植物生理學課程教學模式改革探索與實踐

摘" 要：植物生理學是我校生物技術(shù)、生物科學、農(nóng)學、種子科學與工程、植物保護、園林和園藝專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，該課程的教學質(zhì)量直接影響著生命科學專業(yè)學生的素質(zhì)提升和能力培養(yǎng)。為提升課程教學效果，河南科技學院植物生理學教學團隊優(yōu)化課程內(nèi)容，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的線上課程資源，同時對教學模式及考核方式也進行改革與優(yōu)化，在課程開設(shè)過程中積極推進研究性教學，注重融入思政元素。該文對上述幾方面進行簡要概括，以期為同行進行植物生理學的教研提供一些參考。

關(guān)鍵詞：植物生理學;教學模式;研究性教學;考核方式;改革

中圖分類號：G420" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）01-0115-04

Abstract： Plant physiology is a compulsory basic course for the majors of Biotechnology， Biological Science， Agriculture， Seed Science， Plant Protection， Landscaping， and Horticulture in our institute. The teaching quality of this course directly affects the quality improvement and ability cultivation for students majoring in life sciences. In order to improve the teaching effect of the course， the Plant Physiology teaching team at Henan Institute of Science and Technology optimized the course content， built high-quality online course resources， and reformed and optimized the teaching mode and assessment methods. In the process of course implementation， we actively promoted research-based teaching， and paid attention to the integration of ideological and political elements. This paper provides a brief summary of the above aspects， in order to provide some references for our peers to conduct research on Plant Physiology.

Keywords： Plant Physiology; teaching model; research-based teaching; assessment methods; reform

植物生理學是研究植物生命活動規(guī)律的科學，該課程是河南科技學院（以下簡稱“我校”）生物科學、生物技術(shù)、農(nóng)學、種子科學與工程、園林、園藝、植物保護、環(huán)境和資環(huán)等植物生產(chǎn)類專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，也是植物生命科學相關(guān)專業(yè)的全國碩士研究生入學考試科目，在高校相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)中具有基礎(chǔ)性地位[1]。該課程的教學質(zhì)量直接關(guān)系著生命科學人才的素質(zhì)提升和能力培養(yǎng)。植物生理學教學團隊每年要承擔我校7個專業(yè)26個本科班及研究生（約800名學生）的植物生理學的教學任務。為了緊跟新時代高校教育教學改革的步伐，我校植物生理學課程建設(shè)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，2017年建成了省級高校精品在線開放課程，2020年獲得省級本科教育線上教學優(yōu)秀課程二等獎，2022年被評為省級線上一流本科課程。下面就植物生理學團隊在實際教學過程中所采取的改革措施做一簡要總結(jié)，以期為同行提供課程教研參考。

1" 優(yōu)化課程教學內(nèi)容

植物生理學課程內(nèi)容較多，重難點較多，且知識涵蓋面較廣，但是教學學時只有64個，除去6個實驗的24學時，只有40個學時用于理論教學，教學學時遠遠不足以將課程內(nèi)容充分、詳細地講解清楚。因此，為了更好地解決課程內(nèi)容較多與課時有限之間的矛盾，我們優(yōu)化了課程內(nèi)容。在課程講授過程中，將與其他課程內(nèi)容重復的章節(jié)略講，如植物呼吸作用的物質(zhì)代謝途徑的相關(guān)內(nèi)容是生物化學課程中的重點章節(jié)內(nèi)容，細胞信號轉(zhuǎn)導的內(nèi)容屬于細胞生物學課程中的內(nèi)容，因此，在實際教學過程中常將此部分內(nèi)容略講[2];而植物的次生代謝物質(zhì)這一章的內(nèi)容屬于本課程非重點內(nèi)容，主要以學生自學為主。在其余章節(jié)中，重點講述植物的水分生理、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用、植物的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、植物的生長生理與生殖生理。

2" 建設(shè)優(yōu)質(zhì)線上課程資源及信息交流平臺

為了提升教學質(zhì)量，建設(shè)線上一流課程，植物生理學教學團隊建設(shè)了包含視頻庫、課件資源庫及作業(yè)庫等線上課程資源及信息交流平臺。

2.1" 線上課程資源

2.1.1" 視頻庫

團隊錄制了58個高質(zhì)量教學短視頻（https：//mooc1.chaoxing.com/course/241065423.html），其中實驗視頻6個，總時長約700 min。這些視頻內(nèi)容涵蓋了植物生理學各個篇章的重要章節(jié)，形成了完整的課程體系。通過視頻講解，團隊教師動態(tài)展示了植物生理學涵括的現(xiàn)象，如植物種子的萌發(fā)、生長發(fā)育、光合作用過程等，使學生更直觀地理解抽象的植物生理學原理。

2.1.2" 課件資源庫

該庫包含植物生理學所有章節(jié)的精修課件，課件內(nèi)容緊跟課程前沿研究成果和教學需求，圖文并茂，可幫助學生深刻理解和記憶課程內(nèi)容，有利于學生學習到最新的植物生理學知識和發(fā)展動態(tài)。

2.1.3" 作業(yè)庫

該庫包含植物生理學各個章節(jié)的基本知識點，涵蓋了名詞術(shù)語、選擇題、判斷題、填空題、簡答題和綜合分析題等多種題型。緊跟課程學習內(nèi)容實時發(fā)布線上作業(yè)題，學生可以在線完成作業(yè)并即時獲得反饋，了解自己的學習進度和薄弱環(huán)節(jié)，進行針對性復習，提升專業(yè)素養(yǎng)。對于每個小節(jié)的作業(yè)，團隊教師能夠做到及時收集并批閱，并將結(jié)果及時反饋給學生，保證了教學的實效性及成效。

2.2" 信息交流平臺

團隊充分利用各在線平臺，通過學習通、微信群、QQ群、釘釘群和騰訊會議等進行考勤簽到、分享課件、課堂搶答、隨堂測試、討論答疑及課堂內(nèi)容拓展等，極大地方便了學生對學習資源的獲取，也便于教師教學活動的開展及對學生疑惑的及時解答，很大程度上促進了師生間的實時交流。

3" 改變課程授課方式

傳統(tǒng)的教學模式為以老師為主體，整節(jié)課基本都是老師在講，即“滿堂灌”模式，但是授課效果卻收效甚微，學生在上課時經(jīng)常開小差，要么打瞌睡，要么玩手機，要么交頭接耳地閑聊。因此，為了改變這個困境，植物生理學教學團隊首先改變了教學理念，從教學水平和科研水平多方面提升自身的教學素養(yǎng)，在教學過程中貫徹“以學生為主體，以教師為主導”的教學理念[3]，采用啟發(fā)式教學，讓學生成為主角，在課堂上由老師拋出問題，引導學生主動去思考，啟發(fā)學生自己找尋問題的答案。其次，采用線上線下相結(jié)合的混合式教學模式，結(jié)合“雨課堂[3]”“學習通”等線上教學平臺，充分利用線上教學資源，在線上提前布置課堂任務，讓學生提前預習，線下進行課堂提問，課后在線上發(fā)布作業(yè)，讓學生線上作答，并對學生答題情況進行分析總結(jié)，通過線上線下的有機結(jié)合確保教學效果。再次，進行“課堂翻轉(zhuǎn)”的教學活動，與學生提前商定好主要教學內(nèi)容，讓學生利用線上課程資源提前學習并完成老師提前布置的作業(yè)，同時查閱資料，制作教學課件，將知識吸收、內(nèi)化后在課堂上在規(guī)定時間內(nèi)將待講述章節(jié)的主要內(nèi)容講述出來。該授課方式在一定程度上鍛煉了學生的膽量，提高了學生的總結(jié)歸納能力與表達能力，同時也提高了學生在課堂上的專注度，收到了較好的教學效果，有的學生因未能爭取到登臺機會而感到十分惋惜，表示以后有機會一定要參加。最后，將討論式教學方式引入課堂，在講到某些教學內(nèi)容時，先提出問題，讓學生分成小組進行討論，隨后選取各組代表發(fā)表本組觀點。

4" 積極推進研究性教學，激發(fā)學生科研興趣

4.1" 在課程教學中推進研究性教學

研究性教學模式是以培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力為核心的現(xiàn)代教學方法，近年來受到許多學校的推崇[4-5]。在課程教學中，我們積極推進研究性教學模式。如在講植物激素脫落酸（ABA）這一節(jié)時，提前給學生布置任務，讓學生通過查閱文獻講述ABA受體的研究進展，總結(jié)ABA信號的轉(zhuǎn)導機制。同時，鼓勵學生通過查閱文獻自行設(shè)計實驗，證明某個基因是否與ABA信號轉(zhuǎn)導相關(guān)。在講述植物的抗性生理這一章內(nèi)容時，為了提高學生的實踐與創(chuàng)新能力，教研室專門留出2個月時間開放實驗室，增設(shè)在逆境條件下（如干旱、鹽害、高低溫、弱光等）植物生理生化（超氧化物歧化酶、過氧化物歧化酶、過氧化氫酶與丙二醛活性根系活力;葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和電導率等）變化的測定項目。學生2～3人一組，在老師指導下，自主完成從選題、查閱文獻、設(shè)計實驗方案，到實驗操作與結(jié)果分析，最后進行小組交流、討論，老師進行點評，并指導實驗結(jié)果較好的小組撰寫研究論文。此種措施極大地激發(fā)了學生的實驗興趣，學生普遍反饋通過植物生理學大實驗提高了實際動手能力及團隊合作意識，增強了提出問題、查閱文獻及進行初步科研探究的能力，鍛煉了研究性思維。

4.2" 通過科研項目推進研究性教學

我校的生命科學類研究多以農(nóng)科為主，具有鮮明的農(nóng)科特色。在平時的教學過程中，植物生理學課程團隊鼓勵學生加入老師的科研團隊，參與科研課題研究，同時鼓勵學生積極參加國家級、省級及校級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的申報與開展，或作為碩士研究生的科研助手直接參與老師的科研項目，培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力及邏輯思維能力。經(jīng)過試驗與探索，已有多名學生參與的項目結(jié)果被公開發(fā)表，如生命科學學院2017級生物技術(shù)專業(yè)的學生以擬南芥為研究對象，研究了液泡H+-ATP酶E1亞基基因在逆境脅迫中的功能，以此為主要內(nèi)容申報了校級及國家級“大創(chuàng)”項目，并將研究成果“擬南芥液泡H+-ATP酶E1亞基基因AtTUF啟動子的克隆及表達分析”發(fā)表于《華北農(nóng)學報》、“擬南芥液泡型H+-ATP酶E1亞基編碼基因AtTUF的研究進展”發(fā)表于《河南科技學院學報》;2019級生物技術(shù)系學生以草莓為研究對象，研究了納米硒對草莓果實和品質(zhì)的影響，并將研究成果“不同濃度納米硒對草莓果實品質(zhì)的影響”發(fā)表于《農(nóng)業(yè)科技通訊》。

2023年，團隊教師培養(yǎng)的本科生參與的科研項目“褪黑素促進花生根系發(fā)育與生長素韌皮部運輸?shù)年P(guān)系”及“花生根際拮抗尖孢鐮刀菌功能細菌及其主效代謝物篩選”獲得2023年全國生命科學大賽二等獎與三等獎。另有多人獲批國家級、省級及校級“大創(chuàng)”項目等。

5" 注重融入思政元素

植物生理學課程內(nèi)容與生產(chǎn)實踐聯(lián)系密切，蘊含著豐富的思想政治教育元素。在加強課程建設(shè)的同時，將思政教育融入課程教學全過程對實現(xiàn)協(xié)同育人具有重要意義[6]。因此，在課堂上我們經(jīng)常采用案例教學法，以身邊教師的例子潤物無聲地融入思政元素。以植物的光合作用這一章為例，如在講到光合作用如何提高植物的光合效率的小節(jié)內(nèi)容時，以我校茹振鋼教授培育的高光效小麥新品種“百農(nóng)4199”為例，介紹該品種的特點，引導學生思考該品種光合效率高的原因：其光照時間比別的品種長，即“上班早、下班遲”，像一個小麥中的“勞?！?。而該品種的培育者——國家科技進步一等獎獲得者、黃大年式教學團隊負責人、“全國先進工作者”茹振剛教授則是一名“全國模范教師”，他即使在大年初一還要去麥田看望他的麥寶寶們，被鄉(xiāng)親們親切地稱為“麥爸”（全國每8個饅頭中就有1個來自他培育的小麥），為中國糧倉作出了巨大貢獻，夯實了我國糧食安全的根基。同時，順勢融入思政元素，引導學生向茹老師學習，學習其數(shù)十年如一日一心撲在小麥育種上、勤懇不怠的工作精神，以茹老師的事跡引導學生，使其明白學習植物生理學知識在生產(chǎn)實踐的實際用途，激勵學生找準努力方向，奮發(fā)學習，牢記習近平總書記強調(diào)的“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手中”的要求，為我國強農(nóng)興農(nóng)事業(yè)貢獻自己的力量。在講到光合電子傳遞的內(nèi)容時，根據(jù)光合電子傳遞需要多個光合電子傳遞體通力合作才能完成的實例，啟發(fā)學生要有集體意識與大局意識，同時若想在大事上成功，必須注意點滴細節(jié)，即“天下大事必作于細”。

以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一次性施肥過多造成 “燒苗”的現(xiàn)象，解釋其根本原因：土壤中溶液高，水由水勢高處流向水勢低處，因此植物根中的水分外流，順勢融入物極必反的哲學思想，同時融入“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)理念，引導學生在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中樹立節(jié)肥意識，保護生態(tài)環(huán)境。以GA3在啤酒釀制過程中促進麥芽糖化的作用，講述植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)給人類現(xiàn)代生活帶來的便利，鼓勵學生勤學多思，爭取為人類生活奉獻自己的聰明才智。以“梅花香自苦寒來”解釋低溫對植物的影響，引導學生從植物適應環(huán)境、改造環(huán)境的典型案例中感悟“生的意義”，鼓勵學生錘煉自身“寶劍鋒從磨礪出”的不畏艱難困苦、積極樂觀的奮斗精神，勉勵學生在大學期間夯實專業(yè)基礎(chǔ)，增強逆境適應能力及抗壓能力，以應對未來的擇業(yè)與生活。

在整門課程的講解中，巧妙借助相關(guān)案例，不僅培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，還注重培育學生的人文素養(yǎng)、環(huán)保意識、集體意識、愛國情懷及知農(nóng)愛農(nóng)興農(nóng)的思想等，力爭將學生培養(yǎng)成為既有專業(yè)知識又有高尚品德的現(xiàn)代化人才。

6" 優(yōu)化課程總結(jié)形式，調(diào)動學生積極性

由于在課堂上所講的理論知識點多而瑣碎，因此課堂總結(jié)就顯得尤為重要。本課程團隊利用課堂最后5分鐘，充分發(fā)揮“以學生為主體，以教師為主導[7]”的教學理念，以提問的形式引導學生總結(jié)本節(jié)課的知識要點，以思維導圖[8]的形式將主要知識概要列出來，幫助學生鞏固知識，加深記憶。在時間允許時也可以鼓勵學生利用課堂最后5分鐘，上臺總結(jié)本節(jié)課程學習收獲，不僅活躍了課堂氣氛、調(diào)動了學生學習積極性，還加深了學生對學習內(nèi)容的記憶。

對于實驗課，則可在實驗快要結(jié)束時，觀察學生的操作手法及實驗結(jié)果，通過提問，讓學生自己總結(jié)實驗過程中容易出現(xiàn)的問題及解決方案，以及實驗過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及注意事項，真正激發(fā)學生自主學習的能力及解決問題的能力。

7" 采用多元化的課程考核方式，注重過程培養(yǎng)

多元化的課程考核模式即將評價重點從傳統(tǒng)的筆試、論文寫作等方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅貙W生綜合素質(zhì)和能力的考核模式。在課程評價中，植物生理學團隊注重過程培養(yǎng)，采用多元化的課程考核方式，加大平時成績的占比（占總成績的40%），將平時成績設(shè)置為課堂表現(xiàn)、期中測試成績、實驗成績3部分，各占比分別為30%、30%、40%。其中，課堂表現(xiàn)主要包括考勤、小組討論與回答問題情況、平時作業(yè)，各占比分別為10%、40%、50%;實驗成績包括實驗態(tài)度、操作規(guī)范程度及實驗報告撰寫情況，分別占比20%、40%、40%。同時，在平時作業(yè)的批閱中引入“生生互評”模式，在學習通中將部分平時作業(yè)的批閱模式設(shè)成生生互評，增加學生的參與度，間接促進學生對所學小節(jié)知識的掌握。

此考核方式相較于傳統(tǒng)的以期末考試成績?yōu)橹饕己四繕说目己朔绞接泻艽蟾倪M。傳統(tǒng)的考核方式存在一些弊端，如部分學生平時上課不好好聽課，實驗課也不認真對待，隨便做做或抄一抄別人的實驗報告了事。由于期末考試的試題大多都是從課本上提煉出來的，答案也能從課本上總結(jié)出來，因此期末考試前“臨時抱佛腳”，急攻1～2周的理論知識，期末考試時照樣能考出高分，但實際實踐應用能力卻很弱，出現(xiàn)“分不符實”“高分低能”的現(xiàn)象，不利于新時代創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[2]。因此，為了避免此類現(xiàn)象發(fā)生，我們在考核時加入了對過程性表現(xiàn)的評價，如課堂上回答問題情況、參與小組討論情況、實驗態(tài)度及操作規(guī)范性情況等。

新型考核方式在很大程度上提高了學生對課堂表現(xiàn)的重視程度，端正了學生的學習態(tài)度，促使學生更積極地參與課堂互動活動，提高了同學們的學習積極性，增強了課堂學習氛圍，改變了學生為了應付考試而學習的現(xiàn)象，同時也提高了老師對學生真實情況的了解程度。

8" 教學效果

通過對2021級及2022級生物科學及生物技術(shù)專業(yè)13個班級的學生實施教學改革之后發(fā)現(xiàn)，學生對植物生理學課程的興趣明顯增強了，上課抬頭率高了，多數(shù)學生由平時的“被動學習”轉(zhuǎn)為了“主動學習”，實踐動手能力也明顯得到了提升，以往“應付實驗”的局面得到了較大改觀。并且，學生課下提問問題的人數(shù)明顯增加，提問問題的深度也有所提升，真正實現(xiàn)了以學生為核心的教學模式。學生普遍反饋教師的教學方法靈活多樣，講述內(nèi)容易于理解吸收，上課時所講內(nèi)容與生產(chǎn)實際聯(lián)系較為密切，能夠?qū)W有所用，學以致用，考核方式較為客觀公正。通過對植物生理學課程調(diào)查問卷的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，該課程在2022—2023年、2023—2024學年近兩年的教學目標達成度均達到0.83。

9" 結(jié)束語

為了解決植物生理學教學中所存在的問題，我們從優(yōu)化課程教學內(nèi)容、改變課程授課方式、推進研究性教學、合理融入思政元素、優(yōu)化課程總結(jié)形式和改革課程考核方式等多方面對植物生理學教學模式進行了探索與改革?，F(xiàn)有教學模式的實施有助于提高學生的實際動手能力，加深對理論知識的理解，同時也有助于激發(fā)學生對生物科學的熱愛，提高學生的綜合素質(zhì)，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

課程改革永遠在路上，且學且教且改。我們所提出的教學模式的創(chuàng)新方案難免存在不足之處，但我們將一直秉承“在實踐中探索”的宗旨，不斷改進教學方法，力求把植物生理學課程建設(shè)成一流教學隊伍、一流教學內(nèi)容與一流教學方法的一流精品課程。

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基金項目：河南科技學院2023年第一批教育教學改革研究與實踐項目（2023YG09）;河南科技學院課程思政樣板課程項目（2022SZ02）;2022年河南省本科高校研究性教學示范課程（無編號）

第一作者簡介：孫海麗（1981-），女，博士，副教授，實驗室主任。研究方向為植物逆境生理與分子機制。