植物生理學線上線下混合教學改革探索

趙容　薛嘉寧　邢艷萍　謝明

摘要 植物生理學課程是中藥資源學、中草藥栽培與鑒定專業的專業基礎課，對學生的專業基礎理論學習與各方面能力的培養具有重要意義。本文分析了目前植物生理學教學中存在的問題，并結合線上與線下混合教學的方式，對教學觀念與教學方法進行創新和改革，充分體現以“學生為中心”的教學理念，以期取得良好的教學效果。

關鍵詞 植物生理學；教學改革；探索

中圖分類號 G642.0；Q945? ?文獻標識碼 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

植物生理學課程是中藥資源與開發，中草藥栽培與鑒定的專業基礎課程。該課程是研究植物生命活動規律，揭示植物生命現象本質的科學，認識植物的物質代謝、能量轉化和生長發育等的規律與機理，為植物生產和品質改良提供理論依據[1]。植物生理學是高等院校生物科學專業開設的一門必修專業課程，特別是目前對中藥的研究，可以利用到植物生理學的基礎理論知識。該課程其中還蘊含著十分豐富的人文和素質教育思想內容。研究植物生理學線上線下混合式授課形式，利用多媒體手段，從實際出發，向學生提出問題、結合線上線下教學，最終解決問題，將以往教學的“教學生”轉變成學生主動的“我要學”方式。培養學生的學習能力，樹立自信心，養成查閱文獻資料的習慣。通過該課程的教學，讓學生對植物生命活動基本規律及其與環境的關系有比較全面、系統的認識，牢固掌握植物生理學中的基本概念和基礎理論；注重學生綜合素質和創新能力的培養，將學生培養成素質高、適應性強的生物科學專業應用型人才[2]。目前植物生理學的授課，面臨著以下5個方面的問題①學生的前期生物化學等理論基礎薄弱；②課程理論性較強，講解通透較為困難；③如何把握經典與熱點，側重點如何掌握，思維如何轉變；④如何在實踐中找到與植物生理學相關的理論知識的應用；⑤如何將思政教學融入課堂教學。這些問題都需要通過課程改革進行解決。在課程教學中充分體現“以學生為中心”的教學理念[3]。

1 目前教學過程中存在的問題

1.1 學生的理論基礎薄弱

植物生理學是專業基礎課，通常在本科教學第五學期開設，在學習該課程前，應掌握生物化學、中藥學、生理學的內容。由于前期課程有些為考查課程，學時較少，學生的理論基礎相對薄弱。

1.2 課程理論性較強，較難理解

植物生理學課程內容理論性較強，例如，光合作用具體過程，呼吸作用具體過程等。傳統的教學方式講解過程枯燥，學生難以理解，缺乏積極性，相關內容在實踐中難以直觀體現，形成了“老師難講，學生難學，學不懂的”固有思維。

1.3 課程內容涉及經典內容與科研前沿，跨度較大

該課程起源于16—17世紀，自然科學的3大發現——細胞學說、進化論和能量守恒學說為植物生理學的發展奠定了基礎。所以，該課程講解的內容既有經典理論，如同化物的運輸等，又有當前的科研熱點問題，如基因表達，逆境生長等內容，如何把握經典與熱點，側重點如何掌握，思維如何轉變，是授課教師應解決的問題。

1.4 在實際問題中的應用不明顯

由于該課程的理論性較強，如何在實際問題中找到與植物生理學相關的知識點是教學的難點，針對學生對學習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，結合實際運用進行答疑解惑。

1.5 課堂教學融入思政教學有限

該課程是一門發源于歐洲的科學，經典植物生理學的理論都是由國外的科學家提出，如何找到國內科學家或研究成果的“閃光點”，在課程教學中融入思政內容，引導學生樹立民族自信心，成為目前課程教學的重要內容。

2 教學觀念創新與改革

2.1 拉伸知識層面，探索學科前沿

植物生理學是一門古老的學科，起源于16—17世紀，但又是一門前沿科學，一切生物和植物的前沿科學內容都與之相關。所以課程的講授內容不單依賴課本，還包括近幾年相關文獻發表的內容，如國內的雜志《植物生理與分子生物學學報》《植物學報》和國外的期刊Plant Journal、Plant Cell、Plant Physiology上發表的學科前沿內容，合理融入到課本內容中。比如光合作用發生在葉綠體上，當前的葉綠體基因組內容就可以融入到講授內容中，聚焦科學前沿。參考資料不只局限課本內容，還應當包括《現代植物生理學》《分子生物學》《藥用植物生態學》等其他書籍。

2.2 聚焦當下熱點，服務社會

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

2.3 思政教學融入課堂

如何將思政教學融入課堂，是目前該課程改革的關鍵內容，依據課程特點，將思政教學的主要目標設定為增強學生的民族自信心方面。植物生理學理論源于歐洲，理論奠基于18—19世紀，蓬勃發展于20世紀。我國錯過了該理論起源與發展的初期，但是進入21世紀，我國經濟的騰飛，促使植物生理學這門古老的理論學科飛速地發展。例如中國參與人類基因組計劃，奠定了基因研究的基礎，在全世界屬于一流水平。中國是農業大國，如何提高農作物的產量，是植物生理學研究的重要內容，如經濟作物草莓、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行研究。傳統中藥人參，丹參等都已經完成了全基因組的測序。我國的理論研究成果，發表在全世界頂級期刊的科研論文正在逐年增加，以遼寧中醫藥大學為例，每年碩士研究生發表的SCI論文達20多篇。通過在課堂教學中融入思政元素，提高學生的民族自信心。

3 教學方法創新與改革

課堂講授要求理論聯系實際，貫徹少而精的原則，注意啟發式教學，發揮學生的主觀能動性和創造性[4]，要充分運用標本、模型、圖表、切片等教具提高教學效果。要充分注重實驗課教學，培養學生嚴謹的科學態度，理論聯系實際分析問題和解決問題的能力。

3.1 建立網上教學平臺

建立線上教學平臺，利于學生線上學習，發布課堂通知等[5]；建立植物生理學微課，將理論知識碎片化，便于學生掌握；使用手機交流軟件，可以實現學生之間相互交流討論，老師可根據學生的討論內容進行答疑解惑。使用這些教學方法，讓學生可以隨時隨地學習、交流和討論。

3.2 引導式教學，調動學習積極性

該課程理論性強，講解過程枯燥，如何調動學生學習的積極性，成為課程教學中的難點。經過實踐，采取引入式教學，每次講解新的知識點時，引入知識點相關理論是如何發現的、經過了哪些實驗過程，引起學生的興趣，啟發學生的探索熱情。

3.3 反轉課堂授課，讓學生走上講臺

以往的課堂是老師在臺上提出問題，學生在臺下回答問題，本次教學改革改變以往教學方式，將傳統的“臺上臺下”教學以及每次課前3 min的提問，變成讓學生上臺總結前一學時的學習內容，其他同學補充，讓課堂變成臺上臺下學生之間的討論，充分調動學生的積極性，再由老師上臺講解新的內容[6]。整個教學過程中，組成討論小組，每隊5人，“反轉課堂”，讓學生上臺解答問題，老師補充，將課堂留給學生。

3.4 從實際問題出發，組成討論小組

從當前社會熱點出發，給學生預留作業，例如：圣女果是不是轉基因食品？讓學生分組討論，結合植物生理學的知識點，分析并解決問題，形成研究報告，最終進行現場答辯，培養學生的科研思維。

3.5 特色實踐項目——全國第四次中藥資源普查

項目驅動用于教學過程中，有助于轉變學生的學習方式，由以前的被動學習轉變為主動學習，極大地激發了學生的學習興趣，更有利于培養學生主動去發現問題、分析問題、解決問題的能力[7]。積極鼓勵學生參加全國第四次中藥資源普查，資源普查是一項“功在當代，歷在千秋”的事業，參加此項活動，不僅可以提高業務能力，還可以增加團隊凝聚力，增強學生的社會責任感。從野外植物調查，到中藥材市場走訪，最后到傳統的中草藥種植，讓學生充分體驗傳統的植物生理學是如何從理論變成實踐應用的。通過建立“五位一體”的課堂教學模式；全面開展“以學生為中心”的教學方式，既可以讓學生掌握學習內容，又可以培養學生的綜合能力。

4 教學創新效果及成果

4.1 學生學習參與度加強

通過“反轉課堂”，課前5 min學生總結，小組討論以及3～4次學生小組討論匯報，充分讓每位同學都參與到學習過程中。

4.2 學習體驗感“變輕松”

由于線上線下的教學，改變了傳統學習中期末考試前突擊式學習，轉變為不定時的碎片化學習，通過小組討論總結知識點，隨時隨地可以在網上討論，咨詢問題，使得在期末復習前，大部分內容都已掌握。

4.3 學生理論聯系實際的能力有所提高

定期組織學習匯報，從實際問題出發，找出實際科研問題中相關的植物生理學的知識點。比如，獼猴桃又稱“奇異果”，實際原產于中國，由于生產適應性等原因，目前大量來源于新西蘭，這里面體現了幾個科學問題，涉及植物的生長物質、植物的生長生理、植物的光合作用等。

4.4 強化了學生的民族自信心

雖然植物生理學起源于歐洲，但進入21世紀后，我國在該學科上發展迅速，水稻種植技術已領先全球，我們用全世界9%的耕地，養活了全世界21% 的人口；在植物基因組測序方面，已經完成了人參、丹參、三七等傳統中藥的全基因組測序，測序種類和速度已經領先全世界，學生民族自豪感增強。

4.5 成績符合正態分布

經過5輪的學習，在試卷難度相同的情況下，每屆的學生人數都在30人以內，學生的平均成績在75分以上，90分以上的人數在1～2人，60～70分人數在5人以下，大部分成績集中在70～90分，符合正態分布。

5 結語

植物生理學是高等院校生物科學專業開設的一門必修專業課程，是數學、物理學、化學和生物化學等在植物生命活動中的集中體現，并與分子生物學、環境生物學和生物物理等新興學科的發展密切相關[8]，其中還蘊含著十分豐富的人文和素質教育思想內容。本次教學改革充分體現了“以學生為中心”的教學目標，通過創新教學內容與教學方法，采用“五位一體”的課堂教學方式，讓學生學的輕松，并能應用理論知識解決實際問題，達到本課程的教學目的。

6 參考文獻

[1] 鄭敏，顧延生，李繼紅.植物生理學教學改革的探索與實踐[J].高校生物學教學研究（電子版），2017，7（1）：37-40.

[2] 葉梅榮，王曉鵬，劉愛榮，等.應用型人才培養模式下植物生理學實驗教學改革[J].安徽科技學院學報，2021，35（4）：119-121.

[3] 肖冬，何龍飛.以學生為主體的實驗教學改革的思考與探索——以植物生理學課程為例[J].安徽農業科學，2017，45（33）：248-250.

[4] 許亮，張建逵，王奎明，等.高等中醫藥院校關于《保健食品工藝學》的教學研究與實踐[J].遼寧中醫藥大學學報，2010，12（7）：222-223.

[5] 宋洋.“互聯網+”背景下師范專業《植物生理學》教學改革研究[J].天津科技，2022，49（1）：66-67.

[6] 李國棟，普春霞，楊耀文，等.基于翻轉課堂模式的藥用植物學（上篇）教學改革初探[J].中國民族民間醫藥，2016，25（13）：87-90，92.

[7] 陳德碧，朱建勇.項目驅動在植物生理學實驗教學改革中的運用[J].安徽農學通報，2018，24（Z1）：113-115.

[8] 張凱，萬華方，梁穎.高等院校“植物生理學”理論課程教學的創新思路與改革趨勢[J].西南農業大學學報（社會科學版），2013，11（7）：132-134.

（責編：何 艷）

基金項目 西市區、老邊區中藥資源普查（2019004）；遼寧中醫藥大學中藥資源與開發專業建設經費。

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