研究生“金課”的教學實踐
——以“林業有害生物綜合防治”課程為例

李宗波，趙 寧，楊 斌

（西南林業大學 生物多樣性保護學院，云南 昆明 650224）

高等教育的使命在于育人，育人的關鍵在于課程，尤其是建設“金課”，不僅事關教學質量的高低，而且事關育人“成色”的大局。研究生教育是國民教育的有機組成部分，是高層次人才培養的主要途徑，對于一個國家的人才競爭和科技競爭實力至關重要。正如習近平總書記對研究生教育工作作出的重要指示，研究生教育在培養創新人才、提高創新能力、服務經濟社會發展、推進國家治理體系和治理能力現代化方面具有重要作用［1］。因此，研究生育人“成色”應該“研”字當頭，狠抓課程質量［2］，特別是在當前新林科建設的背景下，高等林業院校要立足我國國情，遵循現代學科交叉融合的內在規律，借鑒國際林學學科建設經驗，統籌把握山水林田湖草生命共同體綜合治理新理念，培養適應和引領未來林業發展的創新型、復合應用型、實用技能型的高層次人才［3-4］。建設優質研究生課程，打造“金課”，構建一個體系完整、平臺寬厚、內容新與深搭配合理、教學方法先進的多元混合式現代化課程體系，才能打好“研”的基礎，為脫貧攻堅、鄉村振興、生態文明和美麗中國建設提供堅實的人才支撐。2020年初，一場突發公共衛生事件嚴重干擾了課程的建設和發展，導致學生難以正常返校，使得課堂教學、實驗課程、實習實訓等難以正常開展。為此，西南林業大學以優勢學科林學和森林保護專業為改革試點，以研究生學位課程“林業有害生物綜合防治”為抓手，探索并落實以“釘釘教學圈+智慧教室”為主體，以大數據智能識別、實踐教學仿真平臺、三維模建等虛擬仿真為輔助的線上線下相結合的混合式教學，以實現課程內容“不打折”、課程質量“不注水”、人才培養質量“不斷線”的目標。

一、“林業有害生物綜合防治”課程的特點

林業是生態文明建設的主力軍，但當森林長期遭受自然或人為破壞后，森林生態系統內部就會失調，進而造成嚴重的生態、經濟和社會災難，一是“林業有害生物綜合防治”課程教學應該牢牢抓住生態失調這個“牛鼻子”，從級聯角度講好植物、有害生物、有益生物、環境之間的關系，并展示現代組學、基因編輯、RNAi等現代新技術在林業有害生物防治方面的應用［5］。二是課程教學不僅包括害蟲、病原微生物和有害雜草，還包括外來入侵物種，且與樹木學、生態學，以及移動互聯網、3S、物聯網、大數據等學科交叉，特別是后者，不僅可以了解有害生物發生的時間、范圍和尺度，而且可以推動有害生物管理向定量化、模型化、信息化和智能化的方向發展，為農林人才培養注入新動力［4］。三是要體現“科普教育、群防群治”的思想。只有做好科學普及，人民大眾才能了解有害生物的知識，實現“治早、治小、治了”的防治方針。所以，“林業有害生物綜合防治”課程亟待捋順教學的內容與層次性，并將三者進行系統整合，形成一個功能完善的森林生態與資源管理相統一的課程體系，以適應山水林田湖草的健康、可持續發展及生物安全的需要。

另外，要考慮生源和教育背景。由于“林業有害生物綜合防治”是林學和森林保護專業的必修課程，進入該專業攻讀碩士研究生學位的學生主要來自森林保護、林學和植物保護專業，偶爾也有來自其他專業的，但比例很低。從整體上來看，學生具有較好的生物學基礎，但對于知識的系統性、連貫性和應用性掌握不扎實，前瞻視野也明顯不足。例如，多數學生都有營造混交林控制有害生物的概念，但不清楚利用的是自下而上的理論；再如，幾乎每個學生都清楚生物防治和性信息素的概念，也了解天敵捕食或信息素誘殺的效能，但不知道前者依據的是自上而下，后者則是似然作用。所以，在課程講授過程中應重視思想的引導，做好理論上的激活，圍繞任務驅動學習，實現從被動接受到主動學習的有效過渡，這樣既可以避免教師“唱獨角戲”，又可以讓部分學生端正學習態度，積極融入課堂，創造良好的教學環境和教學氛圍。

二、“林業有害生物綜合防治”課程的教學實踐

（一）基于智慧教室構建“四位一體”的混合式教學

智慧教室是借助物聯網、云計算和智能技術等構建的一種新型教室，可以實現人與環境的實時互動，促進個性化學習、開放式學習和泛在學習，是一種多元混合式教學［6］。智慧教室能夠有效地將物理空間與數字空間、本地與遠程有機結合，從而解決各種教學難題。基于此，課程組從2020年開始將智慧教室引入“林業有害生物綜合防治”課程教學中，貫穿任務驅動型學習的教學理念，探索實踐了基于智慧教室構建的線上線下融合的理論教學、虛擬仿真實驗教學、林間調查與技術整合的實訓教學、釘釘教學圈的時空多元式課下拓展教學的“四位一體”教學模式，發揮學生學習的主動性、積極性和創造性，全面培養學生自主學習、探究學習和協同學習能力，有助于提高教學效果，提升高層次人才供給質量和效率。

（二）線上線下融合的理論教學

通過釘釘教學圈和翻轉課堂［7］，課程組以案例課的形式提前將學習任務和目標推送給每一名學生。這些案例分為四個類群：第一類即云南主要林木病害及其綜合防治、云南松毛蟲和思茅松毛蟲的綜合治理、天牛災害的生態調控與實踐、松材線蟲在我國入侵現狀與綜合治理對策，代表了傳統森林病蟲害綜合治理的最新成果和進展，旨在使學生了解生態系統治理理念和技術整合；第二類群以云南有害雜草的種類、危害及綜合治理和云南省林木腐朽真菌資源及其利用為例，重點解決雜草與資源化利用的難題；第三類群以云南切梢小蠹智能監測與綠色防控技術開發與應用、林地薇甘菊綠色防控關鍵技術創新與應用、RNAi和CRISPR/Cas9技術在害蟲防治中的應用為例，促使新學科、新技術、新方法與林業有害生物的交叉融合；第四類群以外來入侵物種的現狀與侵入機制、林業有害生物的快速診斷與識別為例，介紹外來有害生物侵入我國的狀況及其定殖、建群與適應性進化。講解快速檢測技術，要求學生查找網絡資料，以“思考—結對—發言”的形式組成討論小組［8］，也可邀請其他小組成員或者線上學生加入，再結合課程案例和防控理念，對問題進行探討，形成小組意見。在課堂上，學生可將手機、電腦等移動設備與教室內的終端進行互聯、投屏，再以專題匯報的形式進行交流討論，促使學生主動思考、分析和解決問題。最后任課教師會根據學生所討論的問題進行點撥、追問、總結和點評，服務于課堂教學和學生自主學習。

（三）虛擬仿真式實驗教學

針對研究生課程重理論、輕實踐的問題，課程組于2019年開發了一套虛擬仿真教學平臺，包括智慧樹醫、野生動物三維模型、森林有害生物綜合實踐教學仿真平臺和云南森林有害生物遠程診斷平臺，打造了一個“永不下課的實踐教學課”。在虛擬仿真平臺上，學生可以利用各種移動終端進行有害生物的識別，模擬某種有害生物制訂防控對策，并與任課教師進行線上溝通交流，有利于學生將理論知識轉化為實踐技能固化。

（四）林間調查與技術整合的實訓教學

經過虛擬仿真訓練后，學生已掌握了實習地點的地質地貌，環境及林業有害生物的種類、危害、分布及其動態規律，利用林學類國家級實驗教學示范中心和紫溪山國家級大學生實踐教育基地開展相應的實訓教學，內容包括踏查、專題調查、技術整合三個部分。結束后，要求學生根據調查結果分析成因，并制訂區域性有害生物綜合治理方案。通過林間實訓教學，學生對林業有害生物綜合防控技術有了更深入的了解，并對有害生物治理的系統性、整合性有了更清晰的認識，提升了教學效果，培養了學生的實踐應用技能。

（五）釘釘教學圈的時空多元課下拓展教學

以釘釘教學圈為紐帶，及時將課程回放、教學圖庫、教學視頻庫等推送給學生，有利于線上學習的學生溫故而知新。同時，學生可以將自己發現的有害生物分享到釘釘教學圈，與在線的學生、任課教師進行交流，即問即答，了解有害生物識別、防控方面的知識。另外，邀請我校、中國林業科學研究院、中國科學院西雙版納熱帶植物園的專家為學生做專題報告或在線報告，傳遞最新研究成果、研究方法及研究進展與趨勢。例如，邀請我校的螞蟻專家徐正會教授為研究生講授“紅火蟻的危害和綜合防控對策”專題知識，與校后勤集團聯合對校園內的紅火蟻進行實操防治，拓展學生的學習空間，提高其專業能力。

三、課程教學改革的評價與思考

通過“金課”建設，對“林業有害生物綜合防治”課程教學體系從專業基礎、實踐技能、課前自學、課堂表現、課后作業和成果匯報答辯等多方面、多環節進行教學實踐，教學效果和教學質量獲得了明顯的提升。在考核方面，課程組為每名學生擬定一個課程論文，要求學生參照期刊論文的格式及要求撰寫課程論文，最后根據論文質量的高低，給出相應的成績。2019年至2021年三個連續教學時段，學生綜合成績從2019年的74.58分提高至2021年的89.24分，尤其在新學科、新技術、新方法等方面提升最為明顯。在文獻閱讀方面，課程改革前，每名學生僅能閱讀1～2篇文獻，甚至一些學生沒有閱讀文獻；但改革后，每名學生能閱讀16～27篇文獻，一些學生甚至會達到40篇，擴展了學生的科研視野。在技術應用和整合方面，學生對預測預報、林業技術措施、生物防治、理化誘控、化學防治等均有深入的理解，并能夠根據區域性特色整合各項技術措施，達到了課程設定的目標。此外，課程利用了部分閑置的教學資源，拓展了學生與教師間的交流渠道，既提高了教學質量，又能促進教師水平的提升，達到了雙贏目的。

盡管線上線下融合的“四位一體”混合式教學效果較為明顯，其不足也不能無視。例如，網絡與信號的穩定性、移動設備的質量及師生所處的環境都會對授課產生影響，學生也容易對網絡授課產生懈怠心理。農林科學的教學模式與其他自然科學或人文學科有著巨大的不同，很多理論需要經過實踐才能固化。盡管虛擬仿真平臺可以解決部分問題，但仍然難以替代室內實驗和林間實訓，主要原因是感官體驗與行為體驗之間仍存在鴻溝；所以，課程組在課程設計中特意增加了這部分內容。由于云南有持續輸入的病例，或者存在零星的本土病例，致使一些學生難以參加實踐教學，且后期難以彌補；因此，這部分學生的培養質量可能會受到影響，這一點應引起重視。另外，好的教學模式還需要學院、學校及教育管理機構持續投入教育經費，才能保障課程教學的質量，達到教學效果，實現教學目標，才能真正提升育人“成色”，驅動我國高等教育向內涵式發展。

“悟道、求業、生惑”是課程教學的終極目標，特別是研究生“金課”的建設，始終要激勵、引導學生主動學習，提高學生的創新思維能力和科研興趣。通過“林業有害生物綜合防治”課程教學實踐，“四位一體”的混合式教學不僅提高了研究生的實踐能力、解決問題的能力，以及學科交叉融合、創新性思維和創新能力，而且解決了突發公共衛生事件造成的教學難題，保障了人才供給的質量和效率，也為其他涉林學科的“金課”建設提供經驗和參考。