王永林 田呈明

（北京林業(yè)大學林學院,北京 100083）

“菌物學”課程教學改革與探索

王永林 田呈明

（北京林業(yè)大學林學院,北京 100083）

為了提高“菌物學”的教學質量,該文從教學內容、教學方式與手段以及考核評價體系等方面論述了“菌物學”課程教學改革。提出了課堂教學既要側重基本知識,又要及時反映菌物學研究進展;實驗實習要注重菌物分類基本技能訓練等教學改革思路。通過將教學、實驗和實習有機結合,全面提高了學生的綜合能力。

菌物學;教學改革;實踐

菌物包括真菌、卵菌和黏菌3大類,全世界菌物物種約有150多萬種。菌物學作為現代生物學的一個重要分支,是研究菌物形態(tài)、分類、生理、生態(tài)、遺傳變異以及應用等規(guī)律的科學,具有很強的理論性和實踐性。農林院校的“菌物學”與綜合大學的“菌物學”相比較,更多地強調在掌握菌物基本概念的基礎上,重點學習菌物分類及其主要類群,使學生能夠應用所學知識解決農林生產問題。例如,在植物病害中,由菌物作為病原引起的植物病害種類最多,約有3萬種。為了有效地控制病害,就必須應用菌物學知識和技術準確鑒定真菌性病害病原的種類、了解真菌病原生理生化性狀以及遺傳學特性。在農林院校課程設置中,“菌物學”作為植物保護、森林資源保護與游憩、自然保護區(qū)、農學、林學、園林等專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程,是學習植物病理學、農業(yè)植物病理學、植物病害診斷、森林有害生物控制和森林保護學綜合實習等課程的基礎[1]。在森林保護、林學、保護區(qū)專業(yè)“菌物學”課程教學中,我們合理定位教學目標,優(yōu)化和重組教學內容,采用多媒體教學、互動教學等教學方式,建立科學的考核評價體系,全面提高了學生的學習興趣和綜合能力,收到了良好的教學效果。

一、改革背景和思路

（一）改革背景

當今生命科學理論和技術日新月異,菌物學在其系統(tǒng)分類學、分子遺傳學、生態(tài)學、基因組學、蛋白質組學等領域一日千里,突飛猛進。在過去的20年里,自然科學之間的廣泛滲透、交叉和作用,尤其是分子生物學、基因組學和生物信息學理論與技術的快速發(fā)展,極大地推動了菌物學的發(fā)展[2,3]。截至2010年8月,已有100多種菌物的全基因組序列公布。菌物基因組學研究有力推動了生物化學、分子生物學、病原菌的致病機理等方面的研究,同時為更有效地尋找抗菌藥物靶點,促進疫苗和抗菌藥物的開發(fā)研制、促進工業(yè)生產提供了有效途徑。由菌物基因組資源研發(fā)和利用緊密結合的菌物后基因組學研究已經擺到重要的戰(zhàn)略位置上。因此,“菌物學”課程教學也應與時俱進,適應學科發(fā)展需求。

隨著北京林業(yè)大學本科課程設置的不斷優(yōu)化和改革,“菌物學”課程的學時大大縮短,從原有72個學時壓縮到了40個學時。同時,農林院校學生對學習“菌物學”課程的重要性認識不足,認為該課程偏向理論和分類,與其他課程相比處于次要地位,因此學生缺乏學習的積極性和主動性。另外,教學方式的與時俱進,使得多媒體教學手段代替了過去以“黑板+粉筆”為主的教學手段而被廣泛應用到教學過程中,在信息量擴大的同時導致學生無法對豐富有趣的菌物微觀景觀產生更多的興趣。

綜上所述,由于教學計劃中的大部分學習任務都需要通過課堂教學去實現,為了培養(yǎng)出符合新時代發(fā)展所需要的創(chuàng)新型人才,提高教育教學質量是關鍵。因此,對該課程教學內容和方式方法進行改革是適應當前高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求,是十分必要的。

（二）改革思路

對于從事“菌物學”教育和研究的工作者來說,一方面要給學生講解菌物學基本知識及其類群,讓學生們有一個堅實的菌物學知識背景,為今后學習和工作奠定扎實的理論基礎;另一方面結合當前菌物分子生物學和基因組學研究進展拓展學生的視野,提高學生對菌物學學習和研究的興趣。農林高?！熬飳W”教學改革的思路是：在教學過程中既要強化學生對菌物學基本知識和技能的掌握與訓練,又要與時俱進及時反映當前菌物學研究進展,采用多媒體教學、教學互動等教學方式,培養(yǎng)和提高學生的學習興趣和綜合能力,并且建立科學的考核評價體系,從而全面提升教學質量。

二、教學內容的設計

為了更好地適應當代菌物學科各領域的飛速發(fā)展,我們在教學過程中對課程內容進行了適時的更新,努力將學科的最新研究成果引入到教學中,使“菌物學”的教學內容既能體現出菌物學經典概念和原理,又融合了當前菌物學前沿領域的研究成果。

（一）合理定位教學目標

“菌物學”是農林高校植物保護和森林保護等專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,其教學目的和任務是引導和幫助學生系統(tǒng)地掌握“菌物學”的基本概念和相關原理,掌握各類菌物的形態(tài)特征和分類系統(tǒng)以及菌物學的基本研究方法和技術,以便學生能獨立地識別各類菌物和了解各類菌物的研究與應用價值。我們在教學改革中強調“三個結合”,即基本知識與新進展相結合、理論與實踐相結合、教師教學與學生自學相結合,旨在培養(yǎng)學生的綜合能力和專業(yè)素養(yǎng)。通過課堂教學、實驗教學、實習教學等途徑來完成“菌物學”的教學目標。

（二）優(yōu)化、重組課程教學內容,及時反映當前菌物學研究進展

自20世紀80年代起,Ainsworth的真菌分類系統(tǒng),即“五個亞門”的真菌分類系統(tǒng)在我國出版的菌物分類相關書籍中成為菌物分類系統(tǒng)的模板;在Smith八界分類系統(tǒng)基礎上形成的菌物學最新分類系統(tǒng),即權威性的《真菌字典》第9版（2001）分類系統(tǒng),替代了Ainsworth菌物分類系統(tǒng),提出了“三界菌物”系統(tǒng),即菌物不是單類群,而是包括真菌、卵菌和黏菌3類真核生物?！墩婢值洹返?0版（2008）分類系統(tǒng)中把真菌界劃分為7個門。面對菌物分類系統(tǒng)在不同年代文獻上內容不一致的局面,為了讓學生更好地掌握菌物分類系統(tǒng),我們以《真菌字典》第9版為主線展開教學,及時介紹第10版更新的內容,并且深入剖析各分類系統(tǒng)的聯系與區(qū)別。

隨著分子生物學理論和技術的發(fā)展與成熟,采用分子生物學技術研究菌物個體間的進化和親緣關系的菌物分子系統(tǒng)發(fā)育得到了飛速發(fā)展。例如,包含有眾多能引起嚴重植物病害的病原菌——卵菌,長期以來由于其生物學性狀與真菌相似而被歸于真菌門,但是通過利用核糖體ITS序列（核糖體DNA內轉錄間隔區(qū)）等分子生物學技術研究發(fā)現,在進化學上卵菌與褐藻和硅藻的親緣關系更近,一并劃歸于茸鞭生物界（Stramenopila）,而與真菌的親緣關系較遠。因此,在教學中可以給學生們講一些卵菌與真菌在生長發(fā)育、繁殖與生殖、營養(yǎng)代謝以及致病性和防治策略等方面存在差異現象和研究進展,激發(fā)學生對“菌物學”課程學習的興趣。同時,利用分子生物學技術能夠有效地將一些在形態(tài)特征上難以區(qū)分的菌物進行鑒定,為菌物鑒定和分類提供了強有力的實驗證據。另外,利用分子生物學和系統(tǒng)發(fā)育研究方法還可以對一些菌物的分類地位進行重新確認,從系統(tǒng)發(fā)育角度推斷和闡述常見菌物進化歷程,揭示菌物與其他生物的進化關系。

（三）鼓勵和督促學生自主學習

在教學過程中有意識地引導和督促學生自主學習,根據課程需要,教會學生一些學習方法,讓他們能夠在課余時間有目的、有計劃地進行自主學習,而無需占用課程教學時間。首先,我們推薦給學生有關菌物學方面的書籍、期刊、網站等,例如,《菌物學概論》《菌物學報》《植物病原真菌學》、Mycologia、Mycological Research、Mycotaxon、Molecular Microbiology 、Fungal Genetics and Biology;與菌物有關的網站信息資源,如真菌學出版物（http：//www.mycolog.com）、植物病理學網絡資源（http：//www.pk.uni-bonn.de/ppigb/ppigb.htm）等,以供學生課后閱覽,增加切實的感受,提高學生對菌物學的總體認知水平。同時要求學生利用課余時間開展閱讀,對感興趣或自己認為有價值的內容做筆記,整理完成1篇學術論文。其次,在分類學實驗課中,先給學生提供一些“未知”標本,讓學生通過玻片標本的制作、顯微測量與描繪,查閱菌物學分類檢索表,對標本進行種屬鑒定,教師根據鑒定結果指導學生正確觀察和鑒定此類標本。通過自主學習,啟發(fā)學生學習的自覺性與積極性,學生更加明確了學習目的,學習效果顯著。

（四）加強實驗教學環(huán)節(jié),提高菌物認知能力

菌物的認知能力培養(yǎng)是“菌物學”實驗教學的重要目標之一。要讓學生見多識廣,能夠識別更多的菌物種類,上好實驗課是關鍵。首先,在實驗課上向學生傳授真菌實驗原理和基本技術,幫助學生熟記并掌握真菌不同屬種的形態(tài)特征及重要識別要點;其次,引導和指導學生自己動手制作標本,進行分類和繪圖,并要求他們找出各個標本識別的特征,強化學生的認知能力及動手能力;最后,通過“菌物學”實驗課培養(yǎng)學生細心觀察、勤于實踐、善于發(fā)現和積極探索的求學素質。

由于“菌物學”是實驗性很強的課程,同時又受到課程總學時的限制,因此必須將實驗課與理論課有機地統(tǒng)一起來,即把理論教學和實驗緊密結合起來。一邊講解重要菌物屬種的形態(tài)特征,一邊指導學生觀察菌物標本,突出其分類識別特征。這樣,學生既能把分類的理論知識和實物標本對應起來,加深對菌物分類學知識的掌握;同時又節(jié)省了理論課課時,可以把節(jié)省下來的時間用于菌物遺傳和生理生化方面的教學。菌物學實驗作業(yè)采用編制檢索表的方式,教師引導學生自編檢索表,以增強學生的記憶,鞏固課堂教學效果。

三、教學方式和教學手段的改革

（一）多媒體教學

計算機輔助教學將文、聲、圖集于一體,使傳遞的信息更豐富、更形象,學生在這種環(huán)境中通過多種方式感受抽象的菌物學概念,使學生在較短的時間內能夠獲得更多的信息量,并留下深刻的印象?？梢赃\用多媒體技術,用圖文并茂的形式介紹菌物基本形態(tài)、特征和種屬。首先,在多媒體教學課件中,增加菌物實物彩色照片和顯微鏡照片,使學生更容易地觀察肉眼看不到的菌物顯微結構,認識顯微鏡下的菌物世界。例如,菌絲、菌物各種無性和有性的孢子、附著孢等形態(tài)特征是菌物學中重要的結構特征,用光學顯微鏡和電子顯微鏡照片能清晰地反應它們的顯微結構,用電鏡照片能清晰地看到擔子上著生的4個擔孢子和小梗的情況。其次,充分利用現代教育技術手段,使文字、圖像、聲音具有較好的交互作用,顯示教學的直觀性、形象性。例如,用Adobe After Effects軟件將疫霉菌游動孢子的游動過程制作成動畫片,使學生切實感受到游動孢子的特性,增強對疫霉菌的認識。但課堂教學不能過份依賴多媒體,傳統(tǒng)的板書也應發(fā)揮其獨特的作用,多媒體和板書教學應該結合起來。

（二）以研究探討為主的師生互動教學

改變以往灌輸式的教學模式,積極開展師生互動教學。首先,定期或不定期地進行課堂小測驗和布置課后思考題,以增強學生對重要概念的理解,此項作為平時成績評定的依據。其次,通過設問啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。在備課過程中設計好講課層次,精心設問,供學生思考和討論。學生由被動的學習者變成主動的學習者,師生雙向互動,課堂氣氛活躍,除了在教師講授的過程中引起師生互動以外,還可以讓學生擔當課堂的“主角”,采用以學生為主體的探究式、開放式、研究式、創(chuàng)造式等教學方法[4]。在第一節(jié)課的時候按小組布置一些題目,鼓勵學生多到圖書館或上網查閱與菌物學相關的知識,要求學生在規(guī)定時間內用多媒體的形式講述該小組的專題,教師進行簡短的講評。事實證明,這種方式極大地激發(fā)了學生的學習激情,拓寬了獲取知識的途徑,提高了學生查閱文獻、語言表達、課件制作的能力。

（三）教學內容突出前沿性,以科研促教學

菌物學是一門不斷發(fā)展的學科,新的研究內容和方法不斷涌現。因此,在教學過程中,通過不斷查閱相關學術期刊和著作,及時了解國內外相關研究的動態(tài),讓學生跟上學科發(fā)展的步伐。在過去的10年間,菌物學得到了快速的發(fā)展,特別是菌物比較基因組學、蛋白質組學的飛速發(fā)展,以及通過菌物遺傳轉化系統(tǒng),在植物病原真菌生長發(fā)育和致病過程內在的分子機制和信號傳導網絡等方面取得的研究成果,極大地豐富了菌物學知識。因此,在講課過程中,除了加強和鞏固經典的菌物分類學和形態(tài)結構教學內容以外,通過加強菌物分子遺傳學和基因組學的內容,補充了菌物學在這些領域的最新研究進展,同時將復雜深奧的菌物分子遺傳學研究進展同經典的菌物學概念和形態(tài)聯系起來,達到由表及里的認識過程,使“菌物學”教學內容與時俱進,充分反映當前科研領域的研究成果。通過科學設置課堂教學內容,不僅使學生掌握基本的知識體系,還注重培養(yǎng)學生發(fā)現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,關注學術研究和科學技術的新成果、新發(fā)展,逐步誘導和培養(yǎng)學生初步建立起科學的探究精神和創(chuàng)新意識[4]。

在科研過程中,對收集到的資料和科研成果進行整理,根據教學需要把這些科研成果及時補充到教學內容中。同時介紹教師自己的科研工作情況,鼓勵學生去完成相關的實驗。例如,在開展病害調查和病原鑒定工作時,很多外業(yè)調查、標本制作、數據分析和整理都可以安排學生來完成。

另外,為了學生們充分享受優(yōu)質的教學資源,我們還請菌物學領域的名家名師為學生們作報告。通過學術報告,學生們不僅了解了最新的菌物學研究進展,而且更重要的是被名家名師廣博的學識和嚴謹的科學精神所感動,學習和感悟到做科研的艱辛和快樂,不少學生表達了自己不妄自菲薄、要潛心研究,實現自己人生價值的決心和愿望。

（四）加強實習教學環(huán)節(jié)

“菌物學”不僅要有課堂講授,而且還需要課程實習等教學環(huán)節(jié)。實習教學與課堂教學是相輔相成、缺一不可的。我們把學生的實踐能力培養(yǎng)放在首位,重視實習過程,鞏固課堂教學效果。選擇北京周邊的松山國家自然保護區(qū)、鷲峰國家森林公園等菌物資源比較豐富的教學實習基地開展“菌物學”實習。在實習過程中,引導學生多看、多記、多動手,通過比較各種不同生境的菌物種類及其生長特點,以及菌物標本采集、整理和鑒定,充分調動學生的主動性。對課堂上沒有講過的或者課本上沒有的菌物,要求學生用已經掌握的分類學知識,通過查閱文獻資料,自己確定物種類群,最后再由教師核查。這樣,既避免了死記硬背理論課的教學內容,又鍛煉了學生理論聯系實際的能力。

四、采用多種形式全面評價教學效果

“菌物學”課程中理論知識抽象,重要的學術名詞和常見菌物屬種的形態(tài)識別和屬種拉丁名的識記是不可少的。在課程考核內容設計上,我們重點考察學生運用所學基本理論、方法的能力。在理論考核時,試卷中的題型通常設有名詞解釋、判斷改錯、填空及問答題,題目中包含記憶性和綜合分析的內容,從而考查學生對菌物學知識的掌握和理解程度。同時重視參考學生平時的學習表現。在實驗課中,通過檢查標本制作,了解學生對觀察菌物所用到的涂、撕、粘、挑和切實驗方法的掌握和應用程度,判閱實驗報告,給出學生平時的實驗成績。確定了“菌物學”課程考核標準：考勤分占總評成績的5%,平時課堂答問占5%,平時作業(yè)占15%,期末課程設計占40%,實驗成績占35%。這種考核評價標準綜合考察了學生在學習該課程全過程中的表現,較客觀地反映了學生對該課程理論知識、基本技能的掌握程度。

農林高校的“菌物學”作為一門非常重要的專業(yè)基礎課,具有較強的理論性和實踐性。提高“菌物學”教學質量對學習植物保護、森林保護、自然保護區(qū)等專業(yè)課程具有重要的意義。我們依托學校森林保護學科優(yōu)勢,通過多年的探索和實踐,建立和完善了一套行之有效的教學體系。理論教學重基礎、重能力,從而達到課堂教學質量高的效果;實習重綜合、緊湊靈活,從而起到加深理論、提高學生學習興趣的作用,顯著提高學生的綜合素質和實踐創(chuàng)新能力。

[1] 田呈明,溫俊寶.森林資源保護與游憨專業(yè)綜合實習的改革[J].中國林業(yè)教育,2008,26（6）：1-4.

[2] 池玉杰,董愛榮.東北林業(yè)大學“菌物學”課程的教學改革[J].中國大學教學,2008（10）：62-63.

[3] 韋繼光,袁高慶,賴傳雅,等.真菌學教學實踐與構想[J].廣西大學學報：自然科學版,2006,31（Z1）：72-75.

[4] 李俊卿.提高課堂教學質量 培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力[J].中國大學教學,2010（1）：56-58.

（責任編輯 張仕固）