农业植物病理学实验课的双选模式研究型探索
张洪 康晓慧
[摘 要]培养创新型实用型农业科技人才是当代农学专业教学的重要任务。“以学生为中心”，从实验内容和实验方法等设置“双选模式”，对农业植物病理学实验课程进行研究型教学改革探索。结果表明，“双选模式”研究型教学不仅形成贴近当代农业生产，适应西南地区现代农业的发展的教学内容和方法，并且能提高学生学习主动性和创新积极性，增强学生专业操作技能，对拓宽学生深造及就业视野有重要意义。
[关键词] 研究型教学； 农业植物病理学实验；双选模式
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）02-0055-02
以“学生发展”为中心的研究型教学是一种新型的教学方式，已广泛在我国“211工程”和“985工程”实施高校中得到运用[1][2]，例如西北农林科技大学[3]，其依托专业优势研究特色，从教学模式和人才培养等方面形成差异化人才培养特色，对创新型复合人才培养具有重要价值和推动作用。研究型教学基于“问题式学习”[4][5]，由任课教师根据实际课程内容、重难点等设置“问题式开放课题”，学生自主选择开放课题，积极主动思考，实际调查研究，讨论和形成报告等。在这个过程中，教师不仅要熟知课程内容及教学重难点，还需要具备过硬的相关专业的领域知识，不断学习并获取学科前沿发展动态，同时还需要具备实际的教学与科学研究能力，这样才能有效的推动研究型教学有序开展并行之有效。
农学专业是我校省级和国家级特色建设专业，也是省级卓越农林人才教育培养计划改革试点项目专业，培养适应新时代创新型农业人才是专业培养的核心目标。作为农学专业的专业基础课和必修课程之一的农业植物病理学及其实验课程，具有理论性强和实践性强等特点，为适应现代农业的发展和培养农学本科创新性科技人才的要求，亟须改革传统的“以教为主”和“模仿性”实验的教学方式，在这种教学方式下，学生学习主动性、探索性及创新性都未得到很好调动，使其对教学内容不感兴趣，研究思维受到抑制，最终导致学生的创新实践能力缺乏。[6]针对上述问题，在教学过程中尝试采用研究型教学方式，“以学生发展为中心”，从实验内容和实验方法等方面设置“双选模式”进行改革。经过几年的实践，明显提高了学生的实践创新技能，取得了较好的成效。
一、“双选模式”研究型教学在农业植物病理学实验课程的具体运用
（一）优化组合实验课程教学内容，学生根据掌握程度实现必修实验和选修实验课程
近年来西南地区现代农业发展很快，集约化农业生产及土地栽种作物的变化形成了新的现代农业特点及相关农业生产问题，如机耕翻土替代传统的人畜力，免耕技术运用，秸秆还田等，新的农业生产特点带来土传病害更为严重，积年流行病害加重等实际问题。我们农业植物病理学实验作为必修实验课程，适应新的农业问题，提出优化组合实验教学内容。以前针对农学专业开设的农业植物病理学课程在理论教学中注重粮食作物重要的病害讲述，但近年来农业结构调整极大增加了经济作物的栽种面积，特别是西南地区呈现跨区域种植蔬菜、中药、果树等造成病害发生严重并影响农业产业的发展，为此在农业植物病理学实验课程中，我们增加了非粮作物病害与粮食作物病害的特征比较，设置为植物病害诊断，将植物病害症状观察和植物病原菌形态观察实验优化组合，在利用放大镜及目测观察植物病害症状的时候，让学生挑去微生物病症在光学显微镜下观测病原菌菌丝形态、孢子特征等，并有效绘制实验图。
如在西南地区的春季田间经常发生的小麦白粉病，其病征是粉状物和点状物，挑取白色粉状物可观测分生孢子，挑取黑色的点状物可观测闭囊壳及子囊孢子。而针对常年都可能发生的白菜软腐病，可观察软烂的病组织，还可挑取白菜软腐病其病征的菌脓观测细菌形态，还可通过革兰氏染色鉴定该病原菌。实验必修内容还必须涵盖植物病害侵染方式、侵染过程和传播方式及防治方法等实验内容。通过比较真菌、细菌、病毒等植物病原菌入侵寄主植物的方式，如伤口、气孔入侵等，深入认知不同植物病原菌的入侵方式及入侵能力特点，这将是植物病害防治方案的理论基础之一，使学生深刻理解如何有效利用不同的农业措施，采用合理的防治药剂方式、药剂剂量、药剂剂型等有效防治植物病害。
实验选修内容主要利用我校小麦研究所和水稻研究所几十年积累的育种优势，利用其试验基地种植的几十甚至上百种特有小麦及水稻品种，从育种、保种及生产试验基地，在实验内容上增设植物抗病性与病原致病性研究型实验，让学生从实验室到田间进行实际生产，获取第一手的实验操作技能和实验体会。根據学生对课程的选择，分成小麦抗病性与病原致病性研究实验和水稻抗病性与病原致病性研究型实验两个类别。学生通过学习，可了解并掌握农作物抗病性鉴定方法及植物病原菌致病力鉴定方法，小麦和水稻品种及其抗病性优势，植物病原菌致病力差异。这将有效激发学生对这些实验现象产生探究想法，使学生主动根据其对知识的渴求及掌握程度继续选修模拟主要农作物如水稻、玉米和小麦的病害发生传播方式及防治相关的实验课程。这可以形成较为完整的实验内容体系，使学生对病害认识有全局和系统性认识，让学生理解农业育种新的思路和方法，紧跟学科前沿和学科综合融合发展热点，对学生继续深造和就业有积极的引导作用。
（二）优化课程教学方法，学生自主选择以项目小组还是个人方式进行实验
我校现在实行课程网络化管理，可更为有效的管理课程开设及让学生自主选择。基于我校现行的实验教学管理系统，我们将农业植物病理学实验课程进行合理设置，将课程容量设置为16人的实验小班，可有效提升实验效率及教师的精确指导，同时根据上课学生人数设置几次相同内容的实验课程，学生自主选择上课时间。同时，为提升学生的团队协作学习能力，根据实验课程需求设置为项目小组和个人方式，学生根据个人掌握实验程度及个人意愿决定参与项目小组还是个人实验。在必修和选修实验环节，项目小组人员设置为每组不超过3人，并设置一个组长，统筹全组实验开展情况。实验课程开设前，实验老师单独指导每组学生自主设计实验题目，完成项目小组人员设置和分工，形成实验项目团队，让每个学生都能充分发挥个人优势及参与度，锻炼学生的团队合作能力。实验教师主要引导项目小组组员积极参与实验课程，对其需要进行的探究实验给予科学性指导。针对个人实验，主要指导其如何正确利用实验方法及实验技能、实验思维方式等等。
为更好的优化实验课程教学方法，我们利用学校现有的实验条件，如温控温室、实验田等，从课程方法上增加温室实验和新鲜感病样品，用研究型实验取代验证性实验等。同时为更好体现在农业植物病理学实验课程具有的真实性和实践性等特点，直接从农业生产当季的田间采集实物感病材料作为实验观察的样品，将经典的模式玻片标本实验观察改为辅助内容。在实验课程开设前，提前设计好实验大纲，让学生根据大纲自主选择实验题目，在实验老师指导下自主设计研究方案。这使农业植物病理学实验更加直观和具有时效性，极大提高了学生对病害的识别和鉴定能力。
二、“双选模式”研究型教学在农业植物病理学实验课程的实施成效
该项改革在西南科技大学2012-2013级两届农学专业本科学生的教学课程中进行，取得了良好的效果。学生通过“双选模式”研究型教学课程改革，深刻体会实验课程从实验室到田间地头的过程，限制性的室内实验与受环境影响的田间实验的差别。实验课程改革对学生素质提升最为突出的方面是对病害症状和病症识别及根据寄主有效鉴定病害能力等方面，促进了学生系统学习并运用植物分类学，有效的运用植物生理学等原理进行病癥的科学解释。通过“双选模式”研究型教学，学生具有自主性，能根据感兴趣的课题进行主动思考，探求解决问题的措施，可平等自由发表个人对课题问题的见解。创新运用各种新媒体使实验课程丰富而有趣，学生的动手能力及观察识别能力、表达能力、团队协作能力都有了极大提高，不再以教师讲授的知识为唯一性答案。学生对现代农业形成较为正确的认识，提高了理论认知并提升了实践操作技能，增强了专业技能和创新能力，为学生深造及就业拓宽视野，为参加农业生产和科学研究打下坚实的专业基础，促进其努力发展成为适应现代农业发展和创新性的农业科技人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 吴绍春，张立新.研究型大学的研究型教学理念与实践[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2015.
[2] 杨松茹. 构建研究型大学本科人才培养模式探索与实践[J]. 继续教育研究，2009（3）：125-126.
[3] 郭军，王桂秋，高小宁，等.农学专业“农业植物病理学”课程研究型教学模式初探[J].河北农业大学学报（农林教育版）， 2013（6）：74-76.
[4] Hmelo-Silver CE. Problem-Based Learning： What and How Do Students Learn？[J]. Educational Psychology Review， 2004（3）：235-266.
[5] Grave WSD， Jlmans DH， Vleuten CPMVD. Profiles of Effective Tutors in Problem-Based Learning： Scaffolding Student Learning[J]. Medical Education， 2000（12）：901-906.
[6] 屠萍官， 张荣庆， 王喜忠. 研究型大学实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理，2005（1）：1-4.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]培养创新型实用型农业科技人才是当代农学专业教学的重要任务。“以学生为中心”，从实验内容和实验方法等设置“双选模式”，对农业植物病理学实验课程进行研究型教学改革探索。结果表明，“双选模式”研究型教学不仅形成贴近当代农业生产，适应西南地区现代农业的发展的教学内容和方法，并且能提高学生学习主动性和创新积极性，增强学生专业操作技能，对拓宽学生深造及就业视野有重要意义。
[关键词] 研究型教学； 农业植物病理学实验；双选模式
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）02-0055-02
以“学生发展”为中心的研究型教学是一种新型的教学方式，已广泛在我国“211工程”和“985工程”实施高校中得到运用[1][2]，例如西北农林科技大学[3]，其依托专业优势研究特色，从教学模式和人才培养等方面形成差异化人才培养特色，对创新型复合人才培养具有重要价值和推动作用。研究型教学基于“问题式学习”[4][5]，由任课教师根据实际课程内容、重难点等设置“问题式开放课题”，学生自主选择开放课题，积极主动思考，实际调查研究，讨论和形成报告等。在这个过程中，教师不仅要熟知课程内容及教学重难点，还需要具备过硬的相关专业的领域知识，不断学习并获取学科前沿发展动态，同时还需要具备实际的教学与科学研究能力，这样才能有效的推动研究型教学有序开展并行之有效。
农学专业是我校省级和国家级特色建设专业，也是省级卓越农林人才教育培养计划改革试点项目专业，培养适应新时代创新型农业人才是专业培养的核心目标。作为农学专业的专业基础课和必修课程之一的农业植物病理学及其实验课程，具有理论性强和实践性强等特点，为适应现代农业的发展和培养农学本科创新性科技人才的要求，亟须改革传统的“以教为主”和“模仿性”实验的教学方式，在这种教学方式下，学生学习主动性、探索性及创新性都未得到很好调动，使其对教学内容不感兴趣，研究思维受到抑制，最终导致学生的创新实践能力缺乏。[6]针对上述问题，在教学过程中尝试采用研究型教学方式，“以学生发展为中心”，从实验内容和实验方法等方面设置“双选模式”进行改革。经过几年的实践，明显提高了学生的实践创新技能，取得了较好的成效。
一、“双选模式”研究型教学在农业植物病理学实验课程的具体运用
（一）优化组合实验课程教学内容，学生根据掌握程度实现必修实验和选修实验课程
近年来西南地区现代农业发展很快，集约化农业生产及土地栽种作物的变化形成了新的现代农业特点及相关农业生产问题，如机耕翻土替代传统的人畜力，免耕技术运用，秸秆还田等，新的农业生产特点带来土传病害更为严重，积年流行病害加重等实际问题。我们农业植物病理学实验作为必修实验课程，适应新的农业问题，提出优化组合实验教学内容。以前针对农学专业开设的农业植物病理学课程在理论教学中注重粮食作物重要的病害讲述，但近年来农业结构调整极大增加了经济作物的栽种面积，特别是西南地区呈现跨区域种植蔬菜、中药、果树等造成病害发生严重并影响农业产业的发展，为此在农业植物病理学实验课程中，我们增加了非粮作物病害与粮食作物病害的特征比较，设置为植物病害诊断，将植物病害症状观察和植物病原菌形态观察实验优化组合，在利用放大镜及目测观察植物病害症状的时候，让学生挑去微生物病症在光学显微镜下观测病原菌菌丝形态、孢子特征等，并有效绘制实验图。
如在西南地区的春季田间经常发生的小麦白粉病，其病征是粉状物和点状物，挑取白色粉状物可观测分生孢子，挑取黑色的点状物可观测闭囊壳及子囊孢子。而针对常年都可能发生的白菜软腐病，可观察软烂的病组织，还可挑取白菜软腐病其病征的菌脓观测细菌形态，还可通过革兰氏染色鉴定该病原菌。实验必修内容还必须涵盖植物病害侵染方式、侵染过程和传播方式及防治方法等实验内容。通过比较真菌、细菌、病毒等植物病原菌入侵寄主植物的方式，如伤口、气孔入侵等，深入认知不同植物病原菌的入侵方式及入侵能力特点，这将是植物病害防治方案的理论基础之一，使学生深刻理解如何有效利用不同的农业措施，采用合理的防治药剂方式、药剂剂量、药剂剂型等有效防治植物病害。
实验选修内容主要利用我校小麦研究所和水稻研究所几十年积累的育种优势，利用其试验基地种植的几十甚至上百种特有小麦及水稻品种，从育种、保种及生产试验基地，在实验内容上增设植物抗病性与病原致病性研究型实验，让学生从实验室到田间进行实际生产，获取第一手的实验操作技能和实验体会。根據学生对课程的选择，分成小麦抗病性与病原致病性研究实验和水稻抗病性与病原致病性研究型实验两个类别。学生通过学习，可了解并掌握农作物抗病性鉴定方法及植物病原菌致病力鉴定方法，小麦和水稻品种及其抗病性优势，植物病原菌致病力差异。这将有效激发学生对这些实验现象产生探究想法，使学生主动根据其对知识的渴求及掌握程度继续选修模拟主要农作物如水稻、玉米和小麦的病害发生传播方式及防治相关的实验课程。这可以形成较为完整的实验内容体系，使学生对病害认识有全局和系统性认识，让学生理解农业育种新的思路和方法，紧跟学科前沿和学科综合融合发展热点，对学生继续深造和就业有积极的引导作用。
（二）优化课程教学方法，学生自主选择以项目小组还是个人方式进行实验
我校现在实行课程网络化管理，可更为有效的管理课程开设及让学生自主选择。基于我校现行的实验教学管理系统，我们将农业植物病理学实验课程进行合理设置，将课程容量设置为16人的实验小班，可有效提升实验效率及教师的精确指导，同时根据上课学生人数设置几次相同内容的实验课程，学生自主选择上课时间。同时，为提升学生的团队协作学习能力，根据实验课程需求设置为项目小组和个人方式，学生根据个人掌握实验程度及个人意愿决定参与项目小组还是个人实验。在必修和选修实验环节，项目小组人员设置为每组不超过3人，并设置一个组长，统筹全组实验开展情况。实验课程开设前，实验老师单独指导每组学生自主设计实验题目，完成项目小组人员设置和分工，形成实验项目团队，让每个学生都能充分发挥个人优势及参与度，锻炼学生的团队合作能力。实验教师主要引导项目小组组员积极参与实验课程，对其需要进行的探究实验给予科学性指导。针对个人实验，主要指导其如何正确利用实验方法及实验技能、实验思维方式等等。
为更好的优化实验课程教学方法，我们利用学校现有的实验条件，如温控温室、实验田等，从课程方法上增加温室实验和新鲜感病样品，用研究型实验取代验证性实验等。同时为更好体现在农业植物病理学实验课程具有的真实性和实践性等特点，直接从农业生产当季的田间采集实物感病材料作为实验观察的样品，将经典的模式玻片标本实验观察改为辅助内容。在实验课程开设前，提前设计好实验大纲，让学生根据大纲自主选择实验题目，在实验老师指导下自主设计研究方案。这使农业植物病理学实验更加直观和具有时效性，极大提高了学生对病害的识别和鉴定能力。
二、“双选模式”研究型教学在农业植物病理学实验课程的实施成效
该项改革在西南科技大学2012-2013级两届农学专业本科学生的教学课程中进行，取得了良好的效果。学生通过“双选模式”研究型教学课程改革，深刻体会实验课程从实验室到田间地头的过程，限制性的室内实验与受环境影响的田间实验的差别。实验课程改革对学生素质提升最为突出的方面是对病害症状和病症识别及根据寄主有效鉴定病害能力等方面，促进了学生系统学习并运用植物分类学，有效的运用植物生理学等原理进行病癥的科学解释。通过“双选模式”研究型教学，学生具有自主性，能根据感兴趣的课题进行主动思考，探求解决问题的措施，可平等自由发表个人对课题问题的见解。创新运用各种新媒体使实验课程丰富而有趣，学生的动手能力及观察识别能力、表达能力、团队协作能力都有了极大提高，不再以教师讲授的知识为唯一性答案。学生对现代农业形成较为正确的认识，提高了理论认知并提升了实践操作技能，增强了专业技能和创新能力，为学生深造及就业拓宽视野，为参加农业生产和科学研究打下坚实的专业基础，促进其努力发展成为适应现代农业发展和创新性的农业科技人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 吴绍春，张立新.研究型大学的研究型教学理念与实践[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2015.
[2] 杨松茹. 构建研究型大学本科人才培养模式探索与实践[J]. 继续教育研究，2009（3）：125-126.
[3] 郭军，王桂秋，高小宁，等.农学专业“农业植物病理学”课程研究型教学模式初探[J].河北农业大学学报（农林教育版）， 2013（6）：74-76.
[4] Hmelo-Silver CE. Problem-Based Learning： What and How Do Students Learn？[J]. Educational Psychology Review， 2004（3）：235-266.
[5] Grave WSD， Jlmans DH， Vleuten CPMVD. Profiles of Effective Tutors in Problem-Based Learning： Scaffolding Student Learning[J]. Medical Education， 2000（12）：901-906.
[6] 屠萍官， 张荣庆， 王喜忠. 研究型大学实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理，2005（1）：1-4.
[责任编辑：钟 岚]
