植物生理学研究性教学探索

周峰

【摘 要】根据现代人才培养的需要，对如何学习植物生理学的问题，从完善教学大纲、制定教学目标、教学内容设置、教学方法选用四方面进行探索，旨在为了培养出学生独立自主的学习能力，和自发研究设计实验的能力。

【关键词】植物生理学；实验教学

植物生理学是生物学分支学科。它的研究对象是植物生命的活动规律与机理、调节、控制以及环境对其生命活动的影响。包括诸如光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。

植物生理学是研究植物的生长发育进程、植物的物质代谢，以及被外界环境影响与调控的科学，是农业院校生物类、环境资源类、植物种植类等各专业的专业基础必修课。授课对象多为生物科学专业本科生，是一门理论性很强的实验科学。这类学生的生物学基础扎实，理论能力强，多为生物科学专业的高材生。植物生理学教学包括理论教学与实验教学。实验教学是21世纪高等教学过程中的重要环节，以获取新知识、科研能力强、专业技能强等作为21世纪人才需求的基本特点。实验教学不仅可以验证理论教学知识成果，还可以培养学生的实践动手操作能力，分析问题和解决问题的能力，让学生加深理解课本上的知识，促进学生创新能力的形成和新思维的表达。这里笔者从以下几方面对植物生理学实验课程的教学方法进行了思考和探究。

1.根据培养对象，修订完善教学实验大纲

上文提到，植物生理学的学生多为生物科学专业的高材生，其日后发展道路多为生物学硕士和博士研究生，多走向学术或研究类型的工作岗位。因此，在植物生理学的课程教学研究中，首先要选用优秀的教材。如国内王忠主编的教材，再辅以国际著名植物学家Lincoin Taiz和Eduardo Zeiger主编的、当今国际植物生物学领域重要的教科书Plant Physiology. 在教学内容上，要夯实基础理论知识强调研究热点问题，注重学识发展方向，如光合作用中的研究机理、光敏色素的作用机理、成化生理中的ABC模型、水分生理中的水通道蛋白、逆境生理中的抗性生理机制等。在教学手段上，要采用现代技术教学，如多媒体软件的应用、双语课程教学的方式等。在实验教学中，在完成传统实验内容的基础上，应增加一些热点综合性实验内容，如光合速率日变化观察、光合速率测定等。

优秀的教材和完善的教学实验大纲密不可分。教学大纲是教学的基本依据，也是教学的基本指导文件，不同的学科在制定教学大纲时也要服从不同的课程结构及教学安排要求。既要符合培养目标，体现教学改革精神，也要科学规范，易于教学和实施。如果一个教学大纲的制定完全不符合科目行情，那这个教学大纲就是白订，起不到研究植物生理学的作用。教学大纲的制定包括理论课程和实验课程，实验课程又包括总的课时数和具体实验项目的教学需要课时数。在实验教学的过程中，要把实验教学分为选学、必学、课外等几大类别。教学大纲的制定既要反映出学科的特点，又要考虑到如何培养学生的素质教育、动手能力，以及科研思维能力。

2.根据教学大纲，制定教学目标

植物生理学的实验教学大纲总体上要求基础性和创新性。基础性是学生必须掌握的实验方法和课本上基础的理论知识。只有掌握了基本知识，才能学会利用基本知识和基本技能去设计实验来解决实际问题。在根据教学大纲订立教学目标时，要根据学生情况，知识面层次的不同来确立不同层级的教学目标。第一层次要求学生对理论知识的理解理论知识及应具备融会贯通的能力，这个层次作为基础，是对后面学习的奠基。第二层次要求锻炼学生的操作能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力。优秀的学者不仅应该学会解决问题，更应该去发现问题。俗话说，学习是一个把书本从厚读到薄，再从薄读到厚的过程。因此能够自己发现问题是学习能力一个很大的提高。第三层次要求培养学生的综合能力和创新能力。植物生理学的研究领域进展较快，因此教材的更新速度也在加快，但各大院校的实验课程多年不变，实验课程陈旧，难以发展后续知识。针对这个特点来确立教学目标，也是植物生理学科的重中之重。

3.教学内容的设置

在植物生理学教材的编写和教学过程中，存在着一些与相关学科内容重复、交叉、超前滞后的现象，例如呼吸作用中的“呼吸代谢的途径”、“物质能量代谢”、“电子传递与氧化磷酸化”和“呼吸作用的调节”等内容，与生物化学重复；矿质营养中一些内容与植物营养学内容重复；生长生理中，“植物细胞的生长和分化”与植物学内容重复；“种子的萌发”以及“种子的发育和成熟生理”与后续的植物育种学有部分重复。

植物生理学I和Ⅱ的开课时间多在大学第4学期，比遗传学、生态学、分子生物学、基因工程等课程开课早，所以后开之课必然会影响学生对植物生理学课程的理解，因此，怎样设置这些教学内容，节约时间、节约教学成本是值得教育工作者深思的问题。

植物生理学的课时还存在课时较少与教学内容较多的矛盾，安徽农业大学进行学分制改革后，按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标，将固有的本科教学2900学时缩减至2400课时，旨在加强学生的自学能力、自我设计的能力，以及独立发展能力。在“重基础精专业、多开选修课”的指导思想下，为了减少学生的负担，植物生理学的教学课时减少了35%。但是，随着现在科学分子生物学领域的迅猛发展，植物生理学中需要学习的知识越来越多，如何充分利用越来越少的课时，来传授越来越多的教学内容，是值得教师深思的难题。

4.教学方法的选用

（1）在植物生理学的教学中，在短课时的弊端下，无论教师用何种教学手段，都难以让学生在短时间内完全了解植物生理学的所有知识点，因此教师应注重培养学生如何利用植物生物学的学习方法和解决问题的手段去独立解决问题。

（2）充分利用教学条件，用多媒体进行植物生物学的授课，可以更加形象地让学生了解具体内容。如把示范和课件结合在一起向学生介绍操作方法和讲解教学要点效果要好得多。

（3）分组讨论，例如在“环境因素对光合作用的影响”这一实验中，可将学生分组，讨论植物光合作用中，同一因素在不同类型的植物中，譬如水生植物和陆生植物对它们的影响是否相同，引导学生进行自主研究设计实验。

（4）讲授过程中，对学生进行适量的启发，从而引导学生积极思考，在思考中发现并提出问题。教师要在实验原理、具体操作步骤和实验注意事项等具体方面，结合学生问题进行精准细致的讲解，确保学生理解并掌握实验，从而达到教学的目的。

5.结语

植物是地球上利用太阳能合成有机物的主要生物，它们的生理活动对人类和自然的可持续发展有着极为重要的意义：农业上需要提高产量和质量，就要了解植物的生理活动；保护环境中，植物生理学也起着重要作用，如栽种植物防风固沙、净化水质等。最近的主要问题新能源的开发也需要利用植物生理学，可以说绿色植物的光合作用是现在地球上转化太阳能最重要的途径。基于植物生物学的重要意义，让学生更好地掌握这一学科成为了当代教师的重要使命。

【参考文献】

[1]张国良.植物生理学，课程教学的改革与实践[J].安徽农业科学，2010，（09）.

[2]姜永东，郭红霞，徐琼.我国高校实行学分制的现状及思考[J].现代预防医学，2008，（01）.

[3]江月玲.植物生理学综合性实验的教学探讨与实践[J].植物生理学通讯，2007，（01）.