热带“杂草学”课程教学改革与探索

李雪枫++王坚++朱朝华++罗瑛

摘 要 针对热带杂草分化严重、种类繁多、为害情况复杂的特性及“杂草学”课程总学时数和实践学时偏少的问题，海南大学热带农林学院杂草教研组优化理论和实践教学内容：应用案例、讨论和探究启发式等多种教学方式将理论知识与图片、标本、实物相结合讲述；通过将授课时间安排至学期初期完成，并由实验教学管理中心安排理论知识与实验、实践课相结合教学，使学生有充足的时间持续观测、取样、调查分析和讨论，不但保证教学内容的基础性、学术性和实用性，提高学生的专业素养，还可以拓宽专业知识面，增强农林专业学生为农业生产服务的基本技能。

关键词 杂草学 ；优化教学内容 ； 联合实习 ；高等教育； 教学质量

中图分类号 G642

Teaching Reformation and Exploration of Tropical Weed Science

LI Xuefeng WANG Jian ZHU Chaohua LUO Ying

（Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou， Hainan 570228）

Abstract Because of the tropical weeds have the characteristics of serious differentiation， abundant species， and complicated damage situations， and the shortage of the total teaching time and practice time of weed science course， the theory and practice teaching content were optimized by the educational research group of the institute of tropical agriculture and forestry， Hainan University. The theoretical knowledge was combined with pictures， plant specimens， and physical objects by apply of cases， discussions， inquiry and other teaching methods. In order to increase curriculum's practice and teaching practice time by diversify ways， the teaching reformation have been performed mainly lie in： the teaching time was schedule to the beginning of the semester to set aside adequate time for students to observe， sample， analyze， and discuss； the experimental practice time was arranged by the administrating system of experimental teaching center to match the theoretical knowledge； and the interrelated courses were united together to practice. These measures not only ensured the basic， academic and practical of the teaching content， improved students' specialized accomplishment， but also widened students' special knowledge， enhanced the basic skills of agroforestry students in the service of agricultural production. The teaching reformation achieved good teaching results.

Key words weed science ； teaching content optimization ； combined teaching practice ； higher education ； teaching quality

杂草是人类开始土地耕种时，就严重困扰农业生产发展、影响农作物产量和品质的主要因素，中国每年单纯投入杂草防治费用235亿元，由杂草为害导致的粮食减产仍然高达5千万t，直接经济损失近千亿元[1]。“杂草学”是在学习植物学、植物分类学、无机化学、有机化学、生物化学、植物生理学和生态学等课程的基础上，研究杂草发生、危害及其防治理论和防治技术的科学[1]，其内容涉及土壤学、耕作学、种子学、作物栽培与管理、植物检疫、农业机械等农业科学的各个分支，是一门理论与实践性很强的综合性交叉学科[1]。海南得天独厚的地理环境：每年光照充足、熱量丰富与降雨量充沛的条件，生态环境良好成为外来植物入侵的主要省分之一[2]。面对着杂草种类分化和入侵种类不断涌现的复杂性使海南岛的杂草防治和检疫工作面临着重大而艰巨的局面，在这一背景下，与农业生产安全有紧密关系的“杂草学”课程理论教学、实践教学内容与教学方法都必须针对不同专业的要求做出相应调整，才能体现课程服务于专业培养目标的指导思想及课程教学目标与专业培养目标的一致性，突出专业的特点。为实行这一目标，本课题组成员根据多年的“杂草学”教学经验，结合热带杂草发生与防除的特点，对理论教学和实践教学内容、方法和手段、实践形式等进行了合理的调整，在教学实践中对其进行了检验，取得了显著效果。

1 优化理论和实践教学内容

目前，中国农林类专业“杂草学”教材为强胜主编的《杂草学》，第二版（面向21世纪课程教材·全国高等农林院校“十一五”规划教材）。其内容共分为8个章节，包括：概述、杂草的生物学与生态学特性，杂草的分类及田园主要杂草种类、外来杂草及其管理、杂草防治的方法、化学除草剂、主要农作物田间杂草防治技术和杂草科学的研究方法[3]。这样的章节安排实际上暗含“杂草发生——杂草种类、为害情况调查——杂草防治”这是人类对杂草认识和防控的必然过程。在具体内容的教学过程中，必然会随时列举各种杂草生长、分布、为害的相关实例，但对于主要杂草形态识别的内容却安排在课本中第三章第二节至第五节，授课老师在第二章“杂草的生物学与生态学特性”内容讲述时，即使采用彩色图片实例佐证，也难以实现图片与实物搭配对应清晰和一目了然，而学生会时教学感觉不够生动，效果不够理想。

根据我校热带农林学院本科专业培养方案：“杂草学”为植保专业的专业必修课程，设置理论课24学时，实验实践教学8学时，实习实践教学0.5周，共计2个学分。“杂草学”为农学、草业、园林、园艺等专业的选修课程（个性课程），设置理论课16学时，实验实践教学8学时，共计1.5个学分。考虑到学生刚好结束了植物学和植物分类学等相关课程的学习，有较好的植物分类基础，因此，学校将理论教学内容和相关章节顺序调整为：概述、主要杂草种类与杂草的分类、杂草的生物学与生态学特性、外来杂草及其管理、雜草防治的方法和化学除草剂。其中植物保护专业这6章内容全部讲述，而选修专业则重点讲述：主要杂草种类与杂草的分类、杂草种子休眠及萌发特性、杂草对作物或周围植物的竞争和化感作用干扰、影响杂草生长发育的因子及防治措施应用、化学除草剂的选择性差异和正确使用。将属于“主要农作物田间杂草防治技术和杂草科学的研究方法”的内容分散于实践教学内容中去，使实践教学内容设置为：（1）农田杂草形态识别；（2）除草剂的选择性和药效评价；（3）热带地区主要除草剂型、特性及使用情况调查；（4）杂草种子采集与形态识别；（5）杂草为害情况调查与田间防治技术；（6）杂草标本制作等。其中：植物保护专业在实验实践教学环节进行（1）、（2）和（3），在实习实践环节进行（4）、（5）和（6）的内容；而选修专业在实验实践教学环节进行（1）、（2）和（5）的内容。但是根据专业培养方向的差异，要求植物保护专业和农学专业的学生进行“热带稻田和旱田杂草为害情况调查与田间防治”；草业科学和园林专业的学生进行“热带草坪杂草为害情况调查与田间防治”；而园艺专业的学生主要进行“热带蔬菜田杂草为害情况调查与田间防治”。

2 调整教学方法和教学手段

2.1 理论知识与图片、标本、实物相结合讲述

教学方法和手段是高等教育中联系教学主体和客体的桥梁，它决定教学效率和质量[4]。

因此，在具体教学过程中，课任老师在每一次主讲内容涉及具体杂草为害实例时，在多媒体课件中不但展出其为害的图片，还会把多年精心制作的相关杂草标本带上，让学生不但了解杂草的具体形态特征，还能展出分布在作物田、草坪、果桑、茶园的杂草图片，使学生感受印象更为深刻。同时，在“杂草学”授课过程中，课任老师有目的、有意识的应用案例教学、讨论式教学和探究启发等多种教学方式学习概念与原理，为学生提供一些事例和问题，让学生通过阅读、观察、实验、思考、讨论等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论[5]。如：在学习“杂草的生物学与生态学特性”和“杂草的分类及田园主要杂草种类”这一部分，教师有效利用热带地区杂草生长期长、种类繁多的特点，带领学生在上课前以小组为单位采集多种杂草实物，用于上课进行实物与理论特征对比说明，领会“杂草个体大小差异大、根茎叶形态特征多变化”等生物学特性。在讲述“杂草的形态结构的多型性”时，教师提出 “同一杂草的个体大小、根茎叶形态特征是否永远不变？如果有变化，是什么原因造成的？具体实例有哪些？”等问题，由学生自己通过学习课本知识，采集相关杂草实物，申请在创新实验室使用解剖镜进行组织结构观察比较。通过比较观察采集于不同湿生、旱生等不同环境下的链荚豆、醴肠、空心莲子草等杂草的茎叶形态区别和组织结构差异，还能认识“同一种杂草在不同环境条件下个体大小、茎叶形态和组织结构变化”生物学特性的变化，深刻理解杂草不同于一般植物的适应性特征。在教学过程中将不同的教学方法、手段交互配合使用，可以有效调动学生主动学习知识的积极性，促进学生形成合理的知识框架结构，在学习理论知识的同时，也培养学生的动手实践能力与独立思考能力，为以后从事热带农业教学与科研工作打下扎实的基础。

2.2 理论和实践教学时间相互协调

由于热带农林学院“杂草学”的总学时在植保专业仅为32学时、选修专业仅为24学时，总学时量较少，所以在理论课与实践课除了在内容上要相互印证和拓展外，还需要在时间安排上有效配合。原来的理论授课时间和实验实践授课时间都是由学院秘书在开学初统一安排，特别是实验课时间，都已经固定好，必须在安排时间去上课，就导致出现2种情况：理论课的相关内容还没有学习到，学生在实验实践中缺乏相关背景知识；理论课的相关内容早已经介绍，但与实践时间间隔太久，导致老师还要重新介绍相关背景知识，浪费时间、效率低下，使学生难以将理论知识与实践内容相联系进行理解与吸收。为了解决理论和实践时间相互脱节的问题、促进优质资源整合与共享，提升办学水平和教学质量，学院于2015年6月成立了实验教学管理中心，所有实验室、实验教学人员、实验教学、仪器设备、材料、经费等都由实验教学管理中心统一管理、调配，使实验教学管理科学化、规范化、网络化、目标化和制度化[6]，具体的实验教学时间是由理论授课老师和实验中心的实验人员根据自己的教学进度来相互协调安排，不但可以实现理论教学和实践教学内容的合理塔配、互补，还可以采用先进的实验教学理念和以人为本的管理理念，极大地提高中心的工作效率和工作质量，对实现实验教学管理的跨越式发展、保证实验教学资源的真正共享、确保优秀人才培养方案的顺利实施、全面提升实验教学质量和办学水平均具有十分重要的意义[6]。

3 多途径增加课程实践与实习实践时间

杂草学的课程实践与教学实习是衔接农学专业学生从学校到社会的一个重要台阶，通过教学实践活动，既能巩固学生的专业技能，培养学生的独立工作与思考能力以及团队协作的精神，又能提高大学生的综合素质，使学生毕业后能迅速融入并适应社会，充分发挥自己的专业才能[7]。由于课程改革，目前海南大学热带农林学院的“杂草学”面临课程实践与实习实践课时量不足、学生参与实践和实习时间少的现状，导致学生的理论知识与实践技术脱节，能回答试卷中的相关概念、特性等要点，实际解决问题时却“苗”“草”不分，在具体操作中，不能正确对除草剂土壤处理与除草剂茎叶处理、及具体兑水用量二者药效的效果影响，严重影响教学效果和质量。因此，学院采用多种措施来延长学生的实际实践操作时间，提高教学质量。

3.1 保证实验和实习有充足的课后观察、比较和分析时间

为保证学生有充足的时间用于实践，经学院教学老师研讨，将“杂草学”理论与实践授课时间安排至每学期的上半学期，以4学时/周的理论课时计，必修专业用学时6周、选修专业用学时4周就可以完成理论教学，实践教学课的具体时间与理论教学课可以同时在合适的时间开展，如“除草剂的选择性和药效评价”这一实验，主课老师会根据相关专业、配合目标试验田的杂草为害情况调查与防除工作展开，让学生将具体的有害杂草种类、危害程度、生育期等内容调查清楚后，划分不同小区，喷施不同选择与传导性能的化学除草剂，通过0.5、1、3、7、14和21 d不同时间持续观察、统计不同除草剂对不同类型杂草的防除效果和药害症状变化。学生作为实践主体，全身心地投入到实践活动中来，并亲自动手操作、亲身经历整个时间过程，不但可以掌握喷雾器的操作手法、施药时期选择、药后调查取样方式、数据记录与统计分析方法等技能，还能掌握不同除草剂安全剂量的判别方法和科技论文式实验、实习报告的撰写方法，有利于提高学生的科学思维能力和数据分析总结能力，为毕业论文实施和撰写打下良好的基础。

3.2 相关课程联合教学实习，拓宽专业知识面

东北农业大学在“杂草学”教学改革过程中，将实习教学时间调整先于理论课进行，采用“实践—理论—再实践”的教学方式，使实习与理论教学相互促进[8]，达到了较好的教学效果。但是这一教学方式在海南大学热带农林学院借鉴中存在进一步挤占教学时间、增加学生实习工作量等问题。为减少学生持续观察、取样的工作量，保持学生的学习兴趣，同时避免实习场地有限、学生人数过多等问题，使教学实习出现走过场、应付了事、流于形式等现象，学院将“杂草学”及相关的专业基础课程“普通植物病理学”、“普通昆虫学”、“标本采集与制作”等联合实习，整合各门课程的实习时间，统一安排学生到实习基地开展实习，按班级配备相应的专业指导教师，同一年级的不同班级在同一时间段先由不同的老师指导进行不同课程的实习内容布置及要求，在后续观察取样时间，学生以5-6人小组为单位，在完成其中一门课程如“杂草学”实习内容的后续持续观察记录的同时，也可以一起在同一场地及附近地域进行其它相关课程实习内容，如：杂草标本采集、辨识、鉴定和制作，昆虫标本的采集、辨识、鉴定和制作，病害标本的采集、辨识、鉴定和制作等，既能减少实习路线的重复次数，保持学生的学习兴趣，又能避免实习内容的重叠，有效减少学生往返实习基地的时间和经费开支，还能有效培养学生的团队合作的能力。同时，通过同一地域虫害、病害、草害调查，各小组可以作统计分析，拟定综合治理措施并开展辩论环节，系统掌握植保专业技能，拓宽学生的专业知识面，达到融会贯通使用专业知识的能力[9]。

4 结语

杂草学作为海南大学热带农林学院本科生的一门基础专业课，与农药学、农业生态学、植物保护学、土壤学、耕作学、作物栽培与管理、植物檢疫等学科密切相关，在农学专业本科生培养中具有重要地位[1，10]。海南大学热带农林学院“杂草学”课程通过理论教学内容、实验实践内容、实习实践内容和时间的调整与搭配，以学生为主体、先质疑后验证的探究式学习方法的应用，相关学科联合实习、实践2年的教学改革和探索，取得了显著成果。可以加强教学内容的基础性、学术性和实用性，引导学生积极主动地探索知识点，从中找出规律，形成自己的概念；能科学地认识杂草给农业生产带来的危害，掌握以化学除草剂为主体的杂草综合防治方法，巩固和拓展学生的专业知识、提高学生的专业素养，对学科知识的理解更透彻，掌握地更全面、更牢固；能增强农林专业学生为农业生产服务的基本技能，充分发挥海南独特的农林资源优势，更好地服务国家“一带一路”战略和海南重点产业发展需求。

参考文献

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[2] 范志伟，沈奕德，刘丽珍. 海南外来入侵杂草名录[J]. 热带植物学报. 2008，29（6）：781-792.

[3] 强 胜. 杂草学（第2版）[M]. 北京：中国农业出版社，2011.

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[5] 邬腊梅，柏连阳，周 静，等. 探究式教学方法在杂草学理论教学中的应用[J]. 科教导刊，2014（10）：179-180.

[6] 陈雪芬，郭伟良. 实验教学中心管理体系的构建与实践[J]. 海南大学学报（自然科学版），2011，29（1）：86-90.

[7] 邬腊梅，柏连阳，李静波，等. 植物保护专业杂草学教学实习方法改革研究[J]. 教育教学论坛，2015（7）：89-90.

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[9] 丁晓帆，刘晓妹，张荣意，等. “热带植物病理学”系列课程教学实习改革与探索——以海南大学植物保护专业为例[J]. 大学教育，2015（6）：148-149.

[10] 邬腊梅，柏连阳，周 静，等. 杂草学课程实践与教学实习在培养农学专业人才中的作用[J]. 安徽农业科学，2014，42（21）：7 279-7 280.