适应时代需求的农科类专业植物生理学教学改革初探

慕自新　周春菊　曹翠玲　吕金印　胡景江

摘要：根据适应现代生命科学发展和实践需求的农科类专业人才培养的需要，结合国际最新和最权威的教科书的知识体系，从优化更新教学内容，改革教学方法，完善考核方式等方面，探讨了农业院校植物生理学教学改革。着重强调了当前人类所普遍面临的人口膨胀、粮食短缺、资源枯竭、能源危机和环境污染问题在植物生理学教学各个环节的渗透，力争用现代最新的植物生理学知识武装学生的头脑，培养学生的创新能力、科研能力和综合分析问题、解决问题的能力，使之成为具有环保意识和生态文明意识的当代农业复合型人才。

关键词：植物生理学；教学改革；生态文明；创新型人才

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）49-0154-02

植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示植物与环境相互作用关系的科学，其内容与农业生产实践联系紧密，具有很强的实践性[1-3]。针对最近几年植物生理学各个领域突飞猛进的发展，和现代农业对创新型和实践型人才的需求，如何在有限的学时数之内，将本课程的国际最权威和最新颖的教材的知识体系和当前人类所普遍面临的人口、粮食、资源、能源和环境问题渗透到植物生理学的教学环节中，怎样的教学方法和考核方式才能有利于创新型和实践型人才的培养，将是植物生理学课程教与学的核心科学问题。

植物生理学是高等农业院校植物生产类专业的必修专业基础课，涉及面广，选课人数多，教学方式的改革必将产生深远的影响，也容易对下游课程产生辐射作用。由于总学时数的逐渐压缩和实验课时的相对增加，我校植物生产类各专业的植物生理学课程在教学过程中普遍存在以下问题：①重基本原理，少学科最新进展讲解；②重传统技术，少现代分子生物学技术；③以“填鸭式”教学为主，启发式教学欠缺；④考核方式单一。目前考核方式以闭卷笔试为主（占70%），结合平时作业和课堂考评（平时成绩，占30%），这些都是机械性和死记硬背式的工作，不能有效调动学生的学习积极性和主观能动性的发挥，当然也不利于自学能力的培养。基于此，本文从教学内容与知识体系、教学方法与手段和考核方式三个方面阐述了我们正在进行的农科类专业植物生理学教学改革，以期为国内同行《植物生理学》课程的教学工作提供案例借鉴。

一、教学内容的改革

目前我校农科类各专业（农学、林学、园艺、植保及资环等专业）《植物生理学》课程48学时，使用的教材是高教出版社2006年出版的本教研组张继澍教授主编的《植物生理学》[4]。为此，结合当今人类社会所普遍面临的热点问题，我们对教学内容进行了相应的调整和改革[1]。具体体现在：在植物细胞一章着重加强细胞壁的结构和功能的讲解，为学生理解生物质能奠定理论基础；在光合作用一章引入生物质能的概念及研究现状，引导学生明确植物在可再生能源中的重要作用；在水分生理一章增加植物抗旱及水分高效利用相关基因资源的挖掘和转基因提高作物抗旱性的最新进展；在矿质营养一章增加营养高效利用相关研究进展，使学生体会到现代生物技术在节约资源、改良植物性状方面的优越性；在激素一章加大五大类激素信号转导途径、作用机制的讲解，让学生全面系统地了解激素在调节植物生命活动中的核心作用，并增加油菜素甾醇一节，因为国际植物生长物质学会已将其命名为第六大类植物激素。相应的将植物生长调节剂在农业生产中的应用一节改为学生自学内容；着重加强细胞信号转导一章的讲述。近年来植物生长发育和环境应答的信号转导分子机制取得了长足的进展，早先在动物体系中发现的第二信使分子Ca2+、H2O2和NO已充分证明也是植物中的第二信使，并且与植物生长发育和环境应答间具有密切的关系；在逆境生理一章增加土壤重金属污染和CO2浓度升高、紫外辐射方面的最新进展，让学生掌握植物在土壤修复、增加土壤碳汇和减缓温室效应方面的巨大作用，树立保护环境，爱惜植物的生态意识。

二、教学方法与手段的改革

我校《植物生理学》课程的教学仍然是以传统的老师讲、学生听的填鸭式教学为主，最近几年唯一的变化是用多媒体代替了以前的板书，改变的仅仅是视听效果，但学生主观能动性的发挥、创新思维的培养、科研素质以及自学能力的培养都还很欠缺，尤其是不适应讲授内容增加而学时数压缩的现实情况。为此，我们对教学方法和手段进行了如下改革。

1.在课堂上引进Seminar教学。Seminar是国外最常见的一种教学法，近年来国内在研究生教学中已经普遍采用，但本科教学中还相对较少。Seminar的最大优点是变教师主动为学生主动，可以提高学生的综合素质；而在讲述的过程中，随着老师或其他同学的提问，又可以锻炼他们的思辨能力和演讲口才。Seminar教学在实施过程中，一般以小组为单位，每小组通常5人，以学生自愿组织为主。Seminar的成功与否与老师对主题的选择有很大关系，一般选择植物生理学里那些经典理论的发现过程或现代农业及植物生命科学热点问题。前者如植物有机体是如何来的？通过思辨，他们就可以深刻地认识到，植物生物学家不但对人类认识植物自身生命活动规律而且对于认识自然都做出了巨大贡献；后者如生物质能、转基因等，通过讨论使学生加深了植物生理学知识对解决现代人类所普遍面临的能源、资源、粮食以及环境问题的重要性。既激发了他们对本学科的兴趣，又培育了使命感。

2.加强自学和阅读文献。国外教学教师讲得少，学生读的多，而国内正好颠倒过来，这样就造成实际应用能力尤其欠缺。由于学时数有限，每个章节又要增加最新研究进展方面的内容，因此那些基本理论、基本概念和常识性的问题让学生自学，通过布置自学提纲，留思考题，检查读书笔记和上课提问的形式进行督促，使自学形成一种自觉的机制，力求培养学生的自学能力[5]。教材由于受篇幅和通用性等的制约，对许多科学问题只能作梗概性和简洁性的讲解，而要彻底全面地掌握某个领域的发展历程，就要要求学生阅读相关的文献资料。对于英文基础差的同学，要求他们阅读中文资料，而对于英文基础好的同学，鼓励他们直接阅读英文文章。

3.将“大学生科研训练”与植物生理学教学并轨。植物生理学是一门实验性很强的学科，在课堂教学过程中要着重对一些经典实验进行讲解，通过启发式教学由经典实验引申到科学理论的发现，这对激发学生的兴趣，领悟伟大科学家的科研思维具有重要的意义。另外，要注重实验课教学。但由于受仪器设备、经费等客观条件的限制，很难满足学生对现代尖端植物生理学研究技术的需要。为此我们尝试引入了“大学生科研训练”，因为“科研训练”已成为许多大学的必修学分。“科研训练”能够利用学校科研实验室的先进设备将理论学习、实验操作、科研思维和团队协作精神几方面结合起来。具体执行时可以让学生积极参与到研究生承担的科研课题中，做免费劳动力，而使自己的科研能力得到锻炼。

4.布置课程论文。课程论文是国外最普遍的考核方式，它将文献阅读、归纳总结、逻辑思维和写作能力有机地结合起来，与死记硬背式的笔试相比能够真正反映学生综合运用知识的能力。为避免学生从网上剽窃，或玩排列组合式的文字游戏，就要求老师起初做严格的要求，警示学生一经发现坚决取消该课程的学分，或者同时让学生上交课程论文的电子版，这样教师就可以在网上进行查重。只有尽可能地减少学生剽窃现象的发生，课程论文的优越性就显而易见了。

三、考核方式的改革

笔试仍然是国内大学检验教学效果的主要方法，但传统的笔试法往往反映的是学生死记硬背的能力，并不能真实地反映学生综合运用植物生理学知识的能力。针对以前学生上课被动听讲，下课抄袭作业，考前死记硬背的问题，特进行考核方式的调整。考核包括以下部分：①Seminar：占10%，根据学生的讲述情况、回答其他同学的提问情况、组内的协作情况以及内容的科学性几方面打分。②阅读文献：占10%，根据思考题的完成情况，检查学生所做的读书笔记结合课堂上的回答问题情况进行打分。③科研训练：占20%，根据学生提交的科研训练报告的内容，包括工作量、创新性和结果的科学性，结合指导教师的打分给出成绩。④课程论文：占20%，一般组织两次，期中一次，期末一次，各占10分。根据对文献的领悟能力、归纳总结能力和课程论文的学术价值进行打分。⑤笔试：占40%。这种考核方式的改革势必引起学生对平时学习的重视，而相应地杜绝了对期末考试的赌注和投机行为。

在当下，地球供养急剧膨胀，人口的能力却在不断缩减。同时，燃料的使用污染了我们的生存环境，加剧了全球变暖。作为地球上最原初也是最有效的太阳能捕获者，植物是增加世界食物供应和发展替代能源的关键[6]。作为高等农业院校的植物生理学教师，我们责无旁贷地肩负着对植物生理学教学的改革和实践的重任，力争用现代最新的植物生理学知识武装学生的头脑，培养学生的创新能力和综合分析问题、解决问题的能力，同时培养学生的环保意识和生态文明意识，使他们将来成为践行农业可持续发展的生力军。

参考文献：

[1]Lincoln Taiz，Eduardo Zeiger.Plant Physiology（5rd）[M].Sinauer Associates：Inc Publishers，2010.

[2]宋纯鹏，王学路，等，译.植物生理学[M].第四版.北京：科学出版社，2009.

[3]武维华.植物生理学[M].北京：科学出版社，2008.

[4]张继澍.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，2006

[5]张立军，樊金娟，汪澈，崔震海，阮燕晔，朱延姝.农科植物生理学理论课探究式教学的实践探索[J].高等农业教育，2010，（6）：57-58.

[6]沈允钢，程建峰.加强植物生命科学研究，推进现代农业发展进程[J].农业工程，2011，1（1）：2-7.