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探讨高校转型过程中植物生理学理论课教学状况及优化措施

2020-02-08 232 上传者：管理员

摘要：人才培养方向和人才质量伴随着高等教育教学改革不断深化而发生了新的变化。植物生理理论课教学对人才培养过程有着举足轻重的影响，并且其又是普通高校植物生产类、生物科学类专当中的必修专业基础课之一。文章以喀什大学植物生理学理论课教学为例，分析了教学过程中面临的问题，并从教学模式、教学方法和教学内容上对植物生理学理论教学的优化措施进行了分析探讨，旨在寻求适合边疆本科院校植物生理学理论课教学的方式、方法。

关键词：
人才质量
教学改革
教学方法
植物生理学
课堂教学
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植物生理学是揭示植物生命活动规律及其调节机理的科学，系统地介绍了植物吸收水分、矿质营养的原理，植物光合作用、呼吸作用的过程，有机物的转化和运输机理，植物感受信号（环境因子、植物激素）、传递信号并做出相应反应来适应环境因子变化的过程[1-4]。该课程涉及生态学、环境工程和分子生物学等领域，其任务是了解、掌握植物生命活动的规律，并将其应用于生产，更好地为人类生活服务[4-5]。因此，做好该课程理论课的教学工作对学生实习及进一步学习其它专业知识具有重要帮助[6-7]。

近年来，地方经济持续稳步发展，社会需求的应用型专业人才不断增加。喀什大学办学定位由师范教育向应用型高校转变，生物科学专业主要培养面向南疆地区的基础教育师资，同时服务地方农牧业经济发展的复合型人才。新形势下，以教学为中心的各项改革措施正在逐步推进，植物生理学课程是我校生物科学专业的基础必修课之一，其理论课教学需进一步优化，应注重培养学生的专业学习兴趣和应用知识的能力。教学过程中应结合学生的实际情况，加强学生师范技能训练，做到植物生理学知识点的讲授更多地与本地区典型的旱生植物、盐生植物及药用植物相结合，用生理学理论知识结合实验技术来分析和解决现实中的实际问题。

1、教学现状

1.1 课堂教学信息量小

植物生理学课程涉及水分和矿质营养吸收、物质代谢和能量转换以及生长和发育等内容，知识点及机理研究多，植物材料多是以小麦、水稻和玉米为主，但贴近本地区特色植物材料的实例则很少。目前，课程可供选择的教材版本较多，内容更新也多。但一些教师的课堂内容仍相对陈旧，且仅限于教材范围内，没有结合该领域内新的研究成果，授课方式多采用传统的黑板讲授，课堂信息量不大。有的教师虽采用多媒体授课，但内容未做仔细考究，致使课堂效果不够理想。

1.2 教学方式单一

教师在教学过程中多采取课前提问的方法回顾教学内容，但课堂教学仍以满堂灌、“填鸭式”的教学方式为主，缺乏课堂互动、讨论等环节，未将主动权交给学生。如教师在讲授物质代谢与能量转换中有关光合作用和呼吸作用的基础理论及其在作物生产、蔬菜和果实的储藏等章节，通常是在“黑板上讲种地”，或者仅在幻灯片上向学生展示相关图片，学生在学习过程中难以将理论知识与植物生产实际相结合，导致学习积极性不高。一些学生课后不预习新课也不复习学过的内容，因而课堂上缺乏主动思考意识。

2、课堂教学优化实施策略

2.1 教学内容优化

在喀什大学转型为应用型高校的背景下，结合生物科学专业人才培养方案，对植物生理学理论课教学内容进行优化。（1）教材层面。以《植物生理学》[4]（7版）为教材，该学科研究内容十分广泛，如植物呼吸作用章节中的糖酵解、磷酸戊糖、三羧酸循环与生物化学、细胞生物学、微生物学等课程的相关内容有重叠，植物生殖生理章节中部分内容与植物学课程重叠[8-9]。教师在备课过程中，应根据相关课程的开设情况，查阅教辅及文献资料，避免过多地讲解重叠内容，适当调整教学内容，略增加分子生物学方面的基础知识，并介绍植物基因的结构功能及其表达调控机制。增加部分生态学方面的知识，加强学生对植物生长发育和生态环境适应关系的理解，使学生从微观和宏观水平上全面了解植物的生命活动规律。（2）教师精心准备教案，体现出师范教育兼顾应用型人才培养的特点。根据教学大纲及学生的基础，准备的教学案例应具有较强的针对性和一定的灵活性，注重教材概念和一些重要机理的讲解，可在教学内容中增加与干旱区及荒漠特色植物密切相关的内容，如以本地区典型的芦苇、仙人掌为材料，从它们对水分的需要、叶片结构特点及生长环境讲解植物水分生理章节中的蒸腾作用，既激发了学生对身边植物的认识，又巩固了基础专业知识。此外，理论课中还应加强植物生理代谢与相应生产实践方面的讲解。如在讲解植物激素章节时，将植物激素的生理效应与干旱区果蔬生长调控或枝条扦插技术相结合，将植物的生长生理与特色林果业果实的贮藏及种子发芽技术相结合，将林果业的生殖生理与其光周期、成花调控等技术相结合。这样可将理论知识与地方植物生产实践结合起来，达到因材因地施教，学以致用的效果。（3）适当增加一部分植物生理学前言科学的教学内容。喀什大学现有5名植物学方向（博士学位）的教师，他们可为本科生开设1~2次专题讲座，将植物生理学前沿性知识（如植物逆境生理领域中新成果以及一些边缘学科知识）也列入教学内容，让学生及时了解学科发展新动向，开拓学生视野，激发学生主动学习的意识[10]。

2.2 改进教学方法

教学方法对激发学生的学习兴趣和提高人才培养质量都有重要的影响，适当的教学方法有助于改善课堂教学效果[11-13]。教师在课堂上应注重多种教学方法，有利于活跃课堂气氛提高学生的学习兴趣。

2.2.1 教学大纲中的重点知识内容采用课堂讲授加课后练习的方法

教师采用多媒体教学时，语速适当放慢，一些难以理解的概念和机理可列举现实中的实例或用图片、动画展示，将抽象的知识点形象化。如在讲解细胞信号跨膜转导机理时，通过图片和动画展示胞外信号与受体结合，再将信号通过胞内的第二信使（Ca2+、肌醇三磷酸和二酰甘油等）进一步传递，在蛋白激酶的磷酸化作用下将信号级联放大，最终引起生理反应。有些知识点的讲解还可增加与植物生理学相关的课外知识，在植物的光合作用章节中讲解叶片光合色素合成与分解时，向学生提出问题，如为何一些植物的叶片在缺氮时叶色会减淡；为何杨树进入秋冬季时叶片会变色等。带着这些问题，向学生讲解光合色素的种类和特点及光合色素合成的影响因素，分析其原因，一方面，矿质元素氮是合成谷氨酸的重要原料，也是叶绿素分子结构中重要的元素；另一方面，由于秋冬季节温度降低造成了植物细胞中的叶绿素酶活性降低，叶绿素结构发生裂解，这时植物细胞中主要剩下叶黄素，故叶片呈现出黄色。教师在课堂讲授后，布置相应的练习用于检验学习效果，帮助学生更好地掌握教学重点和难点。

2.2.2 教学大纲中的一般性知识内容鼓励学生自学和讨论

一些叙述性全面又容易理解的重点内容不必作过多的阐述，让学生在自学过程中掌握规定的教学内容。学生课前要预习新课内容，课后在一定时间内总结学习内容，这可以作为考核学生平时成绩的重要依据。教材中一般内容如影响植物光合作用、呼吸作用的因素，植物生长物质的生理效应等部分内容均可采用学生自学的方式。这样有利于督促学生学习，培养学生总结、归纳和独立分析问题的能力。这些方法在具体实施的过程中还应与课堂讨论紧密结合。教师要对讨论过程中存在的问题，引导学生互相补充，再由教师完善，这样可促进学生和教师之间的互动交流，提高学生的教学参与度。此外，课堂讨论过程中，教师应具备较强的课堂组织能力，采用分组的方式进行，讨论话题不要偏离相应的教学内容。

2.2.3 适当选取教材中部分开放性内容采用学生讲授法，加强学生师范技能培养

喀什大学生物科学专业的许多毕业生在地方中小学任教，为培养他们的师范教学技能，教师从部分章节中选取一些开放性知识内容，让学生围绕这些内容，利用课外时间查阅资料、提前备课，课堂上进行15min的讲授，教师做补充和评判。如植物矿质营养章节中植物对矿质营养吸收和水分吸收的区别及联系；在植物的呼吸作用章节中，呼吸作用与光合作用中的光呼吸区别及联系，呼吸作用与作物栽培、粮食贮藏及果蔬贮藏的关系（如本地哈密瓜和葡萄的贮藏），这是利用植物生命规律来解决生产实际的问题，同时也具有一定的综合性。这些内容难度不大，学生通过查阅资料，并结合所学的理论知识进行思考，能成功讲解。采用这种教学方法时，教师要多鼓励学生在课后学习时互相帮助。教师在听课过程中，要帮助学生纠正一些小问题，如语速、教态和板书等，最后做出点评。通过这种教学方式，让学生在今后的实习和工作中少走一些弯路。

2.3 综合运用多种教学方法

课堂教学过程中，注重各章节之间的联系，综合运用多种教学方法。植物生理学教材有12章内容，涉及到的理论体系逻辑性较强，先围绕植物吸收水分和矿质营养，然后是植物体内物质与能量的代谢，最后是植物生长发育部分，其中植物生长发育篇的植物逆境生理一章涉及前面多个章节的理论知识，且与生产实践联系较为紧密。如南疆地区盐渍化耕地高达37%，但却生长着碱蓬、芦苇和柽柳等许多抗盐碱能力很强的植物，它们之所以能够在盐碱地上顽强地生活，与其极强的抗盐性、抗旱性和繁殖特点有关。在讲授植物抗盐生理时，教师可结合学校周边典型的盐碱土，以芦苇为例从叶片超微结构、矿质营养特性及盐碱土水势、有机质含量等角度阐述芦苇的抗盐性。教师采用多媒体讲授时，一方面，可用图片的方式展示抗盐植物的适应特征，如盐地植物体瘦而硬，叶片退化不发达，气孔下陷，表皮细胞的外壁厚，有些具有灰白色绒毛，以减少水分蒸腾。有的盐地植物（如仙人掌）具有肉质茎叶，叶肉中有特殊的贮水细胞，使同化组织不致受高浓度盐分的伤害。另一方面，教师可采用问题引导式和讨论式多种方法，如在讲解植物抗旱、抗盐生理一节时，向学生提问：为什么植物的抗旱与抗盐均可通过渗透调节；旱生植物根系细胞吸水与土壤水势有什么关系；旱生植物叶片气孔运动与ABA信号转导有怎样的关系；植物抗旱生理的应用前景怎样等。针对这些内容，教师可将学生分成小组，让其分工合作，查阅资料，撰写课程论文，课堂上各小组推荐一名学生讲解查阅到的资料，其他学生开展讨论，最后由教师总结、归纳，使学生掌握植物适应干旱、高盐的生理机制。

3、结语

课堂教学是高等学校人才培养的重要环节，把握好该环节对提高人才培养质量有重要作用[14]。目前，喀什大学处于转型（以师范教育为主转向培养应用型人才）发展时期，许多课程改革正在逐步推进，植物生理学理论课教学按照优化措施已取得初步效果，激发了学生对该课程的学习兴趣，学生能够主动思考问题并参与课堂讨论。在教学过程中，教师除了要做到深入浅出地讲授这门课程的基本概念和知识点，还要根据研究专长，将科学研究的实践及成果融入教学内容，活跃课堂学术气氛，激发学生对科学研究的兴趣。植物生理学课程改革除了理论课的课堂教学之外，还涉及到课程考核、实验教学及教学实习等环节，这些也将在植物生理学课程体系改革中逐步展开。

参考文献：

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