农药毒理学网络教学精品课程

农药毒理学网络教学精品课程
课程简介
农药毒理学课程简介
课程编号：02047
课程名称：农药毒理学（Pesticide Toxicology）
学时：40
学分：2
先修课程：农药学、农药生物测定、昆虫生理生化、生物化学、植物生理学、仪器分析、分子生物学等。

内容简介：
《农药毒理学》是制药工程专业的主干课程之一，共40学时，也是植物保护专业的专业选修课程。

《农药毒理学》主要是论述农药对有害生物的作用，包括其作用方式、作用机理、代谢、选择性原理、抗药性机理、在环境中的行为、对非靶标生物及环境生态的影响等的一门学科。

学习《农药毒理学》的主要目的是通过了解农药对有害生物的作用，系统掌握农药的作用方式、作用机理、作用靶标、致毒症状等基本理论及研究方法，可为农药的合理使用提供理论依据，为新农药开发提供研究思路和研究方法。

推荐教材或参考书目
推荐教材：农药毒理学.马志卿主编.校内教材.2005年
参考书目：
（1）昆虫毒理学.赵善欢主编.中国农业出版社.1993年
（2）杀虫药剂的生物化学与生理学.C.F.威尔金逊（美）编.张宗炳译.科学出版社.1985年（3）Insecticide Mode of Action. Coats, Joel R. Academic Press. 1982
（4）Insecticides with Novel Modes of Action: Mechanism And Application. I. Ishaaya and D. Degheele. Springer. 1998
（5）Chemistry and Mode of Action of Crop Protection Agents. Copping Leonard G.， Hewitt H.Geoffrey. The Royal Society of Chemistry. 1998
（6）杀虫药剂的毒力测定：原理、方法、应用.张宗炳.科学出版社.1988年
（7）昆虫电生理学实验研究方法.刘安西，陈守同.科学出版社.1990年
（8）昆虫毒理学实验指导.张兴主编.
课程发展的主要历史沿革
农药毒理学课程在西北农林科技大学植物保护教学有史以来就是一直被十分重视的课程，由著名教授讲授并研究化合物防治植物病虫害的作用机理等内容，并开始了教学实践活动。

我校也是我国最早将其作为一门独立的教学课程的院校之一。

2002年植保学院新上制药工程专业后，该课程上升为专业必修课，共60学时，其中实验教学24学时，由张兴教授、马志卿副教授等主讲。

2006年起，由于我校本科教学改革，该课程压缩为54学时；2008年，又调整为40学时。

经过近7年的建设与改革，目前该课程教学内容先进而系统、理论与实验结合密切、教学效果良好、教学组织管理科学，已成为制药工程专业的重点课程之一。

学科优势
农药毒理学是制药工程专业的主干课程之一，在制药工程专业的教学中具有举足轻重的地位。

本课程以陕西省生物农药工程技术研究中心、农业部作物病虫害综合治理与系统学重点开放实验室农药学分部、陕西省植物源农药研究重点实验室、农业部农业有害生物无公害控制技术创新中心、教育部植保资源与病虫害治理重点开放实验室、和国家杨凌农业综合试验工程技术研究中心生物农药研究技术分部为依托，以科研促教学，重视人才培养，将教学队伍建设、教师科学素质教高和教学水平提升一直放在重要地位。

目前，课程组人员组成梯队合理，水平较高，责任心强，团结拼搏，勇于创新，求实奉献。

在学校产学研办学紧密结合办学思想指导下，在杨陵农业高新技术示范区产学研基地支撑下，在全体教师的共同努力下，与国内外同类课程比较，具有明显的教学特点和优势。

居于国内同类院校的先进水平。

教学队伍
马志卿张兴冯俊涛祝传书
马志卿，博士，副教授，硕士生导师
马志卿，男，汉族，副教授，1975年6月生。

2002年7
月毕业于西北农林科技大学，获农学博士学位，并留校
任教。

主要从事植物保护学院植保和制药工程专业本科
及农药学硕士研究生的教学工作，主讲“植物化学保护”、
“杂草学”、“农药毒理学”、“农药环境毒理学”等课程。

并在西北农林科技大学无公害农药研究服务中心、陕西
省生物农药工程技术研究中心及农业部农业有害生物无
公害控制技术研究中心从事农药毒理、植物源农药及农
药使用技术等方面的研究。

近3年来主持国家自然科学
基金项目1项，校青年基金项目2项；作为子课题主持
人主持国家公益性行业（农业）科研专项1项、农业部
先正达农业科教及农村发展项目1项和农业部创新项目1项。

作为主要人员先后参加国家自然科学基金项目、国家攻关项目、“863”计划项目、国家创新（转化）基金项目及省部级项目多项。

科研成果中有2项通过教育部鉴定，2项通过陕西省科技厅鉴定。

“自流式树干注药技术研究”项目获获得陕西省科学技术奖二等奖。

研究成果中已申请并受理发明专利18项，已获得专利9项。

近5年来以第一或通讯作者发表学术论文30余篇。

张兴，博士，教授，博士生导师
陕西普通高等学校教学名师、陕西省十大发明人、全国优秀科技工作者张兴，1952年3月生，陕西省周至县人，中共党员，现为西北农林科技大学植物保护学院教授、博士生导师，西北农林科技大学无公害农药研究服务中心、陕西省生物农药工程技术研究中心、农业部农业有害生物无公害控制技术创新中心主任。

1985年被农业部评为部级优秀教师，1995年农业部授予中青年有突出贡献专家，1996年被评为国家“百千万人才工程”第二层次人选，1997年被评为陕西省“三五”人才第一层次人选，1999年批准为国家级有突出贡献的中青年专家，2002年10月被陕西省知识产权局、陕西省人事厅授予“陕西省十大发明人”称号，名列榜首。

2004年1月被中国农学会授予“全国优秀农业科技工作者”，2005年1月被中国科协授予“全国优秀科技工作者”荣誉称号。

张兴教授于1974年毕业于西北农业大学植物保护系并留校任教，后分别于1982年及1988年研究生毕业于华南农业大学，师从赵善欢院士，获得硕士及博士学位；研究生学习期间，在导师的指导下，对新型植物源杀虫剂进行了深入的研究和探讨，尤其在川楝素杀虫剂研究方面做了大量的工作。

1989年博士毕业后，回到母校继续任教，主要从事“昆虫毒理学”、“农用药剂学”和“植物化学保护学”方面的教学和科研工作。

他承担了植物保护学院本科生和研究生多门专业课的教学任务，将原植物化学保护课程逐步发展成为植物保护专业的一个培养方向——农药方向，并于2001年创建了制药工程专业。

他先后培养博、硕士研究生90余名。

现有在读博士后、博士、硕士研究生60余名。

在对研究生培养过程中，提出了“自己管理自己，自己培养自己，自己提高自己，自己养活自己”的研究生管理“四自”方针，制订了一套独特的“研究生规范化管理方案”，收到了良好的效张兴教授致力于天然产物农药、农用药剂学和害虫抗药性治理方面的研究工作。

自1989年至今，先后承担国家“九五”、“十五”科技攻关项目、“十五”攻关重大专项、“863”项目、国家创新基金、转化资金项目、西部开发科技行动重大专项、“948”项目、国家自然科学基金及省、部级项目、“中心”自上及开放课题等90余项课题，科研经费达1600余万元。

有19项通过省、部级成果鉴定；申请国家农药发明和实用新型专利48项，23项已获取专利证书；发表学术论文270余篇，主编著作2本。

在多年的研究工作中，他先后系统筛选了我国南北2000余种植物的杀虫、杀菌活性，积累了丰富的经验和资料；研究开发出了“0.5％楝素杀虫乳油”、“2.5％烟碱?楝素乳油”、“29％油酸烟碱?氯氰乳油”及全新型无公害化学合成杀菌剂“丙烷脒原药”和“2％丙烷脒水剂”等农药新品种20多个及自流式树干注药等无公害施药
新技术，并已获取国家登记和定点生产，取得了较好的经济、社会和生态效益。

张兴教授在致力于植物源农药研究的过程中，提出了“无公害农药”及“农药无公害化”的理念，创建了一个产、学、研紧密结合的技术创新型科研实体—“西北农林科技大学无公害农药研究服务中心”。

该“中心”现有2000平方米的研究实验楼，1800余万元的固定资产，拥有雄厚的科研、教学力量、先进的仪器设备及化学、化工、植保、昆虫、毒理、植物、植物生理生化等多学科专业人才，并新建了占地面积12000平方米，5条制剂生产线的“农药生产中试基地”。

“中心”以“集产学研为一体，培育一流人才，研制新型农药，服务现代农业，保护绿色环境”为宗旨，以产业化、企业化为桥梁，以农药产品及其配套的生产工艺技术作为研究成果的主要体现形式，以研制开发更多新型的、具有自主知识产权的农药新品种、新制剂为目标，以农药研究、科技成果及技术转让服务、对外技术合作为主营方向，使理论研究、应用研究、人才培养和生产实践实行全方位的紧密结合，从而创出了一条“农科教，产学研”一体化的新路子。

冯俊涛，博士，教授，硕士生导师
冯俊涛，男，汉族， 1967年11月生，副教授。

1991年本科毕业于西北农业大学植物保护系，2001—2006年在职攻读博士研究生，并获取农药学博士学位。

自91年以来主要从事“植物化学保护”和“农药学”等多门课程的教学和植物源农药的研究开发工作。

主持陕西省自然基金项目和西北农林科技大学校基金项目4项。

先后参加国家自然科学基金、国家攻关项目、国家“863”项目和创新基金项目及省部级20余项。

自1998年以来，从西北五省区的采集80余科300余种植物样品，并已完成了其中250余种样品杀菌活性的广泛筛选工作，发现菊科大花金挖耳、旋覆花、蓼子朴和臭蒿以及孜然、苦豆子等10余种植物具有明显的研究、开发价值，为后续研究奠定了良好的基础。

在参加和主持的项目中有14项通过省级鉴定，研究成果中有3项分别获得陕西省科技进步2、3等奖，3项分别获得地市级科技（推广）成果2、3等奖。

据研究成果申请发明专利20多项，已获得专利授权12项，并获得陕西省专利奖2项；发表学术论文80多篇；2003年度获得陕西省第四届青年科技奖。

教师队伍结构及整体素质
教学队伍整体构成
教学队伍职称结构
教学队伍学历结构
教学队伍的年龄结构
教学队伍知识结构现有教师4名，其中教授、博导1人，副教授、硕士生导师2人，讲师1人；4人具博士学位。

教授比例为25%，副教授比例为50%，讲师比例25%。

博士比例为100%。

知识结构合理，知识层次较高。

教学队伍年龄结构教学队伍以中青年教师为骨干，年龄最大57岁，年龄最小33岁，平均年龄41.5岁。

其中50岁以上1人，40-50岁1人，30-40岁2人；年龄结构合理。

师资配置教学团队中，有课程负责人1人，主讲教师3人，实验和辅导教师1人。

中青年教师培养本课程组一贯重视青年教师培养，有成文的培养、试讲等制度，并且很早就实行了导师制。

青年教师留校后，先在实验室锻炼一年，提高动手操作和解决实际问题的能力，青年教师由教学经验丰富的、副教授以上职称的教师担任指导教师，传授教学
经验，负责指导各个教学环节，尽快提高青年教师的教学水平。

定期和不定期召开课程组教学研讨会，解决教学中出现的问题。

1) 试讲制度：我们规定，青年教师留校后，首先必须在实验室锻炼1年，提高动手操作和解决实际问题的能力，然后才能上实验课；至少带2个循环的实验课后，才能给学生讲课；讲课前，必须通过严格的试讲考核，才能正式独立承担部分章节的讲授；
2) 听课制度：本课程组执行严格的听课制度。

一方面，规定青年教师参加工作后，必须坚持听老教师讲课；并经常组织青年教师对经验丰富的骨干教师进行观摩教学；另一方面，除了学校和学院教学督导组安排的听课外，我们课程组还定期、不定期地组织全体教师对青年教师听课，及时解决他们教学中存在的问题，不断改进教学方法；
3) 教案检查制度：青年教师正式上台讲课前，由指导教师负责检查并修改教案，使青年教师尽快成长。

另外，每学期对任课教师进行教案检查；
4) 教学法研究：每学期进行3－5次教学法研讨会，探讨和解决教学中存在的问题；
通过这些措施，极大地促进了青年教师教学能力的提高，教学效果良好。

教学改革与教学研究
为适应新世纪经济建设和社会发展对高素质创新性人才培养的需求，依据现代农药科学的发展及农业生产对农药开发和应用技术的需求，以转变观念为先导，改革教学内容为核心，培养实践技能为重点，对传统教学进行全面改革。

坚持以学生为本，以融知识传授与能力培养为一体教学思想为指导，按照“重组基础、反映现代、趋向前沿、综合交叉”的课程建设原则，加强教学与实践的紧密结合，科学地设置实验项目，增加综合性、设计性实验，并将科研成果转化为教学内容，通过整合多年的课程建设经验，并结合农药学科点的实际情况，构建可培养学生具备扎实、系统、先进的理论知识与实践技能、创新意识和实现创新思维能力的农药毒理学课程教学体系。

具体改革方案为：
1、教材建设
教材建设是课程建设中的重要内容。

教材的质量直接体现高等教育和科学研究的发展水平, 也直接影响到本课教学的质量。

由于农药毒理学没有全国统一教材和校内教材, 所以我选择了赵善欢主编的《昆虫毒理学》（中国农业出版社,1993）、张宗炳主编的《杀虫药剂的分子毒理学》（农业出版社,1987）、林孔勋主编的《杀菌剂毒理学》（中国农业出版社,1992）等专著为基础，又查阅了国内外最新参考书和大量文献,于2005年编写并出版了校门教材《农药毒理学》和《农药毒理学实验指导书》。

另外，该教材还作为农药学硕士研究生学位课程“农药毒理学”的部分讲义。

2、加强基础知识的整合及与本课程的衔接
农药毒理学是基于化学与生物学的一门学科。

由于制药工程专业的学生生物学知识比较薄弱, 学生对涉及生物学的许多知识不太理解, 所以在课堂教学中以提问的方式，引导学生回忆与农药毒理学教学内容相关的有关化学与生物学的基础知识，如农药生物测定、农药学导论、有机合成、植物生理学、生物化学等。

为使便于理解杀虫剂的作用机理，并建立系统的知识体系，还补充了部分昆虫生理生化的知识，如在讲神经毒剂、呼吸毒剂和消化毒剂前，先补充了昆虫的神经生理、呼吸生理、消化生理等的相关知识。

3、引入研究前沿和研究成果，培养学生的科研思维，强化学生的创新意识
由于毒理学的发展与现代生物技术与化学分析手段的发展密切相关，任何在化学和生物学领域的理论、研究方法的突破均会带动农药毒理学的发展，尤其是会推动对农药作用机理的认识更深入到分子水平。

因此在课程教学中，非常注重本领域内最新的理论报道。

如，我引入了农药毒理学专家唐振华先生主编的《杀虫剂作用的分子行为》中的部分理论，该论著是目前国内最新的农药毒理学专著。

还引用了我们自己在农药毒理学研究方面的成果，在讲授这些新理论和新成果时，以学生为主体，教师为主导，充分调动学生的学习积极性，先引导学生对已有相关知识进行复习、总结、提出问题，针对这些问题引入新的理论和方法，这样不但可扩充学生的知识面，还可培养学生的科研思维，强化创新意识。

4、采用多媒体教学方式
多媒体教学日益受到重视, 它在扩大教学信息传输量, 激发学生的兴趣, 培养学生的创新意识, 提高学生的创新能力提高教学效果, 提高教师自我素质等方面起到了积极作用, 从而使教学过程最优化。

以多年教学中使用的教案为基础, 筛选和优化出教学内容脚本, 以PowerPoint为主体, 配合Chemoffice绘图软件和Photoshop软件, 制作了农药毒理学教学主体课件,取得了良好的教学效果。

通过制作教学课件, 使枯燥的教学内容以生动、灵活的方式, 形象地展现在学生面前。

多媒体是一种新的辅助教学手段, 不能完全取代传统的教学手段, 媒体使用的方式要灵活, 要根据不同的教学内容恰当地选用多媒体。

在教学中要做到多媒体和板书相结合。

5、多种教学方法的灵活运用
教学方法可综合体现教学思想和教育观念，对实现教学目标、传授教学内容和教学效果至关重要的。

针对传统的“填鸭式”教学的弊端,在农药毒理学教学上进行了教学方法的改革与探索。

在教学过程中教师在把大纲要求的重点和难点阐述清楚的前提下，始终把引导和启发学生积极主动学习贯穿到整个教学过程中。

上课的过程尽量地采取启发式、互动式、讨论式、探索式等形式,引导学生参与到教学的过程。

在讲课的过程中不断地给学生提出很多实际生产中的问题，让学生以农药毒理学的知识进行解答和分析。

还积极采用了辩论式教学法，对学生分组，在自主学习的基础上对某一论点进行辩论，从而提高学生主动求知的能力和积极性，达到巩固知识基础的目的。

对于一些前沿性或具争议的论题由，通过辩论不仅可以消除学生的困惑，还有助于对农药的全面认识，提高学习兴趣。

对一些理论问题的辩论则有助于知识的消化吸收，打下扎实的基础。

6、重视实验教学环节，培养学生的科研思维、创新精神和实践能力
在试验教学中，注重以学生为主体，以实验探究为核心，培养学生的科研思维、创新精神和实践能力。

农药毒理学课程原有实验均为验证性实验，在此基础上，按照知识、能力、素质并重的人才培养要求，以培养学生综合素质和创新能力为目的，结合我系现有条件和农药研究优势，在杀虫剂致毒症状、作用靶标活性测定方面安排了3个验证性实验，在新农药作用方式推测方面安排了 1个设计性实验。

实验要求学生根据实验目的和原理进行设计，然后比对有关实验指导检查其合理性和可行性，再参照实验指导进行操作。

设计性实验的内容具有一定的研究性质, 主要在于培养学生的研究兴趣及研究能力, 巩固和提高学生的农药实验技能。

在试验课程的考核上也做了改革，以前实验课的成绩占该门课程总成绩的15%，主要依据实验报告打分，而改革后实验课成绩占20%，其中实验表现和出勤占5%, 实验操作5%, 实验报告占10%。

教学内容
课程内容设计
《农药毒理学》主要是论述农药对有害生物的作用，包括其作用方式、作用机理、代谢、选择性原理、抗药性机理、在环境中的行为、对非靶标生物及环境生态的影响等的一门学科。

由于毒理学的发展与现代生物技术与化学分析手段的发展密切相关，任何在化学和生物学领域的理论、研究方法的突破均会带动《农药毒理学》的发展，尤其是会推动对农药作用机理的认识更深入到分子水平。

因此在课程教学中，课程负责人非常注重本领域内最新的理论报道及相关专著出版。

如，课程负责人引入了《农药毒理学》专家唐振华先生主编的《杀虫剂作用的分子行为》中的部分理论，该论著是目前国内最新的《农药毒理学》专著。

另外，该课程的教学内容非常系统，主要内容包括绪论、杀虫剂毒理、杀菌剂毒理、除草剂毒理、抗药性原理、农药代谢、农药的环境毒理、《农药毒理学》研究进展等，基本上涵盖了《农药毒理学》的全部范畴。

主要教学内容如下：
第一章绪论
农药毒理学的范畴、意义、研究对象、研究方法及农药毒理学与其它学科的关系
第二章杀虫剂对昆虫表皮的穿透及在虫体内的分布
（1）杀虫剂理化性质及昆虫生理、行为对穿透的影响
（2）杀虫剂对昆虫卵壳、消化道、神经膜的穿透
（3）杀虫剂在昆虫体内的分布
（4）杀虫剂的代谢
第三章杀虫剂的作用方式与作用机理
（1）作用方式的概念、意义和类别
（2）神经毒剂的中毒症状和作用机理
（3）呼吸毒剂的中毒症状和作用机理
（4）消化毒剂的中毒症状和作用机理
（5）生长发育抑制剂的中毒症状和作用机理
（6）行为干扰剂的中毒症状和作用机理
第四章杀菌剂的作用方式与作用机理
（1）杀菌剂如何穿透菌体细胞并转移
（2）杀菌剂的作用方式
（3）杀菌剂的保护作用和抑菌作用
（4）杀菌剂对细胞壁、细胞膜的破坏作用
（5）杀菌剂对菌体内生物能生成的影响
（6）杀菌剂对菌体内代谢物质的生物合成及其功能的影响
（7）无杀菌毒性杀菌剂的概念和特点
第五章除草剂的作用方式与作用机理
（1）除草剂的作用方式
（2）除草剂的吸收与传导
（3）除草剂的作用机理（抑制光合作用；干扰呼吸作用和能量代谢；抑制细胞分裂；抑制核酸、蛋白质、脂肪的代谢；破坏生物膜系统；其它作用）
（4）除草剂的选择作用机理
教学内容组织与安排
《农药毒理学》的教学方法与手段分为课堂讲授、课堂讨论和实验教学三大部分。

因为《农药毒理学》得任何理论均基于实验与实践，因此，在该课程的教学中，实验教学尤为重要。

近几年来，《农药毒理学》的课时数在不断调整，从最开始的60学时到54学时，目前为40学时，然而其理论教学与实践教学的学时数基本上维持在2﹕1，即理论教学24学时，实践教学16学时。

其中，实践教学不但可使学生了解、掌握该学科的基本研究方法，也可使学生通过验证试验加强对理论教学的理解。

实践教学
《农药毒理学》是一门试验性很强的学科，农药的作用症状、作用方式、作用机理等理论均基于科学严谨的试验基础。

本实验课程涉及《农药毒理学》的一些基本实验方法和技能，如杀虫剂致毒症状的观察、药剂的作用方式测定、杀虫剂的靶标酶或代谢酶的活性测定等，目的在与使学生了解并掌握《农药毒理学》基本研究方法。

通过实验要求学生进一步理解和掌握《农药毒理学》基本理论，熟练应用《农药毒理学》基本实验方法，可设计并独力开展部分毒理学实验。