農(nóng)林院校植物生理學(xué)“金課”構(gòu)建探討

司偉娜

摘要? ? 在國家大力推行“高質(zhì)量”本科教學(xué)背景下，本文分析了農(nóng)林院校植物生理學(xué)理論教學(xué)中存在的問題，并提出植物生理學(xué)“金課”構(gòu)建的具體措施，包括在課堂教學(xué)中增加前沿進展案例、改革教學(xué)與考核模式、增設(shè)綜合性植物生理學(xué)實驗，以期提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的高質(zhì)量人才提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 植物生理學(xué);農(nóng)林院校;“金課”構(gòu)建;問題;措施

中圖分類號? ? G642.0? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0254-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

Abstract? ? Under the background of the country′s vigorous promotion of "high quality" undergraduate teaching，this paper analyzed the problems existing in the theoretical teaching of plant physiology in agricultural and forestry colleges，and put forward specific measures for the construction of plant physiology "golden lessons"，including increasing the frontier progress case in classroom teaching，reforming teaching and assessment modes，and adding comprehensive plant physiology experiments to improve the teaching quality and provide references for cultivating high-quality talents that meet the needs of the times.

Key words? ? plant physiology;agricultural and forestry college;"golden lesson" construction;problem;measure

植物生理學(xué)是農(nóng)林類高校生命科學(xué)類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)好其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。植物生理學(xué)通過研究植物生命現(xiàn)象，揭示植物生命活動的特性與規(guī)律，這些知識內(nèi)容與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐緊密相連，因而該門課程的發(fā)展與拓寬對產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮著極其重要的作用?？茖W(xué)研究則是植物生理學(xué)飛速發(fā)展與投入產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力[1]。在國家大力推行“金課”“金師”與“高質(zhì)量”本科教學(xué)的背景下，在傳統(tǒng)農(nóng)林院校植物生理學(xué)教學(xué)中融入科研元素，順應(yīng)“新農(nóng)科”的實際需求，打造科研型植物生理學(xué) “金課”，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是該門課程理論與實驗教學(xué)中亟須思考及改進的方向。

1? ? 植物生理學(xué)理論教學(xué)中存在的問題

植物生理學(xué)是一門驗證性的學(xué)科，課程中的重要概念大多來源于科研成果與重大發(fā)現(xiàn)。許多教師在植物生理學(xué)教學(xué)過程中制作的PPT及教案都是照本宣科，主要是對書本知識點、現(xiàn)象及成果的展示。但是，當(dāng)今社會科學(xué)研究迅速發(fā)展，不斷有新的研究成果出現(xiàn)，甚至?xí)品械囊恍└拍罾碚?而植物生理學(xué)教材的更新則有一定的滯后性，不能充分反映該學(xué)科的前沿性與時代特征，這不符合農(nóng)林生產(chǎn)的實際需求，對拓寬學(xué)生知識面及培養(yǎng)順應(yīng)時代需求的高質(zhì)量人才不利。在國家大力倡導(dǎo)、狠抓高質(zhì)量本科教學(xué)的背景下，該課程的理論教學(xué)與教育部提出的“金課”及“金師”的要求標(biāo)準(zhǔn)相矛盾[2]。

2? ? 植物生理學(xué)“金課”構(gòu)建的具體措施

植物生理學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是農(nóng)林學(xué)科的一門核心課程。近幾十年來，植物生理學(xué)的研究進展飛速，理論知識在加速更新，深度和廣度都在不斷加深與提高。在課程大綱和教學(xué)內(nèi)容方面，要體現(xiàn)知識與素質(zhì)教育的有機融合，而植物生理學(xué)研究的方向，往往與該學(xué)科的前沿發(fā)展方向、社會與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需求聯(lián)系緊密，具有較高的實踐與應(yīng)用價值[2]。因此，將學(xué)科前沿與研究成果融入課堂教學(xué)中，提高學(xué)生對植物生理學(xué)新成果、新技術(shù)及熱點的了解，不僅能夠增加課堂教學(xué)與教學(xué)內(nèi)容的“潮流性”與“時代性”，提高教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用價值，更符合當(dāng)前國情下“金課”的標(biāo)準(zhǔn)。另外，教師應(yīng)不斷改革課堂教學(xué)模式及考核方式，提高教學(xué)質(zhì)量，才有可能成為合格的“金師”。

2.1? ? 課堂教學(xué)增加前沿進展案例

將科學(xué)前沿中的植物生理學(xué)相關(guān)成果制作成PPT融入到植物生理學(xué)理論和實踐教學(xué)中。筆者通過與學(xué)生交談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更希望能夠在教學(xué)過程添加一些“有趣”的內(nèi)容，這對教師如何篩選適于融入教學(xué)內(nèi)容的植物生理學(xué)科學(xué)前沿內(nèi)容提出了更高的要求。要善于篩選符合與關(guān)鍵知識點有關(guān)的前沿進展，同時也要考慮相關(guān)內(nèi)容的難度以及學(xué)生的接受度，增加“趣味性”。如：介紹植物葉片光合作用中光合效率等生理指標(biāo)的測定，或重要農(nóng)業(yè)產(chǎn)量相關(guān)性狀觀察時，除列舉常規(guī)測定方法外舉例先進的表型組分析，因該部分涉及先進儀器，如機器人及無人機等，更能引起學(xué)生興趣，吸引學(xué)生注意力[3];講解植物激素以及植物生長生理這2個部分的時候，列舉發(fā)表在《Plant Cell》等雜志上的由組學(xué)分析得到的植物代謝通路，在向?qū)W生展示大數(shù)據(jù)分析結(jié)果圖片的同時，介紹如何利用大數(shù)據(jù)分析、生物信息學(xué)方法解析激素對植物生長發(fā)育的影響以及植物生長發(fā)育過程中代謝通路的改變。讓學(xué)生在總結(jié)理論的基礎(chǔ)上提出問題、分析問題，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和探索的能力;把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，了解植物生理學(xué)研究的新進展。通過典型的科研案例深化教學(xué)內(nèi)容不僅滿足了植物生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的需要，也可以使學(xué)生從更深層次了解植物的生命活動規(guī)律。

2.2? ? 改革教學(xué)與考核模式

常規(guī)教學(xué)大多由教師通過多媒體與板書單向向?qū)W生講授知識，但網(wǎng)絡(luò)信息時代誘惑眾多，“低頭族”在課堂上是常態(tài)，學(xué)生沉迷電子設(shè)備中的各種信息、社交及游戲等。因此，要打造“金課”，應(yīng)適當(dāng)改變教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生的積極性，教師也要在教學(xué)中充分利用網(wǎng)絡(luò)信息增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在視頻網(wǎng)站“愛奇藝”中，有許多科普性強、具有學(xué)科前沿信息的2～3 min的短視頻，包括“英國科學(xué)短片之植物內(nèi)部傳輸機制”及“光合作用的神奇之處”等，其對知識點講解準(zhǔn)確，非常適于在課堂播放。要打破“安靜”的課堂教學(xué)，與學(xué)生頻繁互動，可在重要章節(jié)結(jié)束后安排學(xué)生分組上臺匯報，以提高學(xué)生的表達能力，加深學(xué)生對知識點的理解。此外，常規(guī)植物生理學(xué)教學(xué)都采用“平時成績（30%）+期末成績（70%）”考核模式，可嘗試增加課程論文的考核（20%），平時成績減少至20%、期末成績減少至60%。通過課程論文可鍛煉學(xué)生的寫作能力，了解學(xué)生對課程知識的理解程度。

2.3? ? 增設(shè)綜合性植物生理學(xué)實驗

植物生理學(xué)是一門實驗性學(xué)科，現(xiàn)有的植物生理學(xué)實驗大多是驗證性的實驗，主要驗證理論教學(xué)過程中涉及到的各種概念、原理、方法及應(yīng)用等。驗證性實驗?zāi)軌虼龠M學(xué)生對課程的理解與掌握，并能培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)操作能力，但同時也要增加綜合性或者設(shè)計性實驗，從而提高學(xué)生的動手能力及實驗操作能力，增加學(xué)生對科研的興趣，培養(yǎng)高質(zhì)量的科研后備力量。

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代背景下，可利用先進的生物信息學(xué)手段，開展基于大數(shù)據(jù)組學(xué)分析的植物生理學(xué)綜合性實驗[4-5]。生物信息學(xué)分析快速、高效，能夠提高綜合性實驗的可行性與趣味性，一舉兩得[6]。例如，為了加強學(xué)生對植物逆境生長發(fā)育過程中的現(xiàn)象本質(zhì)的了解，設(shè)計“基于轉(zhuǎn)錄組測序研究水稻響應(yīng)逆境脅迫”的綜合性實驗項目。本科生與研究生一起進行文獻查閱、試驗設(shè)計;在此基礎(chǔ)上，每組學(xué)生利用水培法培養(yǎng)水稻及玉米等實驗材料，分組完成萌發(fā)種子、培養(yǎng)液配置、幼苗培育、日常管理、植物形態(tài)建成觀察、干旱脅迫處理下表型指標(biāo)觀察（包括植物呼吸速率測定、植物組織含水量及水勢測定、逆境傷害程度的測定及葉片丙二醛含量的測定等）;通過選取表型及指標(biāo)最好的一組進行后續(xù)RNA提取及轉(zhuǎn)錄組測序?qū)嶒?，激勵學(xué)生認(rèn)真完成實驗;再由生物信息學(xué)教師完成轉(zhuǎn)錄組測序流程代碼編寫，對學(xué)生簡單講解流程并實際操作運行程序，得到差異表達基因;利用簡單易操作的Mapman軟件[7]，將生理過程變化立體形象化。該方式不僅充分利用了植物生理學(xué)實驗教學(xué)平臺，也展示了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)作物抗逆育種與減災(zāi)國家地方聯(lián)合工程實驗室的轉(zhuǎn)錄組測序平臺。

3? ? 結(jié)語

總之，在當(dāng)前時代背景下，要想打造高質(zhì)量的“金課”，在植物生理學(xué)教學(xué)方面就不能照本宣科、因循守舊。應(yīng)結(jié)合學(xué)科特點與經(jīng)濟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需求，與學(xué)科前沿相融合，提高植物生理學(xué)教學(xué)的時代性與前沿性;改變傳統(tǒng)教學(xué)模式與考核方式，調(diào)動學(xué)生積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，并對教學(xué)效果進行有效評價;增設(shè)綜合性植物生理學(xué)實驗，提高學(xué)生的綜合能力與科研素養(yǎng)。

4? ? 參考文獻

[1] 陳偉.科研融入植物生理學(xué)教學(xué)的探索[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2017，23（23）：147-149.

[2] 薛瑞麗，李華，李海霞，等.農(nóng)林院校植物生理學(xué)課程教學(xué)如何去“水”存“金”[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（57）：212-213.

[3] ZHAO C，ZHANG Y，DU J，et al.Crop phenomics：current status and per-spectives[J].Front Plant Sci，2019，10：714.

[4] 劉海臣，范偉全，張繼星，等.植物生理學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)模式的探討與實施[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，34（3）：255-257.

[5] 王冠，蔚榮海，武志海.農(nóng)業(yè)院校植物生理學(xué)實驗教學(xué)改革探索：以植物生理實驗教學(xué)為例[J].教育教學(xué)論壇，2016（45）：89-90.

[6] 徐鑫.導(dǎo)師定制的個性化生物信息學(xué)課程教學(xué)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（15）：274-275.

[7] THIMM O，BLASING O，GIBON Y，et al.Mapman：a user-driven tool to display genomics data sets onto diagrams of metabolic pathways and other biological processes[J].Plant J，2004，37（6）：914-939.