原创《高校昆虫脑科学教学和科研融合》
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教学与科研工作是高校专业技术岗教师必须承担的两项任务.社会在不断发展,科技在不断进步,知识也在不断更新.一个合格的高校教师不但能授课传播知识,还需培养能够自我学习接收新知识,并能开拓创造新知识的人才[1].要实现这样的目的,必须摒弃照本宣科的单一教学模式,必须进行科学研究将知识系统化,并提出自己的观点,从而促进教学,引导学生接收新知识、运用新知识、创造新知识,让教学和科研形成互动关系、相长关系.然而,当前高校普遍存在教学和科研严重分割的现象,基于高校的实际发展情况,解决教学与科研的矛盾,将教学与科研结合,是当前教学中重要的课题.
一、实现教学与科研的融合,需要学校教学与科研管理体制的融合
教学和科研分割是当前高校普遍存在的现象,造成这种现象的原因有多个方面,其中主要原因有两个：一是教师教学任务重,要承担一至多门课程的教学任务,而一门课程则通常包括很多章节的内容,比如《普通昆虫学》的教学,教师需要讲授昆虫外部形态、内部结构和生理、生物学、分类学和生态学等内容[2],这些内容多而杂,需要教师投入大量的时间备课和上课,导致教师真正用于科研的时间少之又少.二是高校教师职称评审指标倾向于以科研成果为主要标准,这种评审标准直接导致有些教师为晋升职称,将大部分时间和精力投入到科研中而疏忽了教学工作.教学与科研之间的矛盾严重影响了学校教学和科研水平的提高.要解决这个矛盾需要学校的教学管理与科研管理进行融合,实现教学和科研管理一体化[3,4].学校需要制定相应的制度.遵循教学和科研规律,制定和完善教学科研协同配套的规章制度.引入合理教学和科研考核机制,调动教师的积极性,促进教学科研的有机融合.在具体的教学师资配备上,要根据教师专业和特长以及需要教授的内容进行合理分配.教学和科研服务机构,比如学术委员会、教务处、科研处和图书馆进行功能整合,形成合力,工作井然有序.实现教学和科研管理一体化,为实现教学与科研融合提供政策保障.
二、教学与科研融合在昆虫脑解剖结构教学中的实践
当前体制下,高校教学与科研还存在分割,存在矛盾,实现教学与科研的有机融合,还需一定时间的摸索,但对教师个人来讲,应该主动尝试进行教学与科研的融合探索.
昆虫脑是昆虫生命活动的协调中心,能接受和处理昆虫体内、外的环境变化信息,调控昆虫的行为和生理活动[5].学习和了解昆虫脑解剖结构已成为深入研究脑结构和功能的重要基础,因此对大学生和研究生进行昆虫脑教学也成为必要的教学内容.然而关于昆虫脑知识在昆虫学课本上仅有少量的文字表述和简单的模式示意图,但昆虫脑功能复杂,相对应的其结构也复杂,并且多个结构形状多样而不规则.结构与结构之间在昆虫脑内形成复杂的联系,这对教师教授和学生学习都造成了巨大的挑战,但挑战也蕴含机遇,昆虫脑的教学为教学和科研融合提供了非常好的契机.
首先给选修该课程的高年级本科生和研究生布置任务,让他们查阅昆虫脑的相关文献并阅读.随后制定了科研目标,即明确农业害虫棉铃虫脑的结构并制作棉铃虫脑教具.具体设计方案包括：（1）解剖棉铃虫脑；（2）免疫组织化学染色标记脑的结构；（3）利用激光共聚焦扫描显微镜扫描脑获得脑图像；（4）利用图形分析软件构建棉铃虫脑各结构三维模型；（5）利用3D打印机技术打印棉铃虫脑各结构,获得棉铃虫脑的实体模型,用作教具.经过几个月的努力,棉铃虫的脑解剖结构得到明确,棉铃虫脑模型教具得以制作完成.
三、教学与科研融合有利于学生的培养和教师的发展
经过实践不难发现,教学和科研融合有利于学生的培养和教师的发展.在教学中融入科研元素,极大调动了学生的积极性,并培养了学生的科学探究能力,激发学生的主动探索精神.在整个认知实践过程中,需要将理论知识作为基础条件,并增加实践技能提升.在棉铃虫脑解剖结构的研究中,学生学会了设计实施试验方案,认识了棉铃虫脑的解剖结构,获得了棉铃虫脑实体模型教具,从不同角度观察了脑各结构的空间关系,加深了学生对脑结构的理解和记忆.另外,在试验实施过程中,学生的动手能力得到了提高,并能学到新的实验技术,比如免疫组织化学处理技术、图像分析技术以及3D打印技术.
对教师而言,在教学实践的过程中,不断发现问题,找到新颖课题,扩展教师的科研思路,提升教师的科研水平,也能为昆虫学科理论教学提供较大的支撑.昆虫脑科学在教学与科研融合的实践中,棉铃虫脑的解剖结构得到了明确,弥补了这一研究成果的空白.实体模型教具的获得弥补了昆虫脑教学工具的缺失,为以后的昆虫脑教学提供了便利,也为进一步解析脑的精细结构奠定了基础.总之,昆虫脑科学教学在教学与科研融合的实践证明,教学与科研融合给教师的教学带来了便利,给科研工作带来了新的生机.
四、结语
教学与科研融合激发了学生热情,调动了学生的学习积极性,培养了学生探索科学和创造新知识的能力.教学与科研融合提高了教师的教学效果和效率,提升了教师的科研水平,促进了教师的科研工作.教学与科研融合能够符合现代社会的发展需要,为培养高素质、高水平人才,实现更好的教学服务工作提供了支撑.
脑科学论文参考资料：
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