摘"要:沈阳农业大学以“辽河生态+基地建设”为抓手积极探索、大胆实践,利用三年时间完成了具有区域特色的辽宁省辽河生态博物馆改扩建及提质增效工程,以此作为校内、校外大学生教育实训基地和中小学生及社会科普教育基地。以基地为平台,在专业建设、师资队伍建设、课程与教材建设、教学内容、方法与手段改革等方面取得了大量的教育教学成果,显著提高了新农科、新工科等相关专业的人才培养质量,在省内外教学与科普领域产生广泛的影响,起到了重要的引领和示范作用。
关键词:海城辽河生态博物馆;新农科;人才培养
辽河生态博物馆于2017年底建成,2018年初投入使用。该博物馆总建筑面积约14410平方米,分为5层,设有1个开放展厅、2个流动展厅和15个固定展厅。
辽河生态博物馆专家团队共有成员20人,其中正高级职称6人,副高级职称9人;12人具博士学位,共承担国家自然科学基金12项,获省级奖励6项,授权专利20余项,出版专著6部,发表论文200多篇。多人在国际国内学术组织任职,中国生态学学会理事、专委会主任委员、中国植物保护协会理事、中国红色植物名录专委会委员、中国植物保护学会入侵生物学专委会委员、辽宁省植物生理学会会长、辽宁省生命科学学会副会长等。指导教师中有学校教师15人,合作方指导教师5人,承担动植物学实习教学及农业、生物、环境类科普活动,单次可指导动植物学生200人,师生比约1∶13,指导科普活动1000人,师生比约1∶70。
辽河生态博物馆的建立对于提升以海城为核心的地区文化软实力和竞争力,推动海城及周边地区现代农业的发展具有重大而深远的意义。面对新形势和新任务,从新农科人才培养要求和服务地方等现实需求出发,围绕培养学生实践能力,以“基地建设”为目标,积极探索新农科(新理科)实践教学体系,拓展博物馆新功能。
一、辽河生态博物馆建设内涵
辽河生态博物馆采用沈阳农业大学与海城市政府双方共建共管的组织框架,沈阳农业大学主要对基地学术水平、学术活动、科普宣传等方面进行设计与指导,耿庄镇主要负责基地设施维护与日常管理。辽河生态博物馆目前收藏辽河流域动物标本300多件、鱼类标本200多件、植物标本2万多份、昆虫标本100多盒,系统地展示了辽河生态特点,承担了沈阳农业大学及其他高校生物科学、生态学、环境科学等相关理学专业开展生态环境相关教学的实践环节,辅助海城等地区中学生物学师资实践培训及开展辽河流域生态文明科普教育活动。
二、主要做法
(一)以高起点规划、高水平平台建设、高效益运行为建设方针,全面规划辽河生态博物馆建设
新时代对高等农林教育提出了前所未有的新要求,本科教育在人才培养工作中占据基础地位,要加快建设高水平本科教育,必须坚持“以本为本”,全面推进“四个回归”。学校将辽河生态博物馆建设放在实践建设的核心地位,全面规划辽河生态博物馆的建设工作,本着以辽河流域为界、以标本实物为主、以生态为核心、以人与自然和谐共生为设计理念,通过展示辽河流域动植物种类,赋予辽河生态博物馆新时期新使命、新功能,开创校内校外实践基地建设新模式。
学校对博物馆建设中的若干重要原则问题进行深入的思考和大胆实践,形成了一套完整的生态博物馆建设经验,如设备配置与教学改革并重,形成良好循环机制;整体规划与重点投入并重,成熟一个主题,建设一个主题。目前已经建成辽河流域仿真沙盘、科普走廊、鸟类展区、鱼类展区、贝类展区、入侵生物展区、昆虫展区、科学体验区、重要粮食作物进化专题展区等主题单元。
学校将标本馆设为本科生实习教学基地,并设立教学研究专项,提升博物馆的内涵建设。
(二)完善生物科学类“基础+专项+综合”三层次实践教学体系,促进博物馆建设与新农科人才培养融合
针对“新农科”的建设目标,为更加有效地保障粮食安全、服务乡村治理和乡村文化建设,以及更加有效地促进人与自然的和谐共生,着力培养农业现代化的领跑者、乡村振兴的引领者、美丽中国的建设者。我们依托辽河生态博物馆,以我校生物科学专业类的核心主干实践教学环节“动植物学实习”课程与核心主干课程“生态学”、专业方向选限课程“分子生态学”、专业方向选修课程“保护生物学”“入侵生物学”和“进化生物学”为例,构建了“基础+专项+综合”的三层次教学体系,对学生进行递进式训练。针对生物科学类“动植物学实习”课程,基础实践内容重点培养学生生物分类的基本原理,专项实践针对植物学、鸟类、哺乳动物、昆虫等不同生物类群,水生生物、旱生生物、中生生物等不同生态型进行生物进化与适应内容开展实践。综合实践主要对学生进行生物学综合知识应用能力训练,侧重根据生物学基本原理,利用生物学技术揭示生物与环境之间的普遍规律,在理论上解决现实中的生态环境问题。
(三)加快数字化建设,扩大博物馆辐射区域,巩固示范作用,增加共享资源,提升辽河生态博物馆服务水平
通过建立辽河生态博物馆网站,数字化动植物标本、规范化管理标本加入国家标本资源共享平台;利用博物馆资源,研发虚拟实景系统和植物学实验微信小程序,与辽宁省林业和草原局、大连民族大学等省内外相关企业、事业、高校等单位合作,共享博物馆标本资源,开展生态教育、科学研究和人才培养等合作,扩大辽河生态博物馆在国内外的影响力;通过建设专家团队与学生社团,下沉基层,提升博物馆社会服务水平。
三、创新举措
(一)以生物科学类专业需求为引导,创新“新农科”实践教学新模式,拓宽辽河生态博物馆功能
专业素质是大学毕业生能力的标签,实践基地是实现大学生专业素质提高的有效途径。农业院校生物科学类在专业知识体系的改造、与新兴交叉学科相互交融、培养方式转变等多方面都是实现新农科人才培养目标的重要保证,实践教学是联结农业大学生物科学专业人才培养与国家需求的重要环节。在海城基地建设辽河生态博物馆,拓展了生物学科教学资源与教学空间。
辽河博物馆设计的理念是突出辽河、突出生态,真正体现生态系统的组成、结构与功能。我们在海城基地一楼大厅建设100平方米的辽河流域地形地貌沙盘,体现辽河河口生态系统功能的重要性和地域性差异。二楼两个展厅主要开展以表现海城特色为主的专题展,体现出特定生态的标志和对社会经济的贡献。三楼主要为生物多样性展区,重点以昆虫和植物进化及其与生态适应为内容,体现生态系统的整体性。四楼以鸟类标本为主体,展示鸟类多样性及其与生态适应性,主要体现适者生存的生态学法则。走廊作为线把四个楼层展区串联起来,在西侧走廊主要以辽河鸟类照片为主,东侧以我校学生采集的辽河流域植物标本为主。通过在辽河生态博物馆学习,学生们能形成对生态系统完整性的全面认识,并且能深刻体会物种是构成生态系统的客观实体。
(二)以“动植物学实习”为基地核心课程,建设课程群组,扩大生态博物馆人才培养的辐射范围
为了提高人才培养质量和基地的持续发展,以博物馆为平台,甄选生物科学类的专业实践课“动植物实习”为核心课程,该课程的理论课为全校所有植物生产类、林学类、动物医学类等农科专业的基础课——“植物学”,覆盖面广;“动植物学实习”以分类为课程灵魂,其对物种的科学认识是保证对各类研究对象的客观评价,依托博物馆,以海城为中心,野外实习地点辐射辽河口国家级自然保护区、大麦科省级自然保护区、白云山省级自然保护区、千山森林公园,开展湿地、森林等多种生态系统类型实习,并采集标本,丰富辽河生态博物馆。因此,我们将“动植物学实习”课程设为生物科学类和农科等相关实习课的核心课程,联合“生态学实习”“树木学实习”“草学实习”“环境治理与修复”等专业课实践环节等,形成课程群组,课程资源共享,师资互补,节约教学投入,使基础课与专业课有机结合,夯实我校学生的特色学科基础,提高人才培养质量。
(三)以建设数字生态博物馆为抓手,采取线上线下混合模式,丰富实践教学内涵
我们坚持将辽河生态博物馆建设放在核心地位,以高起点、高平台、高效益为建设方针,规划生物科学类和植物生产类实践基地建设,先后建成辽河流域仿真沙盘、科普走廊、鸟类展区、科学体验区、地方特色专题展区等。
随着现代信息技术的发展,线上教学模式成为线下教学的有利补充,我们依托腾讯会议等直播平台,教师在海城辽河生态博物馆实地带领学生参观并讲解动植物标本,在一定程度弥补学生不能到现场实习的遗憾。同时,为了巩固实践学习成果,我们自制了沈阳农业大学动植物实习网、野外标本采集记录系统、家庭制作植物标本视频、专家课程讲座等,使实践教学形式灵活多样,提高了学生参与度,丰富了实践教学内涵。
(四)与党建活动结合,下沉基层培训与宣传,增强师资队伍社会服务意识,拓展博物馆服务范围
农业大学以农为本的特性决定辽河生态博物馆作为实训基地的重要性,基地不仅为在校学生提供专业训练实训场所,并以海城为中心辐射全省各地,为其他学校进行生物类相关专业实训提供便利条件,实现了技术示范、成果共享。以我校生物科学技术学院植物教研室、植物环境生物学和生物多样性保护等科研团队成员为核心,邀请省内知名专家建成了以植物、鸟类、鱼类、昆虫、大型真菌分类为基础的高水平专家团队,在全省范围内开展关于生物多样性保护、生态修复、动植物引种驯化的科普讲座。该活动提升了全社会生态文明素养,充分发挥了我校的社会服务功能,受到相关单位一致好评,并创建了多单位参建示范共享的校外基地实训新模式。
四、基地建设成果
(一)科学研究方面
辽河生态博物馆是我校承担的国家“十二五”科研项目“辽河保护区生态系统完整性”成果的结晶,充分展出了我校生物多样性研究水平和地位。同时,博物馆为我校生物多样性相关科研项目提供了示范平台与社会服务机会,国家自然科学基金项目“水分与养分水平对入侵植物表型代间可塑性的影响——以瘤突苍耳(Xanthium"strumarium)为例”、辽宁省科技厅农业攻关及产业化指导计划“辽西北地区外来入侵植物成灾的机制与治理对策”、辽宁省科学事业公益研究基金“辽宁省野生濒危兰科植物种质资源评价与保存技术研究”、沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目中青年计划“沈阳市生态红线区入侵植物防控体系的构建”等科学研究项目依托博物馆展示了项目研究成果,为地方生态文明建设提供指导性意见。
(二)专业建设方面与人才培养
依托辽河生态博物馆完善的生物科学类实践教学体系对提高学生生态保护意识、树立生态文明观念进行了现场教育,对于校内生态学、草业科学、农学、环境保护等相关专业在海城进行生产实践起到了有益补充;植物分类学虚拟教学系统和植物学实验微信小程序为大连民族大学、青海大学等省内外高校教师和学生使用,并获得一致好评。
教学团队依托辽河生态博物馆指导的学生参加大学生创新创业大赛12项,获得“挑战杯”课外学术作品奖励3项,其他创新创业奖励3项。学生更是在浏览系统过程中发现问题,并解决问题,如蔷薇科杏属植物的分类,小檗科紫叶小檗刺的变态,银杏雌雄株的鉴定,松、杉、柏区分等,并发表相关论文、发明专利等。沈阳市优秀社团“仙客来植物社团”利用本系统开展了“花木有情码上知”(树木挂牌活动),“植物达人秀、银杏恋爱”(银杏雌雄株鉴别),“植物认领活动”(物候调查)等多项全校范围内的大型社团活动,受到全校师生的好评。这不仅巩固了学生对课堂知识的掌握,也提高了学生自主创新和探究的能力。
(三)社会服务方面
博物馆动植物标本数据对《辽河国家公园总体规划》等关于拟建辽河公园范围划界、管控分区划界和制定重要保护植物物种名单提供了重要参考依据;博物馆的白刺标本采集信息指导辽河口国家级自然保护区建立白刺种质资源异位保存圃,对于我国滨海植物资源的研究与资源保护起到重要作用。
辽河生态博物馆的植物标本已经完成数字化,并与国家标本资源共享平台对接,充分体现了博物馆的开放、共享的宗旨,同时也向社会展示辽河流域生态文献建设。
辽河生态博物馆作为2019年、2020年辽宁省动植物标本大赛比赛现场和作品展示现场,接待30余所高校近1000余人参加比赛与参观。博物馆建成以来,累计接待40余家单位5000多人参观,对10余家单位2000余人进行科普培训。在博物馆专家团队指导下,利用博物馆动植物标本资源,培训中小学生物学科教师制作动植物标本流程,带领海城部分中小学生进行科学体验。同时,培训与宣传活动辐射全省,在沈阳市第七中学、沈阳市实验学校、辽宁省实验中学、沈阳农业大学附属学校开展辽宁省大学生动植物标本巡展与赏析科普活动,参加科普活动的教师约100人,大学生约300人次,受众学生约2万人,极大地激发了中小学生热爱大自然的热情,提升了生态环境保护意识。
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项目来源:辽宁省教育厅,辽宁省普通本科高等学校校际合作项目(编号:202157);沈阳农业大学教育教学研究项目:“新农科”建设背景下生物科学专业改造与提升的改革与实践(编号:202362)
作者简介:徐树军(1971—"),男,汉族,黑龙江齐齐哈尔人,研究生,实验师,从事高校实验室教学与管理工作。