“蔬菜栽培生态生理学”课程体系的改革与完善——以甘肃农业大学为例

吕 剑，郁继华，颉建明，冯 致，武 玥

（甘肃农业大学 园艺学院，甘肃 兰州730070）

我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜产业已成为农业农村经济发展的支柱和优势产业［1］。从2011年起，我国蔬菜产量和产值均超过粮食，已跃居成为中国的第一大农产品［2］。专业人才的培养和创造性的劳动是蔬菜生产发展的根本［3］。作为我国高等农业教育课程体系的重要组成部分，蔬菜学系列课程地位突出，其中“蔬菜栽培生态生理学”是“植物生理学”的一个分支，同时又是“蔬菜栽培学”的理论基础，是两门学科有机结合的交叉学科［4］，既包括了对蔬菜植物生命活动规律和机理的研究和了解［5］，又包括利用现代生物科学理论与先进管理技术来协调蔬菜与生态的关系、创造适宜蔬菜生长的环境条件，最终获得高产、优质的产品［6］。课程内容涵盖了蔬菜植物生长与发育生理、种子发芽及壮苗生理、产品器官的形成生理、群体生理以及植株调控生理等［7］。部分高等院校将其设为园艺及设施农业科学与工程的专业选修课，由于具有较强的理论指导意义和趣味性，其选修率较高，对培养高素质复合型人才，尤其是科研型人才有重要作用。甘肃农业大学蔬菜学教学团队在长期的教学实践过程中，建立了“蔬菜栽培生态生理学”的基本课程体系，包括教学内容、教学方法与手段、实验实践教学、课程考核方式等系列内容，课程共计32 学时，其中理论讲授22 学时，实验10 学时。

一、博采众长，优化课程内容

目前，甘肃农业大学“蔬菜栽培生态生理学”课程组在课程讲授过程中，主要参照1996年由蒋先明主编的《蔬菜栽培生理学》和2008年由张振贤、程智慧主编的《高级蔬菜生理学》。其中《蔬菜栽培生理学》主要分为蔬菜植物的生长发育和分化、蔬菜育苗的生理基础、叶球花球和菜薹的形成生理、根和茎菜类产品器官的发育生理、果菜类的果实发育生理、蔬菜植物调控的生理基础、蔬菜植物的群体生理等7 章，内容经典，有较强的概括性，学生对内容的接受性强，但由于版本较早，部分内容陈旧，缺乏对于近年来学科前沿内容的收录。《高级蔬菜生理学》是主要针对高等农业院校的研究生教材，主要涉及蔬菜种子发芽及壮苗生理、蔬菜作物的光合作用、水分生理、营养生理、生长发育及其调控、产量形成生理、群体生理与群体结构及其调控、营养器官产品形成生理及其调控、生殖器官产品及其调控、逆境生理、品质形成生理、分子生物学技术在蔬菜生理研究中的应用等12 章，内容覆盖面广，较前套教材增加了蔬菜光合、水分和养分生理的内容，尤其是逆境生理部分融入了大量国内外最新相关研究，有利于学生了解学科前沿和相关方向的研究进展以及培养学生的科研兴趣。此外将蔬菜产量和品质的形成生理各单独列为一章，介绍了蔬菜产量构成、品质构成、形成生理、质量安全与采后生理，不但注重影响蔬菜产量的因素，而且将蔬菜品质也就是商品性放到了重要位置，适应目前不断提高的人民生活水平和消费观念。同时，介绍了克隆、PCR、转基因等目前较为先进的分子生物学技术在蔬菜生理研究中的应用。但该教材对学生的专业素质要求较高，对于本科生而言，在学习中如果不能够充分理解课程内容，可能导致学生学习氛围不浓、学习兴致不高。因此，在设置本门课程内容时，充分考虑到本科生所学课程及掌握的专业基础知识有限，将两本教材适当融合，前者为主，后者为辅，同时通过文献的实时查阅，不断加入学科前沿的最新研究成果。既能使学生掌握蔬菜栽培生理的基本知识、 基本概念、基本理论，又能了解学科发展的新形势、新动态、新技术，符合正在处于变革期的我国蔬菜产业的人才培养要求。

二、多元并举，强化现代教学手段

教学手段在教育教学过程中有着举足轻重的地位，它直接影响到教学的效果。教师在授课中运用的方式和方法是师生交流沟通的一个重要手段。运用多元化教学，既形象又生动，感染力强，是激发学生学习兴趣，促进学生课堂内容吸收，开拓思路，培养观察能力和想像力的有效手段，从而可以获得事半功倍的效果［8］。

（一）充分发挥传统授课方式的作用

传统授课方式中板书教学是其主要形式，教师把主要教学内容概要以核心语词、图表等方式书写在黑板上，概括主要教学内容并揭示其内在联系，提纲挈领强化内容的记忆理解，为学生梳理教学内容提供指引，从而有效地提高教学效果［9］。“蔬菜栽培生态生理学”课程部分内容的讲授仍然坚持板书授课，结合课堂提问、课后作业等环节，强化学生的识记能力。尤其是对一些理论性较强的内容，板书教学可以使单位时间内的讲授内容减少，留给学生更多的思考和消化时间，有利于学生对难点的理解。

（二）突出多媒体教学的优越性

多媒体教学在教学过程当中，可根据教学的目标、内容和学生的特点，将多媒体设备与传统教学方法进行结合，使以往板书无法表现的内容，能够通过图片、影像、音像等方式直观、立体地表现出来，增强学生的记忆［10］。如蔬菜植物器官形态变化（洋葱鳞茎的发育）、 花椰菜与青花菜花球的组成与区别等内容，以往的板书授课，对教师的绘画能力要求较高，结合生理讲授往往晦涩难懂，学生兴趣不浓，课堂教学效果较差。但通过幻灯、动画的方式，将变化过程中不同时期的器官同时展现出来， 能形成直观的视觉效果，图文并茂，变“抽象”为“具体”，能够吸引学生的注意力，充分调动了学生的学习积极性。

三、理论与实践相结合，改革实验实践教学体系

（一）资源共享，积极开展验证性实验教学

课程实验作为本科教学诸多实践教学环节中的重要组成部分，涉及内容多、知识面广、比重大。通过实验课程既可以帮助学生巩固所学理论知识和提高理论联系实际的应用能力，又可以帮助学生建立科学的实验方法、良好的实验习惯和熟练的实践技能，在大学生的工程创新能力培养中发挥着积极作用［11］。“蔬菜栽培生态生理学”实验课程设置主要依托甘肃农业大学园艺学院“国家级植物生产类实验教学示范中心”、“甘肃省设施园艺工程研究中心”等平台的实验设备仪器及实验室，如光合仪、叶绿素荧光仪、叶绿素荧光成像系统、人工气候室等。主要开展蔬菜逆境胁迫下生理变化验证性实验，包括光合参数、荧光参数、电导率等重要指标测定，见表1。不仅使学生掌握不同蔬菜作物的受胁迫温度、光强的阈值及处理方法，而且通过仪器测定直观了解胁迫下蔬菜植物的生理变化，加深印象。

表1 “蔬菜栽培生态生理学”验证性实验设置

（二）产学研紧密结合，建立实践教学基地

依托科研，以解决生产实际问题为目标，培养高素质、复合型人才。实践教学环节是增强大学生动手能力，掌握专业操作技能的重要的、行之有效的途径，最能体现人才培养的应用型、创新型，是高等教育的核心之一［12］。在人才培养过程中整合科研与教学的学理基础，使科研成为学生的一种学习模式，把学生和教师之间的教与学的活动整合起来，成为促进知识吸收与创新的有效途径［13］。甘肃农业大学蔬菜学省级教学团队，长期从事蔬菜栽培生理与生长调控方面的研究与教学工作，主持和参与了较多国家和省部级课题，积累了丰硕的科研成果和经验。同时结合甘肃农业大学“专家院”建设与运行，建立了条件较为完善的试验示范基地，在此基础上确定实践教学方向，分组开展综合性、设计性试验，培养学生解决生产实际问题的能力。尤其是针对西北地区常见的干旱、强光、低温等逆境危害，通过外源物质、栽培措施等方式开展逆境伤害缓解试验，见表2，可以使学生了解生产中常见的一些逆境危害及其生理基础，启发学生解决相关问题的创造性思维，培养学生的科研态度。

表2 “蔬菜栽培生态生理学”综合性、设计性试验设置（可选）

四、形式多样，完善课程考核制度

课程考核目标主要是了解学生基础知识、基本理论的掌握情况，利用已学知识解决实际问题的能力，获取信息的能力、自主学习能力以及实践创新能力［14］。“蔬菜栽培生态生理学”课程考核采取多样化的形式，全方位考核学生的综合能力。从形式上来讲主要包括平时成绩、实验成绩、期末成绩3 部分，分别占总成绩的20%、20%、60%。平时成绩主要由课堂考勤、课前提问、课后作业3 部分构成，分别占到平时成绩的30%、30%、40%，主要体现了学生在学习过程中对相关知识的掌握程度以及学习态度。实验成绩则根据实验设计创新性、操作能力、实验结果进行考核，主要体现学生对本课程内容的掌握程度以及动手能力和创新思维。期末成绩是通过考试方式进行，试卷主要由单项选择、多项选择、判断、名词解释、简答、论述或案例分析等6 类题型构成，分别占总分的15%、10%、10%、15%、20%和30%。考察了学生对基本理论、基本概念、基本原理的理解与掌握，如春化作用、三基点温度、壮苗生理、蔬菜种子休眠的类型、群体结构等。同时又对学生综合运用所学知识的能力进行考核，如番茄裂果的原因及防治措施、生长调节剂的种类与生理功能等，并要求举例说明。

五、结语

通过不断的创新与探索，“蔬菜栽培生态生理学”课程组不断丰富课程内容、完善实验实践条件，同时注重青年教师的培养，形成了一支年富力强的教学团队，建立了特色鲜明、内容丰富、完整的课程教学体系。但在长期的教学实践中发现，仍然存在如专用教材缺乏，实验学时较短尤其是开设一些综合性实验缺乏足够学时等诸多问题，需要进一步解决与完善。