新农科背景下植物病理学实验技术课程改革与实践

摘 要：结合新农科的教育要求与课程的教学实践，总结出植物病理学实验技术课程教学存在的3个痛点问题，即教学内容更新慢，教学内容不丰富；教学实验材料不新颖，影响教学效果；教学方式单一，学生主动参与课程学习的热情度不高。针对植物病理学实验技术课程教学中的短板问题，提出从教学内容、教学方法、教学模式和成绩评定等方面进行教学创新实践。课程教学改革使课程有内容、有温度，切实做到以“以学生为中”，有助于提高教学质量，提升育人效果。

关键词：植物病理学实验技术；教学创新；课程改革；实践；实验课程

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-9902（2024）19-0130-04

Abstract： Based on the educational requirements of New Agricultural Science and the teaching practice of the course， three pain points in the teaching of Plant Pathology Experimental Technology courses are summarized： the teaching content is slowly updated and the teaching content is not rich; the teaching experimental materials are not novel， which affects the teaching effect; the teaching method is single， and students are not enthusiastic about actively participating in course learning. Aiming at the shortcomings in the teaching of Plant Pathology Experimental Technology courses， this paper puts forward innovative teaching practices from the aspects of teaching content， teaching methods， teaching models and performance evaluation. The curriculum teaching reform makes the curriculum have content and temperature， and effectivelyrealize "student-centered" classroom teaching， which helps to i206b71b5d6f3ccaba697d455d7f37717b6efbf821f1380563db0b027b712913bmprove the quality of teaching and improve the effect of educating people.

Keywords： Plant Pathology Experimental Technology; teaching innovation; curricular reform; practice; experimental course

新一代信息技术，包括互联网、大数据、人工智能等的迅猛发展，深刻影响着人类的生产生活，为中国特色社会主义新时代的农业发展和农业技术人才培养提出了更高的要求。2018年8月，中央文件正式提出高等教育要发展新工科、新医科、新农科和新文科，其中新农科为农业人才培养指明了方向。2019年6月，全国50余所涉农高校的140余位书记、校长和农林教育专家于浙江省安吉县余村，共同发布中国新农科建设宣言——《安吉共识》，体现了高等农林教育战线对新时代高等农林教育改革发展的进一步认识和思考。2019年9月，新农科建设北大仓行动工作研讨会在建三江七星农场举行，会议提出新时代高等农林教育必须创新发展，会议也围绕深化高等农林教育改革，从培养模式、专业优化、课程教材、实践基地、质量标准、师资队伍、协同育人和开放合作8个方面提出改革举措和要求，制定工作实施方案，全面推动高等农林教育改革。

在新农科农林教育改革背景下，植物病理学实验技术课程成为植物保护专业本科生培养计划中的重要专业基础课程。课程实验内容对应普通植物病理学与农业植物病理学相应理论知识要点，是深化理论教学效果的重要环节，两者相互依存、相互促进。实验课程能够提高学生理论联系生产实践的能力，培养学生的动手能力和创新能力。作为普通植物病理学与农业植物病理学的理论实践课程，面对农业升级及农民全面发展的新需求，需要通过植物病理学实验技术课程改革来深化植物病理学理论教学效果。

植物病理学实验技术课程融合了普通植物病理学与农业植物病理学理论相应的实验内容和植病研究方法，共3部分内容。关于这些内容的课程改革有较多尝试，也获得了较好的实践效果。植物病理学实验技术课程改革应根据普通植物病理学课程的专业需求，结合作物生长季节，灵活设定实验内容[1]，分别从教学大纲、实验内容、加强教学团队建设和线上线下融合等方面进行课程改革[2-4]。植物病理学实验技术课程与植物细菌学、病毒学、线虫学、植病流行学及分子植物病理学等理论课程交叉知识点较多，因此应注重开设综合性实验内容[5-6]。以开放实验室及鼓励学生参与学科竞赛等形式丰富第二课堂教学，是植物病理学实验技术教学改革的重要方向之一[7]。研究人员也探讨了数码显微互动系统在植物病理学实验技术课程中的应用，为课程的教育教学方法研究提供重要参考[8]。卓越农林人才培养计划要求，要树立学生正确“三观”和知农爱农情怀。植物病理学实验技术课程中设计课程思政教育内容，能够实现专业技能学习与思政教育有机结合[9]。

1 植物病理学实验技术课程概况

植物病理学实验技术是黑龙江八一农垦大学（以下简称“我校”）植物保护专业学生于教学的第四学期和第五学期需要学习的专业必修课，课程60学时，学生可修得2学分。该课程的学习目标是培养植物保护专业学生的鉴别植物病原物和鉴别植物病害的能力，并掌握主要的植物病害研究方法，是一门重要的实践课程。同时，植物病理学实验技术课程与普通植物病理学和农业植物病理学的理论知识相呼应，能够加强学生理解这2门课程的理论知识点，课程也将提高学生的动手能力、分析问题及解决生产实际问题的能力。

植物病理学实验技术课程实验内容包括3部分。第一部分为实验内容与普通植物病理学的病原部分相对应，通过实践培养学生认识病原物的能力。课程主要通过学生制作徒手切片，或者通过购买永久切片观察病原物形态，通过观察病原微观形态完成病原绘制作业。同时，设置设计性实验，包括卵菌门霜霉科菌物和子囊菌门核菌纲白粉菌科菌物的形态观察及鉴定，以期培养学生鉴别植物病害病原菌物的能力。第二部分为实验内容，设置为植物病理学相关研究方法的学习。通过综合性大实验教授学生植物病理学研究的常用方法，包括培养基的制作、病原物分离培养、病原物纯化和病原物接种等植物病理学研究的基本技术手段，并利用这些方法进行科赫氏法则的应用。同时，将生物技术应用于实验教学，通过植物病原菌物的DNA提取和PCR检测验证植物病原菌物。第三部分为培养学生鉴别农作物主要病害的能力，内容包括水稻、小麦、玉米和大豆等重要粮食作物，以及蔬菜和经济作物上的重要病害的症状识别及病原物的显微观察鉴定。同时通过综合性实验，即采集并制作植物病害标本，通过病害症状及病原物形态特点鉴定病害，培养学生病害诊断能力。

2 课程情况及痛点问题

2.1 教学内容更新慢，教学内容不丰富

植物病害的发生受农作物品种种植情况、栽培制度、气候因素影响，病害发生的种类和病害严重程度变化很大，但近些年，植物病理学实验技术课程的实验内容并未随之进行调整。例如往年水稻上常发生的三大病害有水稻稻瘟病、水稻纹枯病、水稻白叶枯病，而近些年，水稻稻曲病的发生和危害逐年加重，应对课程实验内容进行调整，增加水稻稻曲病病原物观察。另外，目前的植物病理学实验技术课程内容主要包括病原物的识别和鉴定、作物病害识别和鉴定，以及生物技术在植物病理学研究中的应用，缺乏植物病害流行规律相应的实践内容。植物病害流行规律是认识植物病害、防治植物病害的重要内容，通过衡量植物病害发生程度及预测病害发生趋势，可以有效指导农业生产上的病害预防和控制，具有重要的指导生产实践的作用，因此应当适当增加植物病害流行规律相关实验内容，提高学生评价植物病害发生程度的能力。

2.2 教学材料不新颖，影响教学效果

植物病理学实验技术教学主要通过制作永久玻片、临时装片、作物病害标本及网络图片辅助观察实验室现有标本的病原类别和病害类别。然而，这些教学实验材料存在很多不足，例如由于病害特点及病原物特点，有些病害的病原不便制作成永久玻片或临时装片，所以用于学生课程学习使用的切片种类明显不足，不足以观察各主要病原类群的形态；有些病害标本保存时间较长，由于多次使用，标本数量已不足，患病组织的病原物数量较少，病原物形态特征也已不典型，已经很难用于制作临时装片观察病原形态。另外，对于作物病害症状观察，利用传统方法制作的病害标本，特别是叶片，褪色比较严重，和真实的植物病害状态差异较大，影响学生对田间病害的识别和诊断，从而影响了整体教学效果。

2.3 教学方式单一，学生主动参与课程学习的热情度不高

植物病理学实验技术课程教学方式仍是课程前部分，教师讲授本次课程的实验目的、实验内容，并根据实验内容设定实验作业。课程实施的各环节，教师与学生的互动多为咨询标本问题和绘图问题，而有些学生有惰性，不主动问询老师问题，因此不能及时发现学生学习中存在的不足，也不能调动所有学生学习的积极性和主动性。目前，随着新一代信息技术的发展，线上课程、线上线下混合式课程发展较快，其在学生学习中起到了较好地提高学习效果的作用。植物病理学实验技术也应引入或建设线上课程，拓展学生实验学习内容的丰富度。例如在学习水稻稻瘟病病害症状识别及病原物形态观察时，可以增加线上学习资源——水稻稻瘟病发生的田间病害视频、病害症状图片、病原形态图片，以及水稻稻瘟病病害治理的研究进展。通过线上线下相结合的教学方式，提高学生的学习兴趣。

3 创新举措

以植物病理学实验技术课程教学中存在的痛点问题为核心，在课程的教学内容、教学方法、成绩考评方式等方面进行创新，同时课程也进行课程思政元素的有效融入，以期提升学生知农爱农情怀。通过以上课程的教学改革，植物病理学实验技术课程的教学效果明显提升。

3.1 依据学生培养要求，丰富教学内容

根据普通植物病理学和农业植物病理学教材的调整情况，以及农业生产上农业种植结构调整、耕作条件的改变、农作物上病害发生的变化情况，删减或者添加一些病害相关实验内容，并增加植物病害发生情况调查的实验内容。例如增加水稻和玉米2个重要作物各一个重要病害的病情调查实验，通过模拟田间病害发生情况，指导学生学会田间病害调查方法，以及统计病情指数，评价病情发生程度，从而提高学生田间病害诊断及评价病情的能力。

3.2 增加教学材料的多样性，提高教学效果

植物病理学实验技术课程教学使用的实验材料，包括盒装标本、压制标本、浸渍标本、挂图和病原物永久玻片，其中病害标本褪色严重，症状不清晰，永久玻片也存在病原特征观察不明显的情况，影响学生学习病害症状特点和认识病原形态。因此，首先建立线上课程平台，查询最新的研究文献中病原物的清晰形态图片，同时课程团队也不断拍摄积累病害照片或者视频，完善线上课程的电子实验材料，以辅助学生更好地认知病原形态及病害症状。有些病害，如作物的穗部发生的病害和茎部发生的病害，由于穗或茎的结构特点不适于通过压制制作塑封标本，而标本盒保存又不利于学生全方位观察标本，因此，探索了新的植物标本制作方法，通过水晶滴胶制成立体标本，有利于学生全方位观察病害症状，也方便标本长期保存。

3.3 提高教学方法的多样性，提升学生学习积极性

以往植物病理学实验技术课程教学以教师为主体，教师讲解本次实验课程内容后，学生根据教师讲解的实验内容观察病害标本或病原切片，完成实验作业。课程缺乏师生互动，学生学习的参与感不强，学习主动性差。因此，采用多样性课程教学方式，包括启发、参与、讨论等多种形式教学方法，同时将课堂讲授的实验知识尽量与生产实践相结合，促进学生积极参与到课堂教学活动中。课下，任课教师将观察到的身边的病害以视频或图片的方式分享到课上，让同学们进行讨论，鉴定病害并分析病害循环特点及防治措施，同时也将课程相关的典型案例融入课堂教学。身边的病害及典型案例能够提高学生参与教学的主动性，提升学生的学习兴趣。

3.4 通过增加过程性考核评价，提升学生学习质量

大学课程学习，修得课程学分也是学习的重要内容，合理的考核方式能够提高学生的学习效率和主动参与实践的意愿，提升实践动手能力。以往植物病理学实验技术课程的考核方式以完成实验报告为主。为了注重过程培养，要优化考核方式，通过线上学习平台增加实验课程中的讨论、投票等课程学习任务，以及课程内容测验，增加课程过程考核的多样性。实验课完成后，根据学生实验报告完成的情况进行评分。全方位的课程考核方式提升了学生的学习质量。

3.5 融入德育素材实现课程思政

植物病理学实验技术是植物保护专业学生的重要基础实践课程，对引导学生爱农学、爱植保具有重要的影响作用。因此，课程团队梳理实验内容，挖掘出课程中蕴含的思政元素，包括引入最新的病原病害的研究发现，激发学生对病理知识的探索欲望；引入在病原发现、病害防治上有突出贡献的科学家事迹，展示农业科学家勤勉刻苦坚韧的科学家精神；通过学习病原物的结构特点，理解微生物世界的奥妙和壮观。植物病理学实验技术课程思政内容的融入，为培养植物病理学创新型和实用型人才奠定牢固基础。

4 植物病理学实验技术教学案例

在我国北方地区，海棠-柏树锈病是一种在果树海棠及园林绿化植物柏树上普遍发生的一种病害。我校校园中就有种植海棠、柏树2种植物，通过观察发现，连续几年校园内的海棠-柏树锈病都有发生。因此植物病理学实验技术课程增加了该病害的症状及病原形态观察。以此病害为例，介绍课程创新举措在课程中的部分应用。

4.1 课前积累教学素材，丰富教学内容

海棠上的锈病症状观察主要在夏秋季节，柏树上的锈病症状观察主要在春夏季节，病害发生的时间跨度较大，因此团队教师在病害发生年份拍摄到了海棠锈病和柏树锈病出现的主要症状的视频和照片，同时采集一些样品，制作成标本。将制作好的视频素材和照片素材增加到植物病理学实验技术课程线上课程的相应章节，设置成学习任务，供学生学习。

4.2 课中使用多种教学方法进行教学实践

课程通过线上线下相结合的方式进行教学。线上，学生观看病害症状观察视频，提前温习病害症状，同时带着疑问展开实验内容。线下，也是教学的重点，学生通过观察认识病害症状，通过实践的方法，制作徒手切片来观察海棠-柏树锈病病原菌——冬孢子的形态。课程学习中，给学生设置2个讨论问题：一是锈菌冬孢子形态对于识别和诊断锈病的意义是什么？二是海棠是被子植物门蔷薇科植物，柏树是裸子植物门松杉目植物，两者亲缘关系很远，症状观察也并未发现海棠锈病和柏树锈病有什么联系，那么为什么海棠-柏树锈病是一个病害？通过讨论，学生能认识到不同锈菌冬孢子形态有所不同，对于病害诊断具有指导意义。海棠-柏树锈病的病害循环过程及病原物的生活史让学生认识到，海棠和柏树是病害循环过程中必需的2种植物。

4.3 融入课程思政内容

海棠-柏树锈病病害循环中，病原侵染海棠后叶片正面是油状坏死斑，后期叶片背面产生须状物。接下来，病原物不会再侵染海棠，而是需要侵染柏树。柏树上产生冬孢子角，冬孢子角萌发后产生担孢子，担孢子不能侵染柏树，却能侵染海棠。这部分内容适合引入辩证法，让学生学会从多角度分析事物，因为海棠、柏树从分类上看，两者没有紧密关系，而从锈病角度看，两者均是整体里不可分割的一部分。

4.4 课程考核评价

课程考核评价包括3个方面：一是学生的线上课前学习，认真学习观看了病害视频的学生可以获得学习通设定学习分值；二是课中，学生认真参与讨论，给予讨论学习分值，对能说出讨论问题核心内容的同学，可以获得课程学习加分；三是学生能规范地制作徒手切片，观察病原形态，并绘制病原图作业，根据作业给学生作业分。

5 结束语

植物病理学实验技术课程改革，提升了植物保护专业学生的生产实践技能。传承北大荒精神，坚持扎根垦区、服务垦区，为现代化大农业建设和国家农垦事业发展提供人才支持是我校办学特色。垦区农业已基本实现自动化、智能化，这对植保人才提出了新的要求。垦区急需的植保人才应具有较好实践技能，能识别农业生产上发生的病虫害，并能进行诊断及提出防控措施。对植保学生的培养应基于生产实践需求，从而使培养的植保人才更好地深入垦区，服务垦区。

参考文献：

[1] 王海燕，李川，王逍冬，等.“普通植物病理学”实验教学探讨与改革[J].河北农业大学学报（农林教育版），2017，19（3）：76-80.

[2] 刘大伟，徐晓凤，刘东，等.“双一流”背景下农科院校植物病原学实验课程的教学改革探讨[J].黑龙江农业科学，2023（6）：93-96.

[3] 宛琼，陈莉，齐永霞.农业植物病理学实验课程教学改革[J].农业工程，2024，14（1）：142-145.

[4] 张娜，杨文香，闫红飞，等.新农科背景下植物病理学实验实践教学改革[J].智慧农业导刊，2023，3（19）：143-146.

[5] 安梦楠，魏松红，赵秀香，等.《植物病理学综合实验》课程教学改革的讨论[J].教育现代化，2016，3（16）：10-11.

[6] 赵丹.分子植物病理学实验课教学模式探索与实践[J].智慧农业导刊，2023，3（24）：125-128.

[7] 林巧玲，何红，李亚，等.普通植物病理学实验教学课程改革的探索与实践[J].中国现代教育装备，2019（10）：52-54.

[8] 薛彩云，周如军，李自博，等.数码显微互动系统在药用植物病理学实验教学中的应用与探索[J].安徽农学通报，2023，29（8）：184-186.

[9] 赵明敏，路妍，王东，等.植物病理学实验课课程思政教学实践探索[J].高教学刊，2023，9（11）：172-175.