應(yīng)用型本科院校植物生理學(xué)教學(xué)方法探討

張 濤

(常熟理工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院, 常熟 215500)

應(yīng)用型本科院校植物生理學(xué)教學(xué)方法探討

張 濤

(常熟理工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院, 常熟 215500)

植物生理學(xué)是一門研究植物生命活動(dòng)規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)，是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課程。隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)顯得尤為迫切，在人才的培養(yǎng)過程中，對(duì)植物生理學(xué)的教學(xué)方法和內(nèi)容也提出了新的要求。結(jié)合實(shí)際教學(xué)過程中遇到的一些問題，對(duì)應(yīng)用型本科院校植物生理學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行了探討。

植物生理學(xué)；教學(xué)；應(yīng)用型本科院校

植物生理學(xué)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課程，作為一門基礎(chǔ)理論學(xué)科，又具備很強(qiáng)的實(shí)踐性，其誕生和發(fā)展過程中都與植物資源的利用有著緊密的聯(lián)系[1-3]。植物生理學(xué)源自對(duì)植物生產(chǎn)實(shí)踐中自然規(guī)律的總結(jié)，隨著學(xué)科的不斷發(fā)展，植物生理學(xué)相關(guān)知識(shí)的不斷積累又反過來(lái)用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，俄國(guó)著名的植物生理學(xué)家季米里亞捷夫曾提出“植物生理學(xué)是合理農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)”，正是因?yàn)椴粩嗟目偨Y(jié)和創(chuàng)新，植物生理學(xué)至今仍表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力[4-5]。

隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)人才培養(yǎng)方案和課程體系的改革成為現(xiàn)階段高校教學(xué)改革的重要內(nèi)容。為貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院重大決策，主動(dòng)適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，2015年教育部出臺(tái)關(guān)于本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見，意見提出：以社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)課程的改革，更加專注培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的技術(shù)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提升以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新能力。為響應(yīng)教育部號(hào)召，部分省屬高校推進(jìn)教學(xué)改革，向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型，這一過程涉及諸多內(nèi)容，其中課程和教學(xué)方法改革是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，因此探索專業(yè)必修課程的授課內(nèi)容、方法和方式的改革以適應(yīng)應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)的需要就顯得尤為關(guān)鍵[6-7]。作為應(yīng)用型本科院校，對(duì)生物學(xué)相關(guān)專業(yè)(包括生物科學(xué)、生物工程等)植物生理學(xué)教學(xué)安排在大學(xué)二年級(jí)，前期已進(jìn)行了植物學(xué)、微生物學(xué)及生物化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，就生物專業(yè)知識(shí)已有一定的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上如何講授植物生理學(xué)知識(shí)，運(yùn)用相關(guān)理論以解決實(shí)際問題尤為關(guān)鍵。鑒于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，筆者與植物生理學(xué)相關(guān)專業(yè)老師共同組成了教學(xué)改革小組，以實(shí)踐教學(xué)為著手點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際展開教學(xué)方法的探索，經(jīng)過3年的教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的效果。

1 重點(diǎn)章節(jié)的講解方法

植物生理學(xué)課程重點(diǎn)章節(jié)包括水分代謝、植物光合作用、植物呼吸作用、植物生長(zhǎng)物質(zhì)、植物抗逆生理等，對(duì)這些章節(jié)的講授過程中，以多媒體和板書的傳統(tǒng)教學(xué)方式往往得不到良好的效果，學(xué)生也反映內(nèi)容較為枯燥。為更好地讓學(xué)生理解和掌握這些重點(diǎn)內(nèi)容，我們加大了生活中實(shí)際案例的引用，以身邊可見的植物生長(zhǎng)發(fā)育現(xiàn)象為例對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，例如在春季學(xué)期，帶領(lǐng)學(xué)生游校園，觀察花卉的開花時(shí)間，在此引入光周期的概念，通過長(zhǎng)日照植物在自然界春季開花的現(xiàn)象，介紹黑暗和光照時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)植物開花的關(guān)鍵作用。通過組織參觀附近花卉生產(chǎn)企業(yè)，請(qǐng)工程師現(xiàn)場(chǎng)講解和示范，讓學(xué)生親身體驗(yàn)通過延長(zhǎng)光照時(shí)間來(lái)控制菊花開花時(shí)間的技術(shù)。我們通過這些生活中常見的植物生理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生們一探究竟的興趣，有效地將課堂上講授的理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過程緊密結(jié)合起來(lái)，從而更有效地讓學(xué)生掌握現(xiàn)象背后的理論知識(shí)，認(rèn)識(shí)植物生理學(xué)的關(guān)鍵所在，加深對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和利用能力。

2 重視實(shí)驗(yàn)課程講授方法，展開研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

植物生理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排不僅要考慮學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握多種實(shí)驗(yàn)技能，還要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、綜合分析等能力[8]。在以往的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)中，往往是通過安排單獨(dú)針對(duì)某一章節(jié)內(nèi)容的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，例如光合作用章節(jié)安排的光合色素提取和含量測(cè)定，植物生長(zhǎng)生理章節(jié)對(duì)應(yīng)的植物種子活力測(cè)定等，盡管這些實(shí)驗(yàn)結(jié)合了課堂教學(xué)內(nèi)容，但缺乏系統(tǒng)和連貫性，學(xué)生經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中有印象，報(bào)告提交后相關(guān)知識(shí)逐步刪除的情況。針對(duì)上述問題，為更好地鍛煉學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)到實(shí)際生產(chǎn)中的能力，我們另外指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)更加系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，以研究科學(xué)問題的態(tài)度開展實(shí)驗(yàn)工作。例如，在學(xué)期開始時(shí)，安排學(xué)生以不同植物為材料，完成從種子萌發(fā)到生長(zhǎng)至成苗的培養(yǎng)過程，在此過程中，安排對(duì)應(yīng)的生理實(shí)驗(yàn)，形成一個(gè)完整和系統(tǒng)的研究性實(shí)驗(yàn)。在種子萌發(fā)前后，進(jìn)行種子活力和種子萌發(fā)率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，確定播種量，培養(yǎng)成苗之后，進(jìn)行水培實(shí)驗(yàn)，設(shè)定對(duì)照、不同營(yíng)養(yǎng)組分缺乏、干旱及高低溫逆境等處理；在處理過程中對(duì)植株逆境適應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行生理實(shí)驗(yàn)測(cè)定，包括光合放氧速率、光合色素含量、呼吸速率、蒸騰速率、根活性的測(cè)定，脯氨酸含量測(cè)定，過氧化物酶酶活性等的測(cè)定，從光合生理、呼吸生理、水分代謝生理以及逆境生理等方面對(duì)植物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)知和分析，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握了植物生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，而且鍛煉了綜合分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地理解相關(guān)章節(jié)的理論知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。從學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以看出，學(xué)生對(duì)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，而且能夠從理論層面具體分析植物生長(zhǎng)過程中所發(fā)生的生理現(xiàn)象，整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程取得了良好的效果。

3 考核方法的探索

當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，新的技術(shù)方法不斷出現(xiàn)，加快了人類對(duì)自然規(guī)律的了解和利用，作為一個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科，植物生理學(xué)也在不斷地發(fā)展，內(nèi)容也不斷更新[9]。有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)要求講授大量的理論知識(shí)，在采用多種途徑提高教學(xué)效率的同時(shí)，如何對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握的情況進(jìn)行考核也是應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中要面對(duì)的重要課題。我們認(rèn)為在考核學(xué)生認(rèn)知程度的過程中，不僅僅是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考核，更應(yīng)注重學(xué)生對(duì)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果或觀察到現(xiàn)象的分析和討論，因?yàn)檫@些更能有效反映學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。經(jīng)過兩個(gè)學(xué)期的探索，我們結(jié)合教研組各成員主持的科研項(xiàng)目，設(shè)定目的性明確的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為考核內(nèi)容。例如，海洋中綠藻量的暴發(fā)會(huì)引起大規(guī)模綠潮的發(fā)生，這一過程與綠藻的生活史、生長(zhǎng)狀態(tài)密切相關(guān)，采集綠潮發(fā)生初期、中期和末期的綠藻樣品作為實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生對(duì)綠藻的光合色素含量，光合放氧速率及蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，重點(diǎn)是考核學(xué)生對(duì)不同時(shí)期樣品測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生差異原因的分析。從學(xué)生提交的考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以看出，經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，多數(shù)同學(xué)能夠歸納總結(jié)出綠藻樣品生理參數(shù)的變化規(guī)律，并且對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的生理原因也有一定的認(rèn)識(shí)，80%以上的同學(xué)能夠使用植物生長(zhǎng)發(fā)育章節(jié)學(xué)習(xí)到的衰老相關(guān)理論知識(shí)來(lái)解釋綠藻生長(zhǎng)中后期光合活性的下降，少數(shù)同學(xué)能夠結(jié)合逆境生理章節(jié)關(guān)于高溫脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)影響的內(nèi)容進(jìn)行分析。這一考核結(jié)果說(shuō)明，通過對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、分析能力等的鍛煉，對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生能夠較好地分析實(shí)驗(yàn)過程中觀察或測(cè)定的現(xiàn)象或結(jié)果，提升了對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力。

隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，植物生理學(xué)知識(shí)不斷擴(kuò)充、更新，針對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，我們就講授、考核等方法進(jìn)行了一定的探索，同時(shí)也借鑒了生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科在實(shí)踐教學(xué)方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[9-10]，其中對(duì)重點(diǎn)章節(jié)結(jié)合生活中的實(shí)例以通俗方法闡明相關(guān)難以理解的知識(shí)點(diǎn)，通過研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)定，提高學(xué)生動(dòng)手能力及解決實(shí)際問題的能力，通過設(shè)定綜合性題目考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力，從學(xué)期末的考核結(jié)果看，已達(dá)到我們的預(yù)期。

為主動(dòng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)發(fā)展，更有效地服務(wù)地方，需要培養(yǎng)合格的應(yīng)用型技術(shù)技能型人才[11-12]，新型應(yīng)用型本科院校的轉(zhuǎn)型將承擔(dān)起培養(yǎng)這一人才的任務(wù)。根據(jù)生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，如何將新的思想理論和技術(shù)方法引入教學(xué)內(nèi)容，提高植物生理學(xué)的教學(xué)效果，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)是植物生理學(xué)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。而且，生物學(xué)發(fā)展迅速，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這也推動(dòng)了植物生理學(xué)的發(fā)展，尤其是在分子生物學(xué)和植物生理學(xué)的結(jié)合方面，關(guān)于發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、抗逆機(jī)理等方面已獲得了相關(guān)關(guān)鍵基因，功能蛋白的研究也日新月異，這些取得的新進(jìn)展將結(jié)合到教學(xué)過程中，是今后教學(xué)改革的重要方面。本教學(xué)小組從理論教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)以及課程考核等方面進(jìn)行探索，在教學(xué)的內(nèi)容上堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)驗(yàn)和考核過程中強(qiáng)調(diào)對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用，提高學(xué)生分析問題的能力等?？己说慕Y(jié)果表明這些教學(xué)上的探索取得了一定的成效，學(xué)生們對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力得到提升。

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Discussion of plant physiology teaching methods in application-oriented college

ZHANG Tao

(School of Biology, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China)

Plant physiology is a scientific course to study the plant life activity rules and the relationship between environment and plant, which is also a compulsory course for biology related majors. With the development of society and economy, we need to cultivate more and more applied talents. During the cultivation, the teaching method and content of plant physiology also need to change. In this paper, we discussed the plant physiology teaching methods in application-oriented college according the problems encountered in our actual teaching process.

plant physiology; teaching; application-oriented college

2016-09-05；

2016-09-12

2015年度常熟理工學(xué)院研究性課程教學(xué)改革項(xiàng)目(JXK2015066)

張 濤，博士，副研究員，主要從事植物生理與生物化學(xué)教學(xué)與科研工作，E-mail:zhangtao@cslg.cn

Q945; G642

C

2095-1736(2017)04-0121-03

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.04.121