王國強, 丁 平, 傅承新, 楊萬喜, 于明堅,楊衛(wèi)軍, 徐 馳, 褚建君, 張雪洪, 喬守怡

(1.浙江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 浙江 杭州 310058； 2.南京大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 江蘇 南京 210093；3.上海交通大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 上海 200030； 4.復(fù)旦大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 上海 200433)

0 引 言

浙江臨安天目山國家級自然保護區(qū)(簡稱天目山)擁有華東地區(qū)典型的森林生態(tài)系統(tǒng)和動植物區(qū)系[1]，浙江淳安千島湖國家森林公園(簡稱千島湖)具有全球典型的片段化森林生態(tài)系統(tǒng)，浙江舟山朱家尖濱海濕地(簡稱朱家尖)則有著我國東部沿海典型的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)。以森林生態(tài)系統(tǒng)與濱海潮間帶濕地生態(tài)系統(tǒng)為平臺，開展“山地”與“海濱”相結(jié)合的野外實習(xí)，讓學(xué)生真實走進人為干擾對生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性影響的野外大課堂，了解亞熱帶典型森林和濱海潮間帶生物多樣性，熟悉區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng)包括森林生態(tài)系統(tǒng)、濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)和人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點，從而進一步了解生物與環(huán)境之間復(fù)雜關(guān)系。

浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、南京師范大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)6所高校(簡稱華東6校)生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)團隊，以天目山、千島湖和朱家尖3個生物學(xué)野外實習(xí)基地為整體，進行野外實習(xí)基地建設(shè)和開展野外實習(xí)教學(xué)活動，探索構(gòu)建新型生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系[2]。

1 生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系的探索

1.1 傳統(tǒng)生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系

野外實習(xí)是高校生物學(xué)專業(yè)教學(xué)活動中的一個重要環(huán)節(jié)，它不僅可以驗證和鞏固書本知識，而且還可以發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造力，使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本范式和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、研究能力、團隊精神和協(xié)作意識[3-6]。長期以來，國內(nèi)高校生物學(xué)專業(yè)普遍將野外實習(xí)作為某門課程的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，簡單地以植物學(xué)、動物學(xué)、生態(tài)學(xué)等單一課程的形式開展野外實習(xí)教學(xué)活動[7]。雖然近幾年不少高校也開始將野外實習(xí)作為學(xué)分課程，增加野外實習(xí)內(nèi)容，開展綜合性實習(xí)探索，但多數(shù)高校還是將野外實習(xí)看作某門課程課堂教學(xué)的補充和鞏固課堂教學(xué)知識的手段，并以鞏固理論知識作為野外實習(xí)教學(xué)的目的(見圖1)。

圖1 傳統(tǒng)生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系框圖

1.2 新型生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系

自2003年以來，浙江大學(xué)通過生物學(xué)理科基地本科教育的國際化建設(shè)，學(xué)習(xí)國際一流大學(xué)野外實習(xí)的先進理念和教學(xué)方法，開設(shè)國際合作的野外生物學(xué)課程[8]，探索構(gòu)建新型生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系。所謂野外生物學(xué)課程(Field Biology Courses)，是指在校園之外、以野外研究站或野外實習(xí)基地為依托，以小班為單位，結(jié)合野外實踐開展教學(xué)活動的大學(xué)學(xué)分課程(Credit Courses)。2005～2007年浙江大學(xué)與加拿大女皇大學(xué)合作，聯(lián)合在長三角太湖周圍開設(shè)“人類活動對水環(huán)境的影響”的野外生物學(xué)課程；2008～2010年浙江大學(xué)與美國北卡州立大學(xué)和哈佛大學(xué)合作，聯(lián)合在天目山和千島湖等地，開設(shè)“東亞植物與北美植物比較學(xué)習(xí)”的野外生物學(xué)課程。自2005年以來先后有30多位加拿大學(xué)生、40多位美國學(xué)生和上百位中國學(xué)生參加了這些課程的學(xué)習(xí)。野外生物學(xué)課程均采用全英語教學(xué)，學(xué)生受益匪淺。通過國際合作的野外生物學(xué)課程建設(shè)，進一步提升了人才培養(yǎng)的質(zhì)量，為推進本科教育國際化進程和開拓學(xué)生國際視野打下了良好的基礎(chǔ)。

2011年8月浙江大學(xué)組織24位學(xué)生到美麗寶島臺灣，開展了為期2周的“生物學(xué)野外實習(xí)”課程學(xué)習(xí)。在浙江大學(xué)和東華大學(xué)、東海大學(xué)、臺灣大學(xué)老師的共同指導(dǎo)下，先后到福山植物園、太魯閣國家公園、臺灣林試所蓮華池研究中心、墾丁國家公園和南仁山，進行了植物、動物和生態(tài)學(xué)的綜合野外實習(xí)，并參觀了太魯閣國家公園的綠水地質(zhì)館、集集特有生物中心、臺中科學(xué)博物館、地震紀念館等?！吧飳W(xué)野外實習(xí)”課程內(nèi)容豐富，使學(xué)生們獲得了平時課堂上無法學(xué)到的生物學(xué)知識和野外生物學(xué)研究能力，了解了大自然豐富多彩的另一面，體會到人類保護地球生態(tài)和環(huán)境的重要性[9]。

通過近十年來與國際一流大學(xué)和海峽兩岸大學(xué)聯(lián)合進行野外實習(xí)的實踐，我們認為：高校生物學(xué)專業(yè)在野外實習(xí)教學(xué)活動中，首先要改變野外實習(xí)單純是某門“課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)”的傳統(tǒng)理念，樹立野外實習(xí)是生物學(xué)專業(yè)“課程體系的重要組成部分”和“學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與能力培養(yǎng)的重要手段”的新理念；要改變在野外實習(xí)教學(xué)活動中簡單“增加實習(xí)內(nèi)容”的傳統(tǒng)方法，采用以野外研究站或野外實習(xí)基地為依托，“開設(shè)各種野外生物學(xué)課程”，并將這些課程作為獨立的課程進行內(nèi)容設(shè)計，“增加探究的科學(xué)問題”作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的新方法；其次還可以通過“面向全國生物學(xué)理科基地開放實習(xí)”、“與國際一流大學(xué)和海峽兩岸大學(xué)聯(lián)合開設(shè)野外生物學(xué)課程”和“以問題為先導(dǎo)的課程性與研究型實習(xí)”等的新手段，完成一些在校園課堂內(nèi)難以完成的課程教學(xué)任務(wù)與目標，構(gòu)建新型生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系，實現(xiàn)培養(yǎng)有廣闊宏觀生物學(xué)視野的一流生物學(xué)理科人才目標(見圖2)。

圖2 新型生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系框圖

2 生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系的實踐

2.1 面向全國生物學(xué)理科基地開放實習(xí)

華東6校野外實習(xí)教學(xué)團隊在“山地—海濱”為特色的野外實習(xí)基地建設(shè)中，以天目山、千島湖和朱家尖3個生物學(xué)野外實習(xí)基地為整體，每年舉辦1次有60名左右學(xué)生參加的以野外生物學(xué)課程新體系為框架，以綜合性、課程性與研究型相結(jié)合為模式的開放實習(xí)。開放實習(xí)時間分為三個階段(見圖3)：第一階段為綜合性野外實習(xí)階段。內(nèi)容包括植物學(xué)、動物學(xué)和微生物學(xué)的野外實習(xí)，并為第二階段的實習(xí)做好必要的基礎(chǔ)知識與研究型實習(xí)選題準備；第二階段為課程性與研究型實習(xí)階段。根據(jù)學(xué)生的專業(yè)與科學(xué)問題興趣分成兩個實習(xí)小班(千島湖和朱家尖各一個班)進行該階段的實習(xí)。實習(xí)內(nèi)容包括森林生態(tài)學(xué)、潮間帶生態(tài)學(xué)、保護生物學(xué)等，在每個實習(xí)基地分別開設(shè)1或2門野外生物學(xué)課程。同時，學(xué)生以小組為單位根據(jù)各自的興趣從預(yù)設(shè)的一系列野外實習(xí)研究性項目中選題，開展研究型實習(xí)；第三階段為撰寫實習(xí)報告、交流與總結(jié)階段。所有學(xué)生在結(jié)束第二階段的實習(xí)任務(wù)后，集中進行整理實習(xí)筆記，撰寫實習(xí)報告，分組討論；召開全體師生實習(xí)總結(jié)會，各實習(xí)小組學(xué)生代表交流實習(xí)體會與收獲，實習(xí)指導(dǎo)教師綜合講評。

圖3 面向全國生物學(xué)理科基地開放實習(xí)框圖

2008年浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、南京師范大學(xué)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)5校已有550余名學(xué)生和40余名教師參加了天目山生物學(xué)野外實習(xí)[2，10]；2009年和2010年又有近20個生物學(xué)理科基地高校的220名師生參加了天目山生物學(xué)野外實習(xí)。同時，華東地區(qū)20余個非生物學(xué)理科基地學(xué)校約有4 500余人分期分批參加了天目山生物學(xué)野外實習(xí)，共享生物學(xué)理科基地建設(shè)條件。2012年華東6校和臺灣東華大學(xué)師生共計80多人，參加了天目山、千島湖和朱家尖3個生物學(xué)野外實習(xí)。從2013年開始以天目山、千島湖和朱家尖3個生物學(xué)野外實習(xí)基地為整體，面向全國生物學(xué)理科基地開放，并逐步輻射到其他非生物學(xué)理科基地學(xué)校。通過全國各高校聯(lián)合的生物學(xué)野外實習(xí)，特別是面向全國生物學(xué)理科基地開放實習(xí)，對于提高學(xué)生的廣闊視野、增加學(xué)生間的互相交流、深化各高校間的野外實習(xí)教學(xué)改革等方面具有重要意義。

2.2 與國際一流大學(xué)和海峽兩岸大學(xué)聯(lián)合開設(shè)野外生物學(xué)課程

華東6校野外實習(xí)教學(xué)團隊在“山地—海濱”為特色的野外實習(xí)基地建設(shè)中，在浙江大學(xué)現(xiàn)有國際聯(lián)合課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，建立一個全英語教學(xué)、面向華東6校、國際化的野外生物學(xué)課程體系。具體采取外方學(xué)生來本野外實習(xí)基地(與中方學(xué)生共同組成小班)實習(xí)，或中方學(xué)生去外方實習(xí)的方式進行。學(xué)生名額根據(jù)中外學(xué)生1∶1的原則。2012～2014年具體開設(shè)下述野外生物學(xué)課程：

(1) 與美國北卡州立大學(xué)、哈佛大學(xué)和威斯康星大學(xué)合作，聯(lián)合開設(shè)《東亞-北美間斷分布生物的比較學(xué)習(xí)與研究》的野外生物學(xué)課程，讓學(xué)生從地球大環(huán)境背景中去認識自然、研究生物。

(2) 與我國臺灣大學(xué)、臺灣東海大學(xué)和臺灣東華大學(xué)合作，共同開設(shè)《生物群落區(qū)域分異和動態(tài)變化》的群落生態(tài)野外生物學(xué)課程，使學(xué)生掌握生態(tài)和環(huán)境的現(xiàn)狀、演變規(guī)律以及生境喪失對生物多樣性的影響。

(3) 與加拿大女皇大學(xué)和阿爾伯塔大學(xué)合作，聯(lián)合開設(shè)《人類活動對環(huán)境的影響》的生態(tài)學(xué)野外生物學(xué)課程，提高學(xué)生對人類生存的今天、明天和未來危機的認識。

具有全球化視野的生物科學(xué)學(xué)習(xí)是現(xiàn)代生命科學(xué)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。通過與國際一流大學(xué)和海峽兩岸大學(xué)生物科學(xué)各專業(yè)的合作，開設(shè)與生命起源與進化、生物資源利用和保護、生態(tài)和環(huán)境變化及其影響因素密切相關(guān)的國際聯(lián)合課程，培養(yǎng)學(xué)生生命科學(xué)的全球觀和自然生態(tài)系統(tǒng)的整體觀[11]。

2.3 以問題為先導(dǎo)的課程性與研究型實習(xí)

華東6校野外實習(xí)教學(xué)團隊在“山地—海濱”為特色的野外實習(xí)基地建設(shè)中，圍繞森林生態(tài)系統(tǒng)和濱海潮間帶生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，生態(tài)系統(tǒng)與群落格局與過程，以及生境片段化對生物群落的影響等科學(xué)問題，設(shè)置相關(guān)主題與內(nèi)容，開展以問題為先導(dǎo)的課程性與研究型實習(xí)。尤其是以千島湖陸橋島嶼為研究平臺，圍繞生物多樣性與生境片段化問題開展研究型實習(xí)更具特色。

課程性與研究型實習(xí)主要以生態(tài)學(xué)為主，內(nèi)容包括森林生態(tài)學(xué)、潮間帶生態(tài)學(xué)、保護生物學(xué)等。在千島湖實習(xí)基地開設(shè)“野外生態(tài)學(xué)”課程，在朱家尖實習(xí)基地開設(shè)“潮間帶生態(tài)學(xué)”課程[12]。學(xué)生以小組為單位(每2～5名學(xué)生為一小組)，根據(jù)各自的興趣從預(yù)設(shè)的一系列野外實習(xí)研究性項目中選題，開展課程性與研究型實習(xí)[13]。參加實習(xí)的學(xué)生在報名的同時，注明擬參加第二階段實習(xí)的首選地點和選題(可選2或3題)。根據(jù)報名時間先后、選題和學(xué)校等各方面因素，確定學(xué)生第二階段實習(xí)的地點、最終分組與選題。每位學(xué)生在收到選題確定通知后，可進行課程性與研究型實習(xí)的前期準備工作，包括文獻的查閱和研究初步方案的制定等。2012年7月華東6校課程性與研究型實習(xí)學(xué)生選題為：

(1) 千島湖實習(xí)基地10個課題：

① 生境片段化對兩型花柱植物的繁育系統(tǒng)影響;

② 千島湖不同島嶼蟲媒植物調(diào)查與比較研究;

③ 不同植被類型的群落空間結(jié)構(gòu)和葉面積指數(shù)及其差異;

④ 不同群落類型的木本植物種類組成和物種多樣性及其差異;

⑤ 不同群落類型中的樹木年輪寬度分析;

⑥ 不同群落類型中代表性種群年齡結(jié)構(gòu)分析;

⑦ 不同群落類型中地表凋落物的組成、結(jié)構(gòu)和持水量分析;

⑧ 島嶼空間特征(如面積、隔離度、形狀等)對植物物種豐富度的影響;

⑨ 不同植被類型鳥類群落物種多樣性與組成特征;

⑩ 千島湖島嶼面積對鳥類物種豐富度的影響。

(2) 朱家尖實習(xí)基地5個課題：

① 朱家尖巖相潮間帶藤壺群落空間結(jié)構(gòu);

② 朱家尖巖相潮間帶軟體動物的垂直分布特征;

③ 朱家尖大沙里沙灘動物區(qū)系;

④ 朱家尖月岙泥涂動物區(qū)系及生活習(xí)性;

⑤ 朱家尖潮間帶三種典型生境群落比較。

以問題為先導(dǎo)的課程性與研究型實習(xí)，不僅對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究能力，使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本范式和方法具有重要意義，而且對于學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)與群落的基本格局與過程，以及人類干擾對生物多樣性的影響等科學(xué)問題具有重要意義。

3 華東6校生物學(xué)野外實習(xí)的思考

3.1 實習(xí)成效

華東6校生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)團隊，以天目山、千島湖和朱家尖3個生物學(xué)野外實習(xí)基地為整體，進行野外實習(xí)基地建設(shè)和開展野外實習(xí)教學(xué)活動，取得了很好的實習(xí)成效。參加野外實習(xí)的學(xué)生通過認真獨立完成實習(xí)作業(yè)、標本制作和匯報材料，結(jié)合野外考察，從多角度對實習(xí)內(nèi)容進行引申和歸納總結(jié)，對生物性狀和分布特征等科學(xué)問題進行深入的思考，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)研究興趣，達到了良好的教學(xué)效果。正如上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院常務(wù)副院長張雪洪教授在2012年度總結(jié)中寫到：在歷經(jīng)20天的野外實習(xí)過程中，我們的學(xué)生取得了可喜的成績與進步。不僅提升了我們學(xué)生的興趣和能力，并對高尚人格的養(yǎng)成，是一個難得的歷練。主要表現(xiàn)在以下三方面：

(1) 野外實習(xí)本身，不僅讓學(xué)生認知了植物、動物和真菌，觀察了生物群落的結(jié)構(gòu)特征，而且使學(xué)生初步掌握了野外工作的一些操作技能。尤其是野外生物多樣性和群落研究的若干方法，是學(xué)生在課堂教學(xué)中所鮮有體會的。

(2) 鍛煉了學(xué)生刻苦耐勞的精神。連續(xù)近20天的野外生活、學(xué)習(xí)。不僅白天需要跋山涉水，晚間還要聽講座、制作標本等。密集的學(xué)習(xí)任務(wù)，相對艱苦的生活環(huán)境，鍛煉了學(xué)生，使他們體會到工作的嚴肅性。

(3) 通過交流，增強了學(xué)生的協(xié)作意識。許多實習(xí)內(nèi)容，是分小組，依靠集體的力量來完成的。在這過程中，學(xué)生不僅通過對兄弟學(xué)校學(xué)生的溝通、交流，開闊了眼界，還培養(yǎng)了自己的協(xié)作意識。

3.2 實習(xí)改革與建議

3.2.1進一步豐富實習(xí)內(nèi)容

增加微生物生態(tài)實習(xí)的專題內(nèi)容?？勺们樵黾铀鷳B(tài)系統(tǒng)實習(xí)的相關(guān)內(nèi)容[10]；可考慮增加其他實習(xí)對象，如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市化梯度上生態(tài)系統(tǒng)差異、森林經(jīng)營活動下的生態(tài)系統(tǒng)等，增強學(xué)生對人類—自然耦合作用下生物與生態(tài)系統(tǒng)特征的理解。

加強實習(xí)后續(xù)培養(yǎng)。鼓勵學(xué)生將微觀生命現(xiàn)象與野外實習(xí)獲得的感性認識與觀察體會想結(jié)合,在實習(xí)結(jié)束后就感興趣的內(nèi)容深入開展研究，條件成熟時鼓勵學(xué)生撰寫論文并投稿；鼓勵大學(xué)生自主選題，在各校創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的支持下，開展相關(guān)研究與學(xué)習(xí)[14]。

做好理論知識與社會應(yīng)用需求的平衡?？紤]在實習(xí)中適當(dāng)加入當(dāng)前就業(yè)需求的相關(guān)技能，如森林資源調(diào)查、濕地資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等具體工作的技能。

3.2.2加大實習(xí)經(jīng)費投入

隨著當(dāng)前物價的逐年上漲，學(xué)生的吃住、交通、門票等費用也相應(yīng)增加。其次，隨著實習(xí)內(nèi)容的添加，實習(xí)時間的縮短，在實習(xí)的手段和實習(xí)器材上也需要隨之更新。以測定樹高為例，采用目測法，成本最低，但是誤差極大；采用拉桿式測高器，費時費力，誤差較小，成本適中；采用全仗儀，測量精準，但是該儀器價格較高。再比如，實習(xí)時需要向?qū)W生集中講解昆蟲的采集步驟、臘葉標本的制作方法，這些內(nèi)容一般安排在晚上或雨天進行，教師講解時需要投影儀。因此，為更好地開展和順利完成野外實習(xí)教學(xué)任務(wù)，加大野外實習(xí)經(jīng)費的投入無疑顯得非常必要和十分迫切。

4 結(jié) 語

通過生物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)體系的探索與實踐，學(xué)習(xí)國際一流大學(xué)和海峽兩岸大學(xué)野外實習(xí)的先進理念、教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高了學(xué)生野外實踐和解決實際問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維、研究能力和國際視野，使學(xué)生能掌握科學(xué)研究的基本范式和方法。華東6校野外實習(xí)教學(xué)團隊，在“山地—海濱”為特色的野外實習(xí)基地建設(shè)中，鼓勵華東地區(qū)生物學(xué)理科基地校際間資源共享[15]，發(fā)揮地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達優(yōu)勢和生物學(xué)理科基地院校間的優(yōu)勢互補，實現(xiàn)了培養(yǎng)有廣闊宏觀生物學(xué)視野的一流生物學(xué)理科人才的目標。

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