段永波,赵丰兰,李桂萍,盛 玮,李 峰,薛建平
(淮北师范大学 生命科学学院,安徽 淮北235000)
“园艺植物病理学”作为园艺类专业的一门专业核心课,具有明显的理论结合实践且应用性强的特点。该课程主要讲授园艺植物病害诊断、病因、病程、流行规律、预测预报和综合防治的内容,最终目的是使学生懂得保障农业生产且保护生态环境。从内容上看,该课程包括病理学基础知识和各论两大部分。各论部分涵盖果树、蔬菜和观赏植物病害,从危害部位划分为根部、绿色组织和果实病害,依据病原物类型又可划分为真菌、细菌、病毒、线虫和寄生性种子植物。当前该课程教学多采用中国农业出版社高必达版和中国农业大学出版社李怀方版教材,这两部教材所介绍的植物病均超过百种。各种病害都从症状、病原、流行规律和病害控制几方面进行介绍,教学形式较为单一,需记忆内容多且易混淆,使得学生难以把握重点。
各论部分涉及案例多、内容繁杂[1],一直是“园艺植物病理学”课程教学中的难点。按照传统教学法将有限的学时在各病害间进行平均分配,难以突出重点内容。辐射式教学设计指教师以某一知识点为中心,以此按照一定的逻辑关系涵盖其他内容,引导学生以发散性思维学习与此中心有密切联系的更多知识点,拓宽学生的思维广度[2]。本课题组以2013和2014级园艺班为主体,选择淮北地区重要果树砀山梨、淮北塔山石榴和段园镇葡萄及重要蔬菜为重点对象,以实地考察和文献调研获知其主要病害,结合全国园艺作物典型病害,建立“园艺植物病理学”各论的重点内容体系。进而以这些病害(病原)为基础辐射到其他园艺植物相似病害,理清该部分内容的学习主线。借助在线教学平台管理模式,采用教师详述重点内容+学习小组讲授专题开展多样化教学,较好地解决了各论部分内容“杂”、“散”、“乱”的问题。
砀山梨主要病害有梨黑星病、锈病和黑斑病[3],塔山石榴主要病害石榴干腐病[4],段园镇葡萄主要病害有葡萄炭疽病、白粉病和霜霉病[5]等。将上述病害以及全国范围内典型的大白菜软腐病等病害作为教学重点内容。砀山梨、榴园村石榴和段园镇葡萄专业化合作程度不高,而蔬菜生产基本处于小农经济生产模式。实际生产中,果农自己选择品种种植,对病害管理还缺乏很好的专业指导服务。当病害发生时,采用最多的防治方法就是喷施农药,有的果农担心卖相,大幅增加农药施用的次数和剂量,这给环境和人类健康带来严重安全隐患,同时也严重降低了水果的品牌效应。除了喷施农药的化学防治法以外,还有更多环境友好的方法尚待开发利用,如植物检疫、抗病育种、农业工程防治、生物防治等。果农迫切需要基层农技服务站或科研院所为其提供专业技术支持。在授课过程中,有针对性的将知识与淮北地区水果生产结合起来并应用于实践,定会大幅提高教学效果。
根据调研结果,选择包括真菌、细菌、病毒、线虫和寄生性种子植物在内的15种典型病害,并以病原物为依据辐射到其他园艺植物重要病害,进而整合设计了“园艺植物病理学”各论部分内容,见表1。
表1 “园艺植物病理学”各论部分辐射式教学内容设计
这15种病害涵盖了病理学中的5大类病原物,也涉及危害植物绿色器官、地下组织和果实等不同器官的病害,具有较好的代表性。例如以葡萄霜霉病辐射到蔬菜和花卉中的相同病害,通过比较其相同点和不同点,以此加深对蔬菜和花卉病害的理解,这样既能让学生掌握淮北地区主要果树病害,也能以病害为主线理清杂乱的各种病害,加深对蔬菜和观赏植物病害的理解。
病理学研究领域有关园艺作物病害的成果主要集中在病原学方面,关于病原物基于分子生物学鉴定的亲缘关系尚存在不确定性,因此教材知识可能会出现遗漏甚至偏差的情况。结合课程组教师的研究课题,跟踪Annual review of phytopathology、Plant disease、Phytopathology、《植物病理学报》《植物保护学报》《微生物学杂志》等该领域重要的期刊杂志,将研究前沿性成果融入教学内容。在教学中注意补充较新的病理学分子生物学水平研究结果。例如,强调有机农药以外的其他防治方法,包括病毒的弱毒株交互保护作用,在2016年授课时介绍了利用黄曲霉毒素筛选及鉴定生物防控菌的研究[6],2017年引入了链霉菌Z-L-22在防治番茄溃疡病等细菌性病害方面的应用[7]。借此将书本理论内容与最新成果结合起来,可让学生了解该课程与微生物学、分子生物学和园艺植物昆虫学等课程的联系,并在此过程中学习有关生物学实验设计方面的知识。
基于网络信息渠道的在线学习模式对于知识更新快的课程非常重要,通过在线学习与传统教学的结合能使学生在获得面授知识的同时,获取更为丰富的资源[8]。考虑到该课程各论部分内容繁杂、模式单一的情况,课题组采用在线学习与课堂面授结合的多样化教学方式,以提高学习自主性和积极性。基于2013和2014年 “园艺植物病理学”教学,本课程组建立了该课程的在线教学平台,以此实现对课前预习、出勤情况、以及学习交流互动过程的管理,见表2。
表2 在线教学平台的建立及应用
基于在线教学平台,教师细致讲解表1中所列15种病害。从病害症状、病原物、发生流行规律和病害控制等几方面进行介绍。考虑到各病害授课模式较为一致,会引发学生难以集中精力的问题,选择从各病害大面积爆发造成的经济损失实例入手吸引学生注意力。例如,在讲授梨炭疽病时,先播放中央电视台“焦点访谈”节目“安徽砀山梨灾调查”(时长10 min),能很好地引发学生尤其是对砀山梨熟悉学生的强烈兴趣。接着讲解炭疽病相关知识,其中穿插展示梨感染该病的图片,学生们都能认真听讲并积极参与讨论。对于该病要突出与人畜所患炭疽病的不同。同理,将各病害最新相关研究成果融入教学内容,并提示同属病原物引发的其他作物病害。
在总论部分内容结束后,将表3所列专题内容提供给学生,让其根据个人兴趣组成6个学习小组,各小组自行确定负责人。学习任务包括到淮北师范大学园艺专业实践实习基地考察相关病害、拍摄及搜集病害图片、查找相关病害引发灾害的新闻、跟踪目标病害最新研究前沿、制作多媒体课件并上传在线班级平台、课堂讲授及答疑(1学时)。整个过程应该注意与表1中相关病害进行对比分析。
表3 学习小组专题内容
对2013级和2014级园艺专业进行问卷调查,结果表明95.6%的学生对各论部分教学表示满意。98%的学生能回答出淮北塔山石榴、砀山酥梨和段园镇葡萄的主要病害,68.3%的学生能描述3种果树病害至少其中一种病害的症状、病原及病害流行等方面内容,100%的学生乐于通过在线班级群进行交流讨论。
在学习小组专题部分,同学们对学习的兴趣更为浓厚,尤其对到实习基地观察相关病害活动更为感兴趣。在讲授过程中,各小组讲授人开始和结束时都能获得热烈掌声,同学之间相互提问和交流热烈。学习小组间进行互评,评分结果作为期末成绩的重要组成部分。课后多数学生表示内容尽管没有完全组织好甚至有遗漏,但表示有利于个人表达能力的提高,并希望以后课程中能有更多机会得到此类锻炼。
常规教学和辐射式教学的期末成绩均符合偏态分布。与常规教学相比,不及格学生的比例未发生显著变化,原处于良好、中等和及格的学生比例均有所变化,而优秀部分的比例则增加4倍,见表4。说明该课程改革较好地提高了教学效果,尤其增强了成绩处于中游同学的学习积极性。
表4 常规授课与辐射式教学期末成绩比较
采用辐射式设计,选择淮北地区主要果树和蔬菜病害以及全国典型园艺植物病害,通过辐射式教学设计对其他病害进行比较整合,结合在线教学平台和学习小组讲授,较好地解决了各论部分内容散乱杂的问题。在教学实施过程中,学生对相关病害爆发案例新闻、造成损失以及到实习基地观察拍摄病害照片等尤为积极,但对相关研究前沿信息收集意识方面稍微欠缺,且查询的多为中文资料。今后可选择典型研究进展作为专题给学生讲解文献资料查询方法、试验设计方法及研究前沿与书本知识的结合,可强化理论知识在淮北地区果树蔬菜病害防治中的应用,以进一步完善“园艺植物病理学”课程的辐射式教学设计。
参考文献:
[1]张来宾,吕洁丽.生药学各论部分教学内容与教学方法的整合优化[J].卫生职业教育,2016(8):22-23.
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[3]李建东,王学良,王素侠.砀山梨产区主要病虫害的发生现状[J].落叶果树,2004(3):57-59.
[4]李云飞,陈雪娇,张爱芳,等.砀山梨黑斑病分子检测技术研究[J].中国农学通报,2016(4):150-154.
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[6]刘芳.淮北软籽石榴干腐病发生规律及防治技术[J].安徽农学通报,2005(1):64,79.
[7]赵赛,张维宏,李建嫄,等.拮抗菌 Z-L-22 不同剂型对番茄溃疡病的防治效果[J].植物保护,2016(3):250-254.
[8]宫小明,马荣桧,孙军,等.黄曲霉毒素生物防控菌的筛选及鉴定[J].微生物学杂志,2015(2):103-108.