(北京林业大学生态与自然保护学院,北京 100083)
动物行为学是生物学的一个分支,是一门研究动物行为规律,揭示动物行为的产生、发展和进化机制以及动物行为对环境适应的科学[1]。进入21世纪以来,国际上有越来越多的呼声要求将动物行为学融入生物多样性保育工作中[2-4]。为顺应社会对素质高、综合能力强的专业人才的需求,2015年北京林业大学生态与自然保护学院在修订本科生培养方案时,首次将“动物行为学”作为专业选修课纳入野生动物与自然保护区管理专业的课程体系,并面向2016级本科生开始讲授该课程。
开设“动物行为学”课程是培养知识体系全面的野生动物与自然保护区管理专业人才的需要。动物行为学研究的是动物觅食、繁殖、迁徙、集群、学习、通讯等行为规律和机制,其学科知识对野生动物的保护和管理具有重要的指导意义。例如在野生动物的圈养繁殖中,针对动物行为的研究可以了解动物的食性和对生活空间的需求,了解动物群体的年龄和性别比例等社会结构特征,了解动物的婚配制度和对繁殖场所的需求,从而能够为设计圈养笼舍的规模和内部设施以及圈养动物的群体规模和组成等提供参考;通过了解野生动物对栖息地需求、野生动物迁徙规律、不同物种的种间竞争以及捕食与被捕食关系等,可以科学规划和管理野生动物栖息地,设计合理的野生动物廊道;通过了解各物种的食性、活动性、扩散性、种间竞争能力等行为特征,可以有效地对具有易入侵特性的物种进行预警,对已发生入侵的外来物种进行有效控制。因此,做好野生动物的保护与管理工作,离不开动物行为学知识的综合运用。野生动物与自然保护区管理专业“动物行为学”课程的教学目标就是为学生构建全面的野生动物与自然保护知识体系。
特别是进入21世纪以来,动物行为学因其能够为野生动物的保护和管理提供科学建议而在保护生物学的研究中愈发受到重视,在国际学术界先后有学者就动物行为学在野生动物和生态保护中的应用提出呼吁和建议[3-4]。在国内,东北林业大学、西南林业大学等农林院校的野生动物与自然保护区管理专业均开设了“动物行为学”课程,以满足社会对自然保护人才的需要。
由于北京林业大学生态与自然保护学院“动物行为学”课程开设时间较短,所以课程教学存在着经验不足的问题。为提升教学效果,课程教学团队着力从教学内容和教学方法两个方面加强了课程的建设。
根据动物行为学及其知识体系的特点和野生动物与自然保护区管理专业的人才培养目标,课程教学团队在教学过程中逐步明确了“夯实基础、贴合专业、培养兴趣”的教学理念,并以此为依据进行了课程教学内容的设计。
1.将动物行为的产生机制和适应性作为课程教学的基础内容
动物行为学虽然涉及了动物的繁殖、迁移、觅食、通讯、集群等诸多方面,但都以探讨动物行为为什么发生、如何发生、具有怎样的功能和适应意义以及如何进化而来为核心。这4个方面的问题最早是由现代动物行为学奠基人之一的尼古拉斯·廷伯根[5](Nikolaas Tinbergen)总结提出的,因而被称为廷伯根的“四问”,这4个问题涉及了动物行为的发生、发育、功能和进化,既是动物行为学研究的核心,也是理解动物行为的关键。因此,“动物行为学”课程在教学内容的设置中始终围绕廷伯根的“四问”,目的是通过课程教学让学生了解动物行为的产生机制和适应性,逐步掌握生态因素、系统发育因素、遗传因素等对动物行为的影响,掌握动物行为学中的进化稳定策略、最适性理论、博弈理论、亲缘选择理论等关键内容,以夯实学生对动物行为学的基础知识的掌握。
2.将与野生动物与自然保护区管理密切相关的知识作为课程教学的重点内容
“动物行为学”课程在生物科学、生态学、兽医学等与生物学相关的专业中均有开设,但每个专业的教学重点各不相同。针对野生动物与自然保护区管理专业开设的“动物行为学”课程,由于考虑到野生动物与自然保护区管理专业主要以培养自然保护人才为目标,因此课程教学将与野生动物与自然保护区管理密切相关的知识作为课程教学的重点。例如动物的繁殖行为、领域行为、迁徙行为等都与野生动物与自然保护区的管理密切相关,因此将这些内容作为了教学的重点,而关于动物行为的遗传和生理基础等内容是学生将来走上工作岗位后较少涉及的,因此这部分内容在教学中适当减少了讲授的比例。
3.将可以激发学生兴趣的教学素材作为课程教学的辅助内容
兴趣是最好的老师。为培养学生对动物行为学的兴趣,笔者将可以激发学生好奇心的教学素材作为课程教学的辅助内容:首先,用生活中一些常见现象产生的原因来激发学生的好奇心。例如,笔者问学生为什么发生火灾时冲在前面救你的常常是你的亲戚而不是路人、为什么请客吃饭更容易发生在熟人之间而不是陌生人之间、为什么女生结婚通常要求男方买房等,通过生活中的常见现象来分析现象背后的动物行为学机制,这样很容易激发学生对课程的兴趣。其次,笔者用野生动物保护的实例吸引学生对课程的学习兴趣。例如,2006年4月,我国首只经过野化训练的圈养大熊猫“祥祥”被放归野外,但在2007年年初被发现意外死亡,其主要原因之一是作为雄性个体的“祥祥”在野外因雄性个体间的领域竞争而导致意外坠崖身亡。经此案例,我国后来野外放归的大熊猫均以雌性为主,就是为了避免雄性大熊猫被放归野外后遭遇同性竞争而出现意外。通过这一案例的学习,学生就会深刻认识到动物行为学在野生动物保护实践中的作用,进而对深入学习课程知识萌生兴趣。除此之外,笔者在教学过程中还通过播放野生动物纪录片、介绍动物行为学家的逸闻趣事等形式,培养学生的学习兴趣。
根据动物行为学的特点,笔者在授课过程中除了采取传统的讲授方法外,还着重运用了案例教学和启发式教学,并依托丰富的教学素材,利用多媒体教学手段激发了学生的学习热情,起到了良好的教学效果。
1.案例教学
案例教学是教师选取与教学内容相关的案例,引导学生对案例进行学习和讨论,从而帮助学生掌握相关知识的一种教学方法[6-7]。“动物行为学”课程知识通常来自于野生动物保护的实践,通过对各种动物具体行为的研究,形成了动物行为学科知识体系。因此,丰富的案例资源为“动物行为学”课程开展案例教学提供了极大的方便。在讲授动物的学习行为时,笔者以一百年前欧洲大山雀(Parusmajor)学会打开瓶盖喝牛奶为例,介绍了动物偶发性行为是如何通过个体间的学习和模仿在种群中扩散的现象,并在此基础上进一步介绍了近年来牛津大学的研究人员利用大山雀的学习行为帮助大山雀掌握新的觅食技能,进而对动物觅食技巧的传播过程进行了研究[8];在讲授动物集群行为时,笔者以北京林业大学生态与自然保护学院丁长青教授团队的研究成果作为教学案例,丁长青教授团队发现朱鹮(Nipponianippon)通过与白鹭(Egrettagarzetta)混合集群能够及早发现天敌[9],从而说明了不同物种混合集群的好处,让学生意识到在保护濒危物种的同时,也要保护其伴生物种。这些生动的教学案例既激发了学生的学习兴趣,使学生对动物行为学研究的过程和应用有所了解,又拓宽了学生的科研视野,提升了学生学习的主动性,进而增强了教学效果。
2.启发式教学
启发式教学是指教师根据教学任务采用多种方式,以启发学生的思维为目标,突出学生的参与性,调动学生学习的主动性,锻炼学生创新能力的一种教学指导思想[10]。笔者在授课过程中首先围绕廷伯根的“四问”,引导学生积极思考动物行为为什么发生、如何发生、具有怎样的功能以及如何进化而来,鼓励学生大胆地给出自己的答案,同时鼓励学生进行思想火花的碰撞,以培养学生探究精神和创造性思维;其次,在学生对各种答案进行充分讨论的基础上,再进一步要求学生设计动物行为学实验,并通过实验对各种答案进行验证,以此培养学生分析问题、解决问题的能力,同时激发他们的科研兴趣。例如,《Science》曾刊登过雌性鸟类更青睐认知能力强的雄性为配偶的文章[11],所以笔者在讲授动物的配偶选择行为时,以此为依据为学生介绍了原来不受雌鸟青睐的雄鸟在表现出具有打开食盒、获得食物的能力时会立刻受到雌鸟青睐的现象后,要求学生对这种现象提出可能存在的各种原因,并引导学生在深入思考的基础上,通过实验排除不准确的答案,再通过实验逐步证实雌性鸟类对具有获得食物能力的雄鸟的青睐不是因为对食物本身的青睐,也不是对具有较高认知能力的任何同类个体的青睐,而是真正地对具有高认知能力的异性个体的偏爱。通过这个探究过程,学生在教师的引导下逐步复制出《Science》论文所涉及的实验设计,学生在不停的“发问”与“回答”中锻炼了思维的严谨性,增强了他们从事科研工作、探讨科学问题的自信心。
3.运用丰富的教学素材开展多媒体教学
动物行为学的研究成果较为丰富,这为“动物行为学”课程教学积累了大量的教学案例。在“动物行为学”课程教学过程中,笔者充分运用了这些丰富的教学素材,利用文字、图片、视频等不同形式多媒体教学手段,将课程知识“声情并茂”地展示给学生。例如,在介绍动物的迁徙行为时,笔者给学生播放了纪录片《迁徙的鸟》,通过观看视频,学生对动物的迁徙行为以及在迁徙过程中面临的各种挑战有了更为深刻的认识,也进一步加强了学生学习动物行为学的兴趣。
笔者在2019—2020学年第一学期“动物行为学”课程教学结束后,对55名选修此课程的学生进行了调查,其中42名学生提交了调查问卷。提交了调查问卷的学生均表示经过课程学习,了解了课程学习的意义和用途,并对“期望学好这门课程”表示“非常同意”或“同意”,其中有37人表示在学习该课程的过程中投入了很大的精力,这说明以“夯实基础、贴合专业、培养兴趣”为理念设计的教学内容以及启发式、案例式等教学方法的应用有效激发了学生的学习动力,使学生对课程产生了学习的兴趣和积极性。
课堂氛围是反映课程教学质量的一个重要指标。在“动物行为学”课程开设初期,学生听课的兴致不高、师生互动匮乏、课堂氛围沉闷的现象较为突出。但随着课程教学的深入,教学内容更加贴合野生动物与自然保护区管理专业;同时案例教学和启发式教学更加注重教师与学生、学生与学生的互动,使学生听课积极性逐步提高,并愿意主动参与到各种教学互动中,对教师提出的问题能进行积极的思考,发言踊跃,从而形成了浓厚的课堂教学氛围。
在课程开设初期,由于教师对课程开设的意义理解得不够深入以及教学经验欠缺等原因,导致教学目标不够清晰,教学内容与“动物学”“动物生态学”等专业课程有重叠、重点不突出,致使学生认为课程学习的收获有限。随着课程建设的深入,课程教学目标与专业的结合性得到加强,教学重点更加突出,学生不仅对动物行为方面的专业知识有了更深入的理解和掌握,同时还拓展了关于动物生态学、野生动物管理等方面的专业知识,使学生形成了较为完整的与动物相关的知识体系,为将来从事野生动物保护与管理及其相关的工作奠定了基础。在2019—2020学年第一学期的课程考核中,55名学生提交的选题方向多达30余个,这也说明学生已具备了较为宽广的知识面和一定的专业知识的积累。在参与调查的42名学生中,有27人在课程评价中表示非常满意,有14人表示满意,总体满意率达97.5%。