蘇 杰,王少山,蔡志平,陳 靜
(石河子大學 農學院,新疆 石河子 832000)
《農業昆蟲學》(Agricultural Entomology)(以下簡稱農業昆蟲學)課程主要教授農業系統發生害蟲種類、發生情況及防治措施,該課程是本科植物保護專業的重要主干課程之一,通常具有較強的地方特色、實踐性和應用性。該課程重點鍛煉學生綜合運用所學專業知識識別辨認害蟲,針對當地農業生產特點,從多方面綜合理解和解決實際生產問題的能力[1~3]。通常通過課堂教學、試驗教學和實習教學三個方面進行農業昆蟲學課程的教學,三個方面的教學內容都應集合當地實際生產和農業生產現狀進行地域性和實踐性改革[4,5]。
新疆維吾爾自治區位于我國西北,地處亞歐大陸,屬于溫帶大陸氣候,具有多種多樣的生態環境,復雜的地理特色適合多種農作物和農業種植模式。新疆是中國面積最大的省級行政區,其耕地面積和人均占有耕地均較高,在我國農業生產和糧食安全中具有重要的戰略地位。新疆特殊復雜的農業生產環境造就了與他地不同的農業害蟲發生情況,為了維護新疆農業生產的安全,對新疆農業昆蟲的識別、掌握新疆農業害蟲的發生規律以及綜合防治是本地區農業專業技術人才培養不可或缺的重要技能[5]。目前國內外糧食供求關系變化,新疆地區的農業生產任務更加重要。習近平總書記強調“確保國家糧食安全,把中國人的飯碗牢牢端在自己手中”。因此,為新疆地區培養應用型專業植物保護人才,將專業人才留在新疆、用于新疆是確保新疆地區糧食安全生產的重要任務[5]。因此,如何提高學生的專業水平,提高學生在生產實踐中解決問題的能力,提升學生對新疆特色農業害蟲的了解程度成為《農業昆蟲學》教學的重要目標。
目前本科農業昆蟲學課程內容通常按照經典教材教學,但實際新疆地區的作物種植情況和害蟲發生情況往往不同于經典教材[6,7]。農業昆蟲學作為應用型課程應時時跟進當地最新的農業發展情況,一成不變的教學內容就會造成學生學習的知識和生產實際應用脫節,不利于植物保護人才應用性培養[6,7]。因此,農業昆蟲學的改革應結合新疆本地農業現狀和害蟲發生情況,周期性更新和改進教學內容,結合當地科研和農資發展趨勢,使學生可以學習到本地特色的、與時俱進的應用型知識。
農業昆蟲學通常選用仵均祥編寫的《農業昆蟲學(北方本)》(普通高等教育農業部十三五規劃教材)作為教材,教材中囊括了緒論、害蟲種群動態與蟲害形成機制、害蟲防治原理和方法、地下害蟲、小麥害蟲、水稻害蟲、雜糧害蟲、種子與儲糧害蟲、棉花害蟲、油料作物害蟲、甜菜-煙-麻害蟲、蔬菜害蟲、仁果類害蟲、核果和漿果類害蟲、柑橘害蟲、干果類害蟲。該教材中一些內容不符合新疆地區實際農業生產要求,如柑橘害蟲中的柑橘介殼蟲和柑橘害螨、干果類害蟲中的柿舉肢蛾和柿長綿粉蚧、高粱蚜等不適用于新疆地區植物保護專業學生的教學。除了緒論、害蟲種群動態與蟲害形成機制、害蟲防治原理和方法以外,結合新疆現有作物和害蟲發生情況主要教學內容為:水稻害蟲新疆地區發生的主要包括稻薊馬、稻縱卷葉螟、稻飛虱等;小麥害蟲新疆地區發生的主要包括小麥皮薊馬、麥二叉蚜、麥長管蚜、小麥負泥蟲,小麥黑森癭蚊等;玉米害蟲新疆地區發生的主要包括玉米螟、玉米三點斑葉蟬、葉螨類、雙斑長跗螢葉甲等;棉花害蟲新疆地區發生的主要包括棉蚜、棉鈴蟲、棉葉螨、盲蝽類等;果樹害蟲新疆地區發生的主要包括蘋果蠹蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、香梨優斑螟、香梨莖蜂、杏仁蜂、蘋果小吉丁蟲、蘋果透翅蛾、葡萄透翅蛾、蚜蟲類、果螨類、木虱類、葉蟬類;蝗蟲類新疆地區發生的主要包括西伯利亞蝗、亞洲飛蝗、東亞飛蝗等;蔬菜害蟲新疆地區發生的主要包括西花薊馬、煙薊馬、斜紋夜蛾、小菜蛾、煙粉虱、白粉虱、蚜蟲類、葉螨類、馬鈴薯甲蟲、葉蟬、地老虎類、潛葉蠅類等。
為響應國家對大學生思想政治工作貫穿本科教育教學全過程的號召,農業昆蟲學在教學內容中融入對應思政內容。多樣化地加入思政內容不僅可以提高學生的愛國情懷、提高專業認同感,在課堂中也可以起到集中學生注意力的效果。例如,在講授新疆蝗蟲的時候可以講解新疆本地2000年發生的蝗災,在新疆本地全民動員參戰的同時,全國統籌調運了數十萬只鴨子參加滅蝗,3個月之內就完成了草原蝗蟲的治理工作;對比2020年非洲多國發生的蝗災引起世界糧食動蕩,可以凸顯我國社會主義制度的優越性。同時,讓學生了解目前國家反復強調糧食安全是國家安全的重要基礎,同學們要努力學習專業知識,充分利用本科階段學習的農業昆蟲學知識保護國家和人民“手中的飯碗”,提高學生的專業認可度和自豪感。
新疆目前主要作物包括經濟作物棉花、番茄、油料等,糧食作物小麥、玉米、水稻等,園藝作物各類蔬菜、瓜類、特色林果等,針對新疆主要特色作物選擇本地農業害蟲相關特色教材及參考書,包括《新疆農業螨類》《棉花盲椿象及其防治》《新疆棉花病蟲害及其防治》《棉花病蟲草害調查診斷與決策支持系統》《新疆特色林果主要有害生物防治手冊》和《新疆林木害蟲野外識別手冊》等。
另外,加強與新疆本地植保公司(殺蟲劑相關)和研究機構的聯系,通過邀請相關人員來學校和學生面對面交流,使學生第一時間了解目前新疆植保面臨害蟲防治的問題和推廣應用的各類殺蟲劑種類使用方法及效果。通過宣傳介紹胡瓜新小綏螨、加州新小綏螨、蚜繭蜂和瓢蟲等天敵產品使用情況,使學生明白人工釋放天敵防治害蟲通常要求在害蟲發生早期開展,借此達到高防治率、長防效期的目的。
傳統農業昆蟲學課程理論教學通常采用講授的方式進行,學生課堂興趣低、效果差,特別是不同作物上發生的特定害蟲種類的識別和防治部分學生很難吸收掌握、容易將不同種類害蟲混為一談[8,9]。而傳統農業昆蟲試驗課主要通過室內標本觀察對不同種類的害蟲進行識別,內容較為枯燥容易造成學生學習興趣降低、匆匆應付不求甚解,同時單純的室內標本辨認離實際農業生產仍有較大差距,提高學生掌握知識的應用性有限[6,7]。因此,需通過教學改革引入如翻轉課堂、交互式教學、項目教學法等新式教學手段提升學生學習興趣、提高課堂學習效率,特色化試驗課堂讓學生真正的走到田間、走入生產以更好地消化知識提高應用能力[8~10]。
翻轉課堂(Flipped Classroom)是一種有效的教學方法,通過提前為學生制定目標,重新調整課堂內外時間,調動學生課下學習的能動作用,把學習的方法和自主權轉移給學生,以此達到提高學生課后自主學習、提升學生課堂聽課高效集中的目的。農業昆蟲學除了緒論、害蟲種群動態與蟲害形成機制、害蟲防治原理和方法三部分內容以理論知識為主,其余內容主要為各類作物害蟲的識別、發生規律、防治對策均可采用翻轉課堂的方法。通過提前布置課下研究內容,由學生自行分組整理,課堂上學生展示、評比的方法,使學生自主利用教材、相關書籍、資料和網絡資源系統性地了解相關知識和生產實際的最新進展,教師在課堂上僅需簡單串講并強調關鍵知識點即可達到較好的教學效果。翻轉課堂同樣可以應用于試驗課的害蟲識別過程,由學生整理主題害蟲的識別特征并向其他學生報告,一樣可以達到提升講授學生的自主學習能力,學生討論組對知識整合合作的目的。
由于新疆實際生產中化學防治往往是超前且過量的,學生外出觀察和采集農業昆蟲經常會遇到“無蟲可看、無蟲可抓”的問題,因此,實驗田的建立對于本科農業昆蟲課程教學同樣非常重要。農業昆蟲學課程實驗田的建立需要根據本地區的自然條件和實際生產種植對應的、常見的作物,配合理論和試驗教學中講授的主要知識點,指導學生于不同種類作物、不同植物生長時期開展農業昆蟲的調查和防治。例如,在新疆石河子地區棉花作為種植面積最大的作物,應保留每個班至少半畝的棉花實驗田。可在棉花苗期開展如螻蛄、地老虎、蟋蟀、煙薊馬的調查和防治,蕾期可以學習觀察棉蚜、棉葉螨、棉盲蝽、花薊馬等害蟲的發生情況,鈴期可以調查如棉鈴蟲等害蟲。學生通過棉花全生長周期的調查可以進一步掌握所學知識、加深印象,理解主要害蟲的生活習性和對應調查方法,同時可以大幅提升對知識的應用能力,進一步減少課堂教學和實際生產應用的差距。
由于農業生產不斷轉型、種植模式持續變化,農業害蟲的發生規律改變和種群演替也常常存在,作為應用型課程,農業昆蟲學的試驗和實踐課同樣需要緊跟最新的農業生產[11]。農業昆蟲實踐課程可以邀請本校昆蟲科研課題組、農墾科學院植物保護研究所和新疆農業科學院報告相關領域害蟲發生和防治研究最新進展,保證實踐教學對前沿知識的跟進。
試驗教學大綱應根據新疆農業發展特點和農業昆蟲發生變化不斷調整與改進。傳統的農業昆蟲學試驗以觀察性驗證試驗為主,主要內容為在實驗室內學習識別害蟲的形態特征,但實驗室內固定標本有限,無法較為全面的了解近年新疆農業生產上害蟲的主要種類,同時也很難掌握不同種害蟲在田間的實際發生特點,學習內容與實際生產仍有一定的割裂性。石河子大學農學院植物保護系昆蟲教研室結合目前新疆地區農業的地域特點、種植模式、作物種類,針對新疆重要作物的害蟲演替變化,不斷的修訂改進農業昆蟲學試驗教學大綱,使課程試驗教學大綱緊跟新疆農業生產,保證試驗教學的高應用性。
經過2018年對農業昆蟲學課程的教學改革,學生的綜合成績有明顯的提高,其中不及格學生比率明顯減少,獲得中等及以上(>70分)成績的學生比例明顯上升(圖1),因此,可以說明教學改革的效果顯著。2018~2020年共105名學生的評教結果顯示98.10%的學生認為課程內容設置合理,教學效果好。

圖1 學生成績
通過對農業昆蟲學課程新疆特色教學的改革與實踐,不僅讓學生深入地理解了教材基礎知識,還讓農學專業學生更加了解新疆地區農業害蟲的發生發展情況及新疆特色作物的害蟲與防治。幫助學生減少了理論知識與實際生產的差距,提高了植物保護專業學生的生產應用能力,為新疆區域農業及植物保護人才培養做出了貢獻。