以创新人才培养为导向的植物学教学设计与实施

杨阳 何师国 李中阳 谢宜飞 黄桂艳

摘要 植物学是高等院校园艺专业的基础课和必修课，以植物的形态解剖和系统分类为主要内容。为达到培养学农知农、爱农为农，具有创新创业能力的复合型高素质人才目标，对“植物学”教学实施混合式教学改革。文章以“植物输导组织”教学设计为例，介绍了本课程的教学目标、教学重难点与解决方案以及具体教学过程。

关键词 植物学；园艺；混合式教学；教学设计；创新创业

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.14.040

“植物学”是园艺学专业的学科基础核心课程，总学时为64学时，其中理论40学时，实验32学时，共计3.5学分。与植物生理学、园艺植物栽培学、农业生态学、园艺植物生物技术等课程均密切相关。本课程以植物的形态解剖和系统分类为主要内容，其教学效果不仅影响学生对后续课程的学习，还对学生综合素质、创新思维和实践能力的提高具有重要影响[1]。此外，为应对园艺行业技术创新需要，培养学农知农、爱农为农，具有创新创业能力的复合型高素质人才，助力“乡村振兴”[2-4]，教学团队对“植物学”进行了混合式教学改革，贯彻“以学生为中心”的教育理念，以学生学习需求为导向，将学生从被动接受学习转向主动自主学习；在课程教学中融入思政元素，包括三农情怀、科学精神、哲学逻辑、生态环保、劳动价值及人文素养的教育；采用分层教学，因材施教，拓宽学生的知识面；采用问题式、探究式教学法，培养学生发现问题、解决问题的能力；采用图片、模型、视频、动画、实验操作演示等直观教学法，同时配合启发、归纳、对比、思维导图等教学方法，让学生将知识内化，学会运用迁移规律，形成举一反三的能力；充分利用现代信息化技术，如“形色”“花伴侣”“生命观察”等软件识别校园植物[5]，拍照记录植物特征，查阅资料对该植物的价值功用及养护技术进行学习；在教学中增加园艺生产实践案例、前沿学术研究成果，激发学生从事科学研究的兴趣爱好；鼓励学生基于植物学知识，进行大学生创新创业训练。

针对赣南师范大学生命科学学院园艺专业“植物学”课程内容“植物组织”的教学内容与学情，下面以“输导组织”教学设计为例，包括教学目标、教学重难点与解决方案以及具体教学过程，展示上述改革举措。

1植物输导组织的教学内容与学情

1.1教学内容

植物输导组织是高等教育出版社廖文波等主编的“植物学”（第3版）[6]第二章植物组织第一节植物组织的概念和类型的内容，是成熟组织重要的学习内容。主要包括：导管和管胞，筛管和筛胞。植物输导组织是植物形态解剖部分的基础知识，与根、茎初生结构与次生结构联系紧密，为后续章节学习奠定基础。

1.2学情

授课对象为园艺专业一年级学生。课程设置在大一第一学期，是大学新生进入校门的第一门学科基础核心课程。大一新生刚经历过高考、军训，在学习上有忽视和放松的思想，没有正确的学习方法，各种能力普遍较差。学习中缺乏积极性和主动性，引导学生学习、激发学生的学习兴趣，提升学生的实践创新能力，是教学设计的出发点和亟待解决的问题。大一新生虽然刚接触专业课程，但在高中阶段初步积累了部分植物学基础知识，此外，他们在生活实践中也经常接触到与植物学相关的问题，奠定了知识拓展和思政融入的基础。

2植物输导组织教学目标设计

2.1知识目标

理解输导组织的概念，构成输导组织的细胞类型。掌握导管和管胞结构特征、类型、功能；导管发育及侵填体形成。掌握筛管和筛胞结构、类型、功能；筛管与伴胞发育，胼胝体形成。

2.2能力目标

采用切片、装片等方法对园艺植物输导组织进行显微观察分析。具备将输导组织的理论知识应用于园艺生产领域综合分析和解决问题的能力。具有良好的创造性思维、开展创新性技术研发的能力。

2.3素质目标

具有实事求是的科学态度，严谨务实的科学作风和无私奉献的科学精神；具有创新创业意识和精神；具有资源和环境保护意识。

3植物输导组织的教学重难点与解决方案

植物输导组织教学重点为导管和管胞，筛管和筛胞结构特征。教学难点为侵填体和胼胝体的形成，综合分析和解决实际问题的能力。

本课时小组成员汇报校园植物莲的形态特征，实物情境——“藕断丝连”引入授课知识点输导组织，重视学生的直观体验；将《600年梅树——影响世界的中国植物节选》的视频融入课堂教学，增添思政元素，课程育人；通过设置问题，引导学生思考，利用学习通平台收集学生的讨论结果，采用图片视频展示、探究研讨、对比分析等教学方法，让学生掌握导管结构特征及侵填体形成，筛管结构特征及胼胝体形成，突破本节重点。通过园艺生产实例——树“打吊针”，空心老树、古木新枝等案例分析，引导学生思考，培养创新、創业意识，培养学生运用所学理论综合分析和解决实际问题的能力，有效解决教学难点。

4植物输导组织的教学过程

4.1课前准备预习

发布预习公告，学习通平台发布课件、课堂教学视频等预习资料；安排第2小组汇报校园植物形态特征。推送本节课的讨论话题“藕断丝连的‘丝是什么？”“如何理解树怕剥皮不怕空心？”学生参与发表观点。教师通过线上平台向学生提前发布学习资料和讨论的话题，意在让学生养成运用信息技术手段自主探究的习惯，培养自学能力，同时也为课程教学做好准备。

4.2课堂导入

第2小组成员汇报校园植物莲的形态特征及经济价值并分享北宋理学家周敦颐创作的散文《爱莲说》，实物情境“藕断丝连”引出学习内容——植物输导组织。通过小组汇报及实物“藕”，快速将学生带入学习情景。欣赏诗词之美，融入思政元素、课程育人。

4.3重难点讲授

4.3.1课前预习检测

针对本节课重难点发布测试题，选择题：①裸子植物是靠（）疏导水分？B.管胞；②侵填体存在于（）？C.丧失输导功能的导管中；判断题：③传递细胞在植物体内起着长途物质转运的作用。通过课题测试，督促学生课前预习，反馈学生预习效果，使学生清楚自身的不足，查缺补漏；同时可使教师了解学生对知识点的掌握程度，合理调整课堂教学进程。

4.3.2重点概念的理解

采用模型、模式图、园艺植物显微图片巩固导管和管胞、筛管和筛胞的概念及功能；播放抽丝拨藕实验视频，巩固重点概念的同时，使学生熟悉切片制作及显微观察；设置环环相扣的问题“哪种穿孔板类型的导管输水效率高？在植物的个体发育中，哪种导管类型先出现？如何理解不同导管类型出现的先后顺序？”组织学生小组研讨和对比分析，启发学生思考并进一步掌握导管、筛管的发育过程，端壁和侧壁的结构特征。

4.3.3难点知识的突破

以园艺生产案例600年梅树“空心古木，老树新枝”，“树怕剥皮，不怕空心”讲解难点知识侵填体、胼胝体的形成。增添柑橘黄龙病防治案例突破难点，黄龙病是赣南地区柑橘生产上的毁灭性病害，其病原菌为专一性寄生在柑橘韧皮部的格兰氏阴性细菌，只在筛管细胞内生长。通过给树打吊针将抗生素直接递送至木质部，并分配至植物的各个器官，可抑制病原菌，减轻病害，在淘宝电商平台购买盐酸四环素等多种农药预防治疗黄龙病。以点带面，设置问题引导学生思考，如抗生素疗法是否有局限？存在哪些不足？是否有更好的方法来预防？引导学生查阅文献拓展知识面，培养学生的文献阅读能力，不仅使学生从理论与实际的结合中理解与掌握知识，学会运用知识，同时也灌输了创新创业意识。

4.3.4课堂总结及文献阅读分享

采用思维导图对植物输导组织课堂知识点做总结，并引出下节课的教学内容——分泌组织及第二节植物的组织系和维管组织（表1）。针对学生的课堂参与情况，对优秀学生进行表扬和积分激励。

5小結

植物输导组织课堂教学，贯彻“以学生为中心”的教育理念，融入思政元素，课程育人；采用线上线下混合式教学，通过实物或信息化教学手段如图片、模型、视频、动画，设置教学情境，采用问题式、探究式教学法，促进学生生动理解教学重难点；教学过程中，教师课前在学习通平台发布预习及讨论话题，课中引导学生层层推进理解学习内容，将园艺生产实践案例与重难点紧密结合，思维导图巩固总结知识点，阅读文献使学生了解最新科学前沿。课程组在今后的教学活动中，将不断完善课程设计，改进教学效果。

*通讯作者：杨阳

基金项目：江西省高等学校教学改革研究省级课题（JXJG-20-14-13）；赣南师范大学一流本科课程-植物学（202137）；江西省中小学教育教学课题（SZUGSSW2022-1068）。

参考文献

[1]韩利红，刘潮.《植物学》线上教学设计与实施：以“茎的次生结构”内容为例[J].农技服务，2020，37（9）：133-135.

[2]习近平.给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信[EB/OL].（2019-09-05）. https：//www.ccps.gov.cn/xxsxk/zyls/201909/ t20190906_134095.html.

[3]江春，王安源，林煦东，等.农业高校培养“扎根乡村知农爱农”新型实用人才模式创新研究[J].高等农业教育，2020，1（1）：3-6.

[4]教育部.关于加快新农科建设推进高等农林教育创新发展的意见[EB/OL].（2022-11-28）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_ 740/s3863/202212/t20221207_1023667.html.

[5]丰景，刘国芳.浅谈“植物学”课程的教学改进策略[J].教育教学论坛，2021（10）：129-132.

[6]廖文波，刘蔚秋，冯虎元，等.植物学（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2020.