研究生昆虫学实验技术教学改革探讨*

张海燕 王丽艳 赵长江

摘  要  为了更好地提高研究生的专业技能，激发研究生学习兴趣，提高研究生创新思维，增强授课效果，依据昆虫学实验技术课程教学现状，从教学方法、课程内容及效果评价等方面着手，开展将教学体系分为“三模块”，每一模块分设“两方向”，将优秀经典案例融入重要知识点部分，实现培养农业复合应用型人才的“一目标”的课程教学改革。

关键词  研究生；昆虫学实验技术；教学改革；案例式教学

中图分类号：G643    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）18-0101-04

0  引言

2018年，教育部提出新农科建设，提出涉农专业要运用现代科学技术手段进行改革，围绕乡村振兴战略和生态文明建设，推进课程体系、实践教学、协同育人等方面的综合改革，为实现乡村振兴提供强有力的人才保障[1]。在这样的背景下，研究生教育面临巨大的变革与挑战，这也意味着研究生成为社会高科技发展的有生力量，拥有新的发展机遇。全球气候变化导致农业生产面临许多新的问题，如病虫害的发生出现新的变化规律，生态环境的保护利用、黑土地的保护利用、现有的农业生产需要高科技人才，这就对培养专业人才的高校教学质量提出更高的要求[2]。其中研究生教育质量的提高是更好地服务社会、服务“三农”事业、服务现代化大农业、发展农村经济、培养现代化农民的有效途径。为此，需要在坚持社会主义办学方向与落实立德树人的基础上，充分体现学校特色，提升研究生创新能力，强化导师队伍建设，做好新农科背景下研究生教育教学体系改革[3-4]。

最早的案例式教学曾被应用于医学课堂，虽然案例不能代替真正的实验，但可以对学生进行解释事实的培训。一个成功的医生首先要学会观察事物，其次要学会解释他所看到的东西，而一个优秀的研究生也应如此。案例式教学可以简明扼要地给出事实，以锻炼学生分析问题、解决问题的能力，教师再进一步引导，学生进一步提问寻求答案，这一过程让学生深刻体会、有所领悟。因此，越来越多的课程采用案例式教学的方式，而针对不同的学科可以有选择性地选用案例[5]。昆虫学实验技术课程选用案例式教学只是部分内容引用代表性的案例，案例的筛选和引用要精细，既要具有知识点，又要具有引领性和一定的难度。

1  昆虫学实验技术课程教学特点分析

昆虫学实验技术是黑龙江八一农垦大学植物保护专业（简称“植保专业”）昆虫方向研究生的专业必修课程，课程的本质是培养研究生昆虫方向实验技能，在基本功扎实的基础上进行本领域的科研创新探索，培养研究生专业能力，加速研究生进入科学研究的进程。所以，教师需要将基本理论融入实验技术进行课程训练和引导。

1.1  信息量大，知识点多

授课内容包括基础理论和实验操作两部分，课程总学时为32学时，其中理论部分设置10学时，剩余22学时都是实验部分，学时有限。但课程所涉及知识面广泛，从昆虫的种类鉴定（包括形态鉴定和分子鉴定），到昆虫的饲养（包括天然饲料、人工饲料及半合成饲料）研究、昆虫的生物学特性（如生长发育、存活等生命参数）、外界环境因子对昆虫的特性影响、化学生态学（如昆虫搜索寄主的能力、植物挥发物对昆虫的影响、生物信息学数据分析）等多方面知识内容，再到昆虫的生理生化特性（如化学农药等对昆虫的毒性及抗药性的影响）、内部形态解剖（如卵巢、消化道等的获得）等都有所涉及，研究生要学会文献查询、昆虫标本采集制作，尤其是微小实验材料标本的制作、拍照和保存，学会分子生物学基本技能操作、基因序列的比对分析及一些科研小实验的设计操作等。该课程知识量大、信息量大、专业性强，与生产实际联系大。该课程的主要特点是研究生既要掌握专业基本知识，又要掌握学科前沿，学会创新探索，而让研究生在课堂时间内吸纳大量的知识点存在很大难度，这是课程现存的主要问题。

1.2  教学资源少，无法激发研究生学习兴趣

国内关于昆虫学实验技术课程的共享课资源很少，没有研究生阶段实验课程的共享课，所以研究生没有可供参考的教学资源，只有部分科学研究的资源，如各大信息网络平台科研成果的报道和其他分子生物学、生物学相关的视频。可这些资源与研究生所学专业或者实验相关的内容结合有限，教师授课过程中如果采用的教学方法手段落后，会导致学生丧失学习积极性。

1.3  技术更新快，实践性强，难以将理论与实践紧密结合

生物技术领域科技发展迅速，很多传统知识快速更新，如标本制作、昆虫饲养、分子生物学等技术和科学研究方法需要及时更新，研究生需要紧跟时代步伐，实施创新，用实验不断验证假设，否则很难完成自己的科研实验任务。部分研究生没有意识到需要将课程理论与科研实验紧密结合，部分研究生因懒惰而不积极尝试验证，这些因素都很容易造成课程教学效果不佳。

2  昆虫学实验技术课程“三·二·一”教学改革总体思路

针对昆虫学实验技术课程教学特点，明确课程总体目标，对课程内容和授课方式进行改革，整理知识点，突出重点，分解教学过程，突破以往知识点填鸭式灌输给研究生的弊端，在有限的理论学时范围内，教师起到提纲挈领的作用，充分发挥研究生的自主创新性，激发研究生的学习兴趣，培养研究生专业能力。对这门课程的教学改革方式进行思考，将课程重要知识点采用案例式教学方式授课，提高研究生的直观能力和领悟能力，培养研究生动脑和动手能力，提升研究生分析和解决问题能力。结合线上和线下教学资源，虽然没有已有的公开课资源可利用，但相关知识点内容有很多零散的资源，需要教师提前整理、汇总、挑选后供研究生利用。同时，将课程教学分为培养专业技能、紧密结合实践和效果综合评价“三大模块”，围绕“三大模块”有针对性地分解“两大方向”，最终培养高质量的农业复合应用型人才“一个教学目标”，即形成“三模块、二方向、一目标”的“三·二·一”教学改革模式。

2.1  培养专业技能

植保专业的专业技能要求很高，涉及植物的病、虫、草害等识别和防治，科学实验材料、方法的选择和利用，需要研究生具备很强的专业基本功。基于此，实验课将研究生学习方向集中在两个方面。

2.1.1  知识掌握和巩固

课下让研究生自主学习本科阶段的基础知识，课上引入典型案例，展示昆虫学研究领域最新成果。理论课的知识在实验课上要有所回顾、有所验证，如实验课昆虫的种类鉴定、昆虫实验材料的准备都要与理论知识相结合。研究生课程中昆虫生活史观察部分不同于本科，本科阶段一般挑选方便饲养和观察的昆虫进行实验，如蚜虫、菜青虫、小菜蛾和米蛾等生活周期短且方便饲养和观察的昆虫，而研究生需要开拓思路，寻找新方法。本门课程将一些天然饲料换为人工饲料，探讨更省时省力的昆虫饲养方法，让研究生不断探索，改进技术，制作更完美、更精细、难度更高的微小昆虫标本，也为硕士论文研究练好基本功。

2.1.2  紧跟时代前沿、领会方针政策

为紧跟时代前沿，了解科学前沿成果，研究生课下要不断学习，查阅文献。发表高质量论文是研究生读研期间的主要成果之一，发表优质的文章需要参考高级别的文章，研究生在文献查询方面要下功夫，进行多渠道广泛搜集，为接下来的科研工作打好基础，如在NCBI、知网、网络教学平台等大的数据库搜索专业相关知识，尝试分析生物信息学数据，学习转录组数据分析，了解GO分析和KEEG分析等类似数据分析方法。这一部分有很多经典的案例可以引入，供学生在课上和课下学习。此外，可以将国家的方针政策、植保人的历史责任等思政内容引入课堂，利用经典案例激发研究生学习兴趣。

2.2  紧密结合实践

本门课程既有理论部分，又有实验部分。在理论部分，将各部分讲授内容概括性讲述，每一部分均引入经典案例，分析经典案例中用到的材料和方法，让学生思考从中学到的方法有哪些。通过案例分析，学生可以剖析自己在哪些方面存在不足，哪些方面可以改进，结合科研方向，分析哪些方面可以借鉴，从中受到哪些启发。

2.2.1  经典案例筛选

结合授课内容中的重点和难点，广泛筛选经典案例，利用现代信息网络技术提供的平台（如各大数据库、网站、微信公众号等）挖掘先进成功案例，如昆虫方面经典期刊发表的文章、生产实践中有关昆虫防控等方面的经典案例。以近两年发生的重大害虫草地贪夜蛾侵袭为例，分析害虫综合防控过程中用到的先进技术，如性诱剂产品的开发、生防天敌的挖掘、转基因植物的利用等。先进案例有助于学生了解当今昆虫领域的技术和应用现状。同时，将国家关于农业领域的重大成果和重要人物的宣传案例等思政内容引入课堂，引导研究生学先进、有目标。

2.2.2  结合生产实践

本课程实验内容设计紧密结合实践。研究生在开展本领域研究时，会涉及很多基本实验操作，比如微小昆虫标本的采集、制作和拍照，昆虫的生物学特性观察，昆虫饲养及各种习性观察，昆虫的分子鉴定及生理生化指标测定等，这些都是本科阶段接触不到的内容，需要研究生在一年级就学会这些基本功，为以后的科研学习打好基础。所以，研究生需要结合自己的课题方向，选择材料制作标本，根据需要设计实验，调查采集。这个环节也可以引入一些先进的案例，让研究生了解近几年的科研工作前沿，结合生产实践，开拓性地开展实验研究。比如在调查微小昆虫时，结合目前正在开展的科研课题“生物炭改良土壤后跳虫的多样性”，采集和统计土壤跳虫的方法开展实验。研究生的实验课不一定都能得到标准结果，实验设计不同可能导致实验结果不同。

2.3  效果综合评价

本门课程的效果评价可以从多方面开展，总体上分两个方向进行。

2.3.1  学生知识掌握程度

课程效果评价形式包含作业、报告、卷面等综合成绩。其中，作业以平时的小作业为主；报告包含实验设计思路、读书报告、实验报告；卷面指考试时卷面的成绩。以作业、报告、卷面的综合成绩作为衡量标准，考查学生的学习态度、动脑能力和知识掌握程度。

2.3.2  学生解决生产实际问题的能力

解决生产实际问题的能力表现在动手能力、课下讨论、科研课题开展等方面。教师在实验过程中随时监督学生的实验操作，指导、观察学生的动手能力；利用课下时间随时组织关于实验内容和方法的讨论，激发学生动脑能力，解决实际问题，从学生解决实际问题的过程中评价学生的知识掌握程度和动手能力。另外，在课程学习期间，研究生可以随时结合自己的科研课题开展实验设计。

3  教学改革取得成效

通过案例式教学，以线上线下和课上课下相结合的方式进行课程教学改革，在昆虫学实验技术课程教学中取得一定成效。由连续三届研究生的结课反馈可知，通过该课程学习，研究生能够掌握昆虫学科的知识，能够快速进入科研课题状态，开展实验，学生满意度达到95%以上，完成作业、报告和卷面等综合成绩的平均分都在85分以上，实验报告完成较好。对于个别研究生来说，课程实验是与他们的硕士论文相联系的，所以他们积极主动完成实验并观察结果。尤其在昆虫课题开展阶段，实验内容涉及调查、影像留存、饲养和生物学特性观察，基本不用导师指导，学生可以自己完成，具备很强的专业基本功。调查毕业后学生用人单位对学生的工作评价（学生毕业后去向黑龙江垦区农场的为主），单位反馈学生专业知识基本功扎实，满意度在90%以上。

4  结束语

研究生在刚入学阶段，内心充满对科研的兴趣，在入学阶段和科研课题开展阶段需要教师很好地进行引导和指导，昆虫学实验技术课程因此开展。昆虫学实验技术课程是一门紧密结合实践的课程，要求学生和教师紧密结合当前的生产实践解决一些实际问题。对课程本身来说，由于实验内容繁杂、耗时较长，不一定在有限时间内完全实现预期的实验结果，需要教师对一些常规实验进行精心设计和准备，保证学生能够在有限时间内掌握理论知识。另外，本门课程对于该专业的研究生今后开展科研课题研究具有非常大的意义，能够帮助研究生打好基础，结合科研课题开展实验设计更是完全出于对研究生技能培养的要求，让研究生在课程中学到很多专业特长，为将来步入社会打下坚实基础。同时，“三模块、二方向、一目标”的“三·二·一”教学改革模式初见成效，增强了课程教学效果，在今后的教学中需要继续探索完善。

参考文献

[1] 具红光，南桂仙，崔馨月.新农科背景下农学专业人才培养模式的探索[J].教育教学论坛，2021（45）：181-184

[2] 张炬红，唐心龙，徐启宝，等.“以学生为中心”的农业昆虫学课程实践教学新模式探索[J].中国现代教育装备，2021（19）：95-97.

[3] 吴逸飞，刘礼军.以一流学科为导向的专业课程混合式教学探索：以“航空发动机原理”课程为例[J].教育教学论坛，2021（47）：37-40.

[4] 徐福荫，黄慕雄，吴鹏泽，等.创建教育硕士现代教育技术专业“六位一体”培养人才模式的研究与实践[J].中国电化教育，2017，38（1）：115-121.

[5] 李兆飞，熊兴中，王小刚.案例结合课堂学术报告的研究生模式识别课程改革与实践[J].计算机时代，2021（12）：109-112.

*基金项目：黑龙江八一农垦大学研究生教改项目“农学类研究生自主创新能力培养课堂教学体系的构建与实践”（YJG201910）；黑龙江八一农垦大学研究生教改项目“信息网络技术在研究生实验课教学中的运用——以‘昆虫学实验技术为例”（YJG201915）；黑龙江省高等教育教学改革工程项目“‘新农科背景下课程‘四化考评体系的理论构建与实践”（SJGY20200493）；黑龙江八一农垦大学专业学位研究生课程教学案例库项目“植物有害生物生物防治教学案例库”。

作者：张海燕，黑龙江八一农垦大学农学院，副教授，硕士研究生导师，农学博士，主要从事害虫生物防治科研与教学工作；王丽艳，黑龙江八一农垦大学农学院，教授，硕士研究生导师，农学博士，主要从事害虫综合治理研究与教学工作；赵长江，通信作者，黑龙江八一农垦大学农学院，副教授，硕士研究生导师，农学博士，主要从事作物逆境生理生化研究与教学工作（163317）。