植物生理学线上线下混合教学改革探索

赵容　薛嘉宁　邢艳萍　谢明

摘要 植物生理学课程是中药资源学、中草药栽培与鉴定专业的专业基础课，对学生的专业基础理论学习与各方面能力的培养具有重要意义。本文分析了目前植物生理学教学中存在的问题，并结合线上与线下混合教学的方式，对教学观念与教学方法进行创新和改革，充分体现以“学生为中心”的教学理念，以期取得良好的教学效果。

关键词 植物生理学；教学改革；探索

中图分类号 G642.0；Q945   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）08-0171-04

Exploration on the Online and Offline Mixed Teaching Reform of Plant Physiology

ZHAO Rong   XUE Jianing   XING Yanping   XIE Ming*

（School of Pharmacy， Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Dalian Liaoning 116600）

Abstract The course of plant physiology is a professional basic course for the majors of traditional Chinese medicine resources and cultivation and identification of traditional Chinese medicine， which is of great significance to students' professional basic theory learning and ability cultivation in all aspects. In recent years， due to the impact of epidemic fluctuations， it has a great impact on traditional offline teaching， which can no longer meet the teaching requirements for students. This paper analyzes the problems existing in the current teaching， in combination with  the online and offline mixed teaching method， the teaching concept and teaching method are innovated and reformed to fully reflect the "student-centered" teaching concept， so as to achieve good teaching results.

Keywords plant physiology; teaching reform; exploration

植物生理學课程是中药资源与开发，中草药栽培与鉴定的专业基础课程。该课程是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的科学，认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理，为植物生产和品质改良提供理论依据[1]。植物生理学是高等院校生物科学专业开设的一门必修专业课程，特别是目前对中药的研究，可以利用到植物生理学的基础理论知识。该课程其中还蕴含着十分丰富的人文和素质教育思想内容。研究植物生理学线上线下混合式授课形式，利用多媒体手段，从实际出发，向学生提出问题、结合线上线下教学，最终解决问题，将以往教学的“教学生”转变成学生主动的“我要学”方式。培养学生的学习能力，树立自信心，养成查阅文献资料的习惯。通过该课程的教学，让学生对植物生命活动基本规律及其与环境的关系有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理学中的基本概念和基础理论；注重学生综合素质和创新能力的培养，将学生培养成素质高、适应性强的生物科学专业应用型人才[2]。目前植物生理学的授课，面临着以下5个方面的问题①学生的前期生物化学等理论基础薄弱；②课程理论性较强，讲解通透较为困难；③如何把握经典与热点，侧重点如何掌握，思维如何转变；④如何在实践中找到与植物生理学相关的理论知识的应用；⑤如何将思政教学融入课堂教学。这些问题都需要通过课程改革进行解决。在课程教学中充分体现“以学生为中心”的教学理念[3]。

1 目前教学过程中存在的问题

1.1 学生的理论基础薄弱

植物生理学是专业基础课，通常在本科教学第五学期开设，在学习该课程前，应掌握生物化学、中药学、生理学的内容。由于前期课程有些为考查课程，学时较少，学生的理论基础相对薄弱。

1.2 课程理论性较强，较难理解

植物生理学课程内容理论性较强，例如，光合作用具体过程，呼吸作用具体过程等。传统的教学方式讲解过程枯燥，学生难以理解，缺乏积极性，相关内容在实践中难以直观体现，形成了“老师难讲，学生难学，学不懂的”固有思维。

1.3 课程内容涉及经典内容与科研前沿，跨度较大

该课程起源于16—17世纪，自然科学的3大发现——细胞学说、进化论和能量守恒学说为植物生理学的发展奠定了基础。所以，该课程讲解的内容既有经典理论，如同化物的运输等，又有当前的科研热点问题，如基因表达，逆境生长等内容，如何把握经典与热点，侧重点如何掌握，思维如何转变，是授课教师应解决的问题。

1.4 在实际问题中的应用不明显

由于该课程的理论性较强，如何在实际问题中找到与植物生理学相关的知识点是教学的难点，针对学生对学习该门课程能解决什么问题？有什么用？这样的疑惑，则需要教师在整个讲授过程中，结合实际运用进行答疑解惑。

1.5 课堂教学融入思政教学有限

该课程是一门发源于欧洲的科学，经典植物生理学的理论都是由国外的科学家提出，如何找到国内科学家或研究成果的“闪光点”，在课程教学中融入思政内容，引导学生树立民族自信心，成为目前课程教学的重要内容。

2 教学观念创新与改革

2.1 拉伸知识层面，探索学科前沿

植物生理学是一门古老的学科，起源于16—17世纪，但又是一门前沿科学，一切生物和植物的前沿科学内容都与之相关。所以课程的讲授内容不单依赖课本，还包括近几年相关文献发表的内容，如国内的杂志《植物生理与分子生物学学报》《植物学报》和国外的期刊Plant Journal、Plant Cell、Plant Physiology上发表的学科前沿内容，合理融入到课本内容中。比如光合作用发生在叶绿体上，当前的叶绿体基因组内容就可以融入到讲授内容中，聚焦科学前沿。参考资料不只局限课本内容，还应当包括《现代植物生理学》《分子生物学》《药用植物生态学》等其他书籍。

2.2 聚焦当下热点，服务社会

该课程属于理论基础课程，目前很多的实际研究成果，都能够在该课程中提取出理论知识点，例如：中药材种植的道地性，理论基础就可以基于植物的生长生理和逆境生长2个知识点展开讨论；如何使中药材的产量和质量提高，可以结合植物的成花与生殖，成熟与衰老这几方面阐述。以此类推，从当下实际出发引出问题，结合课本知识解决问题，并提出科研思路和科研想法，服务社会。

2.3 思政教学融入课堂

如何将思政教学融入课堂，是目前该课程改革的关键内容，依据课程特点，将思政教学的主要目标设定为增强学生的民族自信心方面。植物生理学理论源于欧洲，理论奠基于18—19世纪，蓬勃发展于20世纪。我国错过了该理论起源与发展的初期，但是进入21世纪，我国经济的腾飞，促使植物生理学这门古老的理论学科飞速地发展。例如中国参与人类基因组计划，奠定了基因研究的基础，在全世界属于一流水平。中国是农业大国，如何提高农作物的产量，是植物生理学研究的重要内容，如经济作物草莓、葡萄、猕猴桃等的研究，从植物生理的角度，从光照、水平、激素和基因等方面进行研究。传统中药人参，丹参等都已经完成了全基因组的测序。我国的理论研究成果，发表在全世界顶级期刊的科研论文正在逐年增加，以辽宁中医药大学为例，每年硕士研究生发表的SCI论文达20多篇。通过在课堂教学中融入思政元素，提高学生的民族自信心。

3 教学方法创新与改革

课堂讲授要求理论联系实际，贯彻少而精的原则，注意启发式教学，发挥学生的主观能动性和创造性[4]，要充分运用标本、模型、图表、切片等教具提高教学效果。要充分注重实验课教学，培养学生严谨的科学态度，理论联系实际分析问题和解决问题的能力。

3.1 建立网上教学平台

建立线上教学平台，利于学生线上学习，发布课堂通知等[5]；建立植物生理学微课，将理论知识碎片化，便于学生掌握；使用手机交流软件，可以实现学生之间相互交流讨论，老师可根据学生的讨论内容进行答疑解惑。使用这些教学方法，让学生可以随时随地学习、交流和讨论。

3.2 引导式教学，调动学习积极性

该课程理论性强，讲解过程枯燥，如何调动学生学习的積极性，成为课程教学中的难点。经过实践，采取引入式教学，每次讲解新的知识点时，引入知识点相关理论是如何发现的、经过了哪些实验过程，引起学生的兴趣，启发学生的探索热情。

3.3 反转课堂授课，让学生走上讲台

以往的课堂是老师在台上提出问题，学生在台下回答问题，本次教学改革改变以往教学方式，将传统的“台上台下”教学以及每次课前3 min的提问，变成让学生上台总结前一学时的学习内容，其他同学补充，让课堂变成台上台下学生之间的讨论，充分调动学生的积极性，再由老师上台讲解新的内容[6]。整个教学过程中，组成讨论小组，每队5人，“反转课堂”，让学生上台解答问题，老师补充，将课堂留给学生。

3.4 从实际问题出发，组成讨论小组

从当前社会热点出发，给学生预留作业，例如：圣女果是不是转基因食品？让学生分组讨论，结合植物生理学的知识点，分析并解决问题，形成研究报告，最终进行现场答辩，培养学生的科研思维。

3.5 特色实践项目——全国第四次中药资源普查

项目驱动用于教学过程中，有助于转变学生的学习方式，由以前的被动学习转变为主动学习，极大地激发了学生的学习兴趣，更有利于培养学生主动去发现问题、分析问题、解决问题的能力[7]。积极鼓励学生参加全国第四次中药资源普查，资源普查是一项“功在当代，历在千秋”的事业，参加此项活动，不仅可以提高业务能力，还可以增加团队凝聚力，增强学生的社会责任感。从野外植物调查，到中药材市场走访，最后到传统的中草药种植，让学生充分体验传统的植物生理学是如何从理论变成实践应用的。通过建立“五位一体”的课堂教学模式；全面开展“以学生为中心”的教学方式，既可以让学生掌握学习内容，又可以培养学生的综合能力。

4 教学创新效果及成果

4.1 学生学习参与度加强

通过“反转课堂”，课前5 min学生总结，小组讨论以及3～4次学生小组讨论汇报，充分让每位同学都参与到学习过程中。

4.2 学习体验感“变轻松”

由于线上线下的教学，改变了传统学习中期末考试前突击式学习，转变为不定时的碎片化学习，通过小组讨论总结知识点，随时随地可以在网上讨论，咨询问题，使得在期末复习前，大部分内容都已掌握。

4.3 学生理论联系实际的能力有所提高

定期组织学习汇报，从实际问题出发，找出实际科研问题中相关的植物生理学的知识点。比如，猕猴桃又称“奇异果”，实际原产于中国，由于生产适应性等原因，目前大量来源于新西兰，这里面体现了几个科学问题，涉及植物的生长物质、植物的生长生理、植物的光合作用等。

4.4 强化了学生的民族自信心

虽然植物生理学起源于欧洲，但进入21世纪后，我国在该学科上发展迅速，水稻种植技术已领先全球，我们用全世界9%的耕地，养活了全世界21% 的人口；在植物基因组测序方面，已经完成了人参、丹参、三七等传统中药的全基因组测序，测序种类和速度已经领先全世界，学生民族自豪感增强。

4.5 成绩符合正态分布

经过5轮的学习，在试卷难度相同的情况下，每届的学生人数都在30人以内，学生的平均成绩在75分以上，90分以上的人数在1～2人，60～70分人数在5人以下，大部分成绩集中在70～90分，符合正态分布。

5 结语

植物生理学是高等院校生物科学专业开设的一门必修专业课程，是数学、物理学、化学和生物化学等在植物生命活动中的集中体现，并与分子生物学、环境生物学和生物物理等新兴学科的发展密切相关[8]，其中还蕴含着十分丰富的人文和素质教育思想内容。本次教学改革充分体现了“以学生为中心”的教学目标，通过创新教学内容与教学方法，采用“五位一体”的课堂教学方式，让学生学的轻松，并能应用理论知识解决实际问题，达到本课程的教学目的。

6 参考文献

[1] 郑敏，顾延生，李继红.植物生理学教学改革的探索与实践[J].高校生物学教学研究（电子版），2017，7（1）：37-40.

[2] 叶梅荣，王晓鹏，刘爱荣，等.应用型人才培养模式下植物生理学实验教学改革[J].安徽科技学院学报，2021，35（4）：119-121.

[3] 肖冬，何龙飞.以学生为主体的实验教学改革的思考与探索——以植物生理学课程为例[J].安徽农业科学，2017，45（33）：248-250.

[4] 许亮，张建逵，王奎明，等.高等中医药院校关于《保健食品工艺学》的教学研究与实践[J].辽宁中医药大学学报，2010，12（7）：222-223.

[5] 宋洋.“互联网+”背景下师范专业《植物生理学》教学改革研究[J].天津科技，2022，49（1）：66-67.

[6] 李国栋，普春霞，杨耀文，等.基于翻转课堂模式的药用植物学（上篇）教学改革初探[J].中国民族民间医药，2016，25（13）：87-90，92.

[7] 陈德碧，朱建勇.项目驱动在植物生理学实验教学改革中的运用[J].安徽农学通报，2018，24（Z1）：113-115.

[8] 张凯，万华方，梁颖.高等院校“植物生理学”理论课程教学的创新思路与改革趋势[J].西南农业大学学报（社会科学版），2013，11（7）：132-134.

（責编：何 艳）

基金项目 西市区、老边区中药资源普查（2019004）；辽宁中医药大学中药资源与开发专业建设经费。

作者简介 赵容（1985—），女，辽宁铁岭人，博士，副教授。研究方向：中药资源。

收稿日期 2022-11-13