“大家看看這根直徑20厘米的‘密花豆藤’,它在雨林里最長可以長到200米!”近日,在福建省南靖縣的樂土雨林里,廈門大學學生親眼見識了“密花豆藤”蜿蜒相連,伸向密林深處,難尋其蹤跡。這是該校生命科學學院“生物學野外實習”這門課的野外教學情景。
這門課上,同學們的足跡踏過雨林、灘涂、高山……當下,這門課還與仿真技術相融合,讓學生在學科交叉中拓寬科研視野,激活創(chuàng)新思維。
在觸摸大自然中學本領
“生物學野外實習”課程是廈大生命科學學院生物科學專業(yè)大二學生的必修課。學院把課堂搬到大自然,讓學生觀察、觸摸,領悟自然、解讀自然。
記者在采訪過程中看到,上課時,學生要學會借助繩索,爬到20多米高的樹上。
“掌握野外生存技巧、鍛煉學生的體力和意志力,也是課程目標之一?!闭n程領隊、廈大生命科學學院副教授侯學良介紹。
“課程要求我們要學會搭帳篷,學會夜宿野外,還要學會利用燈光誘捕昆蟲?!睆B大生命科學學院生物科學專業(yè)大二學生歐思路認為,課程的學習讓自己更加獨立,更加有膽量。
記者了解到,“生物學野外實習”這門課在廈大的歷史可以追溯到20世紀50年代。1953年,學校生物系教授何景在野外進行植物調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)漳州南靖縣和溪鎮(zhèn)的六斗山上有一片典型的南亞熱帶雨林——樂土雨林,這是我國東南沿海唯一的原始植物群落,植物密度極高,森林面積約300畝,植物卻有400余種。
何景認為這片雨林非常適合作為生物系野外實習基地,并隨后在發(fā)表的調(diào)查論文中提出“必須嚴加保護”的建議。次年,由何景親自帶隊,廈大生物系在樂土雨林進行了第一次野外實習。廈大“生物學野外實習”這門課自此誕生,并延續(xù)至今。
野外實踐與虛擬技術相融合
“生物學野外實習”課程還把學校的“漳江口紅樹林植物學實習虛擬仿真項目”“新興模式動物文昌魚繁育的虛擬仿真實驗教學”兩個項目納入進來,讓學生在“現(xiàn)實”與“仿真”之間自由切換。
在進入漳江口紅樹林實習之前,學生可點開虛擬仿真系統(tǒng),綠油油的漳江口紅樹林的全覽高空圖便躍入學生眼簾。大家可以自主選擇學習內(nèi)容,當點擊“紅樹林生境”時,飛翔的白鷺便展現(xiàn)在眼前,還會出現(xiàn)白鷺的詳細介紹。
“以前,學生只有到了紅樹林基地,才能對紅樹林有直觀了解。”課程副領隊、廈大生命科學學院副教授程喆說,“現(xiàn)在,學生在虛擬仿真實驗室中就能提前了解紅樹林的特點,提前進行專題性研究方案的設計,這樣,到了實地,學生就能把更多精力放在更深層次的實驗探索上?!?/p>
在虛擬仿真項目學習中,學生不僅能完成一些在現(xiàn)實中條件苛刻、危險系數(shù)高的實驗,也能觀察到一年四季不同狀態(tài)下的紅樹林、文昌魚……
2022年,“生物學課程野外實習虛擬教研室”被教育部列入首批虛擬教研室試點建設名單。
激活科研創(chuàng)新的動力源
實習的學生在野外上課時了解到,近年來,福建南靖縣和溪鎮(zhèn)橙帶藍尺蛾蟲害頻發(fā),而使用化學農(nóng)藥殺蟲會造成生態(tài)污染。
“那我們就來研制一款生態(tài)環(huán)保的生物農(nóng)藥!”生物科學專業(yè)大二學生團隊承接了這一任務。
學生們通過實驗研究發(fā)現(xiàn),夾竹桃中含有多種生物堿成分,能夠有效殺滅橙帶藍尺蛾,而南靖縣六福精致農(nóng)場就有很多夾竹桃,可以就地取材。學生在此采集夾竹桃,并制成生物農(nóng)藥,還捕取橙帶藍尺蛾作為實驗樣本。
清洗、破碎、加入試劑,進行配比、稀釋……反復實驗后,一款學生自制的生物農(nóng)藥誕生了?!皩τ诖蠖W生來說,這無疑為他們未來的科研之路點亮了一盞明燈?!焙顚W良認為,“總有一天,學生掌握的基礎知識可能會被遺忘,但他們在實習過程中形成的對大自然的感悟,卻能長存于心,那份創(chuàng)新的動力也將長存?!?/p>
2018年,課程組與廈大科技考古實驗室、歷史與文化遺產(chǎn)學院副教授葛威達成合作,將福建武夷山“閩越王城”遺址納為實習基地之一。考古時挖掘出來的炭化種子、石刀石磨上殘留的淀粉微粒,都可以通過生物學方法進行分析,最終為考古提供證據(jù)。
如今,廈大生命科學學院的實習場所已經(jīng)拓展到云霄縣漳江口紅樹林國家級自然保護區(qū)、廈門海洋珍稀物種國家級保護區(qū)、武夷山森林公園、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地等處。學生在實踐中,針對實際問題,自行設計實驗方案來解決。他們利用各地資源,進行動物、植物、微生物等不同專題的調(diào)查,在大千世界中增長見識的同時,也激活了他們科研創(chuàng)新的動力源。
《中國教育報》2023年11月03日第3版
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