

Abstract In response to the reality of the increasing demand for comprehensive quality of talents， a practice case to improve the design of teaching modules based on the analysis of the current situation of field internship teaching in Zoology and Botany were proposed in this article. With the goal of cultivating comprehensive abilities， the necessity of integrating multiple disciplines such as zoology， botany， macromycology， and ecology in the field internship teaching module of Zoology and Botany were analyzed， and suggestions for integrating different teaching modules and designing interdisciplinary field internship projects were proposed. The purpose was to enhance students comprehensive abilities， cultivate their professional thinking， and meet their future employment needs and the requirements of society for the comprehensive quality of talents.

Keywords field internship in Zoology and Botany; ecology; animal classification; plant morphology

動植物多樣性包括生物學(xué)涵蓋生物種類的豐富性、遺傳差異以及其所處生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性。野外實習(xí)為學(xué)生提供獨特的學(xué)習(xí)平臺，通過實地接觸和觀察不同物種，學(xué)生能夠更深入地理解動植物多樣性及其在生態(tài)系統(tǒng)中的價值[1]。這種教學(xué)方法不僅可以幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識到生物多樣性保護(hù)的必要性，還為其理解生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)提供實際例證[2-3]。動植物學(xué)野外實習(xí)是生物類相關(guān)專業(yè)課程實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。許多高校都開設(shè)動植物學(xué)野外實習(xí)課程，基于不同地域特點，這些課程各有特色。生物類相關(guān)專業(yè)涉及動植物學(xué)、生態(tài)學(xué)和微生物學(xué)等多門課程，實踐中部分高校開設(shè)動物學(xué)、植物學(xué)或動植物學(xué)野外實習(xí)課程，而專門的生態(tài)學(xué)和微生物學(xué)野外實習(xí)課程有待補(bǔ)充，學(xué)科綜合性的交叉有待豐富。

黃勇等[4]和周雪瑞[5]將動物學(xué)、植物學(xué)和生態(tài)學(xué)野外教學(xué)實習(xí)進(jìn)行融合，建立多學(xué)科綜合性實習(xí)的教學(xué)體系。實習(xí)過程中，以課題為導(dǎo)向，學(xué)生自主選擇感興趣的課題，產(chǎn)生了一批以本科生為主導(dǎo)的科研成果。實踐證明，野外實習(xí)教學(xué)效果顯著，反映良好，提升了學(xué)生的綜合能力。郭曉思等[6]將植物學(xué)教學(xué)實習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾参飳W(xué)教學(xué)為主的生物學(xué)綜合實習(xí)，增設(shè)了動物學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)等學(xué)科的認(rèn)知實習(xí)內(nèi)容。實習(xí)過程中，以植物學(xué)、動物學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)理論知識為基礎(chǔ)，以生物多樣性為線索，將學(xué)生專業(yè)技能和科研能力的培養(yǎng)貫穿野外實習(xí)全過程，以培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握植物學(xué)、動物學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能為目的，實現(xiàn)了學(xué)生綜合素質(zhì)全面提高的目標(biāo)?？鐚W(xué)科技能的培養(yǎng)不僅加深了學(xué)生對生物學(xué)相關(guān)專業(yè)知識的理解，也培養(yǎng)了其未來在科研或職業(yè)生涯中解決復(fù)雜問題的能力。

當(dāng)前，對生態(tài)學(xué)綜合型人才的需求逐漸增加[7]。實踐中部分動植物學(xué)野外實習(xí)方式相對單一，學(xué)生專業(yè)思想的穩(wěn)定發(fā)展和未來就業(yè)的需求有待進(jìn)一步滿足。因此，有必要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊，融入新元素，加強(qiáng)學(xué)科交叉，以提升學(xué)生的綜合能力。實踐中，早期實習(xí)以植物分類學(xué)為主，動物分類學(xué)為輔，要求學(xué)生在短時間內(nèi)掌握大量的動植物學(xué)名，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有待進(jìn)一步激發(fā)，以達(dá)到學(xué)習(xí)致用的目的，提升實習(xí)效果。后期針對實踐中的待改進(jìn)之處，陸續(xù)引入了大型真菌分類和生態(tài)學(xué)教學(xué)模塊，加強(qiáng)問題引導(dǎo)，使學(xué)生逐漸明確目標(biāo)、增加興趣，實習(xí)效果得到一定程度的改善。本文結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)經(jīng)驗，分析動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊設(shè)計中進(jìn)行動物學(xué)、植物學(xué)、大型真菌分類學(xué)和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科融合的必要性，針對性地提出動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊設(shè)計的建議。目的在于提升學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)思想，滿足學(xué)生未來就業(yè)需求和社會對人才綜合素質(zhì)的要求。

1 多學(xué)科融合的必要性分析

1.1 動物分類模塊

1.1.1 動物行為觀察和生態(tài)位的分析? 野外實習(xí)中的動物行為觀察對于學(xué)生理解生物與環(huán)境的相互作用至關(guān)重要。實地觀察有利于學(xué)生辨識和記錄動物的各種行為模式，并分析這些行為在生態(tài)系統(tǒng)中的功能。生態(tài)位即物種在生態(tài)系統(tǒng)中所扮演的角色，學(xué)生可以通過觀察物種如何利用資源、與其他物種的關(guān)系以及對生態(tài)條件的適應(yīng)等來學(xué)習(xí)。這種方式能夠加深學(xué)生對生態(tài)學(xué)原理的理解，并促進(jìn)其在未來環(huán)境管理和生態(tài)研究工作中的應(yīng)用思維的發(fā)展。

1.1.2 動物分類技能的培養(yǎng)? 動物分類是生物學(xué)研究的基石，也是野外實習(xí)需要掌握的關(guān)鍵技能之一。通過對物種進(jìn)行分類，學(xué)生能了解生物多樣性的結(jié)構(gòu)，并掌握動物分類的原則和技術(shù)。在野外環(huán)境下，準(zhǔn)確鑒定物種類別的能力對于科學(xué)記錄和研究至關(guān)重要。培養(yǎng)這些技能不僅涉及分類圖譜和田野指南等工具的使用，還可以鍛煉學(xué)生對物種形態(tài)學(xué)特征的觀察和描述能力。這為學(xué)生未來職業(yè)生涯的發(fā)展，包括生態(tài)學(xué)調(diào)查、自然資源管理和環(huán)境教育等，奠定了堅實的基礎(chǔ)。此外，動物分類學(xué)習(xí)還能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、系統(tǒng)性思考和科學(xué)推理能力，這些能力有助于學(xué)生解決實際生物學(xué)問題。因此，野外實習(xí)中的動物分類學(xué)習(xí)，不僅可以加深學(xué)生對生物多樣性的理解，還有利于培養(yǎng)具有實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的生物學(xué)專業(yè)人才。

1.2 植物分類模塊

1.2.1 植物系統(tǒng)學(xué)的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用? 植物系統(tǒng)學(xué)是研究植物種類及其關(guān)系的科學(xué)，為理解生物多樣性提供了基礎(chǔ)框架。在野外實習(xí)中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)植物的分類和鑒定，能夠深入理解植物演化和系統(tǒng)分類的原理。實地應(yīng)用訓(xùn)練不僅加深了學(xué)生對植物分類學(xué)的理解，還教授學(xué)生學(xué)會將這些理論應(yīng)用于實際的植物學(xué)研究、生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)管理中。

1.2.2 植物群落的調(diào)查與分析? 植物群落是指在特定時間和空間內(nèi)共生的植物集合。通過野外實習(xí)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)植物群落的調(diào)查方法，包括物種識別、數(shù)量估算、物種分布和群落結(jié)構(gòu)分析。這些技能對于理解不同生態(tài)系統(tǒng)中的物種組成和生物過程至關(guān)重要。分析植物群落的相關(guān)數(shù)據(jù)有助于揭示生物多樣性模式、物種相互作用以及環(huán)境變化等對群落結(jié)構(gòu)的影響，還有助于培養(yǎng)學(xué)生在物種識別、數(shù)量估算和群落分析方面的技能，幫助學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)中的物種組成和生物過程，為生物多樣性研究、生態(tài)保護(hù)和資源管理提供必要的數(shù)據(jù)和信息支持。通過實地調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生能夠更好地了解和應(yīng)用植物群落的知識，為解決實際的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)問題做出貢獻(xiàn)。

1.2.3 植物形態(tài)學(xué)與生態(tài)學(xué)特性的現(xiàn)場學(xué)習(xí)? 植物形態(tài)學(xué)研究植物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，在植物分類中起到基礎(chǔ)作用。野外實習(xí)能使學(xué)生直接觀察和學(xué)習(xí)植物的各種形態(tài)特征，如葉的形狀、花的構(gòu)造和果實的類型等。此外，學(xué)生還可以學(xué)習(xí)植物的生態(tài)學(xué)特性，例如，物種對光照、水分和土壤條件的適應(yīng)性。這種現(xiàn)場學(xué)習(xí)有助于學(xué)生建立從宏觀到微觀的植物學(xué)知識架構(gòu)，從而更好地理解植物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色及其對環(huán)境變化的適應(yīng)性。

1.2.4 植物分類知識在自然保護(hù)和資源管理中的應(yīng)用? 植物分類知識對自然保護(hù)和資源管理工作至關(guān)重要。通過精準(zhǔn)的物種鑒定和分類，保護(hù)生物學(xué)家能確定關(guān)鍵物種和生物多樣性熱點區(qū)域，從而制定有效的保護(hù)策略。在資源管理方面，植物分類促進(jìn)了對植物資源的基本認(rèn)識，這對可持續(xù)利用和植物資源的合理分配具有重要作用。野外實習(xí)使學(xué)生能夠通過實踐運用相關(guān)理論知識，為其將來從事保護(hù)生物多樣性和資源管理等工作打下堅實基礎(chǔ)。

1.3 大型真菌分類模塊

1.3.1 大型真菌多樣性與生態(tài)重要性? 大型真菌，如蘑菇、木耳和球菌等，不僅具有豐富的物種多樣性，而且在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色。大型真菌作為分解者參與物質(zhì)循環(huán)，作為共生伙伴影響植物的生長，甚至作為食物鏈中的一環(huán)影響動物。在野外實習(xí)中，學(xué)生可以直接觀察真菌的多樣性，理解其在不同生態(tài)系統(tǒng)中的功能和重要性。掌握真菌多樣性知識對于維持生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)都具有重要意義。

1.3.2 真菌分類方法與野外鑒定技能? 真菌分類是細(xì)致且復(fù)雜的過程，需要對真菌的形態(tài)特征有深入了解。我國現(xiàn)有記載大型真菌1 200屬、5 000多種[8-9]，其中食用、藥用菌將近1 000種，已人工栽培的有100余種[10]。在野外實習(xí)中，學(xué)生可以通過實踐學(xué)習(xí)使用分類圖譜或指南來區(qū)分不同的真菌種類，并培養(yǎng)對真菌特有結(jié)構(gòu)（如菌蓋、菌褶和孢子等）的識別能力。這些技能不僅對科學(xué)研究有重要作用，對于鑒別可食用和有毒真菌也有實際應(yīng)用價值[11]。

1.3.3 真菌與其他生物的相互關(guān)系? 真菌與其他生物之間的相互關(guān)系多種多樣，包括共生、寄生等。例如，菌根真菌與植物的共生關(guān)系對于植物吸收營養(yǎng)至關(guān)重要。在野外實習(xí)中，學(xué)生觀察并學(xué)習(xí)這些相互關(guān)系，了解其在自然界中的具體表現(xiàn)和生態(tài)學(xué)意義。這有助于學(xué)生理解生物間復(fù)雜的相互作用，對維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康和穩(wěn)定性非常重要。

1.3.4 真菌學(xué)知識在環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)系統(tǒng)管理中的作用? 真菌對環(huán)境變化敏感，常被用于生態(tài)和環(huán)境監(jiān)測。例如，某些真菌物種的出現(xiàn)可以作為污染或生態(tài)變化的指示器。在野外實習(xí)中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)記錄和分析真菌的出現(xiàn)和分布模式，從而對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評估。此外，真菌學(xué)知識對于生態(tài)系統(tǒng)管理具有實際價值，如在森林管理中利用菌根真菌提高植被恢復(fù)的成功率。

1.4 生態(tài)學(xué)調(diào)查方法模塊

1.4.1 生態(tài)學(xué)研究方法的基本原則? 在野外實習(xí)中，教授學(xué)生生態(tài)學(xué)研究的基本原則，包括系統(tǒng)規(guī)劃研究設(shè)計、理解抽樣技術(shù)和掌握實驗控制等。學(xué)生學(xué)會定義研究問題、制定假設(shè)和選擇合適的研究方法，并考慮實施研究的倫理和環(huán)境影響。這些原則是進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)研究的基礎(chǔ)，可以為學(xué)生未來在生態(tài)學(xué)或相關(guān)領(lǐng)域的職業(yè)發(fā)展提供幫助。

1.4.2 生態(tài)數(shù)據(jù)收集、處理和分析技能? 野外是培養(yǎng)學(xué)生生態(tài)數(shù)據(jù)收集和分析技能的理想環(huán)境。在實際的生態(tài)環(huán)境中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)收集生物數(shù)量、理解物種多樣性和分析行為模式等數(shù)據(jù)收集與分析方法。此外，學(xué)生還需要掌握數(shù)據(jù)處理技能，包括數(shù)據(jù)錄入、錯誤檢查和初步數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析技能對于解釋生態(tài)現(xiàn)象、驗證假設(shè)非常關(guān)鍵，這些技能的應(yīng)用范圍涵蓋從基礎(chǔ)研究到環(huán)境管理等各個方面。

1.4.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和功能的定量評估? 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指自然環(huán)境為人類提供的各種益處，如空氣和水質(zhì)凈化、食物供給和疾病調(diào)控等。學(xué)生在野外實習(xí)中學(xué)習(xí)定量評估服務(wù)和生態(tài)系統(tǒng)功能的方法，可以加深其對生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性的理解，包括評估生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、生物多樣性對生態(tài)功能的影響以及生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的響應(yīng)等。掌握這些評估方法對合理規(guī)劃和管理自然資源至關(guān)重要。

1.4.4 生態(tài)學(xué)保護(hù)咨詢報告? 通過野外實習(xí)，學(xué)生可以將生態(tài)學(xué)理論與實際問題相聯(lián)系，學(xué)會如何為保護(hù)生物多樣性、防止物種滅絕以及應(yīng)對氣候變化等問題提供解決方案。同時，可以學(xué)習(xí)撰寫科學(xué)報告的技能，有助于學(xué)生將科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力。

2 多模塊交叉應(yīng)用策略

2.1 整合不同的教學(xué)模塊

整合不同的教學(xué)模塊可以讓學(xué)生獲得更全面的教育體驗。建立一個覆蓋動植物分類、大型真菌分類和生態(tài)學(xué)調(diào)查方法的綜合性教學(xué)模塊，可以增強(qiáng)學(xué)生的理解能力和實踐能力。在教學(xué)模塊設(shè)計時，可以考慮在課程中融入案例研究、現(xiàn)場觀察與實驗室分析等多種學(xué)習(xí)方法，并通過跨模塊的聯(lián)系強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

2.2 設(shè)計交叉學(xué)科的野外實習(xí)項目

交叉學(xué)科的野外實習(xí)項目設(shè)計需要考慮將不同的學(xué)科知識和技能應(yīng)用到解決復(fù)雜環(huán)境的問題中。項目設(shè)計應(yīng)該鼓勵學(xué)生利用多個學(xué)科的方法來研究特定的生態(tài)現(xiàn)象或管理問題，例如，通過植物分類了解特定生態(tài)系統(tǒng)的功能，或者通過真菌多樣性研究來評估環(huán)境健康程度。

3 結(jié)語

本文通過設(shè)計優(yōu)化現(xiàn)有的動植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)模塊，加強(qiáng)學(xué)科交叉，以提升學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)思維，滿足學(xué)生未來就業(yè)需求和社會對人才綜合素質(zhì)的要求，為學(xué)生未來從事生態(tài)學(xué)研究、自然資源管理和環(huán)境保護(hù)等工作奠定基礎(chǔ)。同時，在實習(xí)教學(xué)過程中，還應(yīng)注意教學(xué)內(nèi)容的合理安排和教學(xué)方法的創(chuàng)新，以確保學(xué)生能夠全面掌握動植物學(xué)、生態(tài)學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科的理論知識和實踐技能。

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