植物生理學(xué)教學(xué)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐

李月梅，張 芳，王 莉 (山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041000)

植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律及其與外界環(huán)境關(guān)系的科學(xué)，是高等學(xué)校農(nóng)學(xué)類、園藝類、林學(xué)類、園林類和生物類等專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及的專業(yè)多，影響面廣，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的重要課程，對于學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和科研技能培養(yǎng)有非常重要的影響。其教學(xué)活動不僅要使學(xué)生掌握專業(yè)所必需的植物生理學(xué)的基本理論，而且要使學(xué)生獲得初步進(jìn)行科學(xué)研究的能力。

隨著生物化學(xué)、生物物理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科理論和實(shí)驗(yàn)手段的飛速發(fā)展，植物生理學(xué)的理論和研究內(nèi)容體系日益龐大。根據(jù)高?！昂窕A(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，相關(guān)專業(yè)的數(shù)、理、化、外語及專業(yè)輔修課不斷增加，使得植物生理學(xué)的教學(xué)學(xué)時數(shù)逐漸減少。在這種情況下，如何創(chuàng)新植物生理學(xué)教學(xué)體系，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力是植物生理學(xué)教學(xué)工作者的首要任務(wù)。為此，筆者在借鑒兄弟院校植物生理學(xué)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)［1－6］和建設(shè)校級植物生理學(xué)精品課程［7－8］的基礎(chǔ)上，自2011年起對植物生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、考試考核方式進(jìn)行改革創(chuàng)新，使教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法多樣化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)科學(xué)化和考試考核方式規(guī)范化，經(jīng)過三年的實(shí)踐收到了良好的效果。

1 理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

植物生理學(xué)課程涉及的內(nèi)容繁多，主要介紹植物水分生理、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用、呼吸作用、有機(jī)物的代謝和運(yùn)輸、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、植物生長物質(zhì)、生長生理、生殖生理、成熟衰老和抗性生理等方面的基本概念、原理、調(diào)控及其應(yīng)用。在緊扣教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的前提下，刪除陳舊的教學(xué)內(nèi)容以及與其他專業(yè)課程重復(fù)的相關(guān)內(nèi)容，增加反映該學(xué)科前沿的最新內(nèi)容，并根據(jù)不同專業(yè)的需求，對教學(xué)大綱、教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容做適當(dāng)調(diào)整，使植物生理學(xué)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容更具針對性和實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上，筆者重點(diǎn)進(jìn)行了以下兩個方面的改革。

1.1 合理分配課堂教學(xué)時間，突出重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容 上課時教師先用一節(jié)課時間講解理論教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，然后利用一節(jié)課左右的時間圍繞該次教學(xué)內(nèi)容提出問題，供學(xué)生思考與討論，鼓勵學(xué)生上臺講課，然后由其他同學(xué)作補(bǔ)充，最后教師用15 min時間進(jìn)行答疑與總結(jié)，同時布置1～2個思考題，讓學(xué)生課后去主動探求知識。

1.2 將新的研究成果和技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中 教師在課堂上用小部分的時間充實(shí)一些與授課內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的先進(jìn)的科研成果、前沿性的研究報道，輔助學(xué)生領(lǐng)會消化課堂內(nèi)容。教師授課時應(yīng)注意各章節(jié)之間的聯(lián)系，使學(xué)生養(yǎng)成用系統(tǒng)的、發(fā)展的觀點(diǎn)分析問題的習(xí)慣。此外，教師還可以推薦給學(xué)生一些可供課外瀏覽、閱讀的資料，例如研究論文、參考書、雜志、網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫等，傳授學(xué)生從科研文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)和實(shí)踐中獲取知識的方法和手段，開闊學(xué)生的視野，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不斷提高自主學(xué)習(xí)能力和獲取知識的能力。

2 教學(xué)方法的改革

2.1 采用多形式的教學(xué)方法 植物生理學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的學(xué)科，因此在教與學(xué)的過程中，學(xué)生往往會感到知識點(diǎn)繁多、內(nèi)容抽象、不易理解、缺乏趣味，極大地限制了教學(xué)質(zhì)量的提高。應(yīng)采用動畫課件、錄像片等多種形式的教學(xué)多媒體影像資料教學(xué)，同時以學(xué)校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，建立植物生理學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站，把相關(guān)資料上傳到網(wǎng)頁，建設(shè)多種媒體有機(jī)結(jié)合的立體化教材，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的積極性。既可以營造活躍的課堂氣氛，有助于提高學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑，又可以有效地增加教學(xué)信息量，提高教學(xué)效率。

2.2 采用啟發(fā)式、探究式和討論式等靈活多變的課堂教學(xué)模式 改變過去以教師為主導(dǎo)、學(xué)生被動接受的單一教學(xué)模式，樹立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，積極開展啟發(fā)式、互動式和探究式的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，要重視師生互動，對學(xué)生提出啟發(fā)性的問題，通過設(shè)問、提示、引導(dǎo)等方式，促進(jìn)學(xué)生自主探究和體驗(yàn)知識的發(fā)生過程，并與學(xué)生一起逐步探尋答案。上課時注意觀察學(xué)生的反應(yīng)和表情，鼓勵質(zhì)疑、提問和發(fā)表自我見解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。同時，授課教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，對學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)予以指導(dǎo)。教師根據(jù)學(xué)生討論的情況來了解學(xué)生對知識的理解程度，并針對學(xué)生在討論過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行講解，使學(xué)生真正對知識點(diǎn)有更深入的理解和掌握。

此外，筆者還倡導(dǎo)小組討論的教學(xué)模式，具體的形式為:將部分課時設(shè)為討論課，將學(xué)生分為小班或小組，教師根據(jù)授課內(nèi)容預(yù)先設(shè)定相應(yīng)的討論題目，要求學(xué)生預(yù)習(xí)授課內(nèi)容，初步掌握新的知識點(diǎn)，并獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)，在討論課上學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識，結(jié)合自己對新知識點(diǎn)的理解，圍繞討論題目發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解;而教師和其他同學(xué)則針對發(fā)言學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行評述，并在討論課結(jié)束時進(jìn)行全面總結(jié)。這種模式可以促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極思考，并加深學(xué)生對知識的理解，可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，有利于學(xué)生個性的發(fā)展和創(chuàng)造力的發(fā)揮。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)探索精神、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的最佳途徑。植物生理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，又是實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科。隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展，植物生理學(xué)的理論知識、研究方法、技術(shù)手段不斷地推陳出新，日益呈現(xiàn)出高度綜合化的發(fā)展趨勢，植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為生命科學(xué)的核心技術(shù)之一，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中占有越來越重要的地位。

3.1 整合實(shí)驗(yàn)項目和教學(xué)內(nèi)容 針對各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特色及實(shí)驗(yàn)課時數(shù)的不同，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃和教學(xué)大綱進(jìn)行了修改。把原有實(shí)驗(yàn)項目、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合、篩選和精簡，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計性、綜合性等創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分為不同模塊，如將含水量、根冠比、水勢、滲透勢測定等實(shí)驗(yàn)作為一個模塊，葉綠素性質(zhì)、含量、蒸騰速率、光合速率、呼吸速率測定作為一個大模塊，增加了“礦質(zhì)元素對植物生長及生理指標(biāo)的影響”和“逆境對植物體內(nèi)保護(hù)酶及膜脂過氧化的影響”2個可選的綜合性實(shí)驗(yàn)，及“生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定根發(fā)生的影響”設(shè)計性試驗(yàn)。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計，以期激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，促使他們將理論同實(shí)踐結(jié)合起來，培養(yǎng)實(shí)際動手能力和科研思維能力。

3.2 鼓勵學(xué)生參與科研項目 教師不僅要傳授知識，而且要將研究問題、思考問題的方式、方法和思路介紹給學(xué)生，開闊學(xué)生的思路，激發(fā)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新精神。為此，筆者要求教師在搞好理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的同時，邀請有興趣的學(xué)生擔(dān)任其科研助手，鼓勵學(xué)生積極參加大學(xué)生創(chuàng)新研究項目，支持學(xué)生課外自主開展課題研究，使學(xué)生從查閱文獻(xiàn)、試驗(yàn)設(shè)計、動手操作、數(shù)據(jù)處理和撰寫論文等多方面得到系統(tǒng)性訓(xùn)煉。據(jù)初步統(tǒng)計，自2011年以來，學(xué)生撰寫科研小論文60余篇，其中已有10多篇公開發(fā)表，使學(xué)生基本了解了開展課題研究的基本過程和基本方法，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和作風(fēng)，提高了學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識，為其進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)。

4 考試考核方式的完善

成績考核方式的合理與否直接關(guān)系到教學(xué)過程(理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué))能否順利進(jìn)行、能否調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，以及教師評定學(xué)生成績和進(jìn)行教學(xué)評價是否真實(shí)等。傳統(tǒng)的學(xué)生成績考核主要是由學(xué)生的期末考試筆試成績來評定，很多學(xué)生平時不認(rèn)真學(xué)習(xí)，在期末突擊復(fù)習(xí)，仍然可以取得較好的成績。這種考核方式不利于學(xué)生真正理解和掌握所學(xué)的基本知識和基本理論，難以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。為此，筆者進(jìn)行了如下改革:學(xué)生的最終成績是由其平時成績(上課情況、小測驗(yàn)、小組討論、課堂回答問題、平時作業(yè)等多項成績綜合評價的形式)、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試筆試成績等三方面成績綜合評定，這三方面成績分別占課程總成績的20%、30%和50%。在理論課筆試試卷設(shè)計上，減少選擇、填空、名詞解釋等客觀命題的比例，增加綜合題、設(shè)計題、論述題等主觀題的份量，使考試成績客觀、全面地反映學(xué)生對知識的理解、掌握并綜合運(yùn)用的能力以及解決問題的能力。這種成績綜合評定模式能有效地促使學(xué)生重視平時學(xué)習(xí)，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，同時減輕學(xué)生的考試負(fù)擔(dān)，促使其遵守校規(guī)校紀(jì)，且所得成績能夠更加全面客觀地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教師的教學(xué)完成情況，效果明顯。

教學(xué)改革與實(shí)踐表明該教學(xué)改革模式受到學(xué)生的普遍歡迎，收到了良好的教學(xué)效果，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性明顯提高，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識，也提高了學(xué)生該門課程的成績和考研成績。雖然通過教學(xué)改革取得了一定進(jìn)展，但是還存在一些亟待解決的問題，如實(shí)驗(yàn)室面積仍不足，部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后，師資隊伍教學(xué)水平參差不齊等，今后應(yīng)著力擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室面積，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高師資隊伍教學(xué)水平，加強(qiáng)與學(xué)生的交流與溝通，以不斷提高植物生理學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量與水平。

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