农林院校植物生理学“金课”构建探讨

司伟娜

摘要    在国家大力推行“高质量”本科教学背景下，本文分析了农林院校植物生理学理论教学中存在的问题，并提出植物生理学“金课”构建的具体措施，包括在课堂教学中增加前沿进展案例、改革教学与考核模式、增设综合性植物生理学实验，以期提高教学质量，为培养适应时代需求的高质量人才提供参考。

关键词    植物生理学;农林院校;“金课”构建;问题;措施

中图分类号    G642.0        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）21-0254-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    Under the background of the country′s vigorous promotion of "high quality" undergraduate teaching，this paper analyzed the problems existing in the theoretical teaching of plant physiology in agricultural and forestry colleges，and put forward specific measures for the construction of plant physiology "golden lessons"，including increasing the frontier progress case in classroom teaching，reforming teaching and assessment modes，and adding comprehensive plant physiology experiments to improve the teaching quality and provide references for cultivating high-quality talents that meet the needs of the times.

Key words    plant physiology;agricultural and forestry college;"golden lesson" construction;problem;measure

植物生理學是农林类高校生命科学类专业中一门重要的专业基础课，是学生学好其他专业课程的基础。植物生理学通过研究植物生命现象，揭示植物生命活动的特性与规律，这些知识内容与农业生产实践紧密相连，因而该门课程的发展与拓宽对产业发展发挥着极其重要的作用。科学研究则是植物生理学飞速发展与投入产业的驱动力[1]。在国家大力推行“金课”“金师”与“高质量”本科教学的背景下，在传统农林院校植物生理学教学中融入科研元素，顺应“新农科”的实际需求，打造科研型植物生理学 “金课”，提高人才培养质量，是该门课程理论与实验教学中亟须思考及改进的方向。

1    植物生理学理论教学中存在的问题

植物生理学是一门验证性的学科，课程中的重要概念大多来源于科研成果与重大发现。许多教师在植物生理学教学过程中制作的PPT及教案都是照本宣科，主要是对书本知识点、现象及成果的展示。但是，当今社会科学研究迅速发展，不断有新的研究成果出现，甚至会推翻原有的一些概念理论;而植物生理学教材的更新则有一定的滞后性，不能充分反映该学科的前沿性与时代特征，这不符合农林生产的实际需求，对拓宽学生知识面及培养顺应时代需求的高质量人才不利。在国家大力倡导、狠抓高质量本科教学的背景下，该课程的理论教学与教育部提出的“金课”及“金师”的要求标准相矛盾[2]。

2    植物生理学“金课”构建的具体措施

植物生理学是一门重要的专业基础课，也是农林学科的一门核心课程。近几十年来，植物生理学的研究进展飞速，理论知识在加速更新，深度和广度都在不断加深与提高。在课程大纲和教学内容方面，要体现知识与素质教育的有机融合，而植物生理学研究的方向，往往与该学科的前沿发展方向、社会与农业生产的实际需求联系紧密，具有较高的实践与应用价值[2]。因此，将学科前沿与研究成果融入课堂教学中，提高学生对植物生理学新成果、新技术及热点的了解，不仅能够增加课堂教学与教学内容的“潮流性”与“时代性”，提高教学内容的应用价值，更符合当前国情下“金课”的标准。另外，教师应不断改革课堂教学模式及考核方式，提高教学质量，才有可能成为合格的“金师”。

2.1    课堂教学增加前沿进展案例

将科学前沿中的植物生理学相关成果制作成PPT融入到植物生理学理论和实践教学中。笔者通过与学生交谈发现，学生更希望能够在教学过程添加一些“有趣”的内容，这对教师如何筛选适于融入教学内容的植物生理学科学前沿内容提出了更高的要求。要善于筛选符合与关键知识点有关的前沿进展，同时也要考虑相关内容的难度以及学生的接受度，增加“趣味性”。如：介绍植物叶片光合作用中光合效率等生理指标的测定，或重要农业产量相关性状观察时，除列举常规测定方法外举例先进的表型组分析，因该部分涉及先进仪器，如机器人及无人机等，更能引起学生兴趣，吸引学生注意力[3];讲解植物激素以及植物生长生理这2个部分的时候，列举发表在《Plant Cell》等杂志上的由组学分析得到的植物代谢通路，在向学生展示大数据分析结果图片的同时，介绍如何利用大数据分析、生物信息学方法解析激素对植物生长发育的影响以及植物生长发育过程中代谢通路的改变。让学生在总结理论的基础上提出问题、分析问题，培养学生独立思考和探索的能力;把握知识的内在联系，了解植物生理学研究的新进展。通过典型的科研案例深化教学内容不仅满足了植物生理学教学内容改革的需要，也可以使学生从更深层次了解植物的生命活动规律。

2.2    改革教学与考核模式

常规教学大多由教师通过多媒体与板书单向向学生讲授知识，但网络信息时代诱惑众多，“低头族”在课堂上是常态，学生沉迷电子设备中的各种信息、社交及游戏等。因此，要打造“金课”，应适当改变教学模式，调动学生的积极性，教师也要在教学中充分利用网络信息增加学生的学习兴趣。例如，在视频网站“爱奇艺”中，有许多科普性强、具有学科前沿信息的2～3 min的短视频，包括“英国科学短片之植物内部传输机制”及“光合作用的神奇之处”等，其对知识点讲解准确，非常适于在课堂播放。要打破“安静”的课堂教学，与学生频繁互动，可在重要章节结束后安排学生分组上台汇报，以提高学生的表达能力，加深学生对知识点的理解。此外，常规植物生理学教学都采用“平时成绩（30%）+期末成绩（70%）”考核模式，可尝试增加课程论文的考核（20%），平时成绩减少至20%、期末成绩减少至60%。通过课程论文可锻炼学生的写作能力，了解学生对课程知识的理解程度。

2.3    增设综合性植物生理学实验

植物生理学是一门实验性学科，现有的植物生理学实验大多是验证性的实验，主要验证理论教学过程中涉及到的各種概念、原理、方法及应用等。验证性实验能够促进学生对课程的理解与掌握，并能培养学生的基础操作能力，但同时也要增加综合性或者设计性实验，从而提高学生的动手能力及实验操作能力，增加学生对科研的兴趣，培养高质量的科研后备力量。

在当今大数据时代背景下，可利用先进的生物信息学手段，开展基于大数据组学分析的植物生理学综合性实验[4-5]。生物信息学分析快速、高效，能够提高综合性实验的可行性与趣味性，一举两得[6]。例如，为了加强学生对植物逆境生长发育过程中的现象本质的了解，设计“基于转录组测序研究水稻响应逆境胁迫”的综合性实验项目。本科生与研究生一起进行文献查阅、试验设计;在此基础上，每组学生利用水培法培养水稻及玉米等实验材料，分组完成萌发种子、培养液配置、幼苗培育、日常管理、植物形态建成观察、干旱胁迫处理下表型指标观察（包括植物呼吸速率测定、植物组织含水量及水势测定、逆境伤害程度的测定及叶片丙二醛含量的测定等）;通过选取表型及指标最好的一组进行后续RNA提取及转录组测序实验，激励学生认真完成实验;再由生物信息学教师完成转录组测序流程代码编写，对学生简单讲解流程并实际操作运行程序，得到差异表达基因;利用简单易操作的Mapman软件[7]，将生理过程变化立体形象化。该方式不仅充分利用了植物生理学实验教学平台，也展示了安徽农业大学作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室的转录组测序平台。

3    结语

总之，在当前时代背景下，要想打造高质量的“金课”，在植物生理学教学方面就不能照本宣科、因循守旧。应结合学科特点与经济农业生产的实际需求，与学科前沿相融合，提高植物生理学教学的时代性与前沿性;改变传统教学模式与考核方式，调动学生积极性，提高教学质量，并对教学效果进行有效评价;增设综合性植物生理学实验，提高学生的综合能力与科研素养。

4    参考文献

[1] 陈伟.科研融入植物生理学教学的探索[J].安徽农学通报，2017，23（23）：147-149.

[2] 薛瑞丽，李华，李海霞，等.农林院校植物生理学课程教学如何去“水”存“金”[J].教育现代化，2019，6（57）：212-213.

[3] ZHAO C，ZHANG Y，DU J，et al.Crop phenomics：current status and per-spectives[J].Front Plant Sci，2019，10：714.

[4] 刘海臣，范伟全，张继星，等.植物生理学设计性实验教学模式的探讨与实施[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2019，34（3）：255-257.

[5] 王冠，蔚荣海，武志海.农业院校植物生理学实验教学改革探索：以植物生理实验教学为例[J].教育教学论坛，2016（45）：89-90.

[6] 徐鑫.导师定制的个性化生物信息学课程教学研究[J].安徽农业科学，2019，47（15）：274-275.

[7] THIMM O，BLASING O，GIBON Y，et al.Mapman：a user-driven tool to display genomics data sets onto diagrams of metabolic pathways and other biological processes[J].Plant J，2004，37（6）：914-939.