適應(yīng)時代需求的農(nóng)科類專業(yè)植物生理學(xué)教學(xué)改革初探

慕自新　周春菊　曹翠玲　呂金印　胡景江

摘要：根據(jù)適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展和實踐需求的農(nóng)科類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，結(jié)合國際最新和最權(quán)威的教科書的知識體系，從優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，完善考核方式等方面，探討了農(nóng)業(yè)院校植物生理學(xué)教學(xué)改革。著重強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前人類所普遍面臨的人口膨脹、糧食短缺、資源枯竭、能源危機(jī)和環(huán)境污染問題在植物生理學(xué)教學(xué)各個環(huán)節(jié)的滲透，力爭用現(xiàn)代最新的植物生理學(xué)知識武裝學(xué)生的頭腦，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研能力和綜合分析問題、解決問題的能力，使之成為具有環(huán)保意識和生態(tài)文明意識的當(dāng)代農(nóng)業(yè)復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：植物生理學(xué)；教學(xué)改革；生態(tài)文明；創(chuàng)新型人才

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）49-0154-02

植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律、揭示植物與環(huán)境相互作用關(guān)系的科學(xué)，其內(nèi)容與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密，具有很強(qiáng)的實踐性[1-3]。針對最近幾年植物生理學(xué)各個領(lǐng)域突飛猛進(jìn)的發(fā)展，和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對創(chuàng)新型和實踐型人才的需求，如何在有限的學(xué)時數(shù)之內(nèi)，將本課程的國際最權(quán)威和最新穎的教材的知識體系和當(dāng)前人類所普遍面臨的人口、糧食、資源、能源和環(huán)境問題滲透到植物生理學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，怎樣的教學(xué)方法和考核方式才能有利于創(chuàng)新型和實踐型人才的培養(yǎng)，將是植物生理學(xué)課程教與學(xué)的核心科學(xué)問題。

植物生理學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校植物生產(chǎn)類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及面廣，選課人數(shù)多，教學(xué)方式的改革必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，也容易對下游課程產(chǎn)生輻射作用。由于總學(xué)時數(shù)的逐漸壓縮和實驗課時的相對增加，我校植物生產(chǎn)類各專業(yè)的植物生理學(xué)課程在教學(xué)過程中普遍存在以下問題：①重基本原理，少學(xué)科最新進(jìn)展講解；②重傳統(tǒng)技術(shù)，少現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)；③以“填鴨式”教學(xué)為主，啟發(fā)式教學(xué)欠缺；④考核方式單一。目前考核方式以閉卷筆試為主（占70%），結(jié)合平時作業(yè)和課堂考評（平時成績，占30%），這些都是機(jī)械性和死記硬背式的工作，不能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性的發(fā)揮，當(dāng)然也不利于自學(xué)能力的培養(yǎng)?；诖?，本文從教學(xué)內(nèi)容與知識體系、教學(xué)方法與手段和考核方式三個方面闡述了我們正在進(jìn)行的農(nóng)科類專業(yè)植物生理學(xué)教學(xué)改革，以期為國內(nèi)同行《植物生理學(xué)》課程的教學(xué)工作提供案例借鑒。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

目前我校農(nóng)科類各專業(yè)（農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、植保及資環(huán)等專業(yè)）《植物生理學(xué)》課程48學(xué)時，使用的教材是高教出版社2006年出版的本教研組張繼澍教授主編的《植物生理學(xué)》[4]。為此，結(jié)合當(dāng)今人類社會所普遍面臨的熱點問題，我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整和改革[1]。具體體現(xiàn)在：在植物細(xì)胞一章著重加強(qiáng)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能的講解，為學(xué)生理解生物質(zhì)能奠定理論基礎(chǔ)；在光合作用一章引入生物質(zhì)能的概念及研究現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生明確植物在可再生能源中的重要作用；在水分生理一章增加植物抗旱及水分高效利用相關(guān)基因資源的挖掘和轉(zhuǎn)基因提高作物抗旱性的最新進(jìn)展；在礦質(zhì)營養(yǎng)一章增加營養(yǎng)高效利用相關(guān)研究進(jìn)展，使學(xué)生體會到現(xiàn)代生物技術(shù)在節(jié)約資源、改良植物性狀方面的優(yōu)越性；在激素一章加大五大類激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、作用機(jī)制的講解，讓學(xué)生全面系統(tǒng)地了解激素在調(diào)節(jié)植物生命活動中的核心作用，并增加油菜素甾醇一節(jié)，因為國際植物生長物質(zhì)學(xué)會已將其命名為第六大類植物激素。相應(yīng)的將植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一節(jié)改為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容；著重加強(qiáng)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一章的講述。近年來植物生長發(fā)育和環(huán)境應(yīng)答的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子機(jī)制取得了長足的進(jìn)展，早先在動物體系中發(fā)現(xiàn)的第二信使分子Ca2+、H2O2和NO已充分證明也是植物中的第二信使，并且與植物生長發(fā)育和環(huán)境應(yīng)答間具有密切的關(guān)系；在逆境生理一章增加土壤重金屬污染和CO2濃度升高、紫外輻射方面的最新進(jìn)展，讓學(xué)生掌握植物在土壤修復(fù)、增加土壤碳匯和減緩溫室效應(yīng)方面的巨大作用，樹立保護(hù)環(huán)境，愛惜植物的生態(tài)意識。

二、教學(xué)方法與手段的改革

我?！吨参锷韺W(xué)》課程的教學(xué)仍然是以傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的填鴨式教學(xué)為主，最近幾年唯一的變化是用多媒體代替了以前的板書，改變的僅僅是視聽效果，但學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、科研素質(zhì)以及自學(xué)能力的培養(yǎng)都還很欠缺，尤其是不適應(yīng)講授內(nèi)容增加而學(xué)時數(shù)壓縮的現(xiàn)實情況。為此，我們對教學(xué)方法和手段進(jìn)行了如下改革。

1.在課堂上引進(jìn)Seminar教學(xué)。Seminar是國外最常見的一種教學(xué)法，近年來國內(nèi)在研究生教學(xué)中已經(jīng)普遍采用，但本科教學(xué)中還相對較少。Seminar的最大優(yōu)點是變教師主動為學(xué)生主動，可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)；而在講述的過程中，隨著老師或其他同學(xué)的提問，又可以鍛煉他們的思辨能力和演講口才。Seminar教學(xué)在實施過程中，一般以小組為單位，每小組通常5人，以學(xué)生自愿組織為主。Seminar的成功與否與老師對主題的選擇有很大關(guān)系，一般選擇植物生理學(xué)里那些經(jīng)典理論的發(fā)現(xiàn)過程或現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及植物生命科學(xué)熱點問題。前者如植物有機(jī)體是如何來的？通過思辨，他們就可以深刻地認(rèn)識到，植物生物學(xué)家不但對人類認(rèn)識植物自身生命活動規(guī)律而且對于認(rèn)識自然都做出了巨大貢獻(xiàn)；后者如生物質(zhì)能、轉(zhuǎn)基因等，通過討論使學(xué)生加深了植物生理學(xué)知識對解決現(xiàn)代人類所普遍面臨的能源、資源、糧食以及環(huán)境問題的重要性。既激發(fā)了他們對本學(xué)科的興趣，又培育了使命感。

2.加強(qiáng)自學(xué)和閱讀文獻(xiàn)。國外教學(xué)教師講得少，學(xué)生讀的多，而國內(nèi)正好顛倒過來，這樣就造成實際應(yīng)用能力尤其欠缺。由于學(xué)時數(shù)有限，每個章節(jié)又要增加最新研究進(jìn)展方面的內(nèi)容，因此那些基本理論、基本概念和常識性的問題讓學(xué)生自學(xué)，通過布置自學(xué)提綱，留思考題，檢查讀書筆記和上課提問的形式進(jìn)行督促，使自學(xué)形成一種自覺的機(jī)制，力求培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力[5]。教材由于受篇幅和通用性等的制約，對許多科學(xué)問題只能作梗概性和簡潔性的講解，而要徹底全面地掌握某個領(lǐng)域的發(fā)展歷程，就要要求學(xué)生閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)資料。對于英文基礎(chǔ)差的同學(xué)，要求他們閱讀中文資料，而對于英文基礎(chǔ)好的同學(xué)，鼓勵他們直接閱讀英文文章。

3.將“大學(xué)生科研訓(xùn)練”與植物生理學(xué)教學(xué)并軌。植物生理學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，在課堂教學(xué)過程中要著重對一些經(jīng)典實驗進(jìn)行講解，通過啟發(fā)式教學(xué)由經(jīng)典實驗引申到科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)，這對激發(fā)學(xué)生的興趣，領(lǐng)悟偉大科學(xué)家的科研思維具有重要的意義。另外，要注重實驗課教學(xué)。但由于受儀器設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等客觀條件的限制，很難滿足學(xué)生對現(xiàn)代尖端植物生理學(xué)研究技術(shù)的需要。為此我們嘗試引入了“大學(xué)生科研訓(xùn)練”，因為“科研訓(xùn)練”已成為許多大學(xué)的必修學(xué)分。“科研訓(xùn)練”能夠利用學(xué)校科研實驗室的先進(jìn)設(shè)備將理論學(xué)習(xí)、實驗操作、科研思維和團(tuán)隊協(xié)作精神幾方面結(jié)合起來。具體執(zhí)行時可以讓學(xué)生積極參與到研究生承擔(dān)的科研課題中，做免費(fèi)勞動力，而使自己的科研能力得到鍛煉。

4.布置課程論文。課程論文是國外最普遍的考核方式，它將文獻(xiàn)閱讀、歸納總結(jié)、邏輯思維和寫作能力有機(jī)地結(jié)合起來，與死記硬背式的筆試相比能夠真正反映學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。為避免學(xué)生從網(wǎng)上剽竊，或玩排列組合式的文字游戲，就要求老師起初做嚴(yán)格的要求，警示學(xué)生一經(jīng)發(fā)現(xiàn)堅決取消該課程的學(xué)分，或者同時讓學(xué)生上交課程論文的電子版，這樣教師就可以在網(wǎng)上進(jìn)行查重。只有盡可能地減少學(xué)生剽竊現(xiàn)象的發(fā)生，課程論文的優(yōu)越性就顯而易見了。

三、考核方式的改革

筆試仍然是國內(nèi)大學(xué)檢驗教學(xué)效果的主要方法，但傳統(tǒng)的筆試法往往反映的是學(xué)生死記硬背的能力，并不能真實地反映學(xué)生綜合運(yùn)用植物生理學(xué)知識的能力。針對以前學(xué)生上課被動聽講，下課抄襲作業(yè)，考前死記硬背的問題，特進(jìn)行考核方式的調(diào)整。考核包括以下部分：①Seminar：占10%，根據(jù)學(xué)生的講述情況、回答其他同學(xué)的提問情況、組內(nèi)的協(xié)作情況以及內(nèi)容的科學(xué)性幾方面打分。②閱讀文獻(xiàn)：占10%，根據(jù)思考題的完成情況，檢查學(xué)生所做的讀書筆記結(jié)合課堂上的回答問題情況進(jìn)行打分。③科研訓(xùn)練：占20%，根據(jù)學(xué)生提交的科研訓(xùn)練報告的內(nèi)容，包括工作量、創(chuàng)新性和結(jié)果的科學(xué)性，結(jié)合指導(dǎo)教師的打分給出成績。④課程論文：占20%，一般組織兩次，期中一次，期末一次，各占10分。根據(jù)對文獻(xiàn)的領(lǐng)悟能力、歸納總結(jié)能力和課程論文的學(xué)術(shù)價值進(jìn)行打分。⑤筆試：占40%。這種考核方式的改革勢必引起學(xué)生對平時學(xué)習(xí)的重視，而相應(yīng)地杜絕了對期末考試的賭注和投機(jī)行為。

在當(dāng)下，地球供養(yǎng)急劇膨脹，人口的能力卻在不斷縮減。同時，燃料的使用污染了我們的生存環(huán)境，加劇了全球變暖。作為地球上最原初也是最有效的太陽能捕獲者，植物是增加世界食物供應(yīng)和發(fā)展替代能源的關(guān)鍵[6]。作為高等農(nóng)業(yè)院校的植物生理學(xué)教師，我們責(zé)無旁貸地肩負(fù)著對植物生理學(xué)教學(xué)的改革和實踐的重任，力爭用現(xiàn)代最新的植物生理學(xué)知識武裝學(xué)生的頭腦，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合分析問題、解決問題的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和生態(tài)文明意識，使他們將來成為踐行農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生力軍。

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