應用型人才培養背景下的植物生理學課程教學改革探索

陳建煙 劉 偉

（寧德師范學院生命科學學院，福建 寧德 352100）

20世紀末以來，我國高等教育體系結構發生了很大變化，高等教育逐漸進入大眾化階段。高等教育類型結構逐漸呈現更為多元化的發展趨勢，不再局限于傳統的“研究型”和“專業型”, “應用型”本科教育應運而生且發展迅猛。隨著高等教育結構類型的變化，高等教育的功能也隨之變化；在大眾化教育階段，高等教育從滿足培養少數英才的國家需求轉向同時滿足更廣泛的社會需求和公民個人需求；高等教育的主體不再是培養精英人才，而是著重培養應用型、職業型專門人才［1］。在這一大背景下，為了適應應用型人才培養的需要，對植物生理學這門生物類本科教學的重要基礎課程進行相應的教學改革是十分必要的。

植物生理學是生物學科中一門重要的理論基礎課程，是一門較為復雜且與多學科如農學、園藝、林學、環境科學等密切相關的課程，而且作為基礎課程其還與植物學、植物組織培養學、分子生物學和生物化學等多門課程密切相關。同時，植物生理學又是一門實踐性很強的課程，其與生產實踐緊密結合。因此，進行植物生理學課程教學改革，對培養相關專業應用型人才具有重要意義。

一、目前植物生理學教學在應用型人才培養方面的薄弱之處

應用型人才的培養就是使學生能夠把成熟的技術和理論應用到實際的生產過程中，實踐能力是應用型高級人才的一項重要素質，是學生能否適應社會需要的一項重要能力［3］。當今社會對人才的需求不僅在層次上逐漸提高，而且對人才的應用能力 、實際操作能力、創新能力和綜合分析能力的要求越來越高，這些能力正是應用型人才培養過程中的關鍵之處。然而，目前植物生理學的課程教學存在較多弊端, 無法適應應用型人才的培養需求。首先, 由于植物生理學理論性強，涵蓋內容廣，且很多知識較為微觀抽象；因此學生對知識的掌握較為困難 ，更勿論靈活應用了。其次，現行植物生理學教學中，仍然普遍以教師講授為主，學生參與互動少；因此學生學習較為被動, 學習興趣不高, 學習成效低，較少能夠對所學知識加以綜合分析并應用。第三，目前植物生理學所設置的實踐教學較少，多數實驗課程側重基礎研究，與生產實踐較為脫節，較難培養學生在實際生產中的應用能力和操作能力；而且通常實驗是遵從既定的內容和方法開展的，限制了學生的思維創新。第四，目前植物生理學課程知識較為陳舊，與現代農業生產實踐較為脫節，無法滿足現代農業生產的技能要求。

二、植物生理學教學改革的探索與實踐

（一）刪重引新優化課程教學內容

植物生理學課程內容繁多，而教學學時有限 ，在不影響整體教學效果的前提下，課題組在教學改革的第一階段對課程內容進行了優化。一方面是適當刪減或弱化與其他課程交叉重復的內容，如呼吸作用中的各種呼吸代謝途徑（糖酵解、三羧酸循環、乙醛酸循環等）、植物分子生物以及植物組織培養等內容分別與生物化學、分子生物學和植物組織培養學等課程內容重復，教學過程中對這些內容不再贅述。同時，引導學生對一些比較容易理解掌握的知識進行自學, 如水的理化性質、光合作用的意義、影響種子萌發的外界因素等。另一方面，由于教材內容一般都比較滯后陳舊，而植物生理學學科發展迅速，知識更新擴充很快，因此在教學內容中適當引入學科最新動態, 并引導學生關注學科相關期刊，了解學科前沿動態，拓展學生知識面。同時，在教學過程中注重引入更多應用案例，不僅要讓學生掌握理論知識，更要注重知識的實際應用。在案例的選擇方面盡量“高人氣”和“接地氣”，可以選擇一些熱點事件或貼近生活的案例，使學生更為容易理解和感興趣。如在礦質元素章節的教學過程中，可以引入花卉、蔬菜無土栽培的案例，特別是應用營養液進行家庭花卉水培的案例。通過對營養液配制、管理和供液相關注意事項的分析，不僅使學生掌握了植物所需礦質元素的相關理論知識，而且增強了學生分析問題和解決問題的能力。這一階段的教學改革, 主要是通過從“理論”到 “案例”的教學內容優化, 使學生初步形成從“理論”到“應用”的意識。

（二）改革教學成員、方法、手段，提高學生學習效率，引導學生活學活用

針對植物生理學課程理論知識較為復雜抽象、晦澀難懂，學生學習興趣寡淡、學習效率較低等問題，課題組在教學成員、方法和手段等方面開展了教學改革的第二階段。傳統植物生理學教學一般由一名教師進行全部的教學，教學成員單一，或多或少都會存在一些教學弱點或知識盲區，沒辦法做到對所有教學內容都盡善盡美，而且還可能造成學生的課堂“審美疲勞”, 從而影響教學效果。因此, 課題組嘗試改革教學成員，打破由一名教師從頭到尾教學的模式，取而代之的是由兩到三名不同教齡的教學小組共同完成一門課程的教學模式。在保證知識體系的連貫性和完整性的前提下，讓不同教師發揮各自所長、揚長避短，從而提高教學質量。既可以讓學生體驗到資深教師穩健的教風和深厚的知識積淀，也可以體驗到年輕教師的活力和親近感，防止“審美疲勞”，保持較高的學習興致。

在教學手段上，靈活應用多媒體。通過改良教學課件，利用圖片、動畫和視頻等方式，將抽象知識具象化，幫助學生理解掌握知識, 提高學習效率。如在講授光合磷酸化機理中的變構學說時, 采用ATP酶合成ATP的模型動圖進行教學，學生可以直觀觀察到不同構象的變化和ATP合成的關系，從而較為簡單地掌握變構學說的相關內容。

在教學方法上，采用多樣教學引導學生參與互動教學，提高學生學習興趣。在教學過程中嘗試讓學生做主，進行一兩次的學生教學，讓學生在準備教學的過程中主動學習掌握相關知識。引導學生分組搜集生活中與植物生理學相關的應用實例、搜集文獻拓展課外知識和進入實驗室開展研究等多種方式進行自主學習，結合分組展示、討論、評比等形式，提高學生的學習熱情，并在此過程中培養學生的創新思維。在此教學改革過程中學生呈現出不少優秀作品（見表1），如有組學生摒棄水培和砂培的方式，另辟蹊徑通過調整培養基配方采用組培的方式進行植物缺素癥狀的觀察與驗證（圖1）；另有植物氣象員、植物染發、植物花葉現象研究等學生優秀作品，均在各自課題中進行了深入的自主學習與研究。這些作品的呈現，不僅極大地拓展了學生的課外知識，而且充分說明學生能夠深入剖析日常生活中的植物生理現象，加以驗證、實踐、應用與創新。通過這些教學方法的改革，很好地鍛煉了學生的應用能力、綜合分析能力和創新能力。

總之，課題組通過多種方式，在教學改革的第二階段形成從教師的“案例”到學生的“實例”轉變 ，實現學生由“實例”到“課本”的知識映射；同時讓學生養成“眼看、耳聽、手動、腦動”的學習方法，進一步提升學生的實際應用能力。

表1 部分優秀學生作品名錄

圖1 學生缺素培養的巴戟天組培苗

（三）校企合作提升學生應用能力和操作技能，實現理論教學與實踐教學的有機融合

針對目前植物生理學實踐教學側重基礎研究而與實際生產較為脫節的弊端，課題組在課程改革的最終階段積極開展校企合作，提升學生的應用能力和操作技能。打破傳統教室和實驗室的教學場所束縛，帶領學生深入農業生產一線，在農業相關企業中進行調研和相關能力的培訓，引導學生對生產實踐問題進行思考、分析和解決，全面提升學生的應用能力、實踐操作能力和綜合分析能力。教學過程中帶領學生深入茶葉生產企業，在比較制作紅茶和綠茶的過程中是否“殺青”，引導學生思考其中應用到的植物生理學知識，從而加深學生對多酚氧化酶作用的理解。帶領學生深入花卉生產企業，并參與花卉生產中澆水、施肥、除草、轉盆、倒盆等工作，鍛煉學生的實踐操作技能，同時引導學生思考和溫習這些過程中所應用到的植物生理學水分代謝、礦質代謝、光合作用等相關知識。學生對于課外的實踐積極性高，并樂于將所學知識應用于生產中，形成了“學中做、做中學”的良好局面。在教學改革的最終階段通過讓學生深入企業，引導學生將所學知識應用于生產實踐，并在實踐中思考和檢驗理論知識，使理論教學與實踐教學有機融合，實現由“課本”到“實踐”的應用目標。

三、總結與展望

課題組通過分階段對植物生理學課程內容、教學成員、方法、手段的改革以及產教融合等多方面措施，提升了教學過程中學生的參與度、操作技能、分析解決問題的能力和創新能力，全面提高了學生的實踐應用能力；教學成效與應用型人才培養的目標契合。當然，植物生理學的教學改革是一個不斷探索和實踐的過程，今后植物生理學教學可以結合新媒體如微信公眾號、微博、數字課程云平臺等平臺進行教學改革［4,5］，同時還可以探索微課、翻轉課堂等新的教學模式［6,7］，進一步優化植物生理學的課程教學。