深耕二十載科研積澱 虛擬仿真破題林學實踐教學
鬆材線虫病被稱為“鬆樹癌症”,直接威脅鬆林資源安全,是森林保護、林學等專業教學的重點與難點。
針對傳統教學中存在病原獲取難、實驗成本高、實地操作風險大等痛點、難點,作為農林生物安全全國重點實驗室中專攻林業生物安全的核心力量,福建農林大學林學院森林保護教研團隊,結合多年的南方林業有害生物防控領域深耕經驗與成果,開發了《鬆材線虫病的發生與防控虛擬仿真綜合實驗》課程,並成功入選第三批國家級一流虛擬仿真實驗教學本科課程。
該課程獲批建設不僅是解決病原獲取難、實驗成本高、實地操作風險大等難點的支撐路徑,更是團隊扎實推進林學學科內涵建設、拓展專業建設領域的重要體現,對筑起了守護我國林業生態安全的“南方屏障”,適應生態文明建設的高素質復合型林業人才具有重要推進作用。

科研強基:二十載深耕支撐一流課程建設
課程的開發根植於團隊在鬆材線虫病防控領域持續20余年的科研積澱。自2000年起,該團隊圍繞鬆材線虫與媒介昆虫鬆墨天牛開展系統研究,從精准解析鬆墨天牛“兩年3代”的獨特生活史,到建立基於神經網絡模型的預測預報技術,再到研發出鬆墨天牛高效誘捕技術、高效生防工程菌、新型抗菌肽等一系列突破性成果,累計獲得國家科技進步獎二等獎3項、福建省科學技術獎一等獎4項,相關技術已在全國21個省份推廣應用4000余萬畝。深厚的科研底蘊為課程提供了真實、前沿的學術內容,實現科研反哺教學,彰顯了學科建設的扎實根基。
課程以“一條虫、一棵樹、一片林”為核心框架,整合團隊11項國家級科研課題、3項省部級成果及3項全國林業優秀教學案例,將科研成果轉化為可視化教學內容。同時,依托農林生物安全全國重點實驗室、教育部森林保護虛擬教研室等高層次平台,由胡霞副教授牽頭,集聚國務院政府特殊津貼專家、全國創新爭先獎獲得者等多方智力資源,課程實現了“科教融匯、產教融合”深度協同,為課程建設注入強大合力。
黨建引領:構建“黨建+思政+專業”協同育人體系
課程建設充分發揮全國高校“黃大年式”教師團隊“閩台特色林木高效培育與保護全國高校黃大年式教師團隊”示范引領的作用,在學院黨委黨建賦能指導下,通過“黨員教師帶頭攻堅課程難點、黨建項目支持課程研發”等方式,確保課程建設與國家戰略同頻共振,構建了“黨建+思政+專業”三維協同育人機制。
課程緊密對接森林“四庫”(水庫、錢庫、糧庫、碳庫)生態功能與林業發展需求,精選12個思政元素(如“生態文明思想”“治未病生態保護觀”等),採用“案例教學法”“情景教學法”實現思政與專業深度融合,將生態文明思想、“治未病”生態保護觀融入教學全程,著力培養學生的生態責任感與綜合實踐能力,響應國家“雙一流”建設中“立德樹人、服務需求”的導向。
課程將科研成果拆解為“微觀觀察—宏觀診斷—綜合防控”三大模塊,形成“理論講解—虛擬操作—實地驗証”的遞進式教學體系,既解決了傳統教學的痛點,又明確了知識的系統性傳遞路徑,真正實現了科研反哺教學,為教學體系筑牢了專業根基。
虛實融合:創新教學模式輻射帶動全國
課程融合3D建模、情景模擬等信息化手段,完整再現鬆材線虫病“發生-診斷-防控”全流程。教學實施“虛實結合、對比探究、情景體驗”三階模式:借助高精度模型展示鬆材線虫形態結構,實現微觀觀察與實物標本互補﹔通過同屏比對健康與感病鬆樹特征,引導學生自主診斷﹔創設不同感病等級林班虛擬場景,支持學生設計檢疫、物理、生物等綜合防治方案,並可模擬無人機飛防、天敵釋放等操作,顯著提升教學實效與安全性,為林學類專業實踐教學改革提供范式。
自2024年上線國家虛擬仿真實驗教學課程共享平台(ilab-x.com)以來,已累計服務全國20所高校學生1900余人次,覆蓋13省、1區、1市。團隊聯合14所涉林高校與科研院所,整合6門國家級、省級虛擬仿真一流課程,主編出版全國首部《森林昆虫學》虛擬仿真實驗教材,形成可復制、可推廣的教學資源體系,積極發揮在全國林學類虛擬仿真教學中的示范與輻射作用。

《鬆材線虫病的發生與防控虛擬仿真綜合實驗》的成功建設與應用,是福建農林大學林學院面向國家林業現代化與生態文明建設戰略需求,推動“雙一流”學科建設與專業發展深度融合的典型案例。未來,學院將繼續以“四庫”林業發展理念為指引,深化教學改革與課程創新,為服務國家生態文明建設和林業現代化培養更多“懂技術、有情懷、能擔當”的高素質人才。(文/胡霞 圖/福建農林大學林學院)
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