新農科背景下森林昆蟲學實踐教學改革初探※

●胡 平 楊振德（廣西大學林學院 廣西 南寧 530004）

新時代對高等農林教育提出了前所未有的重要使命，涉農高校是強農興農的“國之重器”，建設新農科是振興高等農林教育的重大戰(zhàn)略[1]。2019年，新農科建設已奏響了“安吉共識”“北大倉行動”及“北京指南”三部曲，提出了新農科的發(fā)展理念、改革舉措及路徑[2]。為對接鄉(xiāng)村一二三產業(yè)融合發(fā)展的新要求，必須加快新農科教育，培育卓越農林新才的步伐。尤其是著力提升學生綜合實踐能力，培養(yǎng)一批多學科背景、高素質的復合應用型農林人才[1]。在具體的卓越農林人才培養(yǎng)實踐中，教師要走下講臺，師生要走出教室、走進山水林田湖草；教師要基于農林實踐問題、產業(yè)案例，創(chuàng)新教學方法，補齊農林教育實踐短板。

森林昆蟲學是全國農林院校林學專業(yè)重要的專業(yè)核心課，是研究森林昆蟲的形態(tài)特征、危害特點、生活習性、種群動態(tài)及其與生態(tài)環(huán)境的關系，保護森林健康、維護生態(tài)平衡和促進林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一門學科[3]，是一門需要多門基礎課程支撐和實踐性很強的專業(yè)課，對培養(yǎng)學生運用專業(yè)課知識解決生產中實際問題的能力具有重要作用。近年來，我國森林害蟲的發(fā)生呈上升趨勢，尤其是松材線蟲病、美國白蛾、紅脂大小蠹、光肩星天牛、松毛蟲等本地及外來入侵的森林害蟲數(shù)量上升明顯，松材線蟲病已經對全國近9億畝松樹林造成了嚴重威脅，森林害蟲已成為制約林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一[4-5]。在此背景下，培養(yǎng)“能力型”森林保護專業(yè)人才就顯得尤為重要[6-8]。

實踐教學是理論聯(lián)系實際的重要途徑，對培養(yǎng)學生運用專業(yè)知識解決生產實際問題具有重要作用。森林害蟲防治能力的培養(yǎng)，除了在課堂上學習基礎理論知識外，還須通過實驗和實踐教學進行大量實踐操練[9-10]，才能讓學生牢固掌握蟲害的種類及發(fā)生特點、防治要點、監(jiān)測預警體系的建立及預防措施等專業(yè)技能。本文以森林昆蟲學課程實踐教學為例，提出適應新農科建設人才培養(yǎng)要求的森林昆蟲學課程實踐教學改革新措施與新思路。

1 森林昆蟲學實踐教學中的主要問題

1.1 實踐教學與林間現(xiàn)實的森林蟲害防控實踐相脫節(jié)

林區(qū)森林害蟲的發(fā)生具有時間和地點的不確定性，而森林昆蟲實踐教學由于受專業(yè)培養(yǎng)計劃的限制，在授課時間安排上是固定的，不能根據林業(yè)基層生產實踐中害蟲防控的現(xiàn)實需求調整教學時間安排，致使實踐課程教學與林間現(xiàn)實的森林蟲害防控實踐相脫節(jié)。特別是2020版培養(yǎng)計劃調整后，森林昆蟲學由春季學期調整到秋季學期授課，課程實踐教學環(huán)節(jié)更是延到冬季進行，實踐教學時間與林間害蟲發(fā)生、發(fā)展、暴發(fā)成災的時間嚴重分離，難以找到合適的森林蟲害防控實踐的現(xiàn)實場景，只能開展一些虛擬現(xiàn)實的森林蟲害防控實踐演練，導致學生對森林蟲害防控流程和實際操作仍然停留在較膚淺的認知水平。

1.2 森林蟲害的地域性、季節(jié)性與不可預知性使實踐操練難以實現(xiàn)

由于我國地域遼闊，南北的環(huán)境條件、季節(jié)差異大，植被種類、類型差異巨大，這導致了我國森林昆蟲南北類群、生活史、發(fā)生特點等差異巨大；而目前常見的森林昆蟲學的教學現(xiàn)狀是學生通過理論、實驗及野外實踐教學，對本省區(qū)和地域的昆蟲較了解，但對北（南）方的重大害蟲僅有大概的了解，沒有系統(tǒng)學習和見識過北（南）方重大害蟲種類的生活史、發(fā)生、危害及防治流程，學生的視野及知識面不夠寬闊，若跨地域工作，適應性較差。同時，隨著經濟大力發(fā)展，進出口貿易帶來的外來入侵生物的風險加大，增加了重大害蟲防控的不確定性，例如松材線蟲病。地域、全球貿易及害蟲的種類多樣等因素，決定了達到全國視野上的實踐操練難以實現(xiàn)。此外，目前全國的就業(yè)的人口流動巨大，在畢業(yè)跨區(qū)域工作是未來的趨勢，畢業(yè)生能掌握南北森林害蟲的情況，更容易上手和掌握昆蟲情況，這將凸顯其專業(yè)能力，所以森林昆蟲的教學亟需突破南北大地域和季節(jié)的限制。

1.3 實踐教學技術落后

此外，在實踐教學經常是根據制作的生活史標本進行害蟲特征及危害狀的講授，可視化的技術運用非常有限。線上教學、虛擬仿真教學以及在蟲害監(jiān)測、防治過程中，新技術手段如無人機、遙感等可視化教學尤為重要，而在傳統(tǒng)教學中新技術新手段的使用較為欠缺。

1.4 學生實踐能力考核評價體系不完善

考核方式單一，成績所占比重過大，學生以死記硬背形成的臨時記憶通過了課程考試，但講授的內容并未內化成自己的知識。單一的評價方式不能全面體現(xiàn)學生對本課程的綜合能力。

2 森林昆蟲學實踐教學改革措施

2.1 調整專業(yè)培養(yǎng)計劃，強化實踐教學環(huán)節(jié)，突破“小地域”限制

為了適應新農科人才培養(yǎng)的要求，廣西大學林學專業(yè)主動調整專業(yè)培養(yǎng)計劃，強化實踐教學環(huán)節(jié)。一方面應將森林昆蟲學課程授課時間由秋季學期調整至春季學期，讓課程實踐教學環(huán)節(jié)在時間安排上與林間森林蟲害發(fā)生的時間相重合。另一方面，加強與學校周邊多個林場及森防站合作，構建學校—林場—森防站“森林害蟲信息共享與測報聯(lián)盟”，準確預測害蟲的發(fā)生期，學校根據害蟲發(fā)生期調整實踐教學時間計劃，以突破森林昆蟲學教學的“小地域”限制，實現(xiàn)實踐教學的無縫銜接。具體來說，實踐教學以認知-調查-分析-研究為一體的專業(yè)教學實習模式，聯(lián)合臨近的廣西國有高峰林場、七坡林場和東門林場，針對幾區(qū)林業(yè)發(fā)展中桉樹及油茶的主要害蟲，根據其發(fā)生期調整實踐教學時間，將實踐教學與實地抽樣、調查、預測、防控、記錄等結合起來，鍛煉學生們的動手實踐能力，實實在在突破森林昆蟲學教學的“小地域”限制。此外，在實踐中記錄害蟲的形態(tài)特征、危害狀、發(fā)生特點、生活史、防治效果，積累圖片、標本、視頻資料，用于開發(fā)害蟲防控的虛擬仿真實踐教學素材。

在校內，圍繞某些主題，如“領養(yǎng)的某害蟲的一生”“蝴蝶訂單”等，從開放式的實驗教學、課后的實踐項目、大學生的創(chuàng)新實踐項目和畢業(yè)論文設計入手，提升實踐教學在學生課堂和課后所占比例。開放式的實驗教學中增加綜合性、設計性實驗，設計多元化的教學實踐環(huán)節(jié)，使具有創(chuàng)新思維的綜合性、設計性實驗教學所占比例不斷提高；同時與大學生創(chuàng)新實踐項目相結合，整合實驗內容和實驗資源，創(chuàng)造學生進行創(chuàng)新性實驗的時間和條件，制定相應的開放式實驗教學管理機制，增加開放式實驗教學管理的經費投入，從而強化對學生實踐、自主和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過親身感受課程與相關職業(yè)的關系，最終調動學生的積極性、求知欲，鍛煉學生的專業(yè)素養(yǎng)。

2.2 南北一體化，克服實踐教學的地域性和季節(jié)性

針對南北差異與就業(yè)的流動性，開發(fā)制作北方重大害蟲的虛擬仿真系統(tǒng)，突破森林昆蟲學教學的“大地域”限制。根據我國本地害蟲以及外來入侵害蟲的發(fā)生特點，以全國乃至全球的視野掌控害蟲的特征、危害發(fā)生情況、風險及發(fā)展情況。以廣西大學為例，與北方農林院校及一線職能部門合作，共同收集、記錄北方重大害蟲的圖片、標本、視頻資料，依托廣西大學林學院數(shù)字仿真平臺，開發(fā)北方害蟲的特征、危害狀、發(fā)生特點、生活史、防治、全球動態(tài)等虛擬仿真教學資料，讓同學們切身感受到北方害蟲的生活史、防治等各個環(huán)節(jié)，進一步深入理解南北方氣候、樹種、森林昆蟲類型、發(fā)生及生活史的差異，補短板，闊視野，強能力，實現(xiàn)森林昆蟲學教學的南北一體化，對今后工作開展奠定基礎。

2.3 開發(fā)實踐教學可視化線上教學

隨著5G網絡、無人機和AI技術的發(fā)展，開發(fā)森林昆蟲學的實驗及部分實踐課程采用線上教學成為可能。針對本區(qū)域重大森林害蟲、全國范圍內重大森林害蟲，如馬尾松毛蟲、松墨天牛等，開發(fā)其生物學特征、危害狀、發(fā)生特點、生活史、監(jiān)測預警和防治方法，特別是監(jiān)測預警和防治方法上的可視化線上教學，其效果較虛擬仿真系統(tǒng)更逼真，更直接，效果更好。

2.4 改革考核方式

森林昆蟲學課程的目標不僅在于學習理論知識，更重要的是培養(yǎng)學生的專業(yè)綜合能力。改革考核方式，采用多元化、多角度的考核形式，是實現(xiàn)實踐教學能力培養(yǎng)、動手實踐和解決問題的保障。在對學生成績評定中，根據學生的實驗和實習的態(tài)度、動手參與度、操作技能的掌握程度、實驗報告結果的準確度以及在實驗和實習過程中表現(xiàn)出來的能力等，對學生進行全面考核。實踐課程占本課程總成績的50%，其中實驗課占20%，課程實習占30%，調動了學生參與實習、積極驗證理論知識的熱情。通過參與開放性實驗課和課程實習，不僅可以強化學生的專業(yè)知識技能，也使學生職業(yè)思想道德、團隊協(xié)作、專業(yè)創(chuàng)新能力得到明顯提高。

3 總結

森林昆蟲學是林學專業(yè)重要的專業(yè)核心課[10]， 其實踐課是理論聯(lián)系實際的主要方式。在新農科背景下，面對入侵害蟲防控形勢越來越嚴峻的局面，對學生運用專業(yè)知識解決生產中實際問題的要求越來越高，所以應強化實踐教學，同時運用新技術手段突破南北地域差異，滿足線上教學的需求?？傊趾οx的危害不斷變化，科學技術不斷發(fā)展，學生的需求也與時俱進，森林昆蟲學的實踐教學也應緊緊圍繞行業(yè)需求和緊跟科技前沿。