《昆蟲生理與生物化學》課程建設

劉勇 趙春青 王寧新

摘要：課程建設是人才培養的基石。在《昆蟲生理與生物化學》課程建設中，通過加強師資隊伍建設、優化教學模塊、更新教學內容、變革教學方式與教學手段、建設試驗與實踐教學基地和完善課程管理體系等手段，全方位提升了學生的自主思考、自我思辨和開拓創新的能力，對研究生完成論文設計與開展科學研究具有明顯的推動作用。

關鍵詞：昆蟲生理與生物化學；課程建設；碩士學位課

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0079-02

一、引言

傳統昆蟲生理和生化基礎主要是英國昆蟲學家Wigglesworth創立的，他從1920年起，以吸血蝽為材料研究昆蟲生理學，1934年出版了世界上第一部《昆蟲生理學》，為現代昆蟲生理和生物化學理論奠定了基礎。昆蟲生理和生物化學是昆蟲學乃至動物學研究發展最迅速的學科之一。它是昆蟲學、農業昆蟲與害蟲防治、森林保護與游憩等專業的本科提升課程或碩士學位課程。學習該課程對認知自然界生物生命活動的基本規律及其調控機制具有重要意義。學生可以明確昆蟲生命特征及環境行為的調控機制，研究其他動物個體生命活動的調節機制，為揚益避害，促進人類社會、經濟和科技發展服務。

二、課程建設內容

1.加強師資隊伍建設。把師資隊伍建設作為課程建設的核心，逐步形成了一支知識結構、年齡結構、職稱結構和學緣結構合理的優秀教學團隊，包括教授2人、副教授2人、講師1人。其中比利時列日大學昆蟲系教授、2015年中國政府友誼獎獲得者F.Francis博士參加了本課程建設。根據青年教師的特點和專長，有針對性地制訂培養計劃并創造條件讓他們盡早實質性地參加國際交流，開闊視野，掌握本學科領域發展趨勢。課程組選派2名青年教師分別赴美國和澳大利亞進行為期1年的學習交流，回國后為本課程建設注入了新活力。另外，根據課程教學模塊，在國內邀請同行專家講授部分內容，發揮專家專長，加強與各單位各領域專家以及學科之間的學術交流和專業合作，充分發揮知名專家教授的導引作用，促進了師資隊伍水平的進一步提高。

2.優化教學模塊，更新教學內容。根據學科發展趨勢，優化教學模塊，調整補充教學內容，引入與學科發展前沿相關的新內容。根據現有的外版教材以及研究資料，扎實有效地推進了教學內容的更新。主要體現在課程結構建設和課程內容建設兩個方面。（1）課程結構建設。課程知識結構與能力結構比例為1∶1，突出了研究生由知識領會轉變為智慧積累的能力。講述內容與自修內容為1∶1，突出自主分析問題，提出新問題，再解決問題的能力。在教材建設方面，選用由James L.Nation Sr.編輯的英文原版《Insect Physiology and Biochemistry》作為教材。Kerkut and Gilbert 編輯的《Comprehensive Insect Physiology，Biochemistry and Pharmacology》以及由王蔭長主編的《昆蟲生理學》作為參考教材。（2）課程內容建設。從引導學生認知昆蟲生命活動的基本規律與調控機制出發，提升其對科學研究的興趣，激發其對科學研究領域及方向的思考。從培育創新思維，提高創新能力入手，優化教學模塊，規劃了15個新模塊（a.胚體形成的遺傳控制；b.消化與營養；c.體壁與蛻皮；d.生長發育、滯育與激素調控；e.生物節律與昆蟲鐘；f.中間代謝；g.神經解剖與生理；h.肌肉與飛行；i.感覺系統與視覺；j.循環與免疫；k.呼吸與非連續氣體交換；l.選擇性重吸收與內分泌；m.他感化合物；n.生殖與性別決定；o.共生菌）。同時，課程教學過程與課外文獻資料的閱讀與綜述以及與課程論文的寫作緊密結合。

該課程結合教學過程，設立了12篇課程論文，供學生在學習和文獻查閱過程中完成（a.介紹昆蟲酚氧化酶系統及其在昆蟲免疫中的作用；b.概述激素對昆蟲變態的調控作用；c.概述昆蟲神經元的功能區域及其主要功能；d.何為昆蟲共生菌？其主要作用是什么？e.依據昆蟲的取食特性，從進化的角度分析昆蟲馬氏管有無的原因；f.昆蟲感覺的神經基礎；g.昆蟲遷飛地能量支持；h.昆蟲體液免疫的調控機制；i.昆蟲性別決定機制；j.昆蟲生殖的激素調控；k.概述近20年來昆蟲生理學的研究概況及將來有可能的突破領域；l.以吸血蚊蟲為例，分析媒介昆蟲的傳毒機制）。而且，課程論文的題目及范圍將根據不同領域、不同教學模塊的最新發展不斷地去延伸和擴展，滿足同學們的科學研究需要以及科學探知需求。

3.教學方式與教學手段的變革。在教學方式和手段上，以培育創新思維、提高創新能力為核心，積極探索課程教學形式的調整和改革，增加啟發引導和討論式教學方法在教學中的應用；根據本課程的教學特點，由理論到實踐，再促成理論的螺旋式提升。課程組提出了基于“文獻查閱、課堂學習、課后實踐”三過程的“課堂拓展”新理念；不但注重課堂教學，課前文獻查閱和課后的試驗實踐過程也同樣重要。課堂教學過程中，教學團隊以前沿問題作為引領和啟發，充分調動學生的想象空間，鼓勵開展課堂上的質疑和討論，打破了傳統的概念講述中單一講授的演繹式教學，變演繹式為討論歸納式，從特殊到一般；變單一講授式為啟發質疑式，全方位調動學生自主思考、自我思辨，培養開拓創新的能力。

在課堂拓展教學中，鼓勵研究生參加國內外學術交流，并積極為其創造機會。在交流中拓寬學生的學術視野，增加學生對最國內外學術新動態及成果的了解。以我校講座教授，比利時列日大學的F. Francis教授每年來校工作1個月為契機，課程1/4的內容由其講授。能夠給學生介紹相關領域國外最新的研究技術手段和研究進展，開拓了學生視野，提高了學生的國際交流能力。

教學體系建設中，豐富和增加了多種教學手段，使教學內容深入淺出，點面結合。并依托課程體系，建設課程網絡公共平臺，資源共享。基本做到了授課內容網絡化，課程體系平臺化。并嘗試了微課以及慕課等教學手段在提升課程教學質量中的應用。

4.實踐教學基地建設。根據課程教學以及提升學生試驗和實踐能力的需要，除密切與國內外同領域重要實驗室，如比利時列日大學昆蟲功能與進化研究中心、中國科學院動物研究所昆蟲與鼠害國家重點實驗室和中國農業科學院生物學國家重點實驗室等按計劃深入交流和學習外，還積極籌備了如山東省新泰天寶、東營河口、淄博淄川和濱州無棣等基地建設，對實踐教學環節，既注重室內依托儀器的技術實驗，又注重發揮實踐基地在培養人才、提高其分析問題和解決問題能力方面的作用。在課外實習及實踐中，充分調動了學生的自主性和能動性，不斷提高其實踐工作能力。鼓勵學生根據個人的研究興趣在國內外選擇實驗室或研發中心，開展不同方式的合作研究。

5.課程管理體系建設。構建了規范的研究生課程與教學管理體系，建立了完整和規范的教學檔案，包括課程簡介、教學大綱、授課計劃、教案或課件以及教學資源等；采用課程考試、文獻綜論、課題研究以及實踐應用等多種考核方式，全面檢測和評價研究生的學習過程和學習效果。

三、結語

通過開展《昆蟲生理與生物化學》優質課程建設，使學生認知昆蟲生命活動的調控機制，啟發其對科學研究的感應與思考，提升學生的創新思維和創新能力。根據學院跟蹤評價，教學效果良好，學生分析問題和解決問題的能力得到了明顯提升，對完成論文的設計與科學研究具有明顯的推動作用；從學生的反饋信息來看，該課程建設無論是從教學團隊，還是從教學內容、教學方法和實踐教學等方面來看，對提升學生綜合素質和創新能力的培養推動作用都是效果顯著的。

參考文獻：

[1]任立，張潤志.昆蟲生理學之父——威格爾斯沃思[J].昆蟲知識，2002，39（4）：321.

[2]王蔭長.昆蟲生理學[M].中國農業出版社，2004.

[3]James L.Nation，Sr.Insect Physiology and Biochemistry.third edition.CRC Press UK，2015.

[4]許再福.普通昆蟲學[M].科學出版社，2009.