高校《植物生理学》教学改革初探

韩庆典，张广娜，李强，于军香，杨美娟

（临沂大学农林科学学院，山东临沂 276005）

1 理论体系改革

1.1 教学目标

1.1.1 知识目标。了解植物体内主要代谢活动及光合作用机理，植物与环境进行物质和能量交换的基本原理，植物形态建成的生理基础，植物生长发育的基本规律，植物生命活动对环境的响应，植物对逆境的抗性等。

1.1.2 能力目标。学会主要植物生理指标测定方法，灵活运用所学理论知识分析讨论相关农业生产问题，提高学生独立操作能力及解决实际问题和分析问题的能力。

1.1.3 素质目标。提高学生植物生理学理论专业知识和实验操作技能，注重培养学生热爱科学、热爱大农专业及团队合作精神、职业责任感、探索精神、创新精神等。

1.2 课堂教学

1.2.1 优化教学内容。开阔教师视野，加强教师技能培训，坚持集体备课，教学内容持续更新，注重将前沿知识、最新研究成果融入课程教学内容。注重融入热点，突出生产生活实际问题，引导学生根据问题，有目的地预习、查阅资料。课程内容的讲授既要考虑学生的整体水平，又要做到重点突出、难点精讲，细化精炼每个章节、每一堂课。精心选用每个教学案例，既要提高学生理论知识，符合学生发展实际，又要符合当下社会发展要求。

1.2.2 转换教学模式。利用“智慧教室”“蓝墨云班”“长江雨课堂”教学平台等开展翻转课堂教学，采用自主分组或随机分组的形式进行讨论和学习，六人一组。讨论内容以探究问题为主，增加讨论式教学比重，发挥大学生在学习中的主体作用，引导大学生开展合作探究。理论学习与实践生产相结合，多媒体课件中增加生产实践视频比例，增加大学生对该课程的感性认识，深化对重点、难点的理解记忆。教学中及时借鉴国内外最新研究成果，灵活运用研究性、探究性、协作性等多种教学方式。

在教学过程中，充分调动学生学习的积极性、主动性、创造性，激发学生学习动力和学习兴趣。根据课程中不同知识点及学生特征，可选择启发式、讨论式、探究式、角色互换等教学方式，注重课前回顾、课堂提问、课后小结三要素，提高课堂教学效率，达到预期授课效果。重视大学生能力和素质两方面培养，倡导学生参与课堂教学，精心设计案例分析、课堂讨论、头脑风暴等环节，注重能力培养。

通过学习理论知识，学生既能了解植物生长发育的本质与环境变化的关系，又能了解植物生理学与农业生产的关系及农业生产中的经验，如“有收无收在于水，收多收少在于肥“”庄稼一枝花全靠粪当家”“用粪如用药”“根深叶茂”“麦无二旺”“午不浇园”“七九闷麦法”“大小年”等。通过学习植物生理学，更好地指导农业生产和实践，如引种、组织培养、快繁技术、人工春化、植株调整等。同时，通过研读《齐民要术》《陈旉农书》《天工开物》《农政全书》等农学著作，可提升学生的民族自豪感。

1.3 课后训练与服务

课后训练也是教育的重要环节，课程采用多样化方式，将知识学习拓展到课外，灵活多变的辅导方式受到学生们的一致好评。

1.3.1 学生自学知识的讨论和小组分享的展示。每个小组根据分配的理论板块或专题，精心准备文档或PPT，向其他小组分享展示学习的知识体系，发现问题及不明白的内容等，各小组互相评之，老师给予点评、补充、总结。以《植物对矿质元素的利用》这一章节为例，将学生3～5 人分成一组，每组分配查阅植物必需的1～2 种不同矿物质元素。查阅后每组选择一名同学给大家展示讲解，各组之间相互交流，与老师课堂讲解进行互补，不仅能总结矿物质元素对植物的生理作用，对植物生长的作用，植物吸收的形式，过量或缺失引起植物症状等课程要求的知识点以外，而且能梳理这些元素在其他方面的应用，可加深学生对知识点的理解和扩展，拓宽学生知识视野，提高学生查阅文献资料的能力和综合素质。

1.3.2 调查讨论。内容包括：一是常用除草剂、植物生长调节剂的种类，农业生产常用的节水控肥措施及作用。二是结合农业生产事例和试验，梳理除草剂应用原理、种类、应用范围、应用效果及生产使用的利与弊、未来发展等内容。三是了解百草枯发展历史及禁用原因。一方面，通过了解植物生长调节剂，如矮壮素、膨大剂、催熟剂等施用原理，意识到科技这把“双刃剑”，若对其进行合理安全地使用，会有效推动农业生产，若不合理地使用，会带来较大反面作用，甚至危害人体健康；另一方面，通过了解农业节水措施，明白适度缺水不仅不会影响植物生长，反而可以提高植物的抗旱性，树立珍惜水资源的意识。

1.3.3 文献阅读。一是及时梳理国内外相关研究成果，并及时上传教学平台或转发给学生，方便学生了解本学科最新研究进展及研究动态。二是要求每个小组阅读文献3～5 篇，其中，至少包括1 篇英文文献且是最新研究成果。三是要求小组翻译一篇或一部分外文文献，并用PPT 展示并讨论。四是了解和关注诺贝尔奖，整理近5年相关获奖者的科研成果、获奖原因及获奖者本身的奇闻趣事，不仅能拓宽视野，而且能提高学生学习兴趣和学习热情。五是了解最新国内外相关研究进展，如《褪黑素在三七和拟南芥气孔免疫中的功能》《Arabidopsis P4 ATPase-mediated cell detoxification confers resistance to Fusarium graminearum and Verticillium dahliae》《Cell division in the shoot apical meristem is a trigger for miR156 decline and vegetative phase transition in Arabidopsis》等文献内容。教师选择1～2 篇有代表性的文献与学生展开学习和讨论，引导学生如何阅读外文文献，提高专业英文水平。

1.3.4 辩论赛。引入具有前沿性或争议性的问题，如转基因粮食作物是否要推广种植？学生分组归纳总结相关资料，由他们自己组织辩论，教师给予一定物质奖励。不仅能让学生学会查阅资料，而且能锻炼学生逻辑思维能力、表达能力，提高学生应变能力及格局视野。

1.3.5 在线答疑。通过课程网站或“蓝墨云班课”“长江雨课堂”“钉钉班级群”“微信群”等教学平台进行讨论、提交作业等，及时解答疑难问题，解决学生课程学习和生活中遇到的问题，包括对课堂知识的不解及拓展，将课后训练和服务环节落到实处，立足实际、精准施策，注重反馈、不断改进，加强课内外联系。对待学生考研的疑问，教师采用跟踪解答形式，随时了解学生疑问和需求，及时给予指导和帮助。同时，构建专业团队，提升服务档次，关注学生心理健康和生活需求，及时与学生沟通。

2 实验体系改革

实验课开课前，先让学生了解实验室安全手册，同时，给学生讲解实验室安全案例，让学生树立严格遵守实验室安全守则的思想意识。实验环节不仅可培养学生的动手能力和解决问题、分析问题的能力，而且能培养团结合作精神、探索精神等科学素养。通过实验进一步运用和深化基本知识理论，运用植物生理学理论，分析实验过程中的各种现象和问题，培养学生独立实验操作能力，提高实践技能及探究问题兴趣，提高解决问题的能力。

课程组结合理论教学精心设置实验项目，针对每一章内容，设计相应的课后训练，如21 世界植物生理学面临的挑战和机遇？植物抗性生理与植物基因工程的关系？印度遇到天灾年份，农民为什么会自杀？何为种质资源？保护种质资源的重要性？植物生理学对农业生产的启示和指导？为什么植物生理学发展，不仅使农业面貌发生深刻变革，也会对城市生态环境的改善和可持续发展产生深远影响？这些案例分析、社会调查和大作业等，可引导学生自主学习、查阅文献、独立思考、善于分析。按章节将讨论内容或模块提前告知学生，学生课前先预习准备，课堂上教师循循善诱，组织引导学生分组讨论，最后通过梳理学生在讨论和讲解中出现的问题、概念、方法等，教师及时概括总结、分析说明，鼓励创新思维。

充分激发学生的学习热情，让学生能自主地在课后及时巩固和提高之前所学的基础知识，查漏补缺，培养学生浓厚的学习兴趣及运用所学知识去发现问题、分析问题和解决问题的能力。鼓励并指导学生积极申报或参与国家级、校级大学生创新创业项目和教师在研课题研究，了解学科前沿动态，踊跃申报科技创新大赛等活动，培养和提高大学生创新素养与实践能力。

表1 实验项目设置

3 考核方式

理论教学考核应多元化，不以单一的学期期末考试成绩作为学生学习评价的唯一标准。

学生最终成绩=平时成绩（45%）+期末成绩（55%）；

平时成绩=平时课堂成绩（45%）+实验成绩（55%）；

平时课堂成绩=课堂互动成绩（10%）+课堂笔记成绩（40%）+课堂作业成绩（20%）+随堂小考成绩（20%）+课程论文成绩或调查报告成绩（10%）等。课堂作业分为个人作业和团队作业2 种类型，重在培养学生独立思考和团队合作的精神。

实验成绩=实验操作技能成绩（20%）+实验报告成绩（70%）+实验考勤成绩（10%）。

期末考试主要采用闭卷考试，试题类型丰富多样，包括名词解释（10%）、填空题（15%）、选择题（单项选择或多项选择，20%）、判断说明题（10%）、简答题（25%～30%）、论述题或实验设计题（15%～20%）等。除名词解释、填空题、选择题、判断说明题4 类题型外，增设任意选答题，体现对学生个性差异的尊重。

4 结语

教学改革基本达到预期目标：（1）通过课前预习环节，学生养成自主学习的习惯，提高发现问题、提出问题的能力和学习兴趣。（2）通过优化课堂教学模式，增强学生团队合作精神，提升实践操作能力及学生自学和查阅问题的能力，培养学生主动参与教师科研的兴趣。有80%以上的学生积极主动参与教师科研教学工作，50%以上的学生愿意走上讲台展示小组查阅成果内容，可大幅度提高学生表达能力和思维能力。（3）通过课堂总结及自学，提高学生写作、归纳问题、解决问题的能力。（4）通过与农业基地共同建设实验、实践课程项目，提升学生动手操作能力及学生创新意识和操作技能，有30%的学生通过实习真正爱上自己的专业。（5）通过网络教学平台，增加学生获取教学材料的方便性，提升学生自学能力及掌握现代科技信息用于教学。（6）通过与教师的交流与互动，学生自己建立团队小组，提高学生综合素质，有80%以上的学生主动找老师了解科学发展及考研相关事情。（7）通过翻转课堂、角色互换，提高学生自学知识能力的同时，对“台上一分钟，台下十年功”也有了更深刻的理解和感受。

总之，坚持贯彻人才培养、科学研究、社会服务、文化传承与创新“四位一体”原则，将人才培养落到实处，提高学生《植物生理学》的理论专业知识和实验操作技能，以培养热爱科学、热爱大农专业，具有团队合作、创新精神，能为服务乡村振兴和美丽乡村建设出谋划策的高素质应用型人才。