高等林业院校“分子植物病理学”研究生课程教学改革的探讨

王永林 田呈明

(北京林业大学林学院，北京 100083)

高等林业院校“分子植物病理学”研究生课程教学改革的探讨

王永林 田呈明

(北京林业大学林学院，北京 100083)

针对林业院校开设“分子植物病理学”课程所遇到的主要问题，结合北京林业大学研究生优质核心课程建设的教学实践，从课程教学目标、教学内容设置与优化、教学方法、考核方式等方面探讨了“分子植物病理学”课程建设和改革的问题。优化了课程体系和教学内容，采用了启发式、课题式、讨论式教学方法，改变了单一的考核形式，初步建成了具有林业院校特色的“分子植物病理学”课程体系，实现了以应用分子植物病理学知识解决森林病理学实际问题的培养目标，促进了学生主观能动性的发挥，提高了教学质量。

分子植物病理学；研究生优质课程；课程建设

分子植物病理学是分子生物学与传统植物病理学结合形成的一个新兴领域，作为植物病理学的重要分支之一，旨在揭示植物病理学基本问题和现象，阐明寄主-病原物互作中相关基因的功能及其信号调控网络的作用[1-2]。分子植物病理学经过30余年的发展，已成为国际植物病理学研究的热点和前沿领域。尤其是病原菌致病机制、寄主-病原物分子互作以及病害控制新技术等方面的研究进展，不仅推动了植物病理学科新的里程碑式的发展，而且对相关学科如基因工程、植物学等的发展亦产生了深刻的影响，为广大生物学家所关注[3]。

“分子植物病理学”课程是林业院校森林病理学方向研究生的一门必修课，学好该门课程能让学生系统、扎实地掌握植物病理学新理论、方法和进展，有利于学生开展学位论文研究和森林病害防治工作。为了进一步改革研究生课程教学方法与手段，使课堂教学成为学生获得知识的重要渠道，北京林业大学启动了研究生优质核心课程建设项目，“分子植物病理学”作为北京林业大学建设的优质研究生核心课程之一，将重点聚焦在选择适合林业院校研究生教育的教学内容上，注重更新“分子植物病理学”课程教学内容，改革课程教学方法与教学手段，从而构建具有林业院校特色的课程体系，培养学生的创新思维，提升学生的专业素质。

一、“分子植物病理学”课程教学存在的问题

“分子植物病理学”课程教学内容理论性强、概念复杂，特别是病原-寄主互作机制涉及分子层面的知识，其概念抽象晦涩、不易理解，致使林业院校的学生感到该门课程难学、学习效果不佳，其原因主要有以下2方面。

(一)缺乏适合高等林业院校研究生学习的教材

“分子植物病理学”课程在20世纪80年代已形成较为完整的理论框架体系，国内外不少高等院校已在研究生课程中开设了涉及分子植物病理学内容的课程。目前，以分子植物病理学为书名的教材很少，主要以王金生先生编写的《分子植物病理学》教材为主，书中介绍了分子植物病理学形成初期的重要发现和概念。而比较新的分子植物病理学发现或者概念的提出常见于相关的期刊，如《Molecular Plant Pathology》《Molecular Plant-Microbe Interactions》等，其中绝大部分研究对象为农作物或模式植物，林业院校的学生对此较为陌生，因此编写出适合林业院校研究生的教材就显得尤为重要。

(二)教学内容难以理解和掌握

“分子植物病理学”课程具有综合性、理论性和实践性的特点，课程内容涉及面广，教学内容多，学时有限，加之森林保护专业研究生学习背景复杂，有的学生在本科阶段学过普通“植物病理学”课程，有的学生没有系统地学习过“植物病理学”课程。这使得很多研究生对“分子植物病理学”课程关键知识点和基本原理的理解和掌握产生困难，致使学习效果不佳。

二、“分子植物病理学”课程教学改革的思路

北京林业大学研究生“分子植物病理学”课程自2009年开设以来，不断完善教学内容、教学方式，已成为森林保护学科林木病理方向研究生的学位课程。它是“森林病害综合管理”课程的理论基础，而且已初步形成了适合于林业院校林学专业的课程教学体系。但与重点农业院校相比，林业院校的“分子植物病理学”课程在教学和科研方面还相对比较薄弱，因此如何加强“分子植物病理学”课程建设，巩固和提升北京林业大学森林保护学科“分子植物病理学”课程的教学和科研实力，是摆在我们面前急待解决的问题。

北京林业大学“分子植物病理学”课程建设主要以课程内容和教学方法建设为核心，在反映课程核心知识的基础上突出林业院校的特色。在教学方法上，以案例教学为主，将课堂搬进实验室，边做边讲，通过实验解决抽象的理论知识问题；以教师为主导、学生为主体，采用启发式、讨论式、探究式、课题式、项目式、问题式的教学方法授课，促进学生自主性学习和创造性学习。在课程内容上，要能及时反映本学科的最新科技成果，吸收国内外高校“分子植物病理学”课程的先进教学经验，整合优秀的教学成果和教材。在考核方式上，期末考试采用部分开卷、部分闭卷的考试形式；平时成绩采用研究报告阅读、撰写小论文、设计实验等方式考察学生综合运用所学知识和技能分析解决问题的能力。

三、“分子植物病理学”课程教学改革的措施

(一)优化教学内容，凝练研究热点，强化基本理论知识和研究方法的传授

“分子植物病理学”课程内容大多属于方向广、信息量大的学科前沿知识，其内容主要包括：分子植物病理学概论、分子植物病理学中的常用方法、林木病原物分子生物学、木本植物的抗病性及抗性基因、林木与病原菌互作的分子生物学、系统生物学与分子植物病理学和分子植物病理学理论知识的应用，见图1。作为森林保护学科森林病理学方向的研究生的学位课程，“分子植物病理学”课程能为研究生开展研究工作提供必要的理论知识和方法的储备。通过教师的讲解，让研究生掌握“分子植物病理学”课程的基本理论知识和研究方法，同时结合北京林业大学研究生院学科前沿知识讲座项目，邀请国内外优秀的分子植物病理学专家讲授最新研究进展、研究热点，提升“分子植物病理学”课程教学内容的前沿性。

图1 “分子植物病理学”研究生课程的教学内容

(二)整合课程教学资源，建设网络教学平台

尽管“分子植物病理学”课程教材不多，但是其教学资源却很丰富，如发表在《Plant cell》《PlosPathgoens》《Molecular Plant-Microbe Interactions》《Molecular Plant Pathology》《Molecular Microbiology》等期刊上的有关分子植物病理学最新研究成果很多。另外，《Science》和《Nature》等综合性期刊也时常发表一些关于分子植物病理学突破性进展的文章。因此，笔者根据“分子植物病理学”课程内容对病原菌分子生物学、林木植物抗感病性和林木与病原菌互作机制等内容的国内外图书资源和网络资源进行了整理、归纳和分析，并从中选择了一些经典案例开展了课堂教学活动。另外，对于主讲教师而言，还可以依据所搜集整理的资料内容，编写体现课程知识结构的专业教材，并及时补充新的教学内容，特别是最新的研究动态，做到使“分子植物病理学”课程常讲常新，同时还要积极开发网络教学资源，构建“分子植物病理学”课程资料库、案例库，为研究生提供丰富的学习平台，实现教学资源的共享。

(三)改革教学方法和手段

“分子植物病理学”课程主要涉及到病原菌侵染过程、植物抗感病规律和植物与病原菌互作的分子机理等内容，其教学内容跨度大，涉及微生物和植物2个领域，而且微观事件和过程比较抽象，导致研究生理解困难。针对这一特点，教师在授课过程中应注意灵活运用多媒体设备，将抽象的内容图表化、形象化，以便研究生直观理解。例如，采用Flash动画演示病原菌识别寄主的微观过程；借助电镜图片和信号网络图展示植物与病原菌互作的病理过程。

课堂教学方法的改革是优质课程建设的重要内容，因此笔者在课堂教学过程中主要采用启发式、课题式和讨论式教学方法。首先，在正式讲课前结合课程教学内容提出一些植物病理学中重要的生物学问题和现象，启发学生思考如何应用分子生物学、功能基因学和系统生物学等方法去解析这些生物学问题和现象；其次，选择一些经典的分子植物病理学研究案例作为主要授课内容，阐述如何发现、提出和解决植物病理学的问题，并揭示重要的植物病理学现象背后的分子机制；最后，开展案例讨论，培养学生探索问题的兴趣，让学生结合课程的教学内容举一反三，强化学生对基本概念和方法的理解。

(四)完善课程考核办法，提高教学实效性

在“分子植物病理学”课程学习结束后，除采用开闭卷考试外，还采用文献讲解与翻译相结合的课程考核方式。任课教师根据自己的研究课题，有针对性地布置一些命题，要求学生在查阅文献资料后，设计出实验方案，然后对实验方案进行小组讨论，考察学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。

“分子植物病理学”是森林保护学科的学位课程，学生通过学习该门课程，可以掌握分子植物病理学的研究思路与方法，病原菌的分子生物学、植物免疫系统、植物与病原物互作的分子机制等基本知识。因此，笔者认为学好“分子植物病理学”课程将有助于森林病理学方向的学生顺利完成学位论文的研究工作，提高学生应用分子植物病理学知识解决森林病理学实际问题的能力。

四、“分子植物病理学”课程教学改革的成效

(一)课程教学内容得到完善

通过“分子植物病理学”课程改革，任课教师整合和精选了一些适合林业院校学生的教学实例。这些实例以林木病害为研究对象，如板栗疫病菌、梨火疫病菌、柑橘溃疡病、松材线虫病等，采用分子植物病理学研究思路和方法开展病原菌群体遗传变异、致病机制、寄主抗病性和病原-寄主互作等分子机理的研究工作。除此之外，任课教师还吸收整理了农作物病害研究进展中的最新重要成果，作为知识拓展讲解的内容，引导学生讨论林木病害分子植物病理学研究中存在的问题和发展方向。教学实践证明，整合和精选“分子植物病理学”课程教学内容不仅显著提高了课堂教学质量，而且还拓宽了学生的知识面。

(二)课程影响力和学生学习兴趣得到提高

与课程改革之前相比，“分子植物病理学”课程改革后显著提升了该课程的影响力，目前选修“分子植物病理学”课程的研究生除森林保护学科外，还有植物学、林木遗传育种、园林植物等学科的研究生，选修人数亦从之前的10人左右增加至现在的20人以上。学生学习兴趣很高，基本上无旷课情况发生。课堂上，学生能认真听讲并对教师提出的问题进行思考和交流；课后，学生也能主动查找相关文献资料进行阅读。

(三)研究生学位论文内容与课程教学内容的结合得到加强

“分子植物病理学”课程教学促进了森林保护学科森林病理学方向研究生分子生物学研究工作的开展。目前，近2/3研究生的学位论文内容涉及分子植物病理学热点问题，如病原菌致病分子机制、病原菌基因组与功能基因组研究、病原菌与林木互作机制等。大部分研究生将其学位论文的内容发表在SCI期刊上，如《BMC Genomics》《Fungal Genetics and Biology》《Plant Disease》《Molecular Genetics and Genomics》《PLoS ONE》等。这一现象表明，“分子植物病理学”课程教学内容与本学科研究生学位论文的研究内容密切相关[3-4]。

总之，研究生课程教学工作是研究生培养的重要环节，其中教学内容和教学方法的改革是课程建设的重中之重，任课教师要不断追踪分子植物病理学的最新研究进展和成果，随时更新分子植物病理学的知识储备，提高自身的教学能力，真正形成教有所成、学有所获的教学相长氛围。

[1] 王金生.分子植物病理学[M].北京：中国农业出版社，1999：3-10.

[2] 张娜，杨文香，王亚南，等.硕士研究生分子植物病理学教学现状分析[J].河北农业大学学报(农林教育版)，2011(3)：362-364.

[3] 陈媛，苟光磊，卢玲.以研究生优质课程建设为契机深化算法设计与分析[J].教学改革，2014(3)：42.

[4] 王永林，田呈明.“菌物学”课程教学改革与探索[J].中国林业教育，2011，29(2)：61-64.

(责任编辑 孙艳玲)

北京林业大学研究生课程建设项目——“分子植物病理学”课程建设，项目编号HXKC15031；北京高等学校青年英才计划“黄栌枯萎病菌功能基因组学研究”，项目编号YETP0737。