昆虫专业“能力型”人才培养的教学改革与探索

郑霞林等

摘要：随着我国本科教学改革的不断深入，“森林昆虫学”的教学课时作了大幅删减。如何在“删减版”的有限课时内完成“完整版”的教学内容，又能使学生快速、有效和系统地学习和掌握本课程的基础理论知识，并具备一定的实践能力，成为当前本课程教学中遇到的新挑战。基于传统教学方法存在的问题，提出和构建了一套开放式“森林昆虫学”教学和实践模式，并建立了合理的考核方式、评价体系和反馈机制，旨为产、学、研相结合的创新性教学及培养更多的适应社会发展的“能力型”专业人才模式提供参考。

关键词：森林昆虫学；开放式教学；模式；人才培养

中图分类号：S718.7 文献标识码：A 文章编号：1003-4374（2015）04-0064-04

森林生态系统是陆地生态系统中面积最大，生物总量最高的生态系统，是人类赖以生存的基础。在森林生态系统中，昆虫占森林动物种类的70%，对维护生态平衡方面做出了重要贡献。然而，随着全球气候变暖、速生林的大面积种植和过度砍伐等自然和人为因素的影响[1]，森林害虫的种类数量急剧增加，已达千余种，形成灾害的达百余种，造成了严重的生态和经济损失。据估计，全球因森林害虫造成的各类经济损失达20亿美元/年[2]。我国森林病虫害年均直接经济损失为145.15亿元，间接经济损失为734.6亿元[3]。

“森林昆虫学”是研究森林昆虫的形态特征、危害特点、生活习性、消长规律、与生态环境间的关系和对其益害种群的利用及管理、保护森林健康、维护生态平衡和促进林业可持续发展的一门学科[2]，是全国高等院校（特别是农林院校）林学本科专业的主干课程之一。在当前森林健康受到严重威胁的情况下，培养更多的森林保护后续“能力型”专业人才就显得尤为重要[4]。然而，随着我国本科教学改革，“森林昆虫学”的教学课时作了大幅删减，如何在“删减版”的有限课时内完成“完整版”的教学内容，又能使其快速、有效和系统地学习和掌握本课程的基础理论知识，并具备一定的实践能力，成为当前本课程教学中遇到的新挑战。因此，笔者结合在教学过程中发现的问题和经验，试图从以下几个方面进行改革探索，以期寻找更好的“森林昆虫学”教学方法和培养更多的适应社会发展“能力型”专业人才。

1 传统教学方法的弊端

“森林昆虫学”的传统教学方法存在3个方面的问题：（1）教学方式仍以教师讲授为主，缺少给学生独立思考、参与、发言和探索的机会，不能强调学生的主体作用、发挥其主观能动性、动手能力及提高其专业素质；（2）教学辅助材料陈旧。虽然手绘或喷漆挂图和昆虫标本曾一度是“森林昆虫学”教学过程中流行且受欢迎的教学辅助材料。然而，由于挂图多为黑白色，不能反映出实物的真实颜色，以及制作的昆虫标本经烘干/酒精浸泡后存在褪色和失真的现象，不仅不能吸引学生的眼球，还存在误导的可能性，致使学生对该课失去兴趣，最终导致整体的教学效果不佳；（3）考试成绩所占比重过大。以往的评价体系中，考试成绩占80%，平时成绩（包括实验成绩）占20%。这种考核方式会导致学生“死记硬背”所讲授的内容，而不能真正地接受和理解，所以培养成的是“知识型”而非“能力型”专业人才。

2 开放式“森林昆虫学”教学模式、手段和考核方式的改革

2.1 开放式教学模式

针对目前“森林昆虫学”教学方式未能发挥学生的主体作用和主观能动性的现状，可通过采用开放式教学模式进行适当的课程教法调整。

2.1.1 开放式教学

（1）昆虫学最新研究进展通报。教师每周查阅一篇最新的有关昆虫的研究进展，制作成PPT课件，利用课前5min，介绍给学生。这种信息传递不仅可提高学生对昆虫学的兴趣爱好，吸引其关注接下来的授课内容，还有助于其了解本领域的最新研究动态，以此来扩展学生的视野。在介绍的过程中，可通过和学生的互动，就学生们提出自己所不理解的内容，利用本课程内的基础理论知识加以问答，又进一步增加了其对本课程内容的熟悉和理解程度。例如，复眼是昆虫的主要视觉器官，能辨别出近距离的物体，对运动着的物体非常敏感。一个国际科研团队2013年5月2日在英国《Nature》杂志上报道了他们开发出模拟复眼特性的人造同位复眼照相机，这种相机可实现视角和景深极大化，且不会产生轴外像差[5]。通过向学生传递这些知识，不仅使他们认识到昆虫复眼的重要性，了解了昆虫复眼的构造，更重要地是能为人类所服务。

（2）课前回顾和陈述。课前5-10min，要求学生简要复习上次课所讲授的内容。然后，随机抽选一名学生至讲台作简要陈述，并允许就重点内容对其他同学进行提问。完毕后，教师就其所陈述的内容直接作出评判（纳入平时成绩），并补充/纠正该同学和被提问同学陈述时遗漏或讲错的内容。例如，“昆虫的外部形态”一章，学生需重点阐述昆虫成虫头部的主要器官（如口器、触角和复眼等），胸部的翅和足（足的类型），腹部末端的生殖器官等，以此与其他节肢动物相区分。但有同学在陈述时很容易漏掉腹末生殖器官的内容，教师可补充该内容，并强调其在昆虫种群的延续和分类上的重要性。该方法不仅有利于授课内容的连贯性，还能加强学生的口头表达能力，培养其在大型场合的心理素质，更重要的是能加强该学生对自己所陈述内容的理解和印象。

（3）课堂讨论。虽然课堂讨论是一个传统的教学方法，但其依旧是一个活跃课堂气氛，积极调动学生主观能动性的最有效的方法之一。在课堂中，根据不同的教学内容，可开展以教师为主导、组织及控制的集体讨论，或同桌或多人小组的小组讨论（4-6人/组）。讨论完毕后，随机抽取若干小组，现场检查讨论结果，并就其讨论结果的可取和不足之处与全班同学共同分享，以达到现学现用的效果。例如，讲授森林昆虫生物学特性的越冬问题时，了解了昆虫可以根据自身遗传（滞育）或对环境的适应性（休眠）进行越冬后，可通过课堂讨论提出昆虫还有其他何种越冬的策略。讨论最终引出昆虫可以采用“逃跑”的策略（即迁飞）躲避冬季的低温。由此可为后续要讲授迁飞的内容做好铺垫。

2.1.2 开放式实践

（1）课程实验。对于“森林昆虫学”课程实验而言，实验的目的是要求学生结合所学的理论知识，通过在实验课中的观察和操作，锻炼其操作、分析和解决问题的能力，培养学生对理论知识的深入理解、对未知事物的探索能力及创新思维和创新意识。该课程占总课时的1/3。根据需培养“能力型”专业人才的目标，该课程的实验需改变一直以来的以教师为主体的课前详细讲解和操作示范的模式和改变传统验证性的实验内容，开展具有探索性的与实验内容相关的实验。传统的实验模式不能激发学生主动思考、发现和归纳问题，不利于提高其创新能力和综合素质。在开放式实践中，可以引入科研课题与实验内容相关联的部分，既可调动学生的主动性、使学生了解理论课所讲授的知识，又可使学生深入了解本领域的前沿理论和技术，达到提高学生的实际操作能力。例如，桉树枝瘿姬小蜂目前严重危害广西的桉树，该虫到底长什么样？为什么繁殖速率如此之快？是何种环境利于其发生？等等，通过引入这些问题，让学生在形态特征、生物学和生态学等方面自由探索，可很好地提高其学习兴趣和动手操作的积极性。

（2）教学实习。“森林昆虫学”是林学院林学专业的一门核心和专业必修课程，实践性较强。教学实习作为检验基础理论熟知程度及室内实验操作娴熟程度的最好机会[6]，所以教学实习对该课程极为重要。然而，有的院校该课程教学大纲规定的实习天数只有2.5d，主要进行的是森林昆虫种类的识别、调查和标本的制作。在这短暂的时间内是不可能完成大纲规定的任务的，也就不能充分检验学生对该课程的理解和熟知程度。因此，笔者根据理论课的授课进度，安排部分可在校园基地完成的内容先期进行，不需要等到专门的教学实习时间集中完成。例如，在教学实习期内每个学生需野外采集50种森林昆虫标本，若仅有的2.5d根本无法完成，所以要求学生在平时课余时间寻找“进山”的机会，提前采集和制作现阶段能采集到的部分昆虫种类，并制作成标本，让学生提前进行“预实验”，熟悉制作技术的操作流程。

2.2 教学手段的改革

教学手段的改革是解决教学辅助材料太过陈旧的有效措施。

2.2.1 多媒体 “森林昆虫学”包括昆虫学基础理论和森林害虫的识别及防治两部分。在基础理论部分中，涉及大量形态结构和复杂的昆虫生物学和生态学，板书、黑白挂图的传统教学模式已不能满足现代教育教学发展的需要。多媒体教学是综合处理和控制文字、声音、符号、语言、影像、图形、图像等多种信息，把各要素按教学要求有机整合，通过使用者与计算机之间的人机交互操作，利用投影仪将制作的内容显示出来，最终完成教学或训练内容[7]。通过多媒体教学有利于提高学生的学习兴趣、调动学生积极参与、扩大学生知识面和提供多种学习的路径。目前使用最为广泛的是PowerPoint和Adobe Premiere等。可通过这些多媒体软件，将文字用图片或者动画的形式表现出来，可以将较为抽象和难以理解的内容较明了地表现出来，避免枯燥的全文字形式授课；可通过这些软件制作动画，指导观察细微特征，如足胫节上的刺、头部的单眼、腹部两侧的气门等等。

2.2.2 影像 教学过程中，视频或声音影像资料是有效传递信息的一个重要手段。笔者采用穿插视频教学，收到的良好的教学效果。例如，讲授昆虫足的类型时，针对最为常见的螳螂捕捉足，可以播放一段约1分钟左右的螳螂捕食片段。像这种穿插影像资料教学的方式不仅可以避免单纯、枯燥和不易理解的文字材料给学生听课带来的疲惫感，还有利于增加学生的感性认识。最重要的是通过视频文件，活跃课堂气氛，并通过对视频的讲解和学生进行互动，使学生对该部分内容会记忆犹新，利于知识的传播。

2.2.3 实地和实物考察 根据课程进度，安排了1-2节课在校内教学基地进行实地教学。通过指导学生在进行野外调查时如何设置样方，采用何种调查方法，如何根据危害状识别害虫种类/类群，如何捕捉昆虫和临时处理等等。然后将学生分成5人/组进行调查，当学生碰到“疑难杂症”可现场交流和解决。这种方式较在教室授课又更能增加学生的兴趣和起到较好的教学效果。然而，由于教学时数有限，这种方式目前能实施的次数仍相当有限。

2.3 课程考核、评价及反馈的改革

建立合理的考核方式、评价体系和反馈机制，不仅是验证/提高教学效果必不可少得环节，也是培养学生由“知识型”向“能力型”转变的重要措施。

2.3.1 降低考试成绩比例 目前，广西大学“森林昆虫学”课程考核成绩包括考试、平时（即出勤、课前总结和回答问题）、实验和实践成绩四部分，各部分成绩所占的比例分别为50%、10%、20%和20%。不再延用过去的考试成绩占80%，平时成绩（包括实验成绩）占20%的考核方式。以此可充分发挥学生的主动性，结合生产实践，主动思考和归纳问题，挥别“死记硬背”的挑灯夜战的时代，真正地将学生培养成“能力型”专业人才。

每个人均有不同的优点。所以对学生能力的评价要不拘一格，可通过多途径评价其能力。例如，在实验过程中，不能每次课的作业类型均相同，如描绘昆虫形态特征，这显然对会绘画的学生有利，对于其他学生则不利，但我们不能据此认为后者的能力差。所以，实验课的题目类型应该多样化，包括绘图（形态观察）、总结归纳（形态比较）、现场识别昆虫种类（昆虫分类）等。此外，课前学生对上次课内容的总结归纳及学生平时课堂回答问题，也可作为评价其能力的一个方面。总体而言，要给绝大部分学生展现自我的机会，培养其自信心。

2.3.2 自评 据笔者所知，国内部分高校植保专业学生的主干课程成绩中，纳入了自评成绩。该成绩约占总成绩5%-10%。通过该方法，使学生客观地评价自己在这门课的学习过程中是否用心学习，学到、领悟和能学以致用的知识有多少等等。本项目拟将该方法纳入植保专业学生培养过程中，通过本项目的“试运行”阶段，评估该方法是否合适，便于决定是否将该策略纳入植保专业“能力型”人才的培养方案。

2.3.3 课程信息反馈 建立反馈机制和体系对于提高学生的能力也有很大的帮助。例如，课堂回答问题时，要指出学生回答的内容中哪些是答对/错了，增加其对该内容的印象等。这种反馈机制的优点在于让学生心里清楚他对/错在哪里，避免相同的错误重复出现，利于快速提高其掌握知识的进度和各方面的能力。

3 结论

通过近几年的改革和探索，笔者摸索出相应的应对策略，取得了良好的教学效果。一方面，课堂教学方法得到了肯定，获得了本校青年教师观摩讲课竞赛一等奖。专家组认为打破了“学生被动接受知识”灌输式教学的传统模式，通过不同形式的引导使学生参与到教学中，让学生成为课堂参与者的主体，利于学生对知识的吸收；另一方面，学生对本课程多年的评教平均分为88.9分，远远超过了学校教师的平均评教分数，从这一方面也反映出学生对这种教学模式的认可。

此外，虽然广西大学林学院在校内有2hm2多实习基地，并先后与广西科学院、广西林科院、广西国营高峰林场、中国林科院热带林业实验中心、广西大明山国家自然保护区等16个单位，共同建设了校外“科研与教学实习基地”。但由于本课程教学实习时间安排的不够充裕，导致学生参加野外实践机会太少，更谈不上将理论与实践相结合。认为要以此为平台，增加学生去教学实习基地的机会，更大限度地与生产实际相结合以提高自身的动手能力，向“能力型”专业人才的目标奋斗。

参考文献：

[1] 杨忠岐.世界森林昆虫学研究现状与发展趋势展望[J].中国森林病虫，2001， （1）： 26-30.

[2] 李孟楼.森林昆虫学通论（第二版）[M].北京：中国林业出版社，2010：1-5.

[3] 佚名.我国森林病虫害经济损失年均145亿多元[EB/OL]. http：//www.forestry.gov.cn/portal/slgy/s/2333/ content-333225.html，2015-1-19.

[4] 郑霞林，贤振华，王国全，等.植保专业“能力型”创新性人才培养的教学改革与实践[J].广西农学报，2013， 28 （6）： 52-55.

[5] Song YM， Xie YZ， Malyarchuk V， et al. Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye [J]. Nature， 2013， 497（7447）： 95-99.

[6] 李亦松，王俊刚，张建华.昆虫学教学实践中培养学生创新能力的探讨[J].安徽农业科学，2011， 39（2）： 1252-1253.

[7] 熊仁次，万传星.多媒体技术在《昆虫学》教学中的应用[J].塔里木大学学报，2005， 17（4）： 92-93.