植物生理學(xué)線上線下混合教學(xué)改革探索

趙容　薛嘉寧　邢艷萍　謝明

摘要 植物生理學(xué)課程是中藥資源學(xué)、中草藥栽培與鑒定專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)與各方面能力的培養(yǎng)具有重要意義。本文分析了目前植物生理學(xué)教學(xué)中存在的問題，并結(jié)合線上與線下混合教學(xué)的方式，對教學(xué)觀念與教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新和改革，充分體現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，以期取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 植物生理學(xué)；教學(xué)改革；探索

中圖分類號 G642.0；Q945? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）08-0171-04

Exploration on the Online and Offline Mixed Teaching Reform of Plant Physiology

ZHAO Rong? ?XUE Jianing? ?XING Yanping? ?XIE Ming*

（School of Pharmacy， Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Dalian Liaoning 116600）

Abstract The course of plant physiology is a professional basic course for the majors of traditional Chinese medicine resources and cultivation and identification of traditional Chinese medicine， which is of great significance to students' professional basic theory learning and ability cultivation in all aspects. In recent years， due to the impact of epidemic fluctuations， it has a great impact on traditional offline teaching， which can no longer meet the teaching requirements for students. This paper analyzes the problems existing in the current teaching， in combination with? the online and offline mixed teaching method， the teaching concept and teaching method are innovated and reformed to fully reflect the "student-centered" teaching concept， so as to achieve good teaching results.

Keywords plant physiology; teaching reform; exploration

植物生理學(xué)課程是中藥資源與開發(fā)，中草藥栽培與鑒定的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程是研究植物生命活動規(guī)律，揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，認(rèn)識植物的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和生長發(fā)育等的規(guī)律與機(jī)理，為植物生產(chǎn)和品質(zhì)改良提供理論依據(jù)[1]。植物生理學(xué)是高等院校生物科學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)課程，特別是目前對中藥的研究，可以利用到植物生理學(xué)的基礎(chǔ)理論知識。該課程其中還蘊(yùn)含著十分豐富的人文和素質(zhì)教育思想內(nèi)容。研究植物生理學(xué)線上線下混合式授課形式，利用多媒體手段，從實(shí)際出發(fā)，向?qū)W生提出問題、結(jié)合線上線下教學(xué)，最終解決問題，將以往教學(xué)的“教學(xué)生”轉(zhuǎn)變成學(xué)生主動的“我要學(xué)”方式。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，樹立自信心，養(yǎng)成查閱文獻(xiàn)資料的習(xí)慣。通過該課程的教學(xué)，讓學(xué)生對植物生命活動基本規(guī)律及其與環(huán)境的關(guān)系有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，牢固掌握植物生理學(xué)中的基本概念和基礎(chǔ)理論；注重學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將學(xué)生培養(yǎng)成素質(zhì)高、適應(yīng)性強(qiáng)的生物科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才[2]。目前植物生理學(xué)的授課，面臨著以下5個方面的問題①學(xué)生的前期生物化學(xué)等理論基礎(chǔ)薄弱；②課程理論性較強(qiáng)，講解通透較為困難；③如何把握經(jīng)典與熱點(diǎn)，側(cè)重點(diǎn)如何掌握，思維如何轉(zhuǎn)變；④如何在實(shí)踐中找到與植物生理學(xué)相關(guān)的理論知識的應(yīng)用；⑤如何將思政教學(xué)融入課堂教學(xué)。這些問題都需要通過課程改革進(jìn)行解決。在課程教學(xué)中充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念[3]。

1 目前教學(xué)過程中存在的問題

1.1 學(xué)生的理論基礎(chǔ)薄弱

植物生理學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課，通常在本科教學(xué)第五學(xué)期開設(shè)，在學(xué)習(xí)該課程前，應(yīng)掌握生物化學(xué)、中藥學(xué)、生理學(xué)的內(nèi)容。由于前期課程有些為考查課程，學(xué)時(shí)較少，學(xué)生的理論基礎(chǔ)相對薄弱。

1.2 課程理論性較強(qiáng)，較難理解

植物生理學(xué)課程內(nèi)容理論性較強(qiáng)，例如，光合作用具體過程，呼吸作用具體過程等。傳統(tǒng)的教學(xué)方式講解過程枯燥，學(xué)生難以理解，缺乏積極性，相關(guān)內(nèi)容在實(shí)踐中難以直觀體現(xiàn)，形成了“老師難講，學(xué)生難學(xué)，學(xué)不懂的”固有思維。

1.3 課程內(nèi)容涉及經(jīng)典內(nèi)容與科研前沿，跨度較大

該課程起源于16—17世紀(jì)，自然科學(xué)的3大發(fā)現(xiàn)——細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論和能量守恒學(xué)說為植物生理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。所以，該課程講解的內(nèi)容既有經(jīng)典理論，如同化物的運(yùn)輸?shù)龋钟挟?dāng)前的科研熱點(diǎn)問題，如基因表達(dá)，逆境生長等內(nèi)容，如何把握經(jīng)典與熱點(diǎn)，側(cè)重點(diǎn)如何掌握，思維如何轉(zhuǎn)變，是授課教師應(yīng)解決的問題。

1.4 在實(shí)際問題中的應(yīng)用不明顯

由于該課程的理論性較強(qiáng)，如何在實(shí)際問題中找到與植物生理學(xué)相關(guān)的知識點(diǎn)是教學(xué)的難點(diǎn)，針對學(xué)生對學(xué)習(xí)該門課程能解決什么問題？有什么用？這樣的疑惑，則需要教師在整個講授過程中，結(jié)合實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行答疑解惑。

1.5 課堂教學(xué)融入思政教學(xué)有限

該課程是一門發(fā)源于歐洲的科學(xué)，經(jīng)典植物生理學(xué)的理論都是由國外的科學(xué)家提出，如何找到國內(nèi)科學(xué)家或研究成果的“閃光點(diǎn)”，在課程教學(xué)中融入思政內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生樹立民族自信心，成為目前課程教學(xué)的重要內(nèi)容。

2 教學(xué)觀念創(chuàng)新與改革

2.1 拉伸知識層面，探索學(xué)科前沿

植物生理學(xué)是一門古老的學(xué)科，起源于16—17世紀(jì)，但又是一門前沿科學(xué)，一切生物和植物的前沿科學(xué)內(nèi)容都與之相關(guān)。所以課程的講授內(nèi)容不單依賴課本，還包括近幾年相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表的內(nèi)容，如國內(nèi)的雜志《植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)》《植物學(xué)報(bào)》和國外的期刊Plant Journal、Plant Cell、Plant Physiology上發(fā)表的學(xué)科前沿內(nèi)容，合理融入到課本內(nèi)容中。比如光合作用發(fā)生在葉綠體上，當(dāng)前的葉綠體基因組內(nèi)容就可以融入到講授內(nèi)容中，聚焦科學(xué)前沿。參考資料不只局限課本內(nèi)容，還應(yīng)當(dāng)包括《現(xiàn)代植物生理學(xué)》《分子生物學(xué)》《藥用植物生態(tài)學(xué)》等其他書籍。

2.2 聚焦當(dāng)下熱點(diǎn)，服務(wù)社會

該課程屬于理論基礎(chǔ)課程，目前很多的實(shí)際研究成果，都能夠在該課程中提取出理論知識點(diǎn)，例如：中藥材種植的道地性，理論基礎(chǔ)就可以基于植物的生長生理和逆境生長2個知識點(diǎn)展開討論；如何使中藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量提高，可以結(jié)合植物的成花與生殖，成熟與衰老這幾方面闡述。以此類推，從當(dāng)下實(shí)際出發(fā)引出問題，結(jié)合課本知識解決問題，并提出科研思路和科研想法，服務(wù)社會。

2.3 思政教學(xué)融入課堂

如何將思政教學(xué)融入課堂，是目前該課程改革的關(guān)鍵內(nèi)容，依據(jù)課程特點(diǎn)，將思政教學(xué)的主要目標(biāo)設(shè)定為增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心方面。植物生理學(xué)理論源于歐洲，理論奠基于18—19世紀(jì)，蓬勃發(fā)展于20世紀(jì)。我國錯過了該理論起源與發(fā)展的初期，但是進(jìn)入21世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)的騰飛，促使植物生理學(xué)這門古老的理論學(xué)科飛速地發(fā)展。例如中國參與人類基因組計(jì)劃，奠定了基因研究的基礎(chǔ)，在全世界屬于一流水平。中國是農(nóng)業(yè)大國，如何提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，是植物生理學(xué)研究的重要內(nèi)容，如經(jīng)濟(jì)作物草莓、葡萄、獼猴桃等的研究，從植物生理的角度，從光照、水平、激素和基因等方面進(jìn)行研究。傳統(tǒng)中藥人參，丹參等都已經(jīng)完成了全基因組的測序。我國的理論研究成果，發(fā)表在全世界頂級期刊的科研論文正在逐年增加，以遼寧中醫(yī)藥大學(xué)為例，每年碩士研究生發(fā)表的SCI論文達(dá)20多篇。通過在課堂教學(xué)中融入思政元素，提高學(xué)生的民族自信心。

3 教學(xué)方法創(chuàng)新與改革

課堂講授要求理論聯(lián)系實(shí)際，貫徹少而精的原則，注意啟發(fā)式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性[4]，要充分運(yùn)用標(biāo)本、模型、圖表、切片等教具提高教學(xué)效果。要充分注重實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際分析問題和解決問題的能力。

3.1 建立網(wǎng)上教學(xué)平臺

建立線上教學(xué)平臺，利于學(xué)生線上學(xué)習(xí)，發(fā)布課堂通知等[5]；建立植物生理學(xué)微課，將理論知識碎片化，便于學(xué)生掌握；使用手機(jī)交流軟件，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間相互交流討論，老師可根據(jù)學(xué)生的討論內(nèi)容進(jìn)行答疑解惑。使用這些教學(xué)方法，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)、交流和討論。

3.2 引導(dǎo)式教學(xué)，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性

該課程理論性強(qiáng)，講解過程枯燥，如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，成為課程教學(xué)中的難點(diǎn)。經(jīng)過實(shí)踐，采取引入式教學(xué)，每次講解新的知識點(diǎn)時(shí)，引入知識點(diǎn)相關(guān)理論是如何發(fā)現(xiàn)的、經(jīng)過了哪些實(shí)驗(yàn)過程，引起學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生的探索熱情。

3.3 反轉(zhuǎn)課堂授課，讓學(xué)生走上講臺

以往的課堂是老師在臺上提出問題，學(xué)生在臺下回答問題，本次教學(xué)改革改變以往教學(xué)方式，將傳統(tǒng)的“臺上臺下”教學(xué)以及每次課前3 min的提問，變成讓學(xué)生上臺總結(jié)前一學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，其他同學(xué)補(bǔ)充，讓課堂變成臺上臺下學(xué)生之間的討論，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，再由老師上臺講解新的內(nèi)容[6]。整個教學(xué)過程中，組成討論小組，每隊(duì)5人，“反轉(zhuǎn)課堂”，讓學(xué)生上臺解答問題，老師補(bǔ)充，將課堂留給學(xué)生。

3.4 從實(shí)際問題出發(fā)，組成討論小組

從當(dāng)前社會熱點(diǎn)出發(fā)，給學(xué)生預(yù)留作業(yè)，例如：圣女果是不是轉(zhuǎn)基因食品？讓學(xué)生分組討論，結(jié)合植物生理學(xué)的知識點(diǎn)，分析并解決問題，形成研究報(bào)告，最終進(jìn)行現(xiàn)場答辯，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維。

3.5 特色實(shí)踐項(xiàng)目——全國第四次中藥資源普查

項(xiàng)目驅(qū)動用于教學(xué)過程中，有助于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，由以前的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于培養(yǎng)學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力[7]。積極鼓勵學(xué)生參加全國第四次中藥資源普查，資源普查是一項(xiàng)“功在當(dāng)代，歷在千秋”的事業(yè)，參加此項(xiàng)活動，不僅可以提高業(yè)務(wù)能力，還可以增加團(tuán)隊(duì)凝聚力，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。從野外植物調(diào)查，到中藥材市場走訪，最后到傳統(tǒng)的中草藥種植，讓學(xué)生充分體驗(yàn)傳統(tǒng)的植物生理學(xué)是如何從理論變成實(shí)踐應(yīng)用的。通過建立“五位一體”的課堂教學(xué)模式；全面開展“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式，既可以讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，又可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

4 教學(xué)創(chuàng)新效果及成果

4.1 學(xué)生學(xué)習(xí)參與度加強(qiáng)

通過“反轉(zhuǎn)課堂”，課前5 min學(xué)生總結(jié)，小組討論以及3～4次學(xué)生小組討論匯報(bào)，充分讓每位同學(xué)都參與到學(xué)習(xí)過程中。

4.2 學(xué)習(xí)體驗(yàn)感“變輕松”

由于線上線下的教學(xué)，改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中期末考試前突擊式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)椴欢〞r(shí)的碎片化學(xué)習(xí)，通過小組討論總結(jié)知識點(diǎn)，隨時(shí)隨地可以在網(wǎng)上討論，咨詢問題，使得在期末復(fù)習(xí)前，大部分內(nèi)容都已掌握。

4.3 學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力有所提高

定期組織學(xué)習(xí)匯報(bào)，從實(shí)際問題出發(fā)，找出實(shí)際科研問題中相關(guān)的植物生理學(xué)的知識點(diǎn)。比如，獼猴桃又稱“奇異果”，實(shí)際原產(chǎn)于中國，由于生產(chǎn)適應(yīng)性等原因，目前大量來源于新西蘭，這里面體現(xiàn)了幾個科學(xué)問題，涉及植物的生長物質(zhì)、植物的生長生理、植物的光合作用等。

4.4 強(qiáng)化了學(xué)生的民族自信心

雖然植物生理學(xué)起源于歐洲，但進(jìn)入21世紀(jì)后，我國在該學(xué)科上發(fā)展迅速，水稻種植技術(shù)已領(lǐng)先全球，我們用全世界9%的耕地，養(yǎng)活了全世界21% 的人口；在植物基因組測序方面，已經(jīng)完成了人參、丹參、三七等傳統(tǒng)中藥的全基因組測序，測序種類和速度已經(jīng)領(lǐng)先全世界，學(xué)生民族自豪感增強(qiáng)。

4.5 成績符合正態(tài)分布

經(jīng)過5輪的學(xué)習(xí)，在試卷難度相同的情況下，每屆的學(xué)生人數(shù)都在30人以內(nèi)，學(xué)生的平均成績在75分以上，90分以上的人數(shù)在1～2人，60～70分人數(shù)在5人以下，大部分成績集中在70～90分，符合正態(tài)分布。

5 結(jié)語

植物生理學(xué)是高等院校生物科學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)課程，是數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和生物化學(xué)等在植物生命活動中的集中體現(xiàn)，并與分子生物學(xué)、環(huán)境生物學(xué)和生物物理等新興學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)[8]，其中還蘊(yùn)含著十分豐富的人文和素質(zhì)教育思想內(nèi)容。本次教學(xué)改革充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)目標(biāo)，通過創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，采用“五位一體”的課堂教學(xué)方式，讓學(xué)生學(xué)的輕松，并能應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題，達(dá)到本課程的教學(xué)目的。

6 參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：何 艷）

基金項(xiàng)目 西市區(qū)、老邊區(qū)中藥資源普查（2019004）；遼寧中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源與開發(fā)專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi)。

作者簡介 趙容（1985—），女，遼寧鐵嶺人，博士，副教授。研究方向：中藥資源。

收稿日期 2022-11-13