“昆虫生态与测报”课程教学改革与探讨

张燕如 丛林 雷静文 王雁群

[摘 要] 探讨了内蒙古农业大学“昆虫生态与测报”课程的教学思路、教学内容、存在的问题及教学改革方案。该门课程存在的问题有生源数学基础薄弱、缺少合适的教材、缺乏实践课时及教学方法单一等。针对以上问题，提出采用多元化教学方法进行教学，并建议增加实践课时，期望逐渐提高学生的学习兴趣，增强学生的专业技术能力，提升教学效果。

[关键词] 昆虫生态与测报;森林保护专业;教学思路;教学改革

[基金项目] 2020年度内蒙古自治区自然科学基金“先期虫害诱导挥发物对柠条种子小蜂寄主定位行为的调控”（2020BS03014）;2019年度内蒙古农业大学实验教学仪器设备研制与标本制作项目“森林昆虫标本的采集与制作”（YZ2019007）;2018年度内蒙古自治区高等学校科学研究项目“虫害诱导挥发物对柠条种子小蜂的行为调控机制”（NJZZ18047）;2021年度内蒙古自治区林学“双一流”建设项目“新种柠条长角象甲聚集信息素鉴定及合成源头研究”（DC2100001171）

[作者簡介] 张燕如（1987—），女，辽宁大连人，博士，内蒙古农业大学林学院讲师，主要从事森林害虫综合防治及昆虫化学生态学研究;丛 林（1961—），男（满族），内蒙古呼和浩特人，博士，内蒙古农业大学林学院副教授，主要从事森林害虫综合防治研究;雷静文（1998—），女，内蒙古赤峰人，内蒙古农业大学林学院2020级森林保护专业硕士研究生，研究方向为昆虫化学生态学。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）15-0073-04 [收稿日期] 2021-09-16

昆虫生态学是关于昆虫与环境之间相互作用关系的一门科学，20世纪80年代，全国涉林院校陆续开设了“森林昆虫学”课程，昆虫生态学是其中的主要章节[1-6]，一些院校的森林保护学科开设了研究生学位课“森林昆虫种群生态学”，主要讲授森林昆虫种群空间、时间、数量动态及其机制[7]。昆虫生态学以理论讲解为主，为害虫预测预报和综合管理提供理论基础。随着森林保护领域的快速发展，学科对于人才培养的目标不仅是掌握森保专业基础理论，还需要培养学生具备一定的专业基本技能，适应相关行业、企业需求，即实践技能的培养成为更加重要的培养目标。在明确培养目标的基础上，经过多位专家审定，在内蒙古农业大学2016版森林保护专业人才培养方案中增设专业教育核心课程“昆虫生态与测报”，共32学时，除了系统阐明森林昆虫个体生态、种群生态、群落生态等理论知识外，增加了昆虫预测预报学。

“昆虫生态与测报”主要是根据农林业害虫管理和测报等方面的实际需求，将昆虫生态学和害虫预测预报学的基本原理与方法有机结合在一起，组成了一门应用性强、实践理论丰富的交叉式课程[8]。因此，这门课程在森林保护专业占有重要地位。为了让新开课程更加符合本科生的身心特点，更好地促进新版培养方案的实施，有必要对教学内容进行改革与创新，不断提高本科生教学质量。本文主要阐述“昆虫生态与测报”课程的教学思路及主要教学内容，在此基础上总结教学过程中存在的问题，并根据这些问题提出针对性建议与改进方案，提高学生的学习兴趣及专业技术水平，以适应当下林业生产实际需求。

一、“昆虫生态与测报”课程的教学思路

“昆虫生态与测报”主要是针对森林保护专业本科生开设的一门专业教育核心课程，在学生学习了“普通昆虫学”“森林昆虫学”“森林生态学”“高等数学”“概率论”等课程后，授课教师结合教学大纲中的教学内容，增加典型教学案例，进行课堂授课，使学生了解和掌握昆虫生态学及害虫预测预报的基本理论与方法。授课方式采取启发式教学和互动性教学，调动学生的学习兴趣与主动性，使学生记忆更加深刻，从而达到提高本科生专业知识水平的目的。

二、“昆虫生态与测报”课程的教学内容

“昆虫生态与测报”包括昆虫生态学和害虫预测预报两部分内容，该门课程将昆虫生态的理论知识和害虫预测预报技能相结合，突出理论知识的应用性。昆虫生态学是以昆虫为主要研究对象，系统地描述昆虫与昆虫之间、昆虫与其他生物之间，以及昆虫与环境之间的全部关系的学科。害虫预测预报是要求在害虫发生前预先估测其未来的发生期、发生数量、对作物危害、分布及扩散范围，并在掌握一定时间和空间范围内害虫数量变动规律的基础上，进一步提出便于林业工作者掌握的预测预报指标和方法。害虫预测预报不但需要丰富的生态学基础知识，而且需要一定的生理学、生物学和数理统计学方面的知识[8]。根据本科生培养目标及教学大纲，针对学生的知识结构、兴趣和综合素质的要求，设计课程内容，共包括以下七章内容，向学生全面讲解昆虫生态与预测预报的理论知识及技术方法。

（一）昆虫个体生态学

全面讲解环境因子对昆虫个体的影响及昆虫对不良环境条件的适应对策。主要包括非生物因子对昆虫存活、生长发育、繁殖等的影响;生物因子对昆虫的作用，包括昆虫的休眠与滞育、扩散与迁飞、生物钟、学习行为。

（二）昆虫种群生态学

主要阐述昆虫种群的基本特性、种群空间分布及类型、空间分布的确定方法;昆虫种群的消长类型、消长规律，以及种群生命表技术、种群的生态对策。

（三）昆虫群落生态学

主要内容有群落的基本特性、群落结构、群落演替、群落的多样性与稳定性等。

（四）昆虫化学生态学

主要阐述植物与植食性昆虫间的化学联系、昆虫信息素释放机制、昆虫信息素开发技术、植物源引诱剂的开发与利用、昆虫对信息化合物的感受机理、化学生态学原理在害虫综合治理中的作用。

（五）生态系统生态学

主要阐述生态系统的基本结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息交流、生态系统的相对平衡、生态系统中的外来入侵生物、生物多样性保护。

（六）害虫预测预报原理

阐述害虫预测的基本原理、测报调查的基本方法、种群数量消长的相关因子分析、害虫经济阈值的确定。

（七）害虫预测预报的生物学方法

主要阐述基于生物学原理的害虫发生期预测法，包括发生期预测的历期法、分龄分级法、有效积温法;基于生物学原理的害虫发生量的预测，如虫口基数法、气候图法。

三、“昆虫生态与测报”课程存在的问题及改革方案

（一）生源及知识基础方面

此课程在我校森林保护专业开设于第6学期，即大三下半年开设。学生已经学习了“普通昆虫学”“生态学”“概率论”“高等数学”“多元统计分析”“线性代数”等课程，具有一定的昆虫学及生态学相关知识。但许多农林类学生数学基础相对较弱，学习中普遍感到有一定难度。学生接受知识的能力存在很大差异，对课堂的理论知识不能完全吸收、理解。部分学生对理论学习的兴趣低，缺乏自学习惯。

针对以上问题，可引进PBL（Problem-Based Learning）教學法进行课前预习，提出一定的问题，安排学生以小组为单位多途径搜集资料，形成汇报材料。课堂上，应加强理论讲解，保证教学质量，对于难以理解的数学公式，首先讲清楚数学符号的实际意义，引导学生进行分步计算，并对计算过程进行评价，及时找出学生的错误并纠正。为进一步巩固，再出相似例题，请1～2名学生上台计算并讲解，同时请其他学生对其结果进行评价。因此，每节课的难点内容不超过2个，给学生充足的时间进行计算并消化。教学讲解环节除了借助PPT讲解，也需要针对具体知识点使用SPSS （Statistical Product and Service Solutions）、DPS（Data Processing System）、SAS（Statistical Analysis System）、EXCEL（Microsoft Office Excel）等软件进行教学，讲解中要注意数学基础差的学生的接受程度。课后作业部分可适当安排征询意见题，例如：如果你是教师，将如何讲解“昆虫生态与测报”这门课？如何培养学生的兴趣？如何检查教学效果？可根据学生的意见、结合学生的身心特点对教学方法进行改进。课前、课上、课后加强与学生的互动与交流，做到教学相长。

（二）教材方面

目前，本课程教材为刘向东主编的《昆虫生态及预测预报（第四版）》。此书为全国高等农林院校“十二五”规划教材，已修订到第四版，新增了《昆虫种群分布的地址统计学》《昆虫化学生态学》《害虫再猖獗与生态治理》等章节，体现了昆虫生态学学科的新成果与新动态，但是该本教科书侧重介绍以稻、麦、棉害虫为主体的生态研究结果，更加适合农业类学生学习，如植物保护专业。关于林业方面，昆虫生态学方面教材相对稀少且陈旧，几乎都是20世纪90年代出版的，例如黄竞芳、张执中、陈树椿的译著《森林昆虫学生态学与经营管理》[1]，林业害虫预测预报方面的书籍有薛贤清编著的《森林害虫预测预报》[9]。这些专业书籍不仅年代久远，而且内容不完整，或者只有昆虫生态内容，或者只有预测预报内容，因此不适合作为森保学科“昆虫生态与测报”课程的教材。

针对上述问题，森保学科或任课教师应积极申报国家级、省级或校级规划教材项目，出版适合森林保护学科本科生的《昆虫生态与测报》教材。

（三）教学方法方面

目前，教学以教师借助多媒体课件进行课堂授课为主，授课方式单一，“填鸭式”教学会造成学生被动地接受知识，难以激发学生获取知识的兴趣和积极性，教学效果未能达到理想状态。

为了进一步提升学生的学习效果，应采取多元化教学方法。一是归纳总结法，例如讲解环境因子概念时，不要直接说出环境因子有哪些，而是让学生通过看图的方式自己归纳总结，学生进行小组讨论，以小组为单位进行汇报。二是公式、概念图片化，利用PPT的优势，尽量将公式或概念用图片展示，比如气候图和昆虫的温区。三是趣味故事法，讲到昆虫趋化性理论知识时，可引入蚂蚁与项羽的故事。四是做题巩固法，课堂上应留出充足的时间给学生进行回答问题或计算。五是难点展开法，将难点问题展开讲解，结合教师的一些科研结果进行讲解，从生物生理现象产生的过程、原因、原理、结果等依次展开，用科研探索的方式讲解重点知识。例如讲解高温对昆虫影响这部分，可以先引用科研数据和图片说明在高温下青杨脊虎天牛（Xylotrechus Rusticus Linnaeus）会处于什么状态，然后列出不同高温下青杨脊虎天牛幼虫体内的水、脂肪、蛋白质含量发生了什么变化，最后总结提炼出高温对昆虫的影响。六是对比讲解法，讲到昆虫化学生态内容时，可将嗅觉和味觉进行对比讲解。讲解昆虫形态或习性时，可与人体进行对比，让学生能够更快地理解。七是前沿知识嵌入法，授课过程中一定要及时更新前沿知识的输入，打开学生的眼界，培养学生养成关注学科科研动态的习惯。八是案例展示法，也就是举例子，这是教师常用的方法，通过举实例进行详细讲授，生动形象地反映理论知识点，使学生触类旁通，在理解的基础上能够解决生产中的实际问题。九是概念回忆法，如果涉及普通昆虫学或数学方面的内容，直接插入几页多媒体课件，重新讲解，因为考完试，很多同学容易遗忘讲过的知识。十是“N+N”课堂，前面的N代表授课方，不仅仅是授课教师，还可以是行业专家、一线测报技术人员、学生，后面的N是听课方，不仅仅是学生，还可以是同事、外专业学生等。十一是虚拟仿真法，建立虚拟仿真平台，通过动漫技术增加视听效果，使教学更加直观形象，便于学生理解并掌握所学的生态学及测报内容，发挥现代化教学手段在提高教学效果中的辅助作用。

（四）教学实践方面

本课程是一门应用性课程，实践教学是本门课程的重要环节，是理论学习的巩固和发展。然而，目前仅有理论学时，无实验或实习学时，学生仅能通过课堂上教师讲解获取“昆虫生态与测报”的理论知识与方法，缺乏实践练习环节，无法熟练地掌握林间害虫预测预报技术。同时，也缺乏实践教学场地及主要的预测预报仪器，例如：昆虫诱捕器。学生仅能通过多媒体课件了解诱捕器的形状及用途。

“昆蟲生态与测报”的首要目的是更好地培养森保学生掌握害虫的预测预报方法，高质量地完成各类教学任务，应建立理论学习和实践相结合的有效平台，同时改变传统的验证性实验，开展综合设计性实验，实验前先进行学术交流，促进学生对理论的理解。实践平台应该包括室内和室外两种，昆虫的发育、昆虫基本特征等试验可在室内养虫箱内进行，培养学生观察、记录与总结能力。害虫预测预报相关的昆虫种群空间分布等试验可在试验林地内进行采集样本、定期观察、获取数据;发生期预测等试验可在林地内调查观测太阳能诱虫灯、昆虫引诱剂等的防控效果。也可以加强与一线生产单位的联系，如森保预测预报站点，让学生参观或真正参与到林业害虫预测预报工作中，增强学生分析问题和解决林间实际问题的能力。因此，实践基地的建设十分必要。

“昆虫生态与测报”是一门应用型课程，当前存在的主要问题是缺乏实验学时、生源数学基础薄弱、缺乏合适的教材及教学手段单一等，因此，针对这些问题，特提出如下建议：第一，增加实验或实习学时数，保证实践环节的实施;第二，把控教学大纲内容，在课时数较少的情况下，筛选重点章节，保证教学质量;第三，丰富课堂教学手段，采取多元化方法进行授课，增加师生互动，提高学生的学习兴趣;第四，森保学科或任课教师应积极申报国家级、省级或校级规划教材项目，出版适合森林保护学科本科生使用的教材。课程改革是一项复杂的工作，需要学生、教师、学院及学校多方面的付出与努力，通过课程的改革与创新，“昆虫生态与测报”课程将破解缺失实践环节问题，成为一门真正让学生提升专业技能的应用性课程，为森林保护专业学生创业与就业奠定基础。

参考文献

[1]库尔森，威特.森林昆虫学：生态学与经营管理[M].北京：中国林业出版社，1991.

[2]李为争，游秀峰，李坤，等.《昆虫生态学》课程教学改革与实践[J].安徽农业科学，2010，38（14）：7655-7657+7672.

[3]刘廷辉，李瑞军，董建臻.昆虫生态及预测预报实验课程改革研究[J].河北农业大学学报（农林教育版），2013，15（2）：43-44.

[4]刘向东.昆虫生态及预测预报[M].4版.北京：中国农业出版社，2016：30-50.

[5]谢立群，浦冠勤.“昆虫生态学”课程教学改革与探讨[J].安徽农学通报，2011，17（17）：198-200.

[6]薛贤清.森林害虫预测预报[M].北京：中国林业出版社，1992：21-36.

[7]颜培剑，宋传涛.“昆虫生态学”课程教学改革与探讨[J].高校实验室工作研究，2014（4）：46-47.

[8]周洪旭，谭秀梅，赵川德，等.昆虫生态及预测预报课程改革与实践[J].高等教育在线，2015，120（11）：104+129.

[9]宗世祥，温俊宝，骆有庆.《昆虫生态学研究进展》课程教学改革初探[J].内蒙古农业大学学报，2011，13（4）：166-167.

Exploration of Teaching Reform of Insect Ecology and Forecast Course： Taking the Forest Protection Major of Inner Mongolia Agricultural University as an Example

ZHANG Yan-ru1， CONG Lin1， LEI Jing-wen1， WANG Yan-qun2

（1.Forestry College， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010019， China; 2. Hohhot Qingshui River County Agriculture， Animal Husbandry and Technology Bureau， Hohhot， Inner Mongolia 011600， China）

Abstract： Taking Inner Mongolia Agricultural University as an example， this paper discusses the course idea， contents， current problems and reform plan of Insect Ecology and Forecast. Nowadays this course faces many unsolved problems such as students’ weak mathematical foundation， no suitable textbooks， lack of practical hours， and single teaching method. In view of the above problems， this paper proposes diversified teaching methods and increases the experimental hours. We hope to enhance the students’ interesting of learning， and improve their professional and technical abilities， so as to have a better teaching effect.

Key words： Insect Ecology and Forecast; forest protection major; teaching ideas; teaching reform