“双一流”建设背景下园艺植物昆虫学实验教学模式改革的探索

吕淑敏 冯毅 霍振响

摘要：在“双一流”建设背景下，立足园艺植物昆虫学的教学体系，针对园艺植物昆虫学实验课教学现状和存在的问题，从教学内容、教学方法与手段、考核体系等方面进行改革尝试。实践结果表明，这些措施有效激发了学生的学习兴趣，充分调动了学生的主观能动性，增强了学生的创新能力和实践能力，提高了实验教学质量，同时还渗透了思政教育，取得了明显的教学效果。

关键词：“双一流”建设；园艺植物昆虫学；实验教学；思政教育

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1673-7164（2021）07-0151-03

基金项目院本文为西北农林科技大学教学改革研究项目“以培养创新型人才为目标的《园艺植物昆虫学》教学新模式的探索与实践”（项目编号：JY1302014）；中国高校科技期刊研究会2018年青年基金项目“‘双一流’建设背景下高校学报之研究生科研能力培养职能研究”（项目编号：CUJS-QN-2018-021）研究成果之一。

“双一流”建设是我国高等院校建设的一项大工程，其任务之一就是“培养拔尖创新人才”，而创新人才的培养不仅需要理论素质的养成，更需要实践能力的培养。西北农林科技大学作为第一批“双一流”建设高校之一，一直高度重视实验课的教学和改革，加强学生创新意识、专业技能及实践技能的培养。园艺植物昆虫学实验课程对于准确理解和掌握课堂理论教学内容是不可或缺的环节，也是理论联系实际，培养学生观察、操作、分析和解决问题等基本素质的重要课程[1]。通过实验，学生可以验证、补充和巩固专业课知识，同时对一些园艺植物害虫的外部形态特征、调查方法与测报、确定防治方案等基本素质和技能的培养具有重要意义。因此，园艺植物昆虫学实验课程的学习在该门课程体系中占有重要地位，对园艺专业学生今后的学习和工作都有着极其重要的作用，课程的教学质量及效果将会直接影响园艺专业人才的培养质量。

随着高校本科教育改革的推进，传统课程的理论和实验课时不断被压缩。在“双一流”建设背景下，如何加强理论教学与实验教学的统筹协调、合理衔接，以及实现理论与实验教学的有机结合是教学中亟待解决的问题[2-3]。针对课程课时现状及存在的问题，西北农林科技大学根据园艺植物昆虫学课程特征并结合近几年的教学总结和实践，对实验课程进行了一系列的探索和改革，形成了一套适应新形势教学要求的实验教学体系，并取得了明显的教学效果。

一、园艺植物昆虫学实验教学中存在的问题

（一）传统教学与教学目标分离

西北农林科技大学是一所被纳入国家“双一流”建设的高等农林院校，学校实验场地广阔，在培养学生的实践动手操作技能方面具有得天独厚的优势，学校也充分地挖掘和利用了这种地理位置优势。目前，园艺植物昆虫学实验课本科生培养方案经几轮修订，课时由原来的32学时压缩至16学时，以往按照害虫类别逐一讲授的授课方式已经无法适应这种变化。传统的园艺植物昆虫学实验课程安排均以验证性实验为主，实验内容创新不突出，缺少设计性和综合性实踐环节，对学生创新能力和实践能力的培养不突出。而园艺植物昆虫学实验课的主要目标是提高学生理论应用于实践的能力，培养学生观察、操作、分析和解决问题等基本素质，为园艺专业科研、教学和生产等领域提供人才。因此，园艺植物昆虫学实验教学应该把如何提高学生的实践能力、创新能力和解决生产问题能力放在首位。

（二）传统教学模式与实践脱节

以往实验课程教学在讲述园艺害虫形态特征及生活习性时，都是利用已有的教学标本、模型、挂图和多媒体等材料进行展示，这种模式对于加深学生对所学内容的理解和记忆较好的，但无法很好地做到理论联系实践，继而出现理论与实践脱节现象。此外，实验室所用昆虫标本经过长期保存，在形态、颜色等方面都发生了不同程度的老化，主要特征模糊难辨；卵、幼虫、蛹等标本则是利用固定液长期浸泡保存，体色逐渐淡化、某些重要识别特征不易鉴别等，因此会出现实验室陈列标本与田间害虫实体存在差异的现象，导致学生只认识室内标本，在野外实地调查时却不能正确辨别实体，学生的实践能力得不到有效锻炼。

二、园艺植物昆虫学实验教学改革措施

理论课教学内容是实验教学内容的基础，而实验教学是理论教学的实际应用，在园艺植物昆虫学实验教学过程中，注重培养学生借助相关工具正确鉴别常见园艺植物昆虫种类的能力，重点结合生产实践，有助于学生在未来的实际工作中根据园艺植物害虫的发生消长规律，制定合理的害虫综合治理策略。经过团队教研讨论，结合园艺植物昆虫学实验课多年教学经验，研究团队进行了如下尝试性的改革和探索。

（一）结合教育目标修订教学大纲和实验指导书

1.修订教学大纲

由于实验学时缩减，实验教学内容相应减少。为了充分实现实验教学效果，提高实验环节的教学质量，达成应有的教学目标，团队对实验内容做了较大调整。将基础理论内容实验学时压缩，内容相近的实验进行合并，而将害虫园田调查和空间分布等实验内容进行增加或补充学时。修订后的8个实验课有3个需要在野外完成，综合性和设计性实验项目占比近40%，大幅度降低了验证性实验的比例。这是因为，综合性和设计性实验不但可以激发学生的学习兴趣，还可提高学生独立思考问题的能力和实验技能[2]。引导学生们从大自然中了解害虫发生发展规律，任课教师对典型虫害的害状及识别特征进行现场讲解与答疑，同时调查天敌的发生情况，鼓励学生根据调查结果及害虫的为害和分布情况进行防治措施的设计。此外，这3次综合性野外实验主要在同一个实验基地完成，这样同学们可以动态地了解害虫从越冬出蛰，春季动态及夏季动态的整个发生发展过程。这一系列措施有效激发了学生的创新意识，提高了学生独立分析问题和解决问题的能力。团队对教学过程的观察和调研也发现，学生对户外实验表现出了极高的兴趣和热情，参与度高，完成度佳，教学效果良好。

2.修订实验指导书

教学团队根据实验内容设置、标本现状，结合理论课主要内容和学时情况，自编了一套适合目前实验教学的《园艺植物昆虫学实验指导书》，附录除“地下害虫识别”和“草地害虫识别”两节内容外，增加了“园艺昆虫学教学实习大纲”“昆虫标本采集与制作”及“昆虫纲成虫分目检索表”等章节。教师在教学过程中，可要求学生在上好计划内实验课的同时，在学校实践基地、校园及周边公园绿地上积极主动地进行虫害观察和害状辨认，碰到不能确定的昆虫种类带回课堂与老师进行沟通探讨，使教学内容与实践密切联系，丰富和拓宽教学范围，加深学生对学习内容的理解；并启发学生通过观察田野昆虫，思考环境变化对昆虫生存环境尤其是人类生活环境的影响，一定程度上也进行思政教育的渗透和延伸。

（二）更新实验教学内容，完善实验教学手段

1.因地制宜更新教学内容

昆虫学实验课对直观性和实践性的要求都很高，实验教学应与农业生产实际紧密结合，紧跟学科研究的最新动态，尽可能引入最新的生产技术和科研成果，从而培养学生分析问题、解决问题的实践能力。因此，团队对园艺昆虫实验教学内容进行了更新和优化。其中昆虫分类实验的室内观察部分只观察与园艺植物相关的几个重要目的昆虫，而昆虫鉴定识别能力的培养通过3个户外实验渗透融入，学生也反映户外鉴别昆虫的学习效果比室内观察标本好得多。此外，食叶类和刺吸类害虫、蛀干类和蛀果类害虫观察两个验证性实验的实际教学内容每年都会结合当年或近两年流行性和暴发性害虫进行调整，作为典型案例重点讲述，使学生全面掌握这些害虫各个时期的生物学特征、发生为害规律及其与环境因子之间的关系，以及国内外最新防治策略研究进展等。这一方面可使教学内容与实践密切联系，同时可避免学生眼高手低、理论与实践分离的情况，了解相关研究最新进展，也有助于激发学生的深度学习热情。

2.集思广益改进教学手段

计算机技术的快速发展，为很多学科教学带来了契机和发挥潜能，园艺昆虫学实验课也不例外，在标本、显微镜、挂图和模型等常用教学手段基础上，通过有意识地在网络上收集相关资源、积累有用素材（如学生野外实习影像和拍摄图片），充分利用计算机现代教学手段，可以明显提升教学效果。如讲授昆虫外部形态、生物学及各论部分的验证性实验时，除了教学标本观察外，还将相应内容采用高像素图片、录像等形式进行演示，让学生对害虫形态特征、为害的园艺作物种类及为害特征有更直观的认识。学生反馈这种教学方式，能调动他们的学习主动性，避免了纯粹观察标本教学形式中的厌恶情绪。野外实验课中，学生可以及时得到老师的反馈指导，有利于他们当下发现问题并纠正一些不规范的采集行为，这不仅活跃了课堂教学气氛，提高了教学效率，还大大改善了实践教学效果。此外，教学实验室引进了体视显微镜成像系统等仪器，在讲授昆虫内部器官观察实验时，教师将解剖后的昆虫内部器官由显微镜视野通过数据传输到显示器上，可以更好地实现师生在教学过程中的互动，操作流程可以更简便地传授给学生，教学获得了事半功倍的效果。

（三）充分利用现有资源，适时安排课程教学

采取室内观察和室外实习相结合的方式，調动学生的主观能动性，提高实验课教学质量[3]。如将食叶类和刺吸类害虫观察实验安排在每年的4月中下旬，课堂上短时间介绍相关知识后，就将学生带到校园草地、池塘、园林、试验田等地进行实地观察和标本采集，校园内植被种类丰富，能观察到的昆虫种类也多，不同昆虫有不同的习性和分布型，要求学生对害虫的为害部位、为害症状、发生环境进行观察记录，如此学生不但可获得大量新鲜的活体标本，而且对这些昆虫的生活环境、生物学特性和为害特征等有了直观认知，充分发挥了学生作为学习主体的主观能动性。此外，为了让学生深入理解害虫测报的技术方法，教师们可以结合自身的科研项目，将常用的测报工具比如信息素诱捕器、黑光灯诱捕器、马来氏网、黄板、蓝板等器具发放给学生，学生们分组对园艺作物害虫及天敌的发生情况进行监测和记录，教师进行现场指导，从实践中学习测报方法，从而真正做到理论联系实际的应用。

（四）渗透思政教育，形成协同效应

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道，各类课程教学都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。实验教学不同于理论课教学，教学环境在野外或实验室，师生交流氛围相对轻松，渗透思政教育较容易实现。借助学校开展的“课程思政”相关活动，园艺植物昆虫学实验教学团队对整个实验教学内容进行了梳理，充分挖掘思政元素，虽然相关内容不在教材中体现，但对在哪些环节穿插思政教育、思政案例的筛选以及思政元素的切入点等焦点问题进行了详细讨论，使课程思政落到实处，以期与思政课程教育形成协同效应[4-5]。在教学过程，充分挖掘能给予学生知识上的启发与应用，同时还可以起到思政效果的优秀案例，适时融入实验教学中。实验课程设计与师德建设的联动与双赢，将极大地拓展教学内容、提升教师综合素质、提高学生就业核心竞争力[6]，为学校的“双一流”建设做出应有的教学贡献，也为培养专业素养水平高、科研素质过硬、具有社会主义核心价值观的梯队人才奠定基础。

（五）建立有效评价机制，综合评定学生能力

考核是学生巩固所学知识、检验教学效果的重要手段，一定程度上可以作为评价实验教学效果的依据[7]。科学合理的考核机制可以激发学生学习的主动性、积极性和创新思维。园艺植物昆虫学实验课传统考核以实验报告成绩为准，容易出现抄袭现象，导致学生对实验课的重视程度也不够，实验效果不理想。实施上述改革措施后，记录学生实验操作情况，并要求学生当堂完成实验报告并上交；野外教学过程中，教师随堂记录学生的学习态度、调查方法的准确性、调查结果、害虫防治方案的设计等进行综合打分，最终将几项成绩按不同权重综合评定学生实验课成绩，并按30%的比例计入园艺植物昆虫学课程总成绩中。这种考核方式不但考虑了实验结果的准确与否，而且注重实验方法、实验过程以及学生实践能力的考量。考核结果证明，这种考核机制很大程度上杜绝了抄袭和应付实验的现象，调动了学生学习的积极性与主动性，提高了实验教学质量。

三、结论

园艺植物昆虫学实验课教学的主要目标是帮助学生掌握园艺虫害相关专业知识，培养学生发现、分析和解决问题的能力，注重学生的基本技能、专业技能与研究能力及实践能力的培养，为园艺专业科研、教学和生产等领域提供新时代人才。教学团队根据园艺植物昆虫学实验课的实际特点和课时安排现状，实施了重新修订教学大纲、调整实验内容、完善实验手段、渗透思政教育、建立有效考核体系等一系列改革措施，实践证明：新的实验教学大纲知识结构和内容得到优化，充分发挥了学生作为学习主体的主观能动性，体现了教师在学习过程中的主导作用；综合性和设计性实验内容的开展，不但激发了学生的学习兴趣，而且提高了学生独立思考问题的能力和实验技能；通过渗透思政教育，与思政课程教育形成协同效应，更好地结合教育目标展开教育活动；新的考核体系杜绝了学生浑水摸鱼、抄袭作业的现象，而且调动了学生学习的主观能动性。这些改革措施取得了良好的教学效果，也受到学生们的普遍欢迎。但由于改革时间尚短，仍有许多值得探讨的问题，如：融入开放式实验教学模式[8]，部分室内实验如何融合虚拟仿真实验室等[9]。

参考文献：

[1]吕淑敏，王敦，李鑫.园艺植物昆虫学课程教学改革探讨[J].安徽农业科学，2013，41（08）：3740-3741+3744.

[2]董辉，高萍，钱海涛，等.农业昆虫学实验教学改革探索[J].高等农业教育，2011（07）：56-57.

[3]方颖，羊海军，陈建军.高校植物学实验教学改革与探索：以农林专业类实践创新人才培养为例[J].高教探索，2018（07）：48-50.

[4]陆道坤.课程思政推行中若干核心问题及解决思路：基于专业课程思政的探讨[J].思想理论教育，2018（03）：64-69.

[5]付映杰，徐漫欢，陈晨，等.课程思政：生态文明建设在“海洋生物学”教学中的实践[J].科教文汇（中旬刊），2019，4（11）：77-78.

[6]宋予震，董青，王春明，等.实验课程设计与师德建设的联动与双赢：动物生理学实验教学中的课程思政[J].高教学刊，2020（09）：72-74.

[7]李水清，赵春.农科类专业有机化学实验教学体系的建设与实践[J].安徽农业科学，2010，38（34）：19876-19878.

[8]刘召，王进军.开放式实踐教学模式在《农业昆虫学实验》课程中的应用[J].西南师范大学学报（自然科学版），2016，41（05）：234-237.

[9]杨振德，玉舒中.虚拟仿真技术在森林昆虫学实验中的应用[J].实验科学与技术，2017，15（05）：49-52.

（责任编辑：莫唯然）