生物多樣性與害蟲控制科研成果在本科教學實踐中轉(zhuǎn)化的典型案例

杜廣祖　孫躍先　張曉明　吳道慧　陳斌

[摘 要]針對高等教育中科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容、促進教學不夠的現(xiàn)象，結(jié)合學校提出的加強科研成果向教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化、以科研促進教學的要求，云南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院生物多樣性與植物病蟲害控制課程組近年來結(jié)合該院實際對這門課做了相應的教學改革，將科研成果運用到實際的本科教學中，形成了一些典型案例，也取得了一定的成效。

[關鍵詞]生物多樣性;害蟲;教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）04-0100-03

高校作為高級人才培養(yǎng)和高新技術研發(fā)的孵化地，教學和科研是高校的兩大主要工作，如何將教學和科研工作有機地結(jié)合起來，形成教學、科研雙促進的格局對于提高高校辦學水平十分重要，這也是高校二級學院和科技管理部門需要長期共同努力的方向[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)在高校的教學模式仍然是分開授課，這種授課模式顯然已經(jīng)不能滿足時代發(fā)展要求以及學生對知識的渴望。此外，在現(xiàn)在以科研為重的大環(huán)境下，大部分教師迫于生存壓力，對課程教學并沒有深層次的把握[2]?；谶@樣的情況，云南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院昆蟲系近年來在科研促進教學方面進行了很多方面的探索，特別是在將生物多樣性控制蟲害方面的科研成果轉(zhuǎn)化到本科教學實踐中有一些典型的例子，并得到了學生的一致好評。

一、科研項目簡介及取得的成果

“作物多樣性對害蟲及其天敵的生態(tài)調(diào)控（編號：2011CB100404）”項目是國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）項目，主要圍繞云南省大部分地區(qū)存在的多樣化種植模式展開研究，采用目測、掃網(wǎng)、陷捕、馬氏網(wǎng)等方法調(diào)查玉米甘蔗間作、玉米馬鈴薯間作等多樣性種植模式下間作田與單作田中節(jié)肢動物群落與天敵種類及數(shù)量間的差異，并從化學生態(tài)學的角度，通過對玉米、甘蔗等單作植株，玉米甘蔗間作植株上的揮發(fā)性化合物的提取以及不同濃度的單樣揮發(fā)性化合物對亞洲玉米螟成蟲的觸角電位生理反應，解釋作物多樣性種植對害蟲及其天敵種類及數(shù)量的生態(tài)調(diào)控機理。

（一）主要理論成果

其一，與云南省德宏州隴川縣植保植檢站一起完成了甘蔗間作玉米對甘蔗根際微生物代謝功能多樣性的影響，研究論文發(fā)表在《中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報》期刊上。

其二，作物多樣性種植可以降低害蟲對主栽作物的危害，并能增加害蟲主要天敵的數(shù)量。一系列研究論文分別發(fā)表在《植物保護學報》《云南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版）》《中國植保導刊》《昆蟲學報》《應用昆蟲學報》等專業(yè)期刊上。

其三，組建了昆蟲化學生態(tài)學研究室，一系列的研究成果分別發(fā)表在European Journal of Entomology和《植物保護》《應用昆蟲學報》《西南農(nóng)業(yè)學報》等專業(yè)期刊上。

其四，建立了昆蟲病原真菌研究室，并保存了許多對農(nóng)業(yè)害蟲致病效果較好的病原真菌菌株。一系列的研究論文分別發(fā)表在《中國森林病蟲》《云南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版）》《生物安全學報》《云南大學學報（自然科學版）》《中國馬鈴薯》等專業(yè)期刊上。

（二）主要應用成果

經(jīng)過多年的研究，云南農(nóng)業(yè)大學科研團隊在利用作物多樣性控制害蟲方面取得了明顯的進展。一是明確了作物品種多樣性在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中是調(diào)控蟲害的基本要素。二是明確了作物品種多樣性調(diào)控害蟲的效應和作用。三是建立了作物品種多樣性時空優(yōu)化配置調(diào)控害蟲的應用模式和技術規(guī)程，并在生產(chǎn)上大面積推廣應用。比如近幾年來，云南省很多地州縣市通過增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中作物的遺傳多樣性、物種多樣性（中性昆蟲、天敵昆蟲、有益微生物和植物種類、寄主—害蟲—天敵等食物網(wǎng)關系）、果園種植覆蓋作物（如葡萄園留有一種雜草Sorghum halepense（L.） Per作為替代寄主庫可增強植綏螨對魏始葉螨的控制）等有效地控制植物害蟲[3-5]。

二、科研成果在本科教學（含課堂教學或?qū)嵺`教學）中的應用情況

（一）在本科課堂教學中的應用

1.將科研成果以教學案例的方式融入課堂教學中，不斷增加和優(yōu)化課程教學的內(nèi)容

隨著農(nóng)藥的大量使用，以及人類對自然資源的不斷開發(fā)和利用，生物滅絕的速度越來越快。對于農(nóng)業(yè)發(fā)展來說，農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)導致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性銳減，害蟲猖獗，嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何保護生物多樣性并利用生物多樣性控制蟲害，是未來農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向。為了讓本院本科生對生物多樣性在害蟲防治中的應用方面有所了解，植物保護學院開設了生物多樣性與植物病蟲害控制這門課程，多位專業(yè)教師采用課堂互動的方式將生物多樣性控制害蟲方面的最新科研成果傳授給學生。教師在課堂中講解農(nóng)業(yè)生物多樣性控制作物害蟲的效應時結(jié)合自身的科研優(yōu)勢，以甘蔗間作玉米防治亞洲玉米螟為例，生動形象地向?qū)W生解說在實際生產(chǎn)實踐中如何運用自身所學到的理論知識解決實際生產(chǎn)問題并獲得成功。在《作物多樣性控制害蟲的化學基礎》這一章節(jié)，任課教師講解了本院昆蟲化學生態(tài)學研究室如何利用吸附法收集玉米植株或玉米穗部的揮發(fā)性化學物，并利用氣相色譜與觸角電位檢測聯(lián)用測定不同植物揮發(fā)物組分對亞洲玉米螟觸角電位活性等具體的實例。在理論授課中穿插科研成果研究的實際例子講解這樣的方式，不僅提高了學生對該門課程的興趣，而且調(diào)動了學生學習的積極性。

2.及時地將科研成果轉(zhuǎn)化為本科教學內(nèi)容并建設了教材

近年來，植物保護學院昆蟲系先后有9名教師參加了規(guī)劃教材的編寫工作，他們大都擁有較高的科研水平，也擁有很多科技獎勵成果。通過把自身的科研成果轉(zhuǎn)化為教材內(nèi)容，不僅可以提高教材的編寫質(zhì)量，而且還能促進知識的傳播和利用。李正躍教授主編的“農(nóng)業(yè)生物多樣性持續(xù)控制病蟲害的原理和方法”叢書之一的《農(nóng)業(yè)生物多樣性與害蟲綜合治理》，以及朱有勇院士主編的《農(nóng)業(yè)生物多樣性與作物病蟲害控制》，被列入普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材和云南省普通高等學?！笆濉币?guī)劃教材（后者還是學院植保專業(yè)生物多樣性與植物病蟲害控制課程教材）。任課教師在給本科生講課時不僅能夠清晰地講解教材、教學大綱要求的內(nèi)容，而且能夠?qū)⒖蒲兄械脑S多成果運用到教學工作中，使教學內(nèi)容更加豐富多彩，讓許多科研成果直接服務于本科教學。

（二）在本科實踐教學中的應用

1.將科研成果引入實驗課程教學

實驗課程教學是學校教學活動中的重要組成部分，學生通過實驗課程可以將所學習的理論知識進一步加以理解與掌握，這是培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。昆蟲病原體實驗室存放著1000盒左右的昆蟲標本，涵蓋了鱗翅目、鞘翅目、膜翅目、同翅目等昆蟲標本;100多株昆蟲病原真菌菌株和豐富的田間感染蟲體照片等珍貴資源，為本科實驗課程教學提供了大量的寶貴的標本資源，使學生能夠更加直觀、生動、形象地學習吸收所學理論知識。

2.將科研成果引入科研創(chuàng)新項目

在本院教師積累的大量科研成果的帶動下，不斷地吸收大學生參加科學研究，有助于培養(yǎng)大學生的科研創(chuàng)新能力。比如本院昆蟲系依托云南省農(nóng)業(yè)生物多樣性利用與保護重點實驗室（省部共建國家重點實驗室培育基地）的科研平臺，每年組織專家評委對本院本科生申報的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目進行評選，采用項目資助的形式給予10項本科生創(chuàng)新項目資助。同時，通過創(chuàng)新項目的申報、實施、中期、結(jié)題，不僅使本科生熟悉科研的基本程序，而且還鍛煉了本科生的科研能力。

3.將科研成果引入本科畢業(yè)論文

畢業(yè)論文寫作是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能，理論聯(lián)系實際，獨立分析與解決本專業(yè)實際問題的能力的重要活動，是整個本科教學中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。導師在畢業(yè)論文選題中發(fā)揮著很重要的作用，我們昆蟲系結(jié)合自身的科研工作，在甘蔗玉米間作對亞洲玉米螟的防治、玉米馬鈴薯間作對馬鈴薯塊莖蛾的防治等方面進行選題，查閱文獻，學習實驗室已經(jīng)形成的研究方法，充分調(diào)動本科生在研究方法和思路上的創(chuàng)新積極性，鼓勵他們在導師的指導下開展實驗工作。導師在指導的過程中可以結(jié)合自己的科研經(jīng)歷，將經(jīng)驗傳授給本科生，并鼓勵學生在大田實驗的過程中主動地發(fā)現(xiàn)并思考解決科研問題的方法。比如近年來在實驗室項目經(jīng)費的資助下選派本科實習生到隴川縣、元江縣、彌渡縣、騰沖縣、保山市等地開展間作對田間節(jié)肢動物群落及其天敵影響的調(diào)查，本科生在實習后的反饋意見中對這樣的畢業(yè)實習方式均給予了肯定;此外，就業(yè)后的本科生也反映畢業(yè)實習對他們的工作有很大的幫助。可見，將科研成果引入畢業(yè)論文對于培養(yǎng)學生初步的科學研究能力，提高其綜合運用所學理論知識分析、解決問題能力有著重要意義。

4.將科研成果引入課程實習

課程實習是實踐教學工作的重要環(huán)節(jié)，在提高學生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力等方面均起著重要作用[6-7]。依托農(nóng)業(yè)生物多樣性應用技術工程研究中心、云南省農(nóng)業(yè)生物多樣性利用與保護重點實驗室等多個科研平臺，本院成功地將生物多樣性控制害蟲的科研成果引入課程實習當中。例如在每年的第三小學期帶領專業(yè)課程實習的本科生深入到田間地頭，親眼看見多樣性種植模式在生產(chǎn)實踐中的應用，讓學生切實體會到所學知識的實用價值。

三、我院科研成果在教學應用中取得的成效和經(jīng)驗

我院近年在將科研成果引入本科教學實踐方面取得了一定的成效，并積累了一些經(jīng)驗。

（一）加深了學生對課程所學理論知識的理解，使其學習能力和思考能力得到提高

學生對這種將科研成果引入本科教學的授課方式均表示喜歡和贊同。他們認為這樣的授課方式與傳統(tǒng)的滿堂灌、填鴨式教學[8]相比，具有內(nèi)容豐富、實用性強等特點，更易引起大家的學習興趣。學生在網(wǎng)上評教的分數(shù)也有明顯提高。

（二）促進了教師教學水平和教學效果的不斷提高

教師將自身的研究成果引入本科教學，不僅充實了本科教學內(nèi)容，而且還可以給本科生傳授一些科研上的心得和體會，使學生在掌握基本理論知識的同時，能夠迅速地將其運用到科研工作中。近年來，我院本科生畢業(yè)論文的研究水平呈現(xiàn)逐年提升的趨勢，校級、院級優(yōu)秀畢業(yè)論文的質(zhì)量也在不斷地提高。

（三）激發(fā)了學生的求知欲，促進了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

教師將自身的科研成果引入本科教學中能夠使學生自主學習的能力得到提升。學生能夠主動地根據(jù)自己的興趣愛好選擇相應的課題組進行科研活動。因此，自2011年以來，大一、大二等低年級本科生主動申請進入任課教師課題組參與科研活動的人數(shù)逐年增加，他們的科研能力及創(chuàng)新能力也得到了很大的提升。

四、結(jié)論與展望

隨著科技的不斷發(fā)展，知識更新的頻率變得越來越快，因此，我們應當進一步地改變傳統(tǒng)本科教學方式，勇于創(chuàng)新，敢于嘗試，通過新的授課方式、多樣化的互動模式將科研成果融入本科生教學中，有效地利用科研成果服務于教學、服務于學校、服務于人才培養(yǎng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才[9]。

（一）進一步加強將科研成果引入本科實踐教學的力度

教師可以將自身的研究成果或當前國際上的學術熱點轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，這樣有助于實現(xiàn)科研與教學的結(jié)合，將最新的知識傳遞給學生，讓學生從理性到感性全面認識本學科的最新動態(tài)、最新成果，并得到最新技術的訓練，進而提高學生認識問題和分析問題的水平，為社會培養(yǎng)實踐能力強的創(chuàng)新型人才[10]。

（二）繼續(xù)推進重點實驗室、開放實驗室等實驗場所全面對學生開放，為學生參加科學研究和科技創(chuàng)新提供良好的平臺

比如從大學一年級下學期開始，有科研任務的教師可以根據(jù)科研項目的要求，讓學生自己選擇感興趣的研究方向，在老師的指導下開展科學探索。通過有效引導學生參與科研項目，提高學生的動手操作能力，培養(yǎng)其科研素質(zhì)和科研能力[11]。

（三）鼓勵學生多參加學院及學校舉辦的學術講座，拓寬視野和科研思路

今后將加強與校內(nèi)外專家的聯(lián)系，加大邀請校內(nèi)、校外和國外知名專家到學校開講座的力度，讓學生通過聆聽科研“大牛”們的講座，能夠在拓展自身知識面的同時，了解到該領域的最新研究動態(tài)，并從中學習到一些從事科研活動所具備的基本素質(zhì)和能力。有些科研工作者分享的科研經(jīng)驗可以讓學生在日后從事科研的道路上少走彎路。

總而言之，應當進一步地加大科研成果在本科教學實踐中的轉(zhuǎn)化力度，充分利用科研成果來推動對理論知識的更新以及充分利用科研平臺的人力、物力資源來開展多方面、多層次的教學實踐活動[12]。此外，應加強科技處和教學管理部門的進一步協(xié)同配合和交流，出臺相關的績效政策鼓勵教師重視科研與教學的有機結(jié)合，營造科研促進教學的良好的工作環(huán)境和氛圍，保障本院科研與教學工作的有機結(jié)合和健康發(fā)展，為社會輸送優(yōu)秀的畢業(yè)生。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 趙醒樹，李海燕，趙鎮(zhèn).抓住教學科研關鍵環(huán)節(jié)提高本科教學質(zhì)量的研究[J].韶關學院學報，2008（12）：121-124.

[2] 樊祥宇，何穎，謝建平.以分枝桿菌噬菌體為例探索生命科學研究型教學[J].遺傳，2014（8）：842-846.

[3] 李正躍.生物多樣性在害蟲綜合防治中的機制及地位[J].西南農(nóng)業(yè)學報，1997（4）：115-123.

[4] 李正躍，M.A.阿爾蒂爾瑞，朱有勇.生物多樣性與害蟲綜合治理[M].北京：科學出版社，2009.

[5] 張紅葉，陳斌，李正躍，等.甘蔗玉米間作對甘蔗綿蚜及瓢蟲種群的影響作用[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2011（1）：124-127.

[6] 閻克玉，李興波.加強畢業(yè)論文教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生科研能力[J].鄭州輕工業(yè)學院學報（社會科學版），2000（4）：64-66.

[7] 張莉，陳乃富.科研成果轉(zhuǎn)化為教學資源的嘗試[J].中國科技成果，2012（12）：27-28.

[8] 祁紅巖，徐杰.科研成果有效轉(zhuǎn)化為教學資源的研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2016（4）：66-67.

[9] 李飛.教學型大學科研成果轉(zhuǎn)化為教學資源的影響因素分析[J].通化師范學院學報，2007（9）：69-70.

[10] 季祥，趙秀娟，趙宏宇，等.科研成果轉(zhuǎn)化為本科教學內(nèi)容的探討[J].科技資訊，2011（7）：167-168.

[11] 祁文靜，吳狄，饒燦.論高校本科實驗教學與學術前沿的有效對接[J].廣東化工，2015（13）：285+287.

[12] 孫秀云，王連軍，李健生，等.優(yōu)質(zhì)科研平臺和成果轉(zhuǎn)化為本科教學資源的探究[J].大學教育，2016（5）：13-14.

[責任編輯：龐丹丹]