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        麥克馬斯特大學(xué)生物實習(xí)課程建設(shè)經(jīng)驗和思考

        2016-12-29 02:18:11成喜雨張麗姝田甜李河ChadHarvey徐建平何金生
        當代教育理論與實踐 2016年12期
        關(guān)鍵詞:麥克馬斯特生物考核

        成喜雨,張麗姝,田甜,李河, Chad Harvey,徐建平,何金生

        (1.北京交通大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程研究院,北京 100044;2.中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟林培育與保護教育部重點實驗室,湖南 長沙 410004;3.麥克馬斯特大學(xué) 生物系,加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)

        麥克馬斯特大學(xué)生物實習(xí)課程建設(shè)經(jīng)驗和思考

        成喜雨1,張麗姝1,田甜1,李河2, Chad Harvey3,徐建平3,何金生1

        (1.北京交通大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程研究院,北京 100044;2.中南林業(yè)科技大學(xué) 經(jīng)濟林培育與保護教育部重點實驗室,湖南 長沙 410004;3.麥克馬斯特大學(xué) 生物系,加拿大 哈密爾頓 L8S4L8)

        國內(nèi)生物野外實習(xí)在基地、內(nèi)容設(shè)計、實習(xí)效果等方面存在不足。根據(jù)加拿大麥克馬斯特大學(xué)生物野外實習(xí)課程的組織實施過程及相關(guān)經(jīng)驗,可以從整合資源、加強實驗基地建設(shè),豐富內(nèi)容和方式設(shè)計、調(diào)動學(xué)生積極性,加強組織管理、引導(dǎo)學(xué)生合作和創(chuàng)新,建立多元化考核和評價模式等幾個方面完善野外實習(xí)課程,提高實習(xí)效果。

        高校;生物;野外實習(xí)課程

        大學(xué)生物野外實習(xí)課程是“生物科學(xué)”“生物工程”等生物相關(guān)專業(yè)方向的重要教學(xué)環(huán)節(jié),該課程通過在野外講解動植物種類、生態(tài)分布和生長環(huán)境特征,生物資源利用和生物技術(shù)等,使學(xué)生鞏固相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識,掌握生物相關(guān)實驗和野外工作的基本方法和技能,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作、數(shù)據(jù)分析等最基本的科研能力和團隊精神,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生對生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。與課堂教學(xué)相比,野外實習(xí)更直觀,綜合性和創(chuàng)新性強,對學(xué)生素質(zhì)及創(chuàng)新能力提高有重要的作用,成為各高校生物相關(guān)專業(yè)教學(xué)不可或缺的部分[1-5]。

        麥克馬斯特大學(xué)以其獨特的創(chuàng)新性和求實理念而成為加拿大最著名的公立大學(xué),在加拿大一流大學(xué)評比中,連年被譽為最富有創(chuàng)造力和革新性的學(xué)府。麥克馬斯特大學(xué)的生物野外實習(xí)課程也別具特色,該課程由徐建平博士和Chad Harvey博士開設(shè),并多次選擇中國作為實習(xí)地區(qū),2015年便在湖南邵陽等亞熱帶地區(qū)進行。北京交通大學(xué)與麥克馬斯特大學(xué)在本科生教學(xué)與人才培養(yǎng)上展開了多層次的交流和合作,也全程參與了此次野外實習(xí)課程。本文介紹麥克馬斯特大學(xué)野外實習(xí)課程安排和實施情況,對課程相關(guān)經(jīng)驗進行了總結(jié),以期為高校生物野外實習(xí)課程建設(shè)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供理論參考和實踐依據(jù)。

        1 國內(nèi)生物野外實習(xí)課程現(xiàn)狀

        生物野外實習(xí)是生物相關(guān)專業(yè)本科生實踐技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),國內(nèi)很多高校從實習(xí)組織與管理、實習(xí)課程內(nèi)容建設(shè)等方面進行了探索[1-5],但依然存在多方面的不足。一是實習(xí)基地建設(shè)需要加強:生物實習(xí)希望選擇多個物種豐富、自然植被保護較好的地區(qū),但往返交通費、住宿費等相對較高。同時,也很難找到足夠的專業(yè)技術(shù)人員輔助教師來進行教學(xué)。二是實習(xí)內(nèi)容有待完善:實習(xí)內(nèi)容針對性不強,內(nèi)容設(shè)置難以達到預(yù)期效果。實習(xí)內(nèi)容一般針對教學(xué)大綱和教學(xué)任務(wù)設(shè)計,實習(xí)過程存在走馬觀花、內(nèi)容淺顯、實踐性較差等不足。三是學(xué)生積極性、參與度和實習(xí)效果需要提高:實習(xí)過程中學(xué)生重視程度不夠,參與度不高,部分學(xué)生甚至可能將實習(xí)視為一次旅游,最終實習(xí)效果非常有限,實習(xí)報告千篇一律。四是實習(xí)考核方式有待完善:高校實習(xí)課程教學(xué)大綱都有一定評分標準,最終也要求學(xué)生提交一份實習(xí)報告。但考核并不能較好地綜合評價學(xué)生參與度、創(chuàng)造性、獨立思考能力等。

        2 麥克馬斯特大學(xué)生物野外實習(xí)課程

        2.1 內(nèi)容設(shè)計

        課程面向麥克馬斯特大學(xué)及其所在的加拿大安大略省其他大學(xué)的大學(xué)生開設(shè),主體內(nèi)容是亞熱帶生物多樣性和可持續(xù)利用。亞熱帶的特征在于每年有8個月平均溫度在10℃以上,最低月平均溫度至少為2℃。這些地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)具備多樣性特點,包括沙漠、草原、不同類型的森林和農(nóng)田。該課程以中國南部的這種典型亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)為實例,從中凝練出科學(xué)問題,并貫穿于實習(xí)的全過程。

        實習(xí)調(diào)研的內(nèi)容主要包括4部分:主題1,森林覆蓋情況和霧霾嚴重程度的關(guān)系;主題2,亞熱帶環(huán)境寄主植物的遺傳多樣性和疾病(油茶樹的炭疽病)嚴重程度之間的關(guān)系;主題3,中國亞熱帶地區(qū)家庭的豬和家禽類動物發(fā)病率的時空模式;主題4,地貌與植物多樣性/豐度的關(guān)系以及人類活動對植物多樣性/豐度的潛在影響。

        2.2 課程實施

        2.2.1 時間和地點安排

        根據(jù)我國典型亞熱帶地區(qū)動植物季節(jié)性特征,5月降雨量大,植被茂盛,動植物種類豐富,而此時學(xué)生其他課程基本結(jié)束,沒有時間沖突,因此課程實施時間安排在5月。實習(xí)地點的選擇也經(jīng)過精心考慮。不僅要挑選生物資源豐富的地區(qū),還要考慮人員、經(jīng)費、基地建設(shè)等情況。結(jié)合調(diào)研主題,課程最終在湖南長沙、湖南邵陽崀山、江西井岡山等地進行。其中長沙是省會城市,高校和科研院所較多,有較多學(xué)術(shù)和教學(xué)基地資源;邵陽崀山有國家風(fēng)景名勝區(qū)和國家地質(zhì)公園,是典型的丹霞地貌風(fēng)景區(qū);江西井岡山、新寧地區(qū)有豐富的自然資源,同時有多個依托林業(yè)中心的教學(xué)基地(如油茶樹種植和育種基地)。

        2.2.2 組織實施

        該課程有十余名學(xué)生參加,分別來自麥克馬斯特大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)等。為了方便在短時間內(nèi)、多個基地間完成相對較高強度的實習(xí)教學(xué),整個課程進行了精心安排。人員方面,除課程導(dǎo)師徐建平博士和Chad Harvey博士、中南林業(yè)科技大學(xué)李河老師、北京交通大學(xué)成喜雨老師等全程參與外,在不同環(huán)節(jié),邀請了湖南師范大學(xué)、農(nóng)科院麻類所、江西林業(yè)中心等單位的多名老師和專家進行講解和交流。課程實施既有集體教學(xué)和實習(xí),又有分主題實習(xí)。學(xué)生被分成4組,每個主題花2~4天完成(如表1)。學(xué)生分小組各負責(zé)一個主題,收集處理該主題對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。所有學(xué)生都將參加所有4個主題的調(diào)查,每個學(xué)生都可以選擇使用任何一個主題的數(shù)據(jù)來撰寫實習(xí)報告。

        表1 麥克馬斯特大學(xué)生物野外實習(xí)課程安排

        注:主題1,2,3,4見“2.1內(nèi)容設(shè)計”

        2.3 課程考核

        課程考核評分十分重要,是對學(xué)生實習(xí)過程中各方面表現(xiàn)的評價。考核要做到公平公正,更要考慮考核方式的全面性和綜合性。該課程主要從小組討論、現(xiàn)場記錄、實驗報告、過程參與度及課程結(jié)束口試等5個部分進行考核評分,每個環(huán)節(jié)都有較詳細的考核指標及分值,最終把上述幾個方面的得分加和后得出實習(xí)總成績(如表2)。

        表2 麥克馬斯特大學(xué)生物野外實習(xí)課程考核方式

        3 加強生物野外實習(xí)的建議

        3.1 整合資源,加強實驗基地建設(shè)

        目前,很多省市的大學(xué)和科研院所都有大量師資力量和實驗室、教學(xué)基地等資源;各省市還有相關(guān)的育苗、種植基地和林業(yè)中心等。為了解決實習(xí)課程建設(shè)中人員和基地資源不足的普遍問題,建議各高校在野外實習(xí)課程建設(shè)中不要局限于利用本?;睾腿藛T,可以嘗試和相關(guān)單位建立和加強合作關(guān)系,增強資源共享,提高生物野外實習(xí)教學(xué)水平。

        此次野外課程提供了很好借鑒:除了兩位導(dǎo)師實習(xí)前的深入淺出的理論和研究方法講解以及實習(xí)過程的言傳身教外,課程充分利用了農(nóng)科院、中南林業(yè)科技大學(xué)、江西地區(qū)林業(yè)中心等單位下屬的教學(xué)基地、林場、育苗中心進行實習(xí);同時,相關(guān)單位的專家和老師也提供了重大幫助。不僅與農(nóng)科院麻類所等單位老師開展了生物質(zhì)綜合利用、農(nóng)林種植業(yè)疾病預(yù)防控制等學(xué)術(shù)交流,開闊了學(xué)生視野,還邀請了一些專家參與了不同環(huán)節(jié)實習(xí)過程,為學(xué)生提供了實地指導(dǎo)。麥克馬斯特大學(xué)并未在中國設(shè)置獨立的實習(xí)基地,但通過上述合作和資源共享,兩位老師成功地在萬里之外的中國亞熱帶地區(qū)圓滿完成了此次實習(xí)課程。

        3.2 豐富內(nèi)容和方式設(shè)計,調(diào)動學(xué)生積極性

        針對不同專業(yè)背景設(shè)計實習(xí)內(nèi)容,結(jié)合實習(xí)基地條件,預(yù)先規(guī)劃設(shè)計實習(xí)環(huán)節(jié)等整體方案,結(jié)合實際,提高實習(xí)內(nèi)容特色和新意,盡量避免教條化,以提高學(xué)生積極性和參與性。比如此次實習(xí)中,考察森林覆蓋對霧霾程度的影響;考察基因多樣性對油茶樹炭疽病發(fā)病率的影響等,這些內(nèi)容部分涉及廣受關(guān)注的環(huán)境生態(tài)問題,部分涉及典型經(jīng)濟植物油茶種植的實際問題,引導(dǎo)性的內(nèi)容設(shè)計極大提高了學(xué)生的興趣。同時,在傳統(tǒng)教學(xué)方式和手段上,引入現(xiàn)代科技。一方面,利用電腦、投影儀等可以及時討論和報告;另一方面,學(xué)生可以利用已有網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)據(jù)庫,對實習(xí)主題形成初步的認識。同時,互聯(lián)網(wǎng)的普及,也有利于學(xué)生實時查找相關(guān)資料,了解實習(xí)過程的問題,尋求解決方案。如果能進一步將相關(guān)資源開發(fā)成APP軟件或微課程,則不僅可避免攜帶老舊資料,還可隨時更新查看,進一步提高教學(xué)效率。

        3.3 加強組織管理,引導(dǎo)學(xué)生合作和創(chuàng)新

        不同學(xué)??梢愿鶕?jù)專業(yè)背景設(shè)置集中指導(dǎo)和分主題相結(jié)合的實習(xí)方案。一方面,生物野外實習(xí)設(shè)置集中指導(dǎo)部分,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識、操作要點、數(shù)據(jù)收集和處理方法等;另一方面,可以設(shè)置不同主題,學(xué)生組成小組,參與感興趣的主題。通過分主題的內(nèi)容設(shè)計,每個小組都有各自負責(zé)開展的小主題,在各自的主題中,有明確的分工,有利于提高學(xué)生參與實習(xí)過程的積極性,實現(xiàn)科研與實習(xí)的有機結(jié)合。實習(xí)過程中,鼓勵學(xué)生改進實習(xí)方法,針對實習(xí)內(nèi)容和取得的數(shù)據(jù)展開討論,引導(dǎo)學(xué)生針對分主題形成創(chuàng)新性的結(jié)果,建立責(zé)任-分享-互動的三位一體式實習(xí)教學(xué)氛圍,提高學(xué)生責(zé)任意識、獨立工作、舉一反三、合作與創(chuàng)新等綜合能力和素質(zhì)。

        麥克馬斯特大學(xué)野外課程的組織和實施也讓人印象深刻:一是課程的精心安排:課程行程經(jīng)過精心考慮,時間安排緊湊,準備充分,如抵達當日先組織大家熟悉當?shù)丨h(huán)境,晚上馬上進行課程介紹和交流等;行程中的大部分時間是白天調(diào)研、晚上報告交流,隨時總結(jié);二是學(xué)生與老師的零距離交流:交流報告就在賓館房間利用便攜式投影儀進行,部分學(xué)生席地而坐,部分坐床上、凳子上,拉近了學(xué)生與導(dǎo)師之間距離,老師與學(xué)生皆不拘謹;兩位教授介紹的很多課程相關(guān)知識雖為基礎(chǔ)理論和方法,內(nèi)容本身較為枯燥,但教授知識淵博,介紹得非常生動,用簡單的詞句闡述難懂的知識,善于調(diào)動學(xué)習(xí)注意力,引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生思維也很活躍,天馬行空,積極發(fā)言,自由交流度很高;三是依科學(xué)問題為導(dǎo)向的課程設(shè)計理念:根據(jù)典型亞熱帶地區(qū)動植物季節(jié)性特征,結(jié)合我國經(jīng)濟社會發(fā)展水平,發(fā)現(xiàn)、梳理相關(guān)的科學(xué)問題,以此為基礎(chǔ),麥克馬斯特大學(xué)實習(xí)課程設(shè)置了4個不同主題,比如霧霾調(diào)查、油茶樹基因型與炭疽病發(fā)病率等,學(xué)生組成小組,參與感興趣的主題。

        3.4 建立多元化考核和評價模式

        傳統(tǒng)實習(xí)過程中,大多以實習(xí)報告作為主要考核依據(jù),學(xué)生往往不重視實習(xí)過程,甚至實習(xí)報告存在大量抄襲情況,實習(xí)課程變成為了實習(xí)而實習(xí),為了學(xué)分而實習(xí),很難取得理想效果。因此,在實習(xí)內(nèi)容和組織實施等方面提高的基礎(chǔ)上,可以在考核方式上進行大膽嘗試,借鑒麥克馬斯特大學(xué)生物野外教學(xué)課程考核模式,建立一個多元化的評估系統(tǒng)。

        實習(xí)記錄與報告:是對實習(xí)過程參與或負責(zé)主題的過程記錄,依據(jù)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象,結(jié)合現(xiàn)有資料進行討論和總結(jié),提出觀點和結(jié)論,形成實習(xí)報告。評分時不僅考慮完整性、整潔性和準確性,還要考慮學(xué)生的創(chuàng)造性。

        小組討論:可以要求學(xué)生獨立或合作準備報告,然后進行討論;也可以在實習(xí)現(xiàn)場組織臨時討論,教師進行點評和引導(dǎo)。評分要考慮學(xué)生報告水平,同時也考慮學(xué)生參與討論的程度,是否能提出見解等。

        結(jié)課考試:可以采用不同形式,如ppt答辯,或老師與學(xué)生一對一結(jié)課面試,綜合考察學(xué)生對實習(xí)過程不同主題的掌握程度、學(xué)生的總結(jié)能力、應(yīng)變能力和舉一反三的能力等等。

        成果總結(jié)和宣傳:除了上述幾個方面,也鼓勵學(xué)生對實習(xí)過程中的研究結(jié)果進行再加工和深入討論,嘗試形成相應(yīng)學(xué)術(shù)論文;也可總結(jié)學(xué)生實習(xí)過程的內(nèi)容、照片資料和成果等,形成不同主題的宣傳材料,比如人類活動與生物多樣性、生態(tài)環(huán)境保護等。

        多元化的考核和評價模式能更全面地評價學(xué)生實習(xí)過程的綜合表現(xiàn),也能激發(fā)學(xué)生的參與意識,提高實習(xí)教學(xué)效果。

        4 結(jié)語

        生命科學(xué)是21世紀最重要的前沿學(xué)科之一,生物學(xué)科的快速發(fā)展及其與醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境科學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科的交叉與融合,對人類健康、科學(xué)進步和社會發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。作為理論和實踐的重要橋梁,生物野外實習(xí)課程建設(shè)具有十分重要的意義。針對國內(nèi)的課程建設(shè)不足,結(jié)合麥克馬斯特大學(xué)課程建設(shè)經(jīng)驗,建議各高校利用多方面資源,科學(xué)合理設(shè)計實習(xí)內(nèi)容和相關(guān)環(huán)節(jié),調(diào)動學(xué)生興趣和積極性,提高學(xué)生在實習(xí)過程中的參與度,注重學(xué)生能力培養(yǎng),建立多元化考核機制等,以期能有效提高野外實習(xí)課程教學(xué)效果,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。通過加強生物野外實習(xí)課程建設(shè),為培養(yǎng)高素質(zhì)生物學(xué)人才打下基礎(chǔ),同時,也期望通過該課程,吸引更多的青年學(xué)生關(guān)注生命科學(xué),了解其在社會可持續(xù)發(fā)展中的重要作用,為推動相關(guān)學(xué)科建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻。

        [1] 趙格日樂圖,蘇亞拉圖,哈斯巴根,等.生物科學(xué)專業(yè)野外綜合實習(xí)教學(xué)改革與實踐——以內(nèi)蒙古師范大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)為例[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2011,24(5):148-151.

        [2] 楊曉杰,王斌,劉敏,等.生物學(xué)野外實習(xí)模式的改革與實踐[J].高師理科學(xué)刊,2010,30(7):111-113.

        [3] 唐功.阿壩師專生物學(xué)野外實習(xí)的探索與實踐[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報,2014,33(8):157-159.

        [4] 周宜君,張淑萍,楊林,等.民族高校生物科學(xué)類綜合性、研究型野外實習(xí)的探索與實踐——以中央民族大學(xué)實驗基地為個案[J].民族教育研究,2009,20(5):19-22.

        [5] 崔瑾,馮虎元,夏凱.在生物學(xué)野外實習(xí)中開展人文素質(zhì)教育的探索與實踐——以蘭州大學(xué)理科基地生物學(xué)野外實習(xí)基地為例[J].高等理科教育,2011(1):105-108.

        (責(zé)任校對 王小飛)

        10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.12.013

        20160725

        北京交通大學(xué)外國文教專家引智項目:學(xué)校特色項目“理學(xué)平臺下的人才培養(yǎng)國際化師資隊伍建設(shè)”(065024524)

        成喜雨(1980-),男,湖南長沙人,副教授,博士,主要從事環(huán)境、生物方面的教學(xué)和科研工作。

        何金生,徐建平。

        G642.44

        A

        1674-5884(2016)12-0044-04

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