科研融入植物生理學(xué)教學(xué)的探索

陳偉

摘 要： 針對(duì)農(nóng)林院校植物生理學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，分析科研融入植物生理學(xué)教學(xué)的重要性和必要性，提出適合農(nóng)林院校學(xué)生的科研型教學(xué)的措施，為提高植物生理學(xué)的教學(xué)水平和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供參考。

關(guān)鍵詞： 植物生理學(xué)；科學(xué)研究；教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）23-0147-3

Abstract： Based on the present teaching situation of plant physiology in forestry and agriculture colleges，the importance and the necessity of research-teaching related plant physiology were analysed，and the suitable measures of research-teaching were proposed for students in agriculture and forestry colleges.These measures will improve the course teaching level of plant physiology and provide reference for cultivating innovative talents.

Key words： Plant physiology；Scientific research；Teaching

《植物生理學(xué)》是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是農(nóng)林類(lèi)高等院校生物學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。它的任務(wù)是研究和了解植物在各種生長(zhǎng)環(huán)境下進(jìn)行生命活動(dòng)的規(guī)律和機(jī)制，并將這些研究成果應(yīng)用于利用植物生產(chǎn)的所有事業(yè)中。植物生理學(xué)的教學(xué)具有承上啟下作用，即上承基礎(chǔ)知識(shí)下啟專(zhuān)業(yè)課知識(shí)的作用。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)介紹植物的生長(zhǎng)發(fā)育與形態(tài)構(gòu)成、物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化、信息傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，既要使學(xué)生初步了解植物的生命現(xiàn)象，又要使學(xué)生構(gòu)建專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中關(guān)于植物生理學(xué)知識(shí)的框架。

如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才是高等教育面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。但是目前中國(guó)大部分農(nóng)林類(lèi)高等院校往往忽視對(duì)本科階段學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，只是照本宣科地對(duì)學(xué)生進(jìn)行灌輸性的教學(xué)?？茖W(xué)研究是對(duì)知識(shí)的探索，教學(xué)是對(duì)知識(shí)的傳播，科研與教學(xué)相結(jié)合的模式受到越來(lái)越多的關(guān)注?？蒲腥谌虢虒W(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，并有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。本文針對(duì)農(nóng)林院校植物生理學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，在剖析傳統(tǒng)教學(xué)弊端的基礎(chǔ)上，分析科研結(jié)合的教學(xué)模式的必要性，提出幾點(diǎn)科研型教學(xué)的措施供同行參考。

1 植物生理學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)

目前，農(nóng)林類(lèi)院校的植物生理學(xué)教學(xué)都面臨一些亟待解決的問(wèn)題。首先，隨著生物技術(shù)的發(fā)展和研究?jī)?nèi)容的深入，植物生理學(xué)教材添加了新內(nèi)容、新發(fā)現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越多，但是安排的教學(xué)課時(shí)卻越來(lái)越少。例如理論課教學(xué)增加了光合作用過(guò)程中有關(guān)C4途徑的新發(fā)現(xiàn)以及次生代謝和植物防御反應(yīng)等內(nèi)容。然而，大學(xué)的植物生理學(xué)理論課時(shí)由原來(lái)的60學(xué)時(shí)減少到現(xiàn)在的50學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課也由原來(lái)的13個(gè)實(shí)驗(yàn)精簡(jiǎn)為現(xiàn)在的8個(gè)實(shí)驗(yàn)。課時(shí)的減少就會(huì)造成教學(xué)內(nèi)容不夠全面，教學(xué)難點(diǎn)講得不夠詳細(xì)，還會(huì)造成一些最新發(fā)現(xiàn)和前沿的研究成果無(wú)法及時(shí)更新。如果在教學(xué)過(guò)程中教師沒(méi)有及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，傳授前沿知識(shí)，就會(huì)造成知識(shí)陳舊，不利于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和理解。其次，植物生理學(xué)的教學(xué)一般都會(huì)與課程實(shí)驗(yàn)相輔，理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)可以幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)重難點(diǎn)。但是課程實(shí)驗(yàn)一般都是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的常規(guī)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，具有比較清晰的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地操作，致使學(xué)生缺乏獨(dú)立思考，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。而且，傳統(tǒng)的教學(xué)模式過(guò)于重視理論的講授，大多采用灌輸式教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械性地接受知識(shí)，很難將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，缺少理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉。另外，教師隊(duì)伍建設(shè)處于新老交替過(guò)程。福建農(nóng)林大學(xué)的植物生理學(xué)理論課與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)多以新教師為主。新教師的教學(xué)能力和素質(zhì)的提高需要老教師的指導(dǎo)和幫助，需要加強(qiáng)多學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)和多種教學(xué)手段的綜合應(yīng)用。這些均需要學(xué)校和學(xué)院提供一個(gè)相互學(xué)習(xí)、相互交流的平臺(tái)，促進(jìn)新教師的成長(zhǎng)，避免教師隊(duì)伍斷層的出現(xiàn)。

2 結(jié)合科研的植物生理學(xué)教學(xué)的必要性

《植物生理學(xué)》是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，也是一門(mén)發(fā)展十分迅速的學(xué)科。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展和實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的不斷更新，植物生理學(xué)的內(nèi)容不斷有新的研究發(fā)現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，這就要求教師要緊跟最新科研動(dòng)態(tài)，及時(shí)補(bǔ)充最新內(nèi)容到教學(xué)實(shí)踐中，因此，科研進(jìn)展融入教學(xué)中尤為重要。其次，在適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)新形勢(shì)下，培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才顯得尤為重要。這就要求教師在教授植物生理學(xué)過(guò)程中，不僅要重視基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，更要重視學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的鍛煉與培養(yǎng)?？蒲腥谌胫参锷韺W(xué)課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新素質(zhì)，成為一種重要的、主流的教學(xué)觀念[1]。最后，在農(nóng)林類(lèi)高等院校中教師的科研能力是考核教師業(yè)務(wù)水平的一個(gè)非常重要指標(biāo)。科研結(jié)合的植物生理學(xué)教學(xué)模式，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的科研能動(dòng)性，也可以通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生的科研實(shí)踐碰撞出思想的火花，不斷地產(chǎn)生新的想法，促進(jìn)學(xué)生科研的順利進(jìn)行，促進(jìn)自身業(yè)務(wù)水平的提高。教師業(yè)務(wù)水平的提高，尤其是科研水平的提高，必然促進(jìn)教學(xué)水平的提高。因此，以學(xué)生為本，以教師為主，科研結(jié)合的植物生理學(xué)教學(xué)對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)新型人才顯得尤為必要。

3 開(kāi)展科研融入植物生理學(xué)教學(xué)的措施

3.1 科研新動(dòng)態(tài)融入教學(xué)內(nèi)容 植物生理學(xué)內(nèi)容更新很快，國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展不可能及時(shí)地出現(xiàn)在教材中，這就要求教師要及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將最新研究成果補(bǔ)充到教學(xué)中。教師需要在有限的課時(shí)情況下，精簡(jiǎn)學(xué)生容易理解內(nèi)容，刪除與《生物化學(xué)》《植物學(xué)》等其它學(xué)科重復(fù)的內(nèi)容，補(bǔ)充最新的科研動(dòng)態(tài)，如增補(bǔ)“植物光合固碳與農(nóng)田碳循環(huán)”“植物藍(lán)光受體與光形態(tài)建成”等前沿研究發(fā)現(xiàn)[2]。與此同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)介紹科研工作者在科研過(guò)程中發(fā)生的故事增加趣味性和對(duì)學(xué)生的吸引力，提高學(xué)習(xí)效率。而且，在向?qū)W生介紹科研進(jìn)展的過(guò)程中，教師還可以激發(fā)學(xué)生參與科研的新思路和新想法，形成良好的教學(xué)與科研互動(dòng)氛圍。此外，植物生理學(xué)近年來(lái)融入了很多分子生物學(xué)方面的內(nèi)容，研究越來(lái)越深入。為了更好地理解植物生理學(xué)的內(nèi)容，農(nóng)林類(lèi)院校應(yīng)該在開(kāi)設(shè)植物生理學(xué)課程之前或同一時(shí)間進(jìn)行《分子生物學(xué)》的課程教學(xué)。為了保持教學(xué)與科研發(fā)展的同步性，教師在講授過(guò)程中需要補(bǔ)充植物生理學(xué)在分子生物學(xué)方面的研究進(jìn)展。在課外，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生參加與學(xué)科相關(guān)的科研學(xué)術(shù)報(bào)告，開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，也可指導(dǎo)學(xué)生查閱并整理相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，在課堂或課后進(jìn)行討論，加深和鞏固對(duì)前沿知識(shí)的了解，并提高學(xué)生的能動(dòng)性和獨(dú)立思考能力，為進(jìn)入后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)或者工作崗位打下基礎(chǔ)。

3.2 科研轉(zhuǎn)變教學(xué)方法 《植物生理學(xué)》不僅是一門(mén)理論性學(xué)科，更是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要將教材內(nèi)的知識(shí)和概念傳授給學(xué)生，更要把植物生理學(xué)的科研新動(dòng)態(tài)介紹給學(xué)生，把發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、研究和解決問(wèn)題方式與方法介紹給學(xué)生。在科研結(jié)合的教學(xué)模式中，教師應(yīng)該采用靈活多樣的教學(xué)方法，以學(xué)生為本，以教師為主，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探索知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生研究性思維方式。首先，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以采用以啟發(fā)學(xué)生思維為核心的啟發(fā)式教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在講解植物呼吸作用章節(jié)時(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際講解糧食儲(chǔ)存條件與蔬菜水果保鮮等原理，使學(xué)生更好地理解植物呼吸作用在生活和生產(chǎn)上的應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生利用呼吸作用的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。其次，教師可以采用讀書(shū)指導(dǎo)式教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)閱讀教材、參考書(shū)等材料以獲取和掌握知識(shí)。在植物生理學(xué)與農(nóng)業(yè)應(yīng)用章節(jié)，教師通過(guò)這種教學(xué)方法可以讓學(xué)生自己獲取并消化理解相關(guān)知識(shí)[3]。第三，教師可以采用討論式教學(xué)方法，促使學(xué)生在課堂討論和辯論的過(guò)程中獲得知識(shí)并加深理解與消化。關(guān)于植物激素作用、開(kāi)花調(diào)控、逆境生理等章節(jié)內(nèi)容，教師根據(jù)學(xué)生情況分小組并列出討論大綱，布置查閱文獻(xiàn)以及收集資料的任務(wù)，最后以PPT的形式在課堂上匯報(bào)各小組的成果并加以討論。另外，教師還可以采用實(shí)驗(yàn)式教學(xué)方法，使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，最后獲得新知識(shí)。例如，教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)植物葉綠素的提取與觀察的實(shí)驗(yàn)獲得光合色素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等知識(shí)。理論的學(xué)習(xí)就是為了應(yīng)用于實(shí)踐，指導(dǎo)實(shí)踐的進(jìn)行。教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂，在實(shí)踐中探索真理。比如在學(xué)到植物生理學(xué)植物的抗性生理這一節(jié)時(shí)，我們可以走進(jìn)田間，走進(jìn)灘涂，去看一下當(dāng)?shù)刂参锏纳L(zhǎng)情況，以便更好的理解基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，同時(shí)加入了一定的科研元素，使學(xué)生對(duì)科研產(chǎn)生好奇，為以后更好的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)為科研課題研究 在農(nóng)林類(lèi)高校教育中，生物學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力和動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的科研素養(yǎng)。但是現(xiàn)行的教學(xué)體系中，《植物生理學(xué)》的課程實(shí)驗(yàn)大多為比較成熟的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)需自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的開(kāi)發(fā)。因此，教師要改變這種教學(xué)方式，要讓學(xué)生參與到科研課題研究中來(lái)[4]。教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣與實(shí)驗(yàn)室條件將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研課題研究相結(jié)合，分小組開(kāi)展課題研究。教師可以啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)，上網(wǎng)查閱資料，交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案[5]。在實(shí)驗(yàn)材料選擇方面，教師可以根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的科研課題，突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)材料的限制，因地制宜和因時(shí)制宜地選擇實(shí)驗(yàn)材料，這樣既可以探討當(dāng)?shù)刂参锏纳碜兓?guī)律，又可以發(fā)現(xiàn)不同時(shí)間植物生理特性。與此同時(shí)，學(xué)生在開(kāi)展科研課題過(guò)程中，不僅可以了解實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)儀器的操作，學(xué)習(xí)并掌握實(shí)驗(yàn)技能，還可以，與實(shí)驗(yàn)室的科研人員交流學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的科研興趣，有利于科研思維的培養(yǎng)。在學(xué)期末，學(xué)生以小組為單位匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與研究發(fā)現(xiàn)，然后按照學(xué)術(shù)論文的格式撰寫(xiě)并提交一份課程論文。這種將課程實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蒲姓n題研究方式的教學(xué)模式既可以使學(xué)生熟悉和掌握多種植物生理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法與技能，鞏固理論知識(shí)，又可以訓(xùn)練學(xué)生分析數(shù)據(jù)和撰寫(xiě)科技論文的能力，有助于學(xué)生科研能力的提高。

3.4 科研納入總評(píng)考核 既然我們探討科研融入課程教學(xué)的方法，就應(yīng)該在課程綜合評(píng)價(jià)考核中增加學(xué)生科研能力與寫(xiě)作水平的評(píng)價(jià)。課程總評(píng)考核成績(jī)=課程作業(yè)（10%）+課堂表現(xiàn)（10%）+課程理論考試（60%）+課程論文（20%）。課堂表現(xiàn)的分值，包括課堂提問(wèn)與討論。在教學(xué)過(guò)程中，最好的課堂狀態(tài)就是良好的師生互動(dòng)，這樣不僅僅有利于教師理論知識(shí)的傳授，還可以在活躍的課堂氣下訓(xùn)練學(xué)生思考、質(zhì)疑能力，表達(dá)看法與見(jiàn)解的能力。教師對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)加以評(píng)價(jià)還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率。如果教師引導(dǎo)學(xué)生討論科研問(wèn)題，還可以提高學(xué)生參與科研的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[6]。其次是增加課程論文的評(píng)價(jià)值。學(xué)生的課程論文可以從論文格式、論文寫(xiě)作水平、論文的新穎點(diǎn)以及理論基礎(chǔ)與專(zhuān)門(mén)知識(shí)的掌握程度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維和科研潛力。此外，在平時(shí)教學(xué)中，教師還需要組織學(xué)生以PPT的形式匯報(bào)研究成果，促進(jìn)學(xué)生的相互學(xué)習(xí)與交流，可作為平時(shí)作業(yè)成績(jī)記入總評(píng)考核中。總評(píng)考核的多樣化有利于學(xué)生的全面發(fā)展，既考核基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能，又考察學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力、動(dòng)手操作能力以及創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語(yǔ)

科研結(jié)合的教學(xué)模式是植物生理學(xué)教學(xué)探索的新方式，在教學(xué)過(guò)程中，教師不斷更新前沿新動(dòng)態(tài)，根據(jù)每章節(jié)的特點(diǎn)采用多樣化的教學(xué)方法，積極調(diào)動(dòng)課堂氣氛，同時(shí)結(jié)合探究式實(shí)驗(yàn)方案，提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)以及培養(yǎng)適應(yīng)高速發(fā)展的全球經(jīng)濟(jì)條件下的高素質(zhì)人才。

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（責(zé)編：施婷婷）