植物生理學教學模式探索與實踐
——以植物的抗病性章節為例

柏素花，劉 新

（青島農業大學生命科學學院 山東 青島 266109）

1 植物抗病性章節課程教學實踐

植物生理學是青島農業大學（以下簡稱“我校”）植物保護專業的專業必修課。根據培養方案，學生學習本章節課程后應達到以下幾個目標。知識目標：掌握抗逆生理、逆境蛋白概念、植物在逆境下的形態變化與代謝特點；掌握滲透調節與抗逆性的關系、膜保護物質與自由基的平衡、植物激素在抗逆性中的作用等植物抗逆性的基本原理；掌握提高植物抗病性的途徑。能力目標：掌握提高植物抗病性的基本原理及途徑，針對農業生產中不同作物、不同季節發生的各種病害，能夠理論聯系實踐進行調查、分析、判斷，采用適宜的途徑提高植物的抗病性，為解決生產中的實際問題提供理論依據和技術支撐。素質目標：養成良好的學習習慣，培養自主學習、自主獲得知識的能力，增強社會責任感、使命感，增強學習動力，提高理論聯系實踐、發現問題、解決問題的能力。

為了使學生更好地學習理解提高植物抗病措施這一節的知識點，通過引導學生關注農業生產中由于病害脅迫造成的全球作物產量降低；過度施用農藥導致農作物產品農藥殘留、土壤環境污染，危害人類健康等的實際問題，使學生能夠理論聯系實踐，將理論知識應用于農業生產。課程教學實踐主要分為以下幾方面的內容。

1.1 課前引入病害對農業生產的危害問題

我國是農業大國，推進農業綠色發展是現代農業發展觀的一次重要改變，對農業生產實踐的科技創新提出更高的要求，農業是生存之本，而病害是危害植物生長的主要生物脅迫因子，給農業生產帶來巨大的損失，進行植物的抗病研究對作物生產意義重大，解決生產中存在的問題至關重要。

2021―2022第一學期的教學對象為植物保護專業2020級本科學生，已經學習了植物學、生物化學及部分植物保護專業的相關專業課，有了一定的農業、生物類相關基礎知識的儲備。運用在上課前“問題導入式”教學方法，提出生產生活中與病害相關的問題，提高學生的學習興趣，使學生能積極參與到教學過程中。闡述病害在農業生產中的高發性、難防治、危害嚴重等問題，引導學生結合日常觀察到的校園、公園、景區等植物的病害情況，結合所學的關于病害的專業知識、查閱的文獻資料、新聞媒體報道的病害等問題，引導學生了解病害對農業生產造成的危害、病害防治的艱難性及農藥殘留超標造成環境污染、農藥過量使用導致農業生產成本升高等難以解決的相關問題。闡明作為農業類專業的學生，應該掌握植物生長發育的基本生命活動規律，掌握植物病害發生的季節、外界環境因素、病原物的侵染規律、危害程度、作用機理等，進而通過學習理論知識，并將其應用于農業生產實踐中，解決生產中的實際問題。思考在生產實踐中提高植物抗病性的有效途徑有哪些，為農業生產提供理論依據和技術支撐。如，課前布置相關的思考題，讓學生根據自己的興趣，思考或查閱相關文獻資料，了解相關知識點。在我國不同病害的高發期是在哪些季節？以1―3種蔬菜、果樹或大田作物為例，介紹其主要病害有哪些。以你熟悉的病害為例，闡明病原物的生物學特性、侵染規律、危害癥狀及防治措施和方法，思考在生產中如何統防統治植物病害。了解在植物病理學方面的科學家及他們的主要貢獻等問題[1]。

1.2 啟發式、討論式教學方法貫穿授課過程

在課前引入病害在農業生產中的危害問題的前提下，結合思考題學習提高植物抗病性途徑這一節的內容。讓學生單獨或分組講解對以上問題的理解，根據學生對問題的理解，和學生一起深入探討、總結植物抗病性的途徑有哪些。例如，結合自己的科研工作，以蘋果輪紋病為例講解如何提高植物抗病性的問題。輪紋病是世界范圍內蘋果主要病害之一，在中國、美國、日本、韓國、澳大利亞、南非等多個國家均有不同程度的發生。輪紋病菌是木本植物枝干上的重要病原菌，其寄主可達200余種，可侵染蘋果、梨、桃、葡萄等各種果樹，也侵染楊樹、柳樹、槐樹等林木。在我國發病尤為嚴重，發病時不僅造成爛果減產、死樹死枝，嚴重時還會造成整個果園絕收。研究人員在輪紋病病原鑒定、病原基因組研究及鑒定宿主參與防御輪紋病菌侵染的基因等方面進行研究，但對輪紋病病原的致病機制及病原與宿主的互作機制還缺乏深入的研究。對蘋果輪紋病病原的研究主要集中在對輪紋病病原的確定、病原菌的宿主范圍、致病性及病原菌的基因組結構分析等幾個方面。

對于如何提高植物的抗病性，有以下幾種措施。第一，在生產中通過改善植物的生存環境來提高植物的抗病性。進行合理的農業栽培管理措施。如改進耕作制度，對不同作物進行輪作、混種減輕或避免土傳病害的發生；清除病葉、病果、枯枝，利用高效自動化施藥設備對作物進行精準施藥，提高效率，節約成本；對土壤進行滅菌處理，加強合理的田間管理等，都能使植物有效抵御病害的發生。山東產區4―5月遇低溫多雨天氣，促進腐爛病菌在蘋果枝干上大量定殖，需將藥液均勻地噴施到蘋果枝干上，以保護枝干，防止腐爛病菌在蘋果枝干上定殖，并鏟除在蘋果枝干上定殖的部分腐爛病菌。第二，通過培育抗病品種提高植物的抗病性。作物栽培中通過傳統的育種和分子生物學輔助育種等方法手段，培育抗病品種，是提高植物抗病性的有效途徑?？刹捎每共∑贩N區域技術示范的措施，提高抗病性。本實驗室通過傳統的雜交育種、結合分子育種等方法，選育出多個抗蘋果輪紋病的優系。第三，利用誘導抗病性。誘導性抗病性也是提高植物抗病性的有效方法?？衫蒙锓椒?、物理方法、化學方法處理植株，改變植物對病害的反應，產生局部的或系統抗性。第四，利用植物生長調節劑對植物生長發育有調控作用的原理，在作物栽培中，可通過合理施用乙烯利、赤霉素、茉莉酸、水楊酸等生長調節劑誘導抗病基因的表達，從而提高植物的抗病性。研發一批綠色高效的低風險農藥、施藥助劑、植物免疫誘抗劑、微生物源農藥、新型蛋白質農藥等綠色防控品，有效突破我國農業生產中安全、高效等方面的問題，提高農藥的有效利用率，節約農業投入成本[2]。

在學習基本理論知識的基礎上，讓學生課后復習，在超星網絡教學平臺中完成課堂檢測題、章節練習題等，進一步掌握、鞏固理論知識。通過課前問題導入、課中啟發式、討論式的教學方法，使學生更好地理解理論知識，同時能將理論和實踐相結合，為服務農業生產奠定堅實的基礎。

1.3 課后課程教學總結反思

采用問題導入式、啟發式教學方法，在學習植物抗病生理章節時，如提出“如何提高植物抗病性？”這一問題，引導學生思考，提高學習的積極性和主動性，學生參與度大幅提高，提升了教學效果。通過理論知識的學習，使學生進一步認識農業生產中存在的嚴重病害問題，深入了解學習的目的是為農業生產服務，增強學習動力。在課堂教學中，應結合專業知識對學生進行思想政治教育，挖掘本章節的思政元素。列舉為我國農業事業做出巨大貢獻的科學家、科研工作者的先進事跡，如帶領太行山人民種植果樹、脫貧致富的李保國教授的先進事跡，激勵了無數青年學生努力奮斗，不負韶華，增強了為祖國的農業事業而奮斗的決心和力量。作為普通的教師、科研工作者，針對蘋果輪紋病對蘋果生產帶來的巨大危害，以服務三農為己任，多年來結合生產中的病害，探討防治輪紋病的有效方法、探索蘋果輪紋病的防御機制，為解決生產中的實際問題貢獻自己的力量。

2 采用線下線上課相結合的教學模式

2.1 進行線下課程的同時，充分利用網絡教學資源學習

改變傳統的線下課教學模式，把學生作為教學的主體，教師以問題導入式、討論式、啟發式的教學方法開展線下課程教學，并充分利用學校在線資源“超星網絡教學平臺”，上傳教學相關視頻、教學課件、章節檢測題、綜合測試題等，輔助學生預習、復習鞏固課堂知識；利用該平臺進行簽到、發通知、問題討論、調查問卷、信息反饋，以及通過微信問答等方式和學生互動，及時了解學生的學習情況；鼓勵學生利用優質的中國大學慕課教學資源輔助學習[3]，教師采用鏈接國內外重要期刊雜志，課下騰訊會議集中解答學生問題等的方法協助學生學習，明顯提升了教學效果。另外推薦學生課后觀看電影《李保國》、關注三農先進人物事跡展播、三農人物故事、為農業發展做出突出貢獻的科學家等，激勵學生奮發努力。

2.2 課后布置學習任務

課后布置學習任務，引導學生走進圖書館、利用在線資源等進行課下學習，作為學生課外拓展知識的內容，使學生拓展知識的深度和廣度，增強對知識的運用能力。學生通過查閱文獻資料、田間調研、科學試驗等方法對這部分內容進行更深入的理解和探索。如探索輪紋病的致病機制及病原與宿主的互作機制？植物抗病機理研究進展？植物病害研究的信號轉導途徑有哪些？根據自己的專業討論如何提高植物的抗病性等問題，使學生了解國家政策，增強社會責任感和學習動力，將理論知識應用于生產實踐中。農科教發[2018]3號印發的關于《農業綠色發展技術導則（2018-2030）》的文件指出，重點研發農藥減施增效技術。如，研發無人機高效施藥技術、有害生物抗藥性檢測技術與風險評估技術、化學農藥協同增效技術、農藥靶向精準控釋技術、作物免疫調控與物理防控技術等的研發[4]。學生要更加努力地學習理論知識，提高自己的知識水平和科研技能，為后續的農業生產及科學研究奠定堅實的基礎。對于這些問題的答案和論點，學生在課堂講解、討論或者以電子版的形式發給老師，老師精選典型案例進行講解、點評，重點突出、以點帶面，提高了學生的學習積極性，使學生自覺關注農業生產中的實際問題，樹立正確的人生觀、價值觀，增強為農業事業刻苦學習的信心和勇氣。

在講授植物植物生理學課程時對學生進行思想政治教育是不可缺少的教學環節，但植物生理學課程內容豐富，與農業生產實踐密切相關，并蘊含著豐富的思想政治教育元素。在今后的植物生理學教學中應注重思政元素的挖掘、融入方式、方法，做到潤物細無聲地把科學精神、愛國情懷、生態文明教育、環保意識、團隊協作精神、支農愛農的思想扎根學生的心里[5]。“育人為本，德育為先”是教師的神圣使命。植物生理學作為一門重要的專業基礎課和骨干課程，課程中思政元素的挖掘是一項長期的工作，這就要求專業教師要不斷加強學習，拓展自己的知識面，關注農業生產需要、改進教學方法、提高自己的專業水平和道德情操，與時俱進，不斷補充課程中的思政元素，在課程教學中注重培養學生的“大國三農”情懷，引導學生以強農興農為己任，增強學生服務農業農村現代化、服務鄉村全面振興的使命感和責任感，培養適合社會發展的新型人才。