農林院校植物生理學“金課”構建探討

司偉娜

摘要? ? 在國家大力推行“高質量”本科教學背景下，本文分析了農林院校植物生理學理論教學中存在的問題，并提出植物生理學“金課”構建的具體措施，包括在課堂教學中增加前沿進展案例、改革教學與考核模式、增設綜合性植物生理學實驗，以期提高教學質量，為培養適應時代需求的高質量人才提供參考。

關鍵詞? ? 植物生理學;農林院校;“金課”構建;問題;措施

中圖分類號? ? G642.0? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0254-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? Under the background of the country′s vigorous promotion of "high quality" undergraduate teaching，this paper analyzed the problems existing in the theoretical teaching of plant physiology in agricultural and forestry colleges，and put forward specific measures for the construction of plant physiology "golden lessons"，including increasing the frontier progress case in classroom teaching，reforming teaching and assessment modes，and adding comprehensive plant physiology experiments to improve the teaching quality and provide references for cultivating high-quality talents that meet the needs of the times.

Key words? ? plant physiology;agricultural and forestry college;"golden lesson" construction;problem;measure

植物生理學是農林類高校生命科學類專業中一門重要的專業基礎課，是學生學好其他專業課程的基礎。植物生理學通過研究植物生命現象，揭示植物生命活動的特性與規律，這些知識內容與農業生產實踐緊密相連，因而該門課程的發展與拓寬對產業發展發揮著極其重要的作用。科學研究則是植物生理學飛速發展與投入產業的驅動力[1]。在國家大力推行“金課”“金師”與“高質量”本科教學的背景下，在傳統農林院校植物生理學教學中融入科研元素，順應“新農科”的實際需求，打造科研型植物生理學 “金課”，提高人才培養質量，是該門課程理論與實驗教學中亟須思考及改進的方向。

1? ? 植物生理學理論教學中存在的問題

植物生理學是一門驗證性的學科，課程中的重要概念大多來源于科研成果與重大發現。許多教師在植物生理學教學過程中制作的PPT及教案都是照本宣科，主要是對書本知識點、現象及成果的展示。但是，當今社會科學研究迅速發展，不斷有新的研究成果出現，甚至會推翻原有的一些概念理論;而植物生理學教材的更新則有一定的滯后性，不能充分反映該學科的前沿性與時代特征，這不符合農林生產的實際需求，對拓寬學生知識面及培養順應時代需求的高質量人才不利。在國家大力倡導、狠抓高質量本科教學的背景下，該課程的理論教學與教育部提出的“金課”及“金師”的要求標準相矛盾[2]。

2? ? 植物生理學“金課”構建的具體措施

植物生理學是一門重要的專業基礎課，也是農林學科的一門核心課程。近幾十年來，植物生理學的研究進展飛速，理論知識在加速更新，深度和廣度都在不斷加深與提高。在課程大綱和教學內容方面，要體現知識與素質教育的有機融合，而植物生理學研究的方向，往往與該學科的前沿發展方向、社會與農業生產的實際需求聯系緊密，具有較高的實踐與應用價值[2]。因此，將學科前沿與研究成果融入課堂教學中，提高學生對植物生理學新成果、新技術及熱點的了解，不僅能夠增加課堂教學與教學內容的“潮流性”與“時代性”，提高教學內容的應用價值，更符合當前國情下“金課”的標準。另外，教師應不斷改革課堂教學模式及考核方式，提高教學質量，才有可能成為合格的“金師”。

2.1? ? 課堂教學增加前沿進展案例

將科學前沿中的植物生理學相關成果制作成PPT融入到植物生理學理論和實踐教學中。筆者通過與學生交談發現，學生更希望能夠在教學過程添加一些“有趣”的內容，這對教師如何篩選適于融入教學內容的植物生理學科學前沿內容提出了更高的要求。要善于篩選符合與關鍵知識點有關的前沿進展，同時也要考慮相關內容的難度以及學生的接受度，增加“趣味性”。如：介紹植物葉片光合作用中光合效率等生理指標的測定，或重要農業產量相關性狀觀察時，除列舉常規測定方法外舉例先進的表型組分析，因該部分涉及先進儀器，如機器人及無人機等，更能引起學生興趣，吸引學生注意力[3];講解植物激素以及植物生長生理這2個部分的時候，列舉發表在《Plant Cell》等雜志上的由組學分析得到的植物代謝通路，在向學生展示大數據分析結果圖片的同時，介紹如何利用大數據分析、生物信息學方法解析激素對植物生長發育的影響以及植物生長發育過程中代謝通路的改變。讓學生在總結理論的基礎上提出問題、分析問題，培養學生獨立思考和探索的能力;把握知識的內在聯系，了解植物生理學研究的新進展。通過典型的科研案例深化教學內容不僅滿足了植物生理學教學內容改革的需要，也可以使學生從更深層次了解植物的生命活動規律。

2.2? ? 改革教學與考核模式

常規教學大多由教師通過多媒體與板書單向向學生講授知識，但網絡信息時代誘惑眾多，“低頭族”在課堂上是常態，學生沉迷電子設備中的各種信息、社交及游戲等。因此，要打造“金課”，應適當改變教學模式，調動學生的積極性，教師也要在教學中充分利用網絡信息增加學生的學習興趣。例如，在視頻網站“愛奇藝”中，有許多科普性強、具有學科前沿信息的2～3 min的短視頻，包括“英國科學短片之植物內部傳輸機制”及“光合作用的神奇之處”等，其對知識點講解準確，非常適于在課堂播放。要打破“安靜”的課堂教學，與學生頻繁互動，可在重要章節結束后安排學生分組上臺匯報，以提高學生的表達能力，加深學生對知識點的理解。此外，常規植物生理學教學都采用“平時成績（30%）+期末成績（70%）”考核模式，可嘗試增加課程論文的考核（20%），平時成績減少至20%、期末成績減少至60%。通過課程論文可鍛煉學生的寫作能力，了解學生對課程知識的理解程度。

2.3? ? 增設綜合性植物生理學實驗

植物生理學是一門實驗性學科，現有的植物生理學實驗大多是驗證性的實驗，主要驗證理論教學過程中涉及到的各種概念、原理、方法及應用等。驗證性實驗能夠促進學生對課程的理解與掌握，并能培養學生的基礎操作能力，但同時也要增加綜合性或者設計性實驗，從而提高學生的動手能力及實驗操作能力，增加學生對科研的興趣，培養高質量的科研后備力量。

在當今大數據時代背景下，可利用先進的生物信息學手段，開展基于大數據組學分析的植物生理學綜合性實驗[4-5]。生物信息學分析快速、高效，能夠提高綜合性實驗的可行性與趣味性，一舉兩得[6]。例如，為了加強學生對植物逆境生長發育過程中的現象本質的了解，設計“基于轉錄組測序研究水稻響應逆境脅迫”的綜合性實驗項目。本科生與研究生一起進行文獻查閱、試驗設計;在此基礎上，每組學生利用水培法培養水稻及玉米等實驗材料，分組完成萌發種子、培養液配置、幼苗培育、日常管理、植物形態建成觀察、干旱脅迫處理下表型指標觀察（包括植物呼吸速率測定、植物組織含水量及水勢測定、逆境傷害程度的測定及葉片丙二醛含量的測定等）;通過選取表型及指標最好的一組進行后續RNA提取及轉錄組測序實驗，激勵學生認真完成實驗;再由生物信息學教師完成轉錄組測序流程代碼編寫，對學生簡單講解流程并實際操作運行程序，得到差異表達基因;利用簡單易操作的Mapman軟件[7]，將生理過程變化立體形象化。該方式不僅充分利用了植物生理學實驗教學平臺，也展示了安徽農業大學作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室的轉錄組測序平臺。

3? ? 結語

總之，在當前時代背景下，要想打造高質量的“金課”，在植物生理學教學方面就不能照本宣科、因循守舊。應結合學科特點與經濟農業生產的實際需求，與學科前沿相融合，提高植物生理學教學的時代性與前沿性;改變傳統教學模式與考核方式，調動學生積極性，提高教學質量，并對教學效果進行有效評價;增設綜合性植物生理學實驗，提高學生的綜合能力與科研素養。

4? ? 參考文獻

[1] 陳偉.科研融入植物生理學教學的探索[J].安徽農學通報，2017，23（23）：147-149.

[2] 薛瑞麗，李華，李海霞，等.農林院校植物生理學課程教學如何去“水”存“金”[J].教育現代化，2019，6（57）：212-213.

[3] ZHAO C，ZHANG Y，DU J，et al.Crop phenomics：current status and per-spectives[J].Front Plant Sci，2019，10：714.

[4] 劉海臣，范偉全，張繼星，等.植物生理學設計性實驗教學模式的探討與實施[J].內蒙古民族大學學報（自然科學版），2019，34（3）：255-257.

[5] 王冠，蔚榮海，武志海.農業院校植物生理學實驗教學改革探索：以植物生理實驗教學為例[J].教育教學論壇，2016（45）：89-90.

[6] 徐鑫.導師定制的個性化生物信息學課程教學研究[J].安徽農業科學，2019，47（15）：274-275.

[7] THIMM O，BLASING O，GIBON Y，et al.Mapman：a user-driven tool to display genomics data sets onto diagrams of metabolic pathways and other biological processes[J].Plant J，2004，37（6）：914-939.