昝慶安
【摘要】昆蟲標本是昆蟲學實驗教學的基礎(chǔ),其質(zhì)量和數(shù)量直接影響教學效果。通過昆蟲標本登記制度結(jié)合學生教學實習中標本管理,讓學生做實驗室的管理者,提高其實踐能力和創(chuàng)新能力,還對實驗室標本的種類和數(shù)量進行了充實,取得了較好效果。
【關(guān)鍵詞】昆蟲標本;實驗室建設(shè);標本登記;數(shù)字玻片
【中圖分類號】G642
【文獻標識碼】B
昆蟲學是高等農(nóng)業(yè)院校植物保護及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。因為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個階段,農(nóng)產(chǎn)品均會受到昆蟲取食而帶來損失。為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的回報,必須防治害蟲。而只有當了解昆蟲的形態(tài)、習性、生態(tài)等知識后,才能更加有效地對其進行防治。昆蟲學實驗是昆蟲學教學的重要組成部分,通過實驗,才能把昆蟲學理論教學中的內(nèi)容具象化,加強學生的感性認識,令其真正理解教師在課堂上講授的知識。昆蟲學實驗的內(nèi)容,則是以昆蟲標本的形態(tài)觀察、生理解剖和種類鑒定為主。了解昆蟲的形態(tài)和種類,也是成為植保工作者必須具備的素質(zhì)。這一切教學活動的開展,都必須以大量品質(zhì)良好的標本為支撐??梢哉f,標本的數(shù)量和質(zhì)量,直接決定了高等農(nóng)業(yè)院校昆蟲學實驗教學水平。本文以云南農(nóng)業(yè)大學昆蟲學實驗室標本管理為例,對昆蟲學教學標本的建設(shè)和管理進行了一些改革探索。希望得到同行們的回應和批評建議,促進教學水平的提高。
1 昆蟲學教學標本現(xiàn)狀和存在的問題
云南農(nóng)業(yè)大學昆蟲系標本室所藏標本,是經(jīng)過數(shù)代教職工辛勤耕耘,積累而來。用于教學使用的昆蟲標本大致可分為浸漬標本、玻盒標本和玻片標本三種類型。浸漬標本浸于75%的酒精溶液中,供學生直接在解剖鏡下觀察;玻盒標本是由教師制作好的干標本,封存于玻璃盒中,供學生裸眼觀察;玻片標本則主要針對小型昆蟲,釋放其體液后封存于玻片中,供學生在解剖鏡或顯微鏡下觀察。所有的這些標本,都來源于野外采集,人工制作。也有部分來自和其它院校交換所得。這些標本在我校長期的昆蟲學實驗教學中發(fā)揮了巨大的作用。但隨著近年來招生規(guī)模的擴大,教學要求的提高,教學內(nèi)容的更新,現(xiàn)有標本已不能滿足昆蟲學實驗教學的需要,主要存在以下幾個方面問題。
1.1 標本資源入不敷出
隨著招生規(guī)模的擴大,需要開設(shè)昆蟲實驗的學生人數(shù)逐年增加,標本使用日益頻繁,損壞和老化也隨之嚴重,完好的標本越來越少。而只有完整的昆蟲標本,才能滿足教學要求。殘缺標本,例如缺頭的蝗蟲標本,學生無法觀察到頭部的觸角、復眼、單眼和口器等特征,即為無用標本。隨著學生增加,實驗教師課時也隨之增加,教師用于采集標本和制作標本的時間非常有限,新標本補充的速度早已無法追上標本老化和損壞的速度。長此以往,必然會走到無蟲可用的尷尬境地。
1.2 標本內(nèi)容需要更新
傳統(tǒng)植物保護專業(yè)教學用昆蟲標本主要是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)害蟲,包括水稻害蟲;蔬菜害蟲;果樹、茶樹、花卉害蟲;雜糧、倉儲害蟲;煙草、甘蔗害蟲和地下害蟲等幾大類。現(xiàn)有標本亦是昆蟲系教師學生多年在教學實踐、科學研究、社會服務過程中收集所得,并非一朝一夕之功。隨著時代的進步,一些新專業(yè)所需標本,例如森林保護專業(yè)需要的森林昆蟲標本、植物檢疫專業(yè)需要的檢疫性害蟲標本、資源昆蟲開發(fā)與利用選修課需要的資源昆蟲標本等都還有很大缺口,急需補充。
1.3 標本采集不易
昆蟲飼養(yǎng)成本十分高昂,除了少數(shù)科研工作中人工飼養(yǎng)的昆蟲能作為標本補充教學用外,大多數(shù)昆蟲標本皆來自田野采集。隨著城市建設(shè)的推進,學校附近的農(nóng)田越來越少,只能到更遠的地方采集標本,這無疑增加了標本采集的成本。同時隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)害蟲管理水平的提高,田間害蟲往往被控制在較低的種群密度。甚至有很多害蟲多年不曾發(fā)生。這使得很多標本無法采集到足夠的數(shù)量或者根本無法采集到。
2 昆蟲學實驗教學標本建設(shè)和管理改革措施
2.1 開展標本登記制度
正如木桶能裝多少水取決于最短的一塊木板。對昆蟲學實驗教學制約最大的標本往往是最為稀缺的標本。一次實驗課,平均要觀看10種以上昆蟲標本,如果某種昆蟲標本數(shù)量過低,無法保證每生一頭,該標本就必須輪換使用,不但占用太多課堂時間,還會因為學生觀察時間過短而影響教學效果。每次實習歸來,學生都會帶回很多標本,但都是蝗蟲、蟋蟀、稻蝽等常見害蟲,這些標本雖然需要,但并不太迫切。捕捉和整理它們卻要耗費很多人力和資金。這樣帶來的結(jié)果是,數(shù)量多的標本越來越多,數(shù)量稀少的標本卻仍然沒有。例如金針蟲,目前僅存10頭,三年以來從未入庫;蘋果棉蚜,五年前40余片,目前只剩一半,一直未得到補充??梢?,要解決這一問題,首先需要搞清現(xiàn)有標本的種類和數(shù)量。只有這樣,才能有的放矢,優(yōu)先補充緊缺標本。
為此,我們采用了標本登記制度。即利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù),建立標本數(shù)據(jù)庫。詳細的登記每一種標本的數(shù)量和品質(zhì),以及對它們的需求。并對其進行分級,分為以下三級:①極度稀缺。無法滿足教學需要,標本數(shù)量少于實驗室學生容量的標本,無法做到每生一頭;②中等稀缺。勉強滿足教學需要,標本數(shù)量大于等于實驗室學生容量的標本,但其數(shù)量不超過實驗室容量的50%;③際本充足。足夠滿足教學需要,標本數(shù)量超過實驗室容量的50%的標本。
通過標本登記和分級,稀缺的昆蟲標本一目了然,能夠快速集中資源優(yōu)先解決。例如開展教研活動專門進行針對性采集;委托昆蟲公司專門飼養(yǎng)或采集;和其它學?;ネㄓ袩o,進行交換,使其盡快得到補充。而對于中等稀缺和數(shù)量充足的標本則可以適當放緩,在采集稀缺標本時順帶收集即可。標本登記系統(tǒng)還是一個動態(tài)的系統(tǒng),每次標本數(shù)量的變動,都能及時輸入,實時反映出標本庫存情況。
在實驗教學實踐中,有時很難面面俱到,例如水稻二化螟和三化螟浸漬標本僅能通過腹足趾鉤進行區(qū)別,常有學生放錯。標本使用一段時間后,必須重新檢查登記,以確保標本的正確性和完整性。對于昆蟲教學實驗室而言,這個工作一年一次即可。時間安排在本科生教學實習期間,由教師指導學生進行標本維護整理和數(shù)據(jù)更新。
2.2 充分利用教學實習
教學實習是讓學生通過自身直接的接觸、驗證、鞏固和充實課堂所學的理論知識,培養(yǎng)學生的觀察、思考、探索、分析并解決問題的各種能力。教學實習是昆蟲學教學中非常重要的一個環(huán)節(jié),在教學實習中把學生分組,讓學生以小組為單位協(xié)助教師進行標本登記工作。一個小組負責一種或幾種昆蟲標本,在實驗室教師的指導下完成該標本的正確性檢查、數(shù)量統(tǒng)計、數(shù)據(jù)錄入、野外采集和新標本制作,不但能提高學生的興趣,夯實課堂學習的理論知識,還能鍛煉其小組協(xié)作能力和動手能力。
2.3 調(diào)動一切因素采集標本
鼓勵在校學生采集標本,除了本專業(yè)學生教學實習期間的標本采集外,還通過開設(shè)選修課和昆蟲興趣小組的形式普及昆蟲知識,激發(fā)學生對標本采集制作的興趣,從而豐富標本的種類和數(shù)量。因為有了標本登記制度的分級體系,可根據(jù)標本的稀缺程度加權(quán),為學生提供課外學分或平時成績對其進行激勵。即稀缺標本能得到較高的分數(shù),充足的標本則分數(shù)較低。除了組織教師開展教研活動外出針對性采集稀缺標本外,還鼓勵教師在各自開展的科學研究工作和社會服務工作中采集標本,并根據(jù)標本稀缺程度進行加權(quán),給予一定獎勵。
2.4 標本數(shù)字化
利用現(xiàn)代多媒體技術(shù),即圖片、視頻、動畫等方式,把昆蟲標本變成電子文件。這些數(shù)字材料的播放可以讓學生很好地獲取知識,不但豐富了教學手段,也有力地彌補了標本不足的缺陷。
小型昆蟲例如薊馬、蚜蟲,傳統(tǒng)的做法是將其封存在玻片中讓學生在顯微鏡下觀看。玻片標本制作不易,需要極強的實驗室專業(yè)能力,因為標本缺乏,也并不能保證每一片都制作的盡善盡美,往往存在較大的個體差異。這個問題可以通過數(shù)字化切片解決。使用專業(yè)的玻片掃描儀,把制作較好,特征明顯的玻片數(shù)字化,不但能節(jié)約很多標本采集和制作的時間,在電腦顯示器上觀看微小昆蟲特征也要強于顯微鏡下觀察,還能擺脫課時的限制,學生隨時就能看到。
2.5 培養(yǎng)高素質(zhì)的實驗室技術(shù)人員
昆蟲標本的制作和管理,是一項非常專業(yè)的工作。實驗室技術(shù)人員,除了需要有扎實的專業(yè)知識,還需要有熟練的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗。學校要形成對于實驗室技術(shù)入員的長效激勵機制,在晉升和分配等工作中與實驗標本建設(shè)和管理相掛鉤。并注重傳承,培養(yǎng)新人,使實驗室建設(shè)持續(xù)健康發(fā)展。
3 結(jié)語
實驗教學在課堂上是通過觀察標本實現(xiàn)的,昆蟲學標本的采集、制作、管理和使用,是農(nóng)業(yè)院校必然面對的一個問題,也是需要長期做好的一項工作。通過昆蟲標本登記制度結(jié)合學生教學實習的標本采集整理,同時引入現(xiàn)代信息技術(shù)把部分標本數(shù)字化,不但厘清了標本庫存,做到心中有數(shù),同時集中主要資源補充稀缺標本,最大程度地滿足教學需要,還能讓學生做實驗室的管理者,在標本采集和維護整理的過程中不斷的將理論知識和田間實踐相結(jié)合,提高實踐能力和創(chuàng)新能力,得到全面發(fā)展。通過對昆蟲學實驗標本建設(shè)和管理改革探索與實踐,學生在實驗中的主觀能動性大大提高,學習興趣的提升不但反映在期末成績的提高上,近年報考農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治碩士點的人數(shù)也有較大提升,實驗教學改革取得了初步成效。
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[作者簡介]咎慶安(1978-),男,河北邯鄲人,講師,博士,研究方向:昆蟲生態(tài)與害蟲防治。