基于实践教学器具自制的学生创新能力培养

刘笑先，赵春青

摘要：从自制实践教学器具出发，比较了高等农业院校昆虫学教学实习必备器具——传统毒瓶和自制毒瓶的不同，明确了传统毒瓶的缺陷，详细介绍了自制毒瓶的结构、主要性能和特色。阐述了自制实践教学器具对学生发明、创新意识的启迪和培养作用。

关键词：自制；教学器具；创新能力

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）46-0250-02

自制教具是培养学生的“探究能力”和“创新精神”的一株“常青藤[1]。大学生既是未来社会的栋梁和骨干，又是高校教育事业的主要对象群体，培养大学生创新意识和实践能力，不但是时代发展的需要，还是高等教育改革和大学生自身成长的需要[2]。昆虫学是高等农业院校植物保护类专业的骨干专业基础课和专业课之一，昆虫学教学实习是理论联系实际的最佳途径[3]。通过教学实习可以让学生将课堂上学习到的理论知识，运用到实际问题的解决中[4]。毒瓶是昆虫学教学实习、昆虫科研工作者及爱好者野外采集的必备工具之一。

一、传统毒瓶

传统毒瓶采用普通塑料或玻璃广口瓶，在瓶的底部铺上一层氰化钾或氰化钠，然后再铺上15～20 mm厚的锯末，铺平后压实成一固体饼状。最后在锯末上铺一层石膏[5]。此种毒瓶优点是毒杀效果好，持效期长（可连续使用达几个月甚至一年，不用添加药剂）。传统毒瓶的缺点在于药剂和昆虫置于一室，存放时间较长后，毒性降低，对昆虫的毒杀能力变弱，最关键在取出昆虫前无法添加新药剂；同时由于药剂和昆虫混于一室，毒瓶容易被昆虫体毛、鳞片或分泌物等污染，从而严重影响昆虫标本的质量。

二、自制前因

2006年之前若干年我校本科生昆虫学教学实习使用的毒瓶均为传统毒瓶，2006年之后，根据国家对剧毒药品的安全管理规定，氰化钾或氰化钠的购买、携带和使用均受到公安部门严格控制，因此在野外昆虫标本采集时大家不断探索筛选其它新型有效的低毒化学试剂（如乙酸乙酯、乙醚等）来代替氰化钾或氰化钠[6]。这种毒瓶的制作更加简单，只是用浸有药剂的海绵或棉花等放在瓶底，上面盖一层滤纸即可。这种毒瓶虽较为安全，但持效期短，需要每天添加药剂才能维持熏杀效果。

三、自制毒瓶

经过多年探索，终于研制出一种药虫异室、添加药剂方便简易的毒瓶，并于2015年2月获得国家实用新型专利证书。

1.自制毒瓶结构。包括药瓶盖、药瓶、毒瓶盖和毒瓶。药瓶放在毒瓶内，药瓶与毒瓶之间形成虫室，药瓶盖拧在药瓶的瓶口上；药瓶盖与毒瓶盖之间形成扩散空间；药瓶盖上有中心孔和扩散孔，中心孔连通扩散空间与药瓶，扩散孔连通扩散空间和虫室。

该自制昆虫毒瓶，药剂放在药瓶内，而昆虫放在虫室内，药剂从中心孔进入扩散空间内，再从扩散空间经过扩散孔进入虫室内。由于药剂与虫室分离，添加试剂时不需要将昆虫取出，采集的昆虫标本单独在虫室不受试剂的污染、取放安全。

2.自制毒瓶主要性能及特色。教学性：山东农业大学植物保护、植物检疫、森林保护、烟草、制药工程、菌物资源与利用、园艺、林学、蚕学、园林、农学、植物科学与技术等共15个本科专业培养方案中的17门课程都有昆虫学教学实习，每学年分春秋两季进行，约1000余人次。自制毒瓶与传统毒瓶相比对昆虫标本的采集保存质量有较大提升、使用安全性及便利性更好。较好地解决了禁用氰化钾以后昆虫学教学实习毒瓶使用中的关键性难题，受到师生一致好评。

科学性：自制昆虫毒瓶设计为虫室和药剂室的分体式结构，与传统毒瓶虫室和药剂室一体式结构相比，既实现了无论昆虫是否取出虫室，药剂室都可随时与虫室分离添加药剂；又避免了药剂和昆虫混于一室，毒瓶容易被昆虫体或其分泌物污染造成标本质量降低等弊端。整体结构简单、使用更方便、安全。

创新性：自制昆虫毒瓶设计是在原有传统毒瓶药剂室和虫室一体化设计的基础上，结合教学实习使用过程中体现出的不足，改良设计而成。设计源于本科生的实习用品，用作实习用品。当实习教师介绍毒瓶的原理及构造，并推出我们自己的发明专利时，明显看到学生流露出钦佩的眼神，有利于启发培养学生从细节入手、结合实际应用、动手动脑勇于创新的精神。

四、对自制教具的感悟

目前仿真实验、模拟实验已经成为时尚，自制教学器具更成为少数实验技术人员的行为[7]。对于专业特色很强的课程，现有的教学仪器设备不能满足实践教学的要求，创造性地制作各种合适的实践教学器具，是教师个人教育观念的体现和教学经验的表达，也更加贴近教学实际，满足课程的特别需求。是集科学知识、实际应用、创造发明、教学经验于一体的体现[8]。

从2016年10月份参加在成都举办的全国第四届高等学校自制实验教学仪器设备评选会看出，虽然这次征集到528项作品，但自制教具的被关注度较低。有极少数的学校制定了相关鼓励政策，绝大多数高校没有引起足够的重视，甚至于拿到的奖状不被承认，都不如一篇论文被重视！严重挫伤教师自制的积极性。各高校要充分认识到自制实践教学器具在实践教学、实验教师和技术人员综合能力提高等方面的积极作用，充分调动教师的积极性，鼓励教师进行研制、探索、自主创新，以适应现代创新型人才培养的需要[9-10]。自行研制新的实践教学器具的组织与实践，不但使实验室引进了新的技术，还使教师的业务能力得到锻炼，增长了新的技能，增加了工作的成就感，同時使理论与实践有机地结合，为解决教学中的问题打下坚实基础。高校自制实践教学器具，必将对实验教学改革、大学生创新能力的培养产生积极的影响[11]。

五、结语

自制实践教学器具在锻炼教师队伍、培养学生能力、提高教学质量方面有着毋容置疑的优势[12]。昆虫学教学实习证明，自制毒瓶对学生创新意识有较大的启迪作用，让学生感觉到发明创新不是高深莫测、遥不可及，而是实实在在发生在身边并且解决了教学实习中的关键问题，从而在心里埋下发明创新的种子。

参考文献：

[1]刘宝全.浅谈自制教具在实验教学中的应用[J].学周刊，2016，（7）：33-34.

[2]陆宁海，吴利民，田雪亮，等.植物保护专业大学生创新能力培养的探索[J].河南科技学院学报，2011，（4）：76-79.

[3]高有华，赵莉，张新.加强普通昆虫学实践教学，注重能力培养[J].科教导刊，2012，（5）：41-42.

[4]钱秀娟，刘长仲，张廷伟，等.提高草地昆虫学课程教学效果的探讨[J].草原与草坪，2015，（4）：99-101.

[5]李志勇.蜜蜂毒瓶的设计与制作[J].蜜蜂杂志，2014，（10）：25-26.

[6]王剑峰，逄金涛，韩锦涛，等.四种常用昆虫采集毒瓶试剂对黑腹果蝇毒杀效果[J].沈阳大学学报（自然科学版），2015，27（2）：126-128.

[7]韩冰，陈亚娟.自制与开发教学仪器设备 提高实验技术人员能力[J].高校实验室工作研究，2011，（3）：92-93.

[8]任伟德.新时期自制教具的原则和特点[J].教育与装备研究，2016，（6）：17-22.

[9]廖庆敏，秦钢年，蒙艳玫.把自制设备作为实验教学示范中心的特色来建设[J].实验技术与管理，2010，27（7）：121-123.

[10]周毅，别平，孙占平，等.自制和改进实验设备是加强实验室建设的重要途径[J]高校实验室工作研究，2000，（1）：44-45.

[11]杨宏，李国辉.走自制实验设备之路 促进实验教学改革[J].实验技术与管理，2013，30（1）：225-227.

[12]惠煌，赖晓晨，迟宗正，等.高校单片机教学实验设备自制模式探索[J].实验技术与管理，2012，29（5）：229-232.