生物學研究性野外綜合實習實踐

熊 飛，黃金林，余徐潤，吳曉霞，陳 剛，李世平

（揚州大學生物科學與技術(shù)學院，江蘇揚州225009）

0 引 言

野外綜合實習是生物學專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容，也是學生在實踐中鞏固和應用植物學、動物學、生態(tài)學和生物多樣性及保護等學科理論知識的主要環(huán)節(jié)［1］。浙江西天目山是國家級自然保護區(qū)，是世界人和生物圈保護地，生物資源極為豐富，不僅是聞名遐邇的旅游勝地、全國科普教育基地、生物資源重要的儲源地和基因庫，也是華東地區(qū)高校野外生物資源科學考察和生物學專業(yè)野外綜合實習的理想基地［2］。自2013年以來我校選擇了該地作為生物學專業(yè)野外綜合實習或見習基地。2015年始，在常規(guī)實習內(nèi)容的基礎(chǔ)上又增加了生物學研究性野外綜合實習基地，經(jīng)過3年的實踐，取得了十分顯著的成效。

1 研究性野外綜合實習的原則

傳統(tǒng)生物學野外綜合實習主要目的是將課堂上書本知識與課外生活或生產(chǎn)實踐相結(jié)合，通過實地觀察、體驗、思考來進一步驗證理論知識，加深學生對理論知識的理解和掌握。而研究性野外綜合實習教學不僅在于驗證書本知識和鞏固理論知識，而是更加重視理論知識的實際應用，強調(diào)整個過程的參與實踐，發(fā)揮學生主觀能動性和科學研究思維，培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、探索、動手等綜合能力［3-6］。因此，研究性野外實習的核心指導思想是培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。根據(jù)這一指導思想，研究性野外綜合實習實踐中必須堅持的原則是：

（1）研究性實習必須建立在正常實習的基礎(chǔ)上。正常實習是研究性實習的前期和基礎(chǔ)。在完成動植物識別、標本采集、制作和鑒定、生物多樣性調(diào)查、種群和群落樣方調(diào)查方法等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，才能開展研究性實習活動。如果正常實習內(nèi)容做得不牢不實，就會本末倒置，拔苗助長，達不到真正研究性實習教學目的。

（2）師生共同命題和現(xiàn)場選擇命題相結(jié)合。教師可以根據(jù)參考文獻、往年已做的課題及課題價值等標準設(shè)置研究性課題內(nèi)容，也可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇有價值并能激發(fā)學生興趣內(nèi)容作為研究性課題。另外，選擇的課題內(nèi)容要難易適中，而且易于操作，能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成。

（3）學生為主體，教師為主導。在研究性實踐過程中，教師的指導旨在啟發(fā)學生，教會學生研究性方法和思維，這不僅能提高學生終身學習能力，而且培養(yǎng)了學生科研思維和科研能力。

（4）實踐過程和研究結(jié)果相結(jié)合，以過程為主。傳統(tǒng)教學形式強調(diào)研究結(jié)果，不注重學生實踐過程，往往造成學生實踐創(chuàng)新能力不夠。而研究性實習則是教師注重在實踐活動中知識形成過程，并不強調(diào)結(jié)果正確與否。

（5）以創(chuàng)新能力為核心的綜合能力培養(yǎng)。學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為當代教育的重心，在促進學生基本能力提高的同時，教師在研究性實踐過程中根據(jù)學生的興趣引導學習，發(fā)掘?qū)W生潛力，對學生的創(chuàng)新能力特別關(guān)注，并著力重點培養(yǎng)和打造，為學生今后進一步攻讀研究生打下扎實的研究基礎(chǔ)。

近3年來，開展的生物學研究性野外綜合實習教學，正是堅持了以上這些原則，才取得了顯著成效［7-10］。

2 研究性野外綜合實習實踐的過程

開展的研究性野外綜合實習活動開始于放暑假后1周或秋學期開學前1周，在浙江西天目山的時間為9天。10月底提交實習論文，11月底進行研究性專題匯報，前后為期3個月左右。根據(jù)生物學野外綜合實習的指導思想和教學原則，研究性野外實習教學過程一般分為9個階段：

（1）前期準備。教師介紹西天目山國家自然保護區(qū)實習基地的基本情況，包括生物多樣性、生物分布特點和注意事項等內(nèi)容，講解如何查找相關(guān)文獻資料，并展示歷屆優(yōu)秀學生的研究性實習論文尤其是發(fā)表的論文，激發(fā)學生的研究興趣，為后續(xù)活動做好充分的前期準備。

（2）初設(shè)研究課題。根據(jù)學生自愿和自由組合的原則，由5或6名學生組合成立研究課題小組，選出組長和副組長。各小組根據(jù)研究興趣查找相關(guān)參考文獻資料，擬定研究課題內(nèi)容，制定研究計劃和研究方案。

（3）篩選研究課題。教師組織各小組進行答辯，組長對研究課題的目的意義、研究背景、研究方法、研究計劃、預期研究結(jié)果等內(nèi)容進行答辯。教師根據(jù)實際條件、研究意義和課題難易程度等標準從中篩選出5～6個研究性課題，內(nèi)容要有代表性和廣泛性，涵蓋植物、動物、微生物、生態(tài)等各個研究領(lǐng)域。

（4）培訓引導。教師對參加野外研究性學生講解具體的研究方法、研究內(nèi)容、論文寫作格式和規(guī)范，詳細介紹實習過程中的注意事項與具體要求。

（5）實地研究。師生一起赴西天目野外實習基地進行為期9天的實地調(diào)查和研究，拍攝相關(guān)圖片，記錄相關(guān)研究數(shù)據(jù)，收集相關(guān)資料。此間師生也可根據(jù)實際情況修改或完善研究課題內(nèi)容。

（6）撰寫論文。學生返校后各小組在完成生物標本整理、撰寫實習體會、完成規(guī)定的作業(yè)等常規(guī)實習任務(wù)后，對研究性內(nèi)容進行數(shù)據(jù)分析，繪制圖表，開始撰寫研究論文。

（7）修改論文。教師對各組的研究論文進行初步修改，并提出具體的修改意見。各組學生根據(jù)教師的修改意見對論文認真修改和補充，做到論文格式化和規(guī)范化。

（8）評定論文。各小組正式向老師提交研究論文，老師再次修改后，組織學生運用PPT進行論文答辯，其他小組的同學提問，老師點評，對研究結(jié)果有新意且論文寫作規(guī)范的稿件優(yōu)先推薦到相關(guān)雜志發(fā)表。

（9）總結(jié)交流。學院組織學生召開實習總結(jié)大會，表現(xiàn)優(yōu)秀的小組進行演示報告、交流心得體和經(jīng)驗，教師進行現(xiàn)場點評，總結(jié)野外研究性的成果，并征集學生對研究性野外實習的問題和建議。

3年來，研究性野外綜合實習課題題目總結(jié)如表1所示，其中絕大多數(shù)都是由學生們自己擬定的，教師所擬定的題目只供參考。由于所選課題是經(jīng)過學生進行了充分準備并認真答辯，在野外實習過程中學生非常認真地進行研究和記錄數(shù)據(jù)，返校后認真整理數(shù)據(jù)和撰寫論文。研究課題完成率100%，形成了學術(shù)論文20篇，其中學生以第一作者發(fā)表西天目山野外研究性實習論文5篇。

表1 2015—2017年西天目山野外實習研究性課題題目

3 研究性野外綜合實習實踐取得的成效

3年來，研究性野外綜合實習實踐表明，只要堅持研究性實踐活動的基本原則，按照研究性教學步驟扎實推進，學生的求知欲、動手、解決實際問題等實踐創(chuàng)新能力顯著增強，學生的團結(jié)協(xié)作、意志品質(zhì)和社會責任感等綜合素養(yǎng)顯著提升，同時青年教師的教學研究水平也顯著提高［11-12］。

（1）學生科研素養(yǎng)顯著提升。研究性野外實習從選題到論文發(fā)表的整個過程都是以學生為主體開展活動，教師僅僅負責組織和引導，同學們通過研究背景、研究材料、研究方法、結(jié)果和分析、討論、結(jié)論等環(huán)節(jié)訓練，掌握了科學研究基本過程，學會從探索、思考和實踐研究過程中吸收知識、應用知識、分析問題和解決問題，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，使他們在低年級就能得到很好的鍛煉，為今后寫好畢業(yè)論文和從事科學研究打下了堅實的基礎(chǔ)［13］。每年都會編撰《生物學天目山研究性野外綜合實習匯編》，匯編中收集了本年度實習的研究論文以及上一年度已發(fā)表的高質(zhì)量論文。這不僅可為學生提供一本值得珍藏的記憶手冊，同時也為即將實習的師生提供一定的借鑒和參考。

（2）學生求知欲和創(chuàng)新能力顯著增強。興趣是最好的老師，是創(chuàng)新的先導，也是推動學生求知欲的強大動力［3］。研究性野外實習教學是在野外大自然中進行的，用生動的實踐活動來激發(fā)學生的求知欲，學生們興致很高，他們本來對大自然就充滿了好奇與想象，在學習了生物學基礎(chǔ)知識后就可以根據(jù)自己的興趣與知識對大自然進行富有挑戰(zhàn)性的嘗試。研究性實習進一步激發(fā)了學生求知欲，增強了創(chuàng)新創(chuàng)造能力［14］。

（3）學生動手能力、解決實際問題的能力顯著提高。研究性野外實習要求學生既要動腦，促進科研思維和科研探究力的發(fā)展；又要動手實踐，加深對應用理論知識的理解和掌握［15］。在研究性實習過程中，學生們不僅動手掌握了實驗儀器，而且還制作了一些簡單的實習工具，甚至通過實踐和反復總結(jié)后，對樣本的采集方法、GPS定位、葉面積測量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法等提出了改進方案，從而鍛煉了學生的動手能力和解決實際問題的能力。

（4）學生團結(jié)協(xié)作和溝通能力顯著提高。由于研究性教學是以小組為單位進行活動，一般分6～7個小組，每個小組7或8人，小組中每個人的分工也不一樣。無論是在野外調(diào)查研究，還是在室內(nèi)查閱資料、撰寫、修改和網(wǎng)投論文，各小組成員都能全程參與，表現(xiàn)出良好的團隊精神和協(xié)作意識。當論文順利通過答辯或發(fā)表時，他們會感到一種集體成就感和榮譽感。另外，在實踐過程中，通過教師和學生、學生和學生以及學生與社會交流，學生溝通能力得到顯著提高。

（5）學生意志品質(zhì)和社會責任感顯著增強。與在實驗室研究相比，野外研究性實習過程更困難，更復雜，主要原因是實驗材料、實驗儀器、實驗條件、實驗過程等充滿不確定性。以“開展天目山朱陀嶺主要趨光性昆蟲及種群動態(tài)研究”課題為例，燈誘昆蟲的時間比較長，甚至整個晚上都要進行，部分教師和學生得不到休息，十分辛苦。但通過這樣的歷練，學生意志品質(zhì)會得到錘煉，增強了學生今后人生克服困難和抗挫折能力。另外，學生親歷祖國的大美河山，一草一木，一鳥一蟲，從而增強環(huán)保意識，樹立可持續(xù)發(fā)展的理念，生態(tài)文明意識和社會責任感顯著增強。

（6）青年教師業(yè)務(wù)水平和教學能力顯著提高。在研究性實習過程中，老教師善于傳教，年輕教師虛心請教，達到“傳、幫、帶”目的。同時青年教師之間相互溝通和交流，增強了學科知識融合和交叉，青年教師研究水平和實踐教學能力得到顯著提高。另外，老師和同學們朝夕相處，增強了師生情誼，教師也可進一步增強對“90”后學生的了解，有利于在后續(xù)教學中因材施教。

4 結(jié) 語

生物學研究性野外綜合實習是一種培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力的新嘗試，不僅培養(yǎng)學生動手、解決實際問題、批判性思維等創(chuàng)新能力，而且能顯著提升學生團結(jié)協(xié)作、意志品質(zhì)以及人與自然和諧發(fā)展的科研情操。同時也促進青年教師教學研究水平顯著提高。

誠然，研究性野外實習也存在許多問題和困難。如研究性經(jīng)費不足，研究設(shè)備不夠、攜帶不便，研究時間或精力不夠，研究內(nèi)容不深入，研究性小組人數(shù)偏多，專業(yè)指導教師人員不夠，教師指導研究水平有待提高?？傊?，同傳統(tǒng)的野外教學實習相比，研究性野外綜合實習對教師和學生的要求更高，付出的精力和時間也更多，但只要堅持下來，腳踏實地去實踐，學生和教師的收獲一定是頗豐的。