高等林業(yè)院校“分子植物病理學”研究生課程教學改革的探討

王永林 田呈明

(北京林業(yè)大學林學院，北京 100083)

高等林業(yè)院?！胺肿又参锊±韺W”研究生課程教學改革的探討

王永林 田呈明

(北京林業(yè)大學林學院，北京 100083)

針對林業(yè)院校開設(shè)“分子植物病理學”課程所遇到的主要問題，結(jié)合北京林業(yè)大學研究生優(yōu)質(zhì)核心課程建設(shè)的教學實踐，從課程教學目標、教學內(nèi)容設(shè)置與優(yōu)化、教學方法、考核方式等方面探討了“分子植物病理學”課程建設(shè)和改革的問題。優(yōu)化了課程體系和教學內(nèi)容，采用了啟發(fā)式、課題式、討論式教學方法，改變了單一的考核形式，初步建成了具有林業(yè)院校特色的“分子植物病理學”課程體系，實現(xiàn)了以應用分子植物病理學知識解決森林病理學實際問題的培養(yǎng)目標，促進了學生主觀能動性的發(fā)揮，提高了教學質(zhì)量。

分子植物病理學；研究生優(yōu)質(zhì)課程；課程建設(shè)

分子植物病理學是分子生物學與傳統(tǒng)植物病理學結(jié)合形成的一個新興領(lǐng)域，作為植物病理學的重要分支之一，旨在揭示植物病理學基本問題和現(xiàn)象，闡明寄主-病原物互作中相關(guān)基因的功能及其信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的作用[1-2]。分子植物病理學經(jīng)過30余年的發(fā)展，已成為國際植物病理學研究的熱點和前沿領(lǐng)域。尤其是病原菌致病機制、寄主-病原物分子互作以及病害控制新技術(shù)等方面的研究進展，不僅推動了植物病理學科新的里程碑式的發(fā)展，而且對相關(guān)學科如基因工程、植物學等的發(fā)展亦產(chǎn)生了深刻的影響，為廣大生物學家所關(guān)注[3]。

“分子植物病理學”課程是林業(yè)院校森林病理學方向研究生的一門必修課，學好該門課程能讓學生系統(tǒng)、扎實地掌握植物病理學新理論、方法和進展，有利于學生開展學位論文研究和森林病害防治工作。為了進一步改革研究生課程教學方法與手段，使課堂教學成為學生獲得知識的重要渠道，北京林業(yè)大學啟動了研究生優(yōu)質(zhì)核心課程建設(shè)項目，“分子植物病理學”作為北京林業(yè)大學建設(shè)的優(yōu)質(zhì)研究生核心課程之一，將重點聚焦在選擇適合林業(yè)院校研究生教育的教學內(nèi)容上，注重更新“分子植物病理學”課程教學內(nèi)容，改革課程教學方法與教學手段，從而構(gòu)建具有林業(yè)院校特色的課程體系，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提升學生的專業(yè)素質(zhì)。

一、“分子植物病理學”課程教學存在的問題

“分子植物病理學”課程教學內(nèi)容理論性強、概念復雜，特別是病原-寄主互作機制涉及分子層面的知識，其概念抽象晦澀、不易理解，致使林業(yè)院校的學生感到該門課程難學、學習效果不佳，其原因主要有以下2方面。

(一)缺乏適合高等林業(yè)院校研究生學習的教材

“分子植物病理學”課程在20世紀80年代已形成較為完整的理論框架體系，國內(nèi)外不少高等院校已在研究生課程中開設(shè)了涉及分子植物病理學內(nèi)容的課程。目前，以分子植物病理學為書名的教材很少，主要以王金生先生編寫的《分子植物病理學》教材為主，書中介紹了分子植物病理學形成初期的重要發(fā)現(xiàn)和概念。而比較新的分子植物病理學發(fā)現(xiàn)或者概念的提出常見于相關(guān)的期刊，如《Molecular Plant Pathology》《Molecular Plant-Microbe Interactions》等，其中絕大部分研究對象為農(nóng)作物或模式植物，林業(yè)院校的學生對此較為陌生，因此編寫出適合林業(yè)院校研究生的教材就顯得尤為重要。

(二)教學內(nèi)容難以理解和掌握

“分子植物病理學”課程具有綜合性、理論性和實踐性的特點，課程內(nèi)容涉及面廣，教學內(nèi)容多，學時有限，加之森林保護專業(yè)研究生學習背景復雜，有的學生在本科階段學過普通“植物病理學”課程，有的學生沒有系統(tǒng)地學習過“植物病理學”課程。這使得很多研究生對“分子植物病理學”課程關(guān)鍵知識點和基本原理的理解和掌握產(chǎn)生困難，致使學習效果不佳。

二、“分子植物病理學”課程教學改革的思路

北京林業(yè)大學研究生“分子植物病理學”課程自2009年開設(shè)以來，不斷完善教學內(nèi)容、教學方式，已成為森林保護學科林木病理方向研究生的學位課程。它是“森林病害綜合管理”課程的理論基礎(chǔ)，而且已初步形成了適合于林業(yè)院校林學專業(yè)的課程教學體系。但與重點農(nóng)業(yè)院校相比，林業(yè)院校的“分子植物病理學”課程在教學和科研方面還相對比較薄弱，因此如何加強“分子植物病理學”課程建設(shè)，鞏固和提升北京林業(yè)大學森林保護學科“分子植物病理學”課程的教學和科研實力，是擺在我們面前急待解決的問題。

北京林業(yè)大學“分子植物病理學”課程建設(shè)主要以課程內(nèi)容和教學方法建設(shè)為核心，在反映課程核心知識的基礎(chǔ)上突出林業(yè)院校的特色。在教學方法上，以案例教學為主，將課堂搬進實驗室，邊做邊講，通過實驗解決抽象的理論知識問題；以教師為主導、學生為主體，采用啟發(fā)式、討論式、探究式、課題式、項目式、問題式的教學方法授課，促進學生自主性學習和創(chuàng)造性學習。在課程內(nèi)容上，要能及時反映本學科的最新科技成果，吸收國內(nèi)外高校“分子植物病理學”課程的先進教學經(jīng)驗，整合優(yōu)秀的教學成果和教材。在考核方式上，期末考試采用部分開卷、部分閉卷的考試形式；平時成績采用研究報告閱讀、撰寫小論文、設(shè)計實驗等方式考察學生綜合運用所學知識和技能分析解決問題的能力。

三、“分子植物病理學”課程教學改革的措施

(一)優(yōu)化教學內(nèi)容，凝練研究熱點，強化基本理論知識和研究方法的傳授

“分子植物病理學”課程內(nèi)容大多屬于方向廣、信息量大的學科前沿知識，其內(nèi)容主要包括：分子植物病理學概論、分子植物病理學中的常用方法、林木病原物分子生物學、木本植物的抗病性及抗性基因、林木與病原菌互作的分子生物學、系統(tǒng)生物學與分子植物病理學和分子植物病理學理論知識的應用，見圖1。作為森林保護學科森林病理學方向的研究生的學位課程，“分子植物病理學”課程能為研究生開展研究工作提供必要的理論知識和方法的儲備。通過教師的講解，讓研究生掌握“分子植物病理學”課程的基本理論知識和研究方法，同時結(jié)合北京林業(yè)大學研究生院學科前沿知識講座項目，邀請國內(nèi)外優(yōu)秀的分子植物病理學專家講授最新研究進展、研究熱點，提升“分子植物病理學”課程教學內(nèi)容的前沿性。

圖1 “分子植物病理學”研究生課程的教學內(nèi)容

(二)整合課程教學資源，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學平臺

盡管“分子植物病理學”課程教材不多，但是其教學資源卻很豐富，如發(fā)表在《Plant cell》《PlosPathgoens》《Molecular Plant-Microbe Interactions》《Molecular Plant Pathology》《Molecular Microbiology》等期刊上的有關(guān)分子植物病理學最新研究成果很多。另外，《Science》和《Nature》等綜合性期刊也時常發(fā)表一些關(guān)于分子植物病理學突破性進展的文章。因此，筆者根據(jù)“分子植物病理學”課程內(nèi)容對病原菌分子生物學、林木植物抗感病性和林木與病原菌互作機制等內(nèi)容的國內(nèi)外圖書資源和網(wǎng)絡(luò)資源進行了整理、歸納和分析，并從中選擇了一些經(jīng)典案例開展了課堂教學活動。另外，對于主講教師而言，還可以依據(jù)所搜集整理的資料內(nèi)容，編寫體現(xiàn)課程知識結(jié)構(gòu)的專業(yè)教材，并及時補充新的教學內(nèi)容，特別是最新的研究動態(tài)，做到使“分子植物病理學”課程常講常新，同時還要積極開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學資源，構(gòu)建“分子植物病理學”課程資料庫、案例庫，為研究生提供豐富的學習平臺，實現(xiàn)教學資源的共享。

(三)改革教學方法和手段

“分子植物病理學”課程主要涉及到病原菌侵染過程、植物抗感病規(guī)律和植物與病原菌互作的分子機理等內(nèi)容，其教學內(nèi)容跨度大，涉及微生物和植物2個領(lǐng)域，而且微觀事件和過程比較抽象，導致研究生理解困難。針對這一特點，教師在授課過程中應注意靈活運用多媒體設(shè)備，將抽象的內(nèi)容圖表化、形象化，以便研究生直觀理解。例如，采用Flash動畫演示病原菌識別寄主的微觀過程；借助電鏡圖片和信號網(wǎng)絡(luò)圖展示植物與病原菌互作的病理過程。

課堂教學方法的改革是優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)的重要內(nèi)容，因此筆者在課堂教學過程中主要采用啟發(fā)式、課題式和討論式教學方法。首先，在正式講課前結(jié)合課程教學內(nèi)容提出一些植物病理學中重要的生物學問題和現(xiàn)象，啟發(fā)學生思考如何應用分子生物學、功能基因?qū)W和系統(tǒng)生物學等方法去解析這些生物學問題和現(xiàn)象；其次，選擇一些經(jīng)典的分子植物病理學研究案例作為主要授課內(nèi)容，闡述如何發(fā)現(xiàn)、提出和解決植物病理學的問題，并揭示重要的植物病理學現(xiàn)象背后的分子機制；最后，開展案例討論，培養(yǎng)學生探索問題的興趣，讓學生結(jié)合課程的教學內(nèi)容舉一反三，強化學生對基本概念和方法的理解。

(四)完善課程考核辦法，提高教學實效性

在“分子植物病理學”課程學習結(jié)束后，除采用開閉卷考試外，還采用文獻講解與翻譯相結(jié)合的課程考核方式。任課教師根據(jù)自己的研究課題，有針對性地布置一些命題，要求學生在查閱文獻資料后，設(shè)計出實驗方案，然后對實驗方案進行小組討論，考察學生靈活應用所學知識解決實際問題的能力。

“分子植物病理學”是森林保護學科的學位課程，學生通過學習該門課程，可以掌握分子植物病理學的研究思路與方法，病原菌的分子生物學、植物免疫系統(tǒng)、植物與病原物互作的分子機制等基本知識。因此，筆者認為學好“分子植物病理學”課程將有助于森林病理學方向的學生順利完成學位論文的研究工作，提高學生應用分子植物病理學知識解決森林病理學實際問題的能力。

四、“分子植物病理學”課程教學改革的成效

(一)課程教學內(nèi)容得到完善

通過“分子植物病理學”課程改革，任課教師整合和精選了一些適合林業(yè)院校學生的教學實例。這些實例以林木病害為研究對象，如板栗疫病菌、梨火疫病菌、柑橘潰瘍病、松材線蟲病等，采用分子植物病理學研究思路和方法開展病原菌群體遺傳變異、致病機制、寄主抗病性和病原-寄主互作等分子機理的研究工作。除此之外，任課教師還吸收整理了農(nóng)作物病害研究進展中的最新重要成果，作為知識拓展講解的內(nèi)容，引導學生討論林木病害分子植物病理學研究中存在的問題和發(fā)展方向。教學實踐證明，整合和精選“分子植物病理學”課程教學內(nèi)容不僅顯著提高了課堂教學質(zhì)量，而且還拓寬了學生的知識面。

(二)課程影響力和學生學習興趣得到提高

與課程改革之前相比，“分子植物病理學”課程改革后顯著提升了該課程的影響力，目前選修“分子植物病理學”課程的研究生除森林保護學科外，還有植物學、林木遺傳育種、園林植物等學科的研究生，選修人數(shù)亦從之前的10人左右增加至現(xiàn)在的20人以上。學生學習興趣很高，基本上無曠課情況發(fā)生。課堂上，學生能認真聽講并對教師提出的問題進行思考和交流；課后，學生也能主動查找相關(guān)文獻資料進行閱讀。

(三)研究生學位論文內(nèi)容與課程教學內(nèi)容的結(jié)合得到加強

“分子植物病理學”課程教學促進了森林保護學科森林病理學方向研究生分子生物學研究工作的開展。目前，近2/3研究生的學位論文內(nèi)容涉及分子植物病理學熱點問題，如病原菌致病分子機制、病原菌基因組與功能基因組研究、病原菌與林木互作機制等。大部分研究生將其學位論文的內(nèi)容發(fā)表在SCI期刊上，如《BMC Genomics》《Fungal Genetics and Biology》《Plant Disease》《Molecular Genetics and Genomics》《PLoS ONE》等。這一現(xiàn)象表明，“分子植物病理學”課程教學內(nèi)容與本學科研究生學位論文的研究內(nèi)容密切相關(guān)[3-4]。

總之，研究生課程教學工作是研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其中教學內(nèi)容和教學方法的改革是課程建設(shè)的重中之重，任課教師要不斷追蹤分子植物病理學的最新研究進展和成果，隨時更新分子植物病理學的知識儲備，提高自身的教學能力，真正形成教有所成、學有所獲的教學相長氛圍。

[1] 王金生.分子植物病理學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999：3-10.

[2] 張娜，楊文香，王亞南，等.碩士研究生分子植物病理學教學現(xiàn)狀分析[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報(農(nóng)林教育版)，2011(3)：362-364.

[3] 陳媛，茍光磊，盧玲.以研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)為契機深化算法設(shè)計與分析[J].教學改革，2014(3)：42.

[4] 王永林，田呈明.“菌物學”課程教學改革與探索[J].中國林業(yè)教育，2011，29(2)：61-64.

(責任編輯 孫艷玲)

北京林業(yè)大學研究生課程建設(shè)項目——“分子植物病理學”課程建設(shè)，項目編號HXKC15031；北京高等學校青年英才計劃“黃櫨枯萎病菌功能基因組學研究”，項目編號YETP0737。