以提升创新能力为目标的《植病研究法》教学改革与实践

王彩霞, ,刘娜, ,任维超, ,张茹琴,李桂舫*

摘要：为提高植物保护专业学生的创新能力，以青岛农业大学“植病研究法”课程为例，开展了教学改革。通过几年的努力，教学团队对课程内容、教学方法和考核方式进行了改革与实践，提高了“植病研究法”教学效果和水平，增强了学生的学习兴趣和创新能力。

关键词：植病研究法；教学改革；创新能力

Teaching Reform and Practice of Methods for Plant Pathology, Aiming at Improving Students’ Innovation Ability

Wang Caixia,  Liu Na,  Ren Weichao,  Zhang Ruqin,  Li Guifang*

(Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong, China)

Abstract: In order to improve the innovation ability of students majoring in plant protection, teaching reform was carried out in the course of "Methods for plant pathology" in Qingdao Agricultural University. Through several years of efforts, members of the teaching team have reformed and practiced the course content, teaching method and examine manner. The quality and level of teaching in the course of "Methods for plant pathology" are improved, and students' learning interest and innovation ability are enhanced.

Key words: Methods for plant pathology; Teaching reform; Innovation ability

 

基金项目：青岛农业大学教学研究项目“以提升创新能力为目标的《植病研究法》教学改革研究”（ XJY2019101）

作者简介：王彩霞，女，教授，研究方向：植物病理学；李桂舫(通讯作者)，女，副教授，研究方向：植物病理学

2018年6月，在四川成都召开了“新时代全国高等学校本科教育工作会议”，教育部提出要贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和十九大精神，坚持“以本为本”，推进“四个回归”，切实提高本科教育水平，提高人才培养能力，造就堪当民族复兴大任的时代新人。以此为契机，青岛农业大学对人才培养方案进行了全面的改革，从专业实际出发，对多门课程进行了整合和优化。根据人才培养目标，普遍增加或加强了创新型实践课程的开设，其中，“植病研究法”课程作为检验本科生对植物病理学相关专业核心与专业基础课程整体学习与掌握的工具，是进一步提升实践教学效果的重要手段，对于培养学生的实践创新能力、提高就业竞争力甚至后续工作潜力发挥着至关重要的作用。

“植病研究法”是植物保护专业本科生的一门专业选修课，是植物病理学研究的重要组成部分，也是培养和提高学生对植物病理学实验技能、学习兴趣和创新能力的重要课程［1］。该门课程一般在第6学期开设，是继“普通植物病理学”和“农业植物病理学”之后开设的专业拓展课程，其为学生后续的“专业技能训练及专业生产实习”、“毕业实习”、“毕业论文”及进一步开展植物病理学方面的科学研究工作奠定扎实基础，课程特点如图1所示。作为高等农业院校专业核心课程教师，以高标准做好课程建设，提高教学能力、教学水平和教学效果是义不容辞的责任［2］。2012-2021年间，“植病研究法”教学团队通过山东省名校工程青岛农业大学应用型人才培养重点建设专业项目、山东省教育服务新旧动能转换专业对接产业项目、高水平应用型立项建设专业培育项目、青岛农业大学实践教学改革项目等，一直致力于“植病研究法”课程教学体系的构建和教学改革，并付诸于实践，取得了良好的效果，使得该门课程在理论和实践教学方面都更趋完善。

 

1. 调整充实教学内容
   1. 优化教学内容，合理安排时间，提高创新能力

“植病研究法”课程的教学参考书为董汉松主编的《植病研究法》及方中达主编的《植病研究方法》［3-4］，其内容涵盖了植物病理学通用技术、植物病原物的经典研究方法、植物病害调查、资料整理及技术报告等，是开展植物病理学研究的必备学习资料。依据青岛农业大学2018版植物保护专业的教学大纲，理论课教学8学时，实验教学40学时。理论课主要借助现代教学手段，重点讲授植物病理学研究方法及其原理、分子植物病理学研究进展及其背后的新技术等内容；实验教学内容参照以上两部教材，精心安排实验内容，减少验证性实验课时数，提高综合性、设计性实验所占比例。同时实验教学过程中，将多个内容相关的独立实验进行有序整合，充分利用课程的实验学时。例如，在进行病原菌分离与培养、病原菌接种、病原菌显微测量和摄影技术等多个实验有机贯穿起来。准备一批植物材料，通过调节实验顺序，将真菌、细菌病原菌分离培养与接种等多个独立的实验连接成完整的大实验，不仅可有效利用实验时间，提高实验课的效率，并且实验场景更贴近生产实际中多种病害的调查研究。

“植病研究法”这门课程是针对植物保护专业大三本科生开设的，学生已经学习了“普通植物病理学”和“农业植物病理学”的基本理论知识，并通过两门课程的实验课掌握了植物病理学基本的实验操作技能。通过“植病研究法”课程中精心编排的综合性、设计性实验内容，可以改变过去任课教师准备好实验材料和仪器设备，学生只是来做实验的状态，逐渐过渡到学生在教师的指导下，分成5-6人小组，通过查阅资料和文献，了解实验原理，小组讨论后设计出初步的实验方案，经指导老师修改并完善后，方可自己动手准备实验所需材料、并进行实验操作，以此培养和提高学生的综合思维、创新能力及团队合作意识。

1.2增加分子植物病理学研究内容，了解学科前沿信息

现代分子生物学的理论与技术飞速发展，并不断向植物病理学科渗透，为植物病理学研究提供了新的思路和方法，拓展了植物病理学的研究范围。对于植物保护专业的本科生来说，需要具备使用现代分子生物学知识解释植物病理学现象的能力，为今后从事植物保护相关教学科研、推广应用、经营管理等工作夯实基础。植物病理学问题经常需要借助现代分子生物学新技术进行研究，使植物病理学的许多研究方法融入了分子生物学的特点。比如，病原物的鉴定可以借助特定核酸序列和结构分析、高通量测序技术等进行，经典的植物病理学研究方法与分子生物学技术相结合，可以更加准备快速的鉴定植物病原物。

近年来，在“植病研究法”教学中，我们逐步增加分子植物病理学研究内容。在理论课教学中，精选了分子植物病理学研究的相关理论知识重点讲授，同时，将分子植物病理学领域新的研究进展，以科普的方式讲授给学生。在实验教学中，选取了病原物基因组DNA提取和检测、PCR扩增和序列分析、原核表达和检测等实验内容。通过理论知识学习与实验操作，不仅使学生了解现代分子生物学在植物病理学领域的广泛应用，引导学生关注本学科发展动态和前沿信息，而且掌握了核酸提取、PCR扩增、蛋白质电泳、序列分析等分子植物病理学研究的基本操作技能，增强了学生对本课程甚至本专业的学习兴趣和信心。

2. 教学方法改革
   1. 充分利用翻转课堂、微课等现代教学手段，提高教学效果

考虑到“植病研究法”课程的教学特点，侧重于提高学生的动手能力、观察能力和创新思维能力，引导学生独立思考自己设计实验方案，鼓励学生多动手操作，尝试自己解决实验中遇到的各种问题。借助翻转课堂、微课等现代教学手段，对本课程中的一些复杂实验操作进行动态演示、模拟操作、注意事项等内容，做成教学视频以微课的形式向同学展示。学生可以自己的需求，反复学习、观看自己不理解知识内容或没有掌握的实验操作要点。例如，蛋白质电泳实验，从试剂配制、凝胶制备、电泳、染色脱色、观察结果等，整个过程所需时间较长，且需要注意的细节较多，实验课堂上无法现场完成的部分，可以通过微课了解具体过程和关键的注意事项。通过微课、翻转课堂等教学模式，不仅可以避免传统教学课堂上教师讲解占用大量时间，学生没有时间讨论和思考的现象；而且可以避免学生动手操作过程中出现手忙脚乱、不知所措等各种混乱现象，达到师生互动、学生之间互动的教学效果，有效提高了学生的课堂参与度和主动学习能力。

2.2开放实验室，搞活实验教学

为了增进本科生对“植病研究法“课程的学习兴趣，扎实的掌握实验操作技能，教学实验室、大学生创新创业平台、“虹子”标本工作室等对本科生全天开放。本课程中增加了综合性、设计性实验学时，还引入了自主探索性实验，学生根据自己的兴趣点，自主选择实验内容，在整个实验过程中，学生可以根据的时间，自行安排实验，保证实验内容的顺利完成。通过开放实验室为学生提供了科研空间，有利于发挥学生的创造性和科研探索精神，有效激发了学生的学习积极性。教师还鼓励学生把本课程实验内容与大学生创新训练项目(SRT)相结合，进一步激发学生对科研的兴趣。多年的实践证明，通过综合性和自主探索性实验设计，结合开放实验室，不仅拓宽了学生的知识面，增强了对本专业的学习兴趣，而且提高了他们的科研素养和创新能力。

3. 考核方式改革

课程的考核方式对于调动学生的学习积极性和主动性具有至关重要的作用。为了充分激发和调动学生对“植病研究法”课程的学习兴趣，在考核方式上我们进行了多项改革。为了让学生重视学习过程，加强学生对“植病研究法”知识点的理解，并熟练掌握实验操作技能，经课程组老师反复讨论，确立了本课程新的考核体系，分别为平时成绩40%，实验成绩20%，期末成绩40%。其中平时成绩分为4项，考勤成绩10%、分组制定实验方案及小组讨论成绩10%、课程论文成绩10%、自主探索性实验报告或多媒体课件10%；实验成绩分为2项，实验结果15%，原因分析及注意事项5%。新的考核体系将期末成绩所占比例由原来的60%缩减为40%，平时成绩所占比例提高到40%，细化为4项，实验成绩所占比例不变，但细化为两项，增加了原因分析及注意事项总结，能更为客观和全面地评定学生的学习结果。

在本次教学改革中，针对“植病研究法”课程中存在的一些问题进行了调整与优化，改革后的课程体系、教学内容、教学方法和考核方式等能激发学生的学习积极性，也收到了学生的正面反馈。青岛农业大学植物保护专业连续多年研究生考取率50%以上，其余大部分学生也都从事与本专业相关的工作，学生普遍反应“植病研究法”课程启发了他们对科研的兴趣［5］。通过几年的教学实践，表明开展“植病研究法”课程教学改革，不仅使学生更好地掌握了植物病理学的理论知识和实验技能，而且激发了学生的学习主动性和兴趣，提高了团队意识和创新能力，为培养拔尖创新型和复合应用型人才提供了智力支撑。

参考文献：

［1］马淑梅.《植病研究方法》课程教学改革与实践［J］. 安徽农学通报，2017，23（08）：173-175.

［2］王数，王国安，郭景恒，刘为民，王雅婧，刘英. 构建高等农业院校“地质与地貌学”“三位一体”教学体系，提高学生的实践和创新能力［J］. 高等农业教育，2021，2（01）：75-80.

［3］方中达. 植病研究方法［M］. 北京：中国农业出版社，1998.

［4］董汉松. 植病研究法［M］. 北京：中国农业出版社，2012.

［5］黄金光，赵川德，王丽静，王彩霞，李凌绪.专业教育与“双创”教育相融合“三三模式”的构建［J］.高等农业教育，2021，2（01）：75-80.