應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下的植物生理學(xué)課程教學(xué)改革探索

陳建煙 劉 偉

（寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，福建 寧德 352100）

20世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)高等教育體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，高等教育逐漸進(jìn)入大眾化階段。高等教育類(lèi)型結(jié)構(gòu)逐漸呈現(xiàn)更為多元化的發(fā)展趨勢(shì)，不再局限于傳統(tǒng)的“研究型”和“專(zhuān)業(yè)型”, “應(yīng)用型”本科教育應(yīng)運(yùn)而生且發(fā)展迅猛。隨著高等教育結(jié)構(gòu)類(lèi)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(yǎng)少數(shù)英才的國(guó)家需求轉(zhuǎn)向同時(shí)滿足更廣泛的社會(huì)需求和公民個(gè)人需求；高等教育的主體不再是培養(yǎng)精英人才，而是著重培養(yǎng)應(yīng)用型、職業(yè)型專(zhuān)門(mén)人才［1］。在這一大背景下，為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，對(duì)植物生理學(xué)這門(mén)生物類(lèi)本科教學(xué)的重要基礎(chǔ)課程進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革是十分必要的。

植物生理學(xué)是生物學(xué)科中一門(mén)重要的理論基礎(chǔ)課程，是一門(mén)較為復(fù)雜且與多學(xué)科如農(nóng)學(xué)、園藝、林學(xué)、環(huán)境科學(xué)等密切相關(guān)的課程，而且作為基礎(chǔ)課程其還與植物學(xué)、植物組織培養(yǎng)學(xué)、分子生物學(xué)和生物化學(xué)等多門(mén)課程密切相關(guān)。同時(shí)，植物生理學(xué)又是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合。因此，進(jìn)行植物生理學(xué)課程教學(xué)改革，對(duì)培養(yǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才具有重要意義。

一、目前植物生理學(xué)教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面的薄弱之處

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)就是使學(xué)生能夠把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)踐能力是應(yīng)用型高級(jí)人才的一項(xiàng)重要素質(zhì)，是學(xué)生能否適應(yīng)社會(huì)需要的一項(xiàng)重要能力［3］。當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需求不僅在層次上逐漸提高，而且對(duì)人才的應(yīng)用能力 、實(shí)際操作能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的要求越來(lái)越高，這些能力正是應(yīng)用型人才培養(yǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵之處。然而，目前植物生理學(xué)的課程教學(xué)存在較多弊端, 無(wú)法適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。首先, 由于植物生理學(xué)理論性強(qiáng)，涵蓋內(nèi)容廣，且很多知識(shí)較為微觀抽象；因此學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握較為困難 ，更勿論靈活應(yīng)用了。其次，現(xiàn)行植物生理學(xué)教學(xué)中，仍然普遍以教師講授為主，學(xué)生參與互動(dòng)少；因此學(xué)生學(xué)習(xí)較為被動(dòng), 學(xué)習(xí)興趣不高, 學(xué)習(xí)成效低，較少能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)加以綜合分析并應(yīng)用。第三，目前植物生理學(xué)所設(shè)置的實(shí)踐教學(xué)較少，多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程側(cè)重基礎(chǔ)研究，與生產(chǎn)實(shí)踐較為脫節(jié)，較難培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用能力和操作能力；而且通常實(shí)驗(yàn)是遵從既定的內(nèi)容和方法開(kāi)展的，限制了學(xué)生的思維創(chuàng)新。第四，目前植物生理學(xué)課程知識(shí)較為陳舊，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐較為脫節(jié)，無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技能要求。

二、植物生理學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

（一）刪重引新優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

植物生理學(xué)課程內(nèi)容繁多，而教學(xué)學(xué)時(shí)有限 ，在不影響整體教學(xué)效果的前提下，課題組在教學(xué)改革的第一階段對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。一方面是適當(dāng)刪減或弱化與其他課程交叉重復(fù)的內(nèi)容，如呼吸作用中的各種呼吸代謝途徑（糖酵解、三羧酸循環(huán)、乙醛酸循環(huán)等）、植物分子生物以及植物組織培養(yǎng)等內(nèi)容分別與生物化學(xué)、分子生物學(xué)和植物組織培養(yǎng)學(xué)等課程內(nèi)容重復(fù)，教學(xué)過(guò)程中對(duì)這些內(nèi)容不再贅述。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些比較容易理解掌握的知識(shí)進(jìn)行自學(xué), 如水的理化性質(zhì)、光合作用的意義、影響種子萌發(fā)的外界因素等。另一方面，由于教材內(nèi)容一般都比較滯后陳舊，而植物生理學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，知識(shí)更新擴(kuò)充很快，因此在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)引入學(xué)科最新動(dòng)態(tài), 并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科相關(guān)期刊，了解學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，拓展學(xué)生知識(shí)面。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中注重引入更多應(yīng)用案例，不僅要讓學(xué)生掌握理論知識(shí)，更要注重知識(shí)的實(shí)際應(yīng)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(diǎn)事件或貼近生活的案例，使學(xué)生更為容易理解和感興趣。如在礦質(zhì)元素章節(jié)的教學(xué)過(guò)程中，可以引入花卉、蔬菜無(wú)土栽培的案例，特別是應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行家庭花卉水培的案例。通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液配制、管理和供液相關(guān)注意事項(xiàng)的分析，不僅使學(xué)生掌握了植物所需礦質(zhì)元素的相關(guān)理論知識(shí)，而且增強(qiáng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這一階段的教學(xué)改革, 主要是通過(guò)從“理論”到 “案例”的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化, 使學(xué)生初步形成從“理論”到“應(yīng)用”的意識(shí)。

（二）改革教學(xué)成員、方法、手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，引導(dǎo)學(xué)生活學(xué)活用

針對(duì)植物生理學(xué)課程理論知識(shí)較為復(fù)雜抽象、晦澀難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣寡淡、學(xué)習(xí)效率較低等問(wèn)題，課題組在教學(xué)成員、方法和手段等方面開(kāi)展了教學(xué)改革的第二階段。傳統(tǒng)植物生理學(xué)教學(xué)一般由一名教師進(jìn)行全部的教學(xué)，教學(xué)成員單一，或多或少都會(huì)存在一些教學(xué)弱點(diǎn)或知識(shí)盲區(qū)，沒(méi)辦法做到對(duì)所有教學(xué)內(nèi)容都盡善盡美，而且還可能造成學(xué)生的課堂“審美疲勞”, 從而影響教學(xué)效果。因此, 課題組嘗試改革教學(xué)成員，打破由一名教師從頭到尾教學(xué)的模式，取而代之的是由兩到三名不同教齡的教學(xué)小組共同完成一門(mén)課程的教學(xué)模式。在保證知識(shí)體系的連貫性和完整性的前提下，讓不同教師發(fā)揮各自所長(zhǎng)、揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而提高教學(xué)質(zhì)量。既可以讓學(xué)生體驗(yàn)到資深教師穩(wěn)健的教風(fēng)和深厚的知識(shí)積淀，也可以體驗(yàn)到年輕教師的活力和親近感，防止“審美疲勞”，保持較高的學(xué)習(xí)興致。

在教學(xué)手段上，靈活應(yīng)用多媒體。通過(guò)改良教學(xué)課件，利用圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻等方式，將抽象知識(shí)具象化，幫助學(xué)生理解掌握知識(shí), 提高學(xué)習(xí)效率。如在講授光合磷酸化機(jī)理中的變構(gòu)學(xué)說(shuō)時(shí), 采用ATP酶合成ATP的模型動(dòng)圖進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可以直觀觀察到不同構(gòu)象的變化和ATP合成的關(guān)系，從而較為簡(jiǎn)單地掌握變構(gòu)學(xué)說(shuō)的相關(guān)內(nèi)容。

在教學(xué)方法上，采用多樣教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生參與互動(dòng)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過(guò)程中嘗試讓學(xué)生做主，進(jìn)行一兩次的學(xué)生教學(xué)，讓學(xué)生在準(zhǔn)備教學(xué)的過(guò)程中主動(dòng)學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生分組搜集生活中與植物生理學(xué)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例、搜集文獻(xiàn)拓展課外知識(shí)和進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展研究等多種方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，結(jié)合分組展示、討論、評(píng)比等形式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在此教學(xué)改革過(guò)程中學(xué)生呈現(xiàn)出不少優(yōu)秀作品（見(jiàn)表1），如有組學(xué)生摒棄水培和砂培的方式，另辟蹊徑通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基配方采用組培的方式進(jìn)行植物缺素癥狀的觀察與驗(yàn)證（圖1）；另有植物氣象員、植物染發(fā)、植物花葉現(xiàn)象研究等學(xué)生優(yōu)秀作品，均在各自課題中進(jìn)行了深入的自主學(xué)習(xí)與研究。這些作品的呈現(xiàn)，不僅極大地拓展了學(xué)生的課外知識(shí)，而且充分說(shuō)明學(xué)生能夠深入剖析日常生活中的植物生理現(xiàn)象，加以驗(yàn)證、實(shí)踐、應(yīng)用與創(chuàng)新。通過(guò)這些教學(xué)方法的改革，很好地鍛煉了學(xué)生的應(yīng)用能力、綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

總之，課題組通過(guò)多種方式，在教學(xué)改革的第二階段形成從教師的“案例”到學(xué)生的“實(shí)例”轉(zhuǎn)變 ，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“實(shí)例”到“課本”的知識(shí)映射；同時(shí)讓學(xué)生養(yǎng)成“眼看、耳聽(tīng)、手動(dòng)、腦動(dòng)”的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

表1 部分優(yōu)秀學(xué)生作品名錄

圖1 學(xué)生缺素培養(yǎng)的巴戟天組培苗

（三）校企合作提升學(xué)生應(yīng)用能力和操作技能，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合

針對(duì)目前植物生理學(xué)實(shí)踐教學(xué)側(cè)重基礎(chǔ)研究而與實(shí)際生產(chǎn)較為脫節(jié)的弊端，課題組在課程改革的最終階段積極開(kāi)展校企合作，提升學(xué)生的應(yīng)用能力和操作技能。打破傳統(tǒng)教室和實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)場(chǎng)所束縛，帶領(lǐng)學(xué)生深入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線，在農(nóng)業(yè)相關(guān)企業(yè)中進(jìn)行調(diào)研和相關(guān)能力的培訓(xùn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行思考、分析和解決，全面提升學(xué)生的應(yīng)用能力、實(shí)踐操作能力和綜合分析能力。教學(xué)過(guò)程中帶領(lǐng)學(xué)生深入茶葉生產(chǎn)企業(yè)，在比較制作紅茶和綠茶的過(guò)程中是否“殺青”，引導(dǎo)學(xué)生思考其中應(yīng)用到的植物生理學(xué)知識(shí)，從而加深學(xué)生對(duì)多酚氧化酶作用的理解。帶領(lǐng)學(xué)生深入花卉生產(chǎn)企業(yè)，并參與花卉生產(chǎn)中澆水、施肥、除草、轉(zhuǎn)盆、倒盆等工作，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作技能，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考和溫習(xí)這些過(guò)程中所應(yīng)用到的植物生理學(xué)水分代謝、礦質(zhì)代謝、光合作用等相關(guān)知識(shí)。學(xué)生對(duì)于課外的實(shí)踐積極性高，并樂(lè)于將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)中，形成了“學(xué)中做、做中學(xué)”的良好局面。在教學(xué)改革的最終階段通過(guò)讓學(xué)生深入企業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，并在實(shí)踐中思考和檢驗(yàn)理論知識(shí)，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)由“課本”到“實(shí)踐”的應(yīng)用目標(biāo)。

三、總結(jié)與展望

課題組通過(guò)分階段對(duì)植物生理學(xué)課程內(nèi)容、教學(xué)成員、方法、手段的改革以及產(chǎn)教融合等多方面措施，提升了教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的參與度、操作技能、分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，全面提高了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力；教學(xué)成效與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)契合。當(dāng)然，植物生理學(xué)的教學(xué)改革是一個(gè)不斷探索和實(shí)踐的過(guò)程，今后植物生理學(xué)教學(xué)可以結(jié)合新媒體如微信公眾號(hào)、微博、數(shù)字課程云平臺(tái)等平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)改革［4,5］，同時(shí)還可以探索微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)模式［6,7］，進(jìn)一步優(yōu)化植物生理學(xué)的課程教學(xué)。