植物生理学课程教学模式改革探索与实践

摘" 要：植物生理学是我校生物技术、生物科学、农学、种子科学与工程、植物保护、园林和园艺专业必修的基础课，该课程的教学质量直接影响着生命科学专业学生的素质提升和能力培养。为提升课程教学效果，河南科技学院植物生理学教学团队优化课程内容，建设优质的线上课程资源，同时对教学模式及考核方式也进行改革与优化，在课程开设过程中积极推进研究性教学，注重融入思政元素。该文对上述几方面进行简要概括，以期为同行进行植物生理学的教研提供一些参考。

关键词：植物生理学;教学模式;研究性教学;考核方式;改革

中图分类号：G420" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2096-9902（2025）01-0115-04

Abstract： Plant physiology is a compulsory basic course for the majors of Biotechnology， Biological Science， Agriculture， Seed Science， Plant Protection， Landscaping， and Horticulture in our institute. The teaching quality of this course directly affects the quality improvement and ability cultivation for students majoring in life sciences. In order to improve the teaching effect of the course， the Plant Physiology teaching team at Henan Institute of Science and Technology optimized the course content， built high-quality online course resources， and reformed and optimized the teaching mode and assessment methods. In the process of course implementation， we actively promoted research-based teaching， and paid attention to the integration of ideological and political elements. This paper provides a brief summary of the above aspects， in order to provide some references for our peers to conduct research on Plant Physiology.

Keywords： Plant Physiology; teaching model; research-based teaching; assessment methods; reform

植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，该课程是河南科技学院（以下简称“我校”）生物科学、生物技术、农学、种子科学与工程、园林、园艺、植物保护、环境和资环等植物生产类专业的基础核心课程，也是植物生命科学相关专业的全国硕士研究生入学考试科目，在高校相关专业的人才培养中具有基础性地位[1]。该课程的教学质量直接关系着生命科学人才的素质提升和能力培养。植物生理学教学团队每年要承担我校7个专业26个本科班及研究生（约800名学生）的植物生理学的教学任务。为了紧跟新时代高校教育教学改革的步伐，我校植物生理学课程建设也在不断创新和发展，2017年建成了省级高校精品在线开放课程，2020年获得省级本科教育线上教学优秀课程二等奖，2022年被评为省级线上一流本科课程。下面就植物生理学团队在实际教学过程中所采取的改革措施做一简要总结，以期为同行提供课程教研参考。

1" 优化课程教学内容

植物生理学课程内容较多，重难点较多，且知识涵盖面较广，但是教学学时只有64个，除去6个实验的24学时，只有40个学时用于理论教学，教学学时远远不足以将课程内容充分、详细地讲解清楚。因此，为了更好地解决课程内容较多与课时有限之间的矛盾，我们优化了课程内容。在课程讲授过程中，将与其他课程内容重复的章节略讲，如植物呼吸作用的物质代谢途径的相关内容是生物化学课程中的重点章节内容，细胞信号转导的内容属于细胞生物学课程中的内容，因此，在实际教学过程中常将此部分内容略讲[2];而植物的次生代谢物质这一章的内容属于本课程非重点内容，主要以学生自学为主。在其余章节中，重点讲述植物的水分生理、矿质营养、光合作用、植物的生长调节物质、植物的生长生理与生殖生理。

2" 建设优质线上课程资源及信息交流平台

为了提升教学质量，建设线上一流课程，植物生理学教学团队建设了包含视频库、课件资源库及作业库等线上课程资源及信息交流平台。

2.1" 线上课程资源

2.1.1" 视频库

团队录制了58个高质量教学短视频（https：//mooc1.chaoxing.com/course/241065423.html），其中实验视频6个，总时长约700 min。这些视频内容涵盖了植物生理学各个篇章的重要章节，形成了完整的课程体系。通过视频讲解，团队教师动态展示了植物生理学涵括的现象，如植物种子的萌发、生长发育、光合作用过程等，使学生更直观地理解抽象的植物生理学原理。

2.1.2" 课件资源库

该库包含植物生理学所有章节的精修课件，课件内容紧跟课程前沿研究成果和教学需求，图文并茂，可帮助学生深刻理解和记忆课程内容，有利于学生学习到最新的植物生理学知识和发展动态。

2.1.3" 作业库

该库包含植物生理学各个章节的基本知识点，涵盖了名词术语、选择题、判断题、填空题、简答题和综合分析题等多种题型。紧跟课程学习内容实时发布线上作业题，学生可以在线完成作业并即时获得反馈，了解自己的学习进度和薄弱环节，进行针对性复习，提升专业素养。对于每个小节的作业，团队教师能够做到及时收集并批阅，并将结果及时反馈给学生，保证了教学的实效性及成效。

2.2" 信息交流平台

团队充分利用各在线平台，通过学习通、微信群、QQ群、钉钉群和腾讯会议等进行考勤签到、分享课件、课堂抢答、随堂测试、讨论答疑及课堂内容拓展等，极大地方便了学生对学习资源的获取，也便于教师教学活动的开展及对学生疑惑的及时解答，很大程度上促进了师生间的实时交流。

3" 改变课程授课方式

传统的教学模式为以老师为主体，整节课基本都是老师在讲，即“满堂灌”模式，但是授课效果却收效甚微，学生在上课时经常开小差，要么打瞌睡，要么玩手机，要么交头接耳地闲聊。因此，为了改变这个困境，植物生理学教学团队首先改变了教学理念，从教学水平和科研水平多方面提升自身的教学素养，在教学过程中贯彻“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念[3]，采用启发式教学，让学生成为主角，在课堂上由老师抛出问题，引导学生主动去思考，启发学生自己找寻问题的答案。其次，采用线上线下相结合的混合式教学模式，结合“雨课堂[3]”“学习通”等线上教学平台，充分利用线上教学资源，在线上提前布置课堂任务，让学生提前预习，线下进行课堂提问，课后在线上发布作业，让学生线上作答，并对学生答题情况进行分析总结，通过线上线下的有机结合确保教学效果。再次，进行“课堂翻转”的教学活动，与学生提前商定好主要教学内容，让学生利用线上课程资源提前学习并完成老师提前布置的作业，同时查阅资料，制作教学课件，将知识吸收、内化后在课堂上在规定时间内将待讲述章节的主要内容讲述出来。该授课方式在一定程度上锻炼了学生的胆量，提高了学生的总结归纳能力与表达能力，同时也提高了学生在课堂上的专注度，收到了较好的教学效果，有的学生因未能争取到登台机会而感到十分惋惜，表示以后有机会一定要参加。最后，将讨论式教学方式引入课堂，在讲到某些教学内容时，先提出问题，让学生分成小组进行讨论，随后选取各组代表发表本组观点。

4" 积极推进研究性教学，激发学生科研兴趣

4.1" 在课程教学中推进研究性教学

研究性教学模式是以培养学生实践创新能力为核心的现代教学方法，近年来受到许多学校的推崇[4-5]。在课程教学中，我们积极推进研究性教学模式。如在讲植物激素脱落酸（ABA）这一节时，提前给学生布置任务，让学生通过查阅文献讲述ABA受体的研究进展，总结ABA信号的转导机制。同时，鼓励学生通过查阅文献自行设计实验，证明某个基因是否与ABA信号转导相关。在讲述植物的抗性生理这一章内容时，为了提高学生的实践与创新能力，教研室专门留出2个月时间开放实验室，增设在逆境条件下（如干旱、盐害、高低温、弱光等）植物生理生化（超氧化物歧化酶、过氧化物歧化酶、过氧化氢酶与丙二醛活性根系活力;叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和电导率等）变化的测定项目。学生2～3人一组，在老师指导下，自主完成从选题、查阅文献、设计实验方案，到实验操作与结果分析，最后进行小组交流、讨论，老师进行点评，并指导实验结果较好的小组撰写研究论文。此种措施极大地激发了学生的实验兴趣，学生普遍反馈通过植物生理学大实验提高了实际动手能力及团队合作意识，增强了提出问题、查阅文献及进行初步科研探究的能力，锻炼了研究性思维。

4.2" 通过科研项目推进研究性教学

我校的生命科学类研究多以农科为主，具有鲜明的农科特色。在平时的教学过程中，植物生理学课程团队鼓励学生加入老师的科研团队，参与科研课题研究，同时鼓励学生积极参加国家级、省级及校级大学生创新创业项目的申报与开展，或作为硕士研究生的科研助手直接参与老师的科研项目，培养学生的动手能力、创新能力及逻辑思维能力。经过试验与探索，已有多名学生参与的项目结果被公开发表，如生命科学学院2017级生物技术专业的学生以拟南芥为研究对象，研究了液泡H+-ATP酶E1亚基基因在逆境胁迫中的功能，以此为主要内容申报了校级及国家级“大创”项目，并将研究成果“拟南芥液泡H+-ATP酶E1亚基基因AtTUF启动子的克隆及表达分析”发表于《华北农学报》、“拟南芥液泡型H+-ATP酶E1亚基编码基因AtTUF的研究进展”发表于《河南科技学院学报》;2019级生物技术系学生以草莓为研究对象，研究了纳米硒对草莓果实和品质的影响，并将研究成果“不同浓度纳米硒对草莓果实品质的影响”发表于《农业科技通讯》。

2023年，团队教师培养的本科生参与的科研项目“褪黑素促进花生根系发育与生长素韧皮部运输的关系”及“花生根际拮抗尖孢镰刀菌功能细菌及其主效代谢物筛选”获得2023年全国生命科学大赛二等奖与三等奖。另有多人获批国家级、省级及校级“大创”项目等。

5" 注重融入思政元素

植物生理学课程内容与生产实践联系密切，蕴含着丰富的思想政治教育元素。在加强课程建设的同时，将思政教育融入课程教学全过程对实现协同育人具有重要意义[6]。因此，在课堂上我们经常采用案例教学法，以身边教师的例子润物无声地融入思政元素。以植物的光合作用这一章为例，如在讲到光合作用如何提高植物的光合效率的小节内容时，以我校茹振钢教授培育的高光效小麦新品种“百农4199”为例，介绍该品种的特点，引导学生思考该品种光合效率高的原因：其光照时间比别的品种长，即“上班早、下班迟”，像一个小麦中的“劳模”。而该品种的培育者——国家科技进步一等奖获得者、黄大年式教学团队负责人、“全国先进工作者”茹振刚教授则是一名“全国模范教师”，他即使在大年初一还要去麦田看望他的麦宝宝们，被乡亲们亲切地称为“麦爸”（全国每8个馒头中就有1个来自他培育的小麦），为中国粮仓作出了巨大贡献，夯实了我国粮食安全的根基。同时，顺势融入思政元素，引导学生向茹老师学习，学习其数十年如一日一心扑在小麦育种上、勤恳不怠的工作精神，以茹老师的事迹引导学生，使其明白学习植物生理学知识在生产实践的实际用途，激励学生找准努力方向，奋发学习，牢记习近平总书记强调的“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”的要求，为我国强农兴农事业贡献自己的力量。在讲到光合电子传递的内容时，根据光合电子传递需要多个光合电子传递体通力合作才能完成的实例，启发学生要有集体意识与大局意识，同时若想在大事上成功，必须注意点滴细节，即“天下大事必作于细”。

以农业生产中一次性施肥过多造成 “烧苗”的现象，解释其根本原因：土壤中溶液高，水由水势高处流向水势低处，因此植物根中的水分外流，顺势融入物极必反的哲学思想，同时融入“绿水青山就是金山银山”的生态理念，引导学生在农业生产中树立节肥意识，保护生态环境。以GA3在啤酒酿制过程中促进麦芽糖化的作用，讲述植物生长调节物质给人类现代生活带来的便利，鼓励学生勤学多思，争取为人类生活奉献自己的聪明才智。以“梅花香自苦寒来”解释低温对植物的影响，引导学生从植物适应环境、改造环境的典型案例中感悟“生的意义”，鼓励学生锤炼自身“宝剑锋从磨砺出”的不畏艰难困苦、积极乐观的奋斗精神，勉励学生在大学期间夯实专业基础，增强逆境适应能力及抗压能力，以应对未来的择业与生活。

在整门课程的讲解中，巧妙借助相关案例，不仅培养学生的科学素养，还注重培育学生的人文素养、环保意识、集体意识、爱国情怀及知农爱农兴农的思想等，力争将学生培养成为既有专业知识又有高尚品德的现代化人才。

6" 优化课程总结形式，调动学生积极性

由于在课堂上所讲的理论知识点多而琐碎，因此课堂总结就显得尤为重要。本课程团队利用课堂最后5分钟，充分发挥“以学生为主体，以教师为主导[7]”的教学理念，以提问的形式引导学生总结本节课的知识要点，以思维导图[8]的形式将主要知识概要列出来，帮助学生巩固知识，加深记忆。在时间允许时也可以鼓励学生利用课堂最后5分钟，上台总结本节课程学习收获，不仅活跃了课堂气氛、调动了学生学习积极性，还加深了学生对学习内容的记忆。

对于实验课，则可在实验快要结束时，观察学生的操作手法及实验结果，通过提问，让学生自己总结实验过程中容易出现的问题及解决方案，以及实验过程中的关键环节及注意事项，真正激发学生自主学习的能力及解决问题的能力。

7" 采用多元化的课程考核方式，注重过程培养

多元化的课程考核模式即将评价重点从传统的笔试、论文写作等方式转变为更加注重学生综合素质和能力的考核模式。在课程评价中，植物生理学团队注重过程培养，采用多元化的课程考核方式，加大平时成绩的占比（占总成绩的40%），将平时成绩设置为课堂表现、期中测试成绩、实验成绩3部分，各占比分别为30%、30%、40%。其中，课堂表现主要包括考勤、小组讨论与回答问题情况、平时作业，各占比分别为10%、40%、50%;实验成绩包括实验态度、操作规范程度及实验报告撰写情况，分别占比20%、40%、40%。同时，在平时作业的批阅中引入“生生互评”模式，在学习通中将部分平时作业的批阅模式设成生生互评，增加学生的参与度，间接促进学生对所学小节知识的掌握。

此考核方式相较于传统的以期末考试成绩为主要考核目标的考核方式有很大改进。传统的考核方式存在一些弊端，如部分学生平时上课不好好听课，实验课也不认真对待，随便做做或抄一抄别人的实验报告了事。由于期末考试的试题大多都是从课本上提炼出来的，答案也能从课本上总结出来，因此期末考试前“临时抱佛脚”，急攻1～2周的理论知识，期末考试时照样能考出高分，但实际实践应用能力却很弱，出现“分不符实”“高分低能”的现象，不利于新时代创新人才的培养[2]。因此，为了避免此类现象发生，我们在考核时加入了对过程性表现的评价，如课堂上回答问题情况、参与小组讨论情况、实验态度及操作规范性情况等。

新型考核方式在很大程度上提高了学生对课堂表现的重视程度，端正了学生的学习态度，促使学生更积极地参与课堂互动活动，提高了同学们的学习积极性，增强了课堂学习氛围，改变了学生为了应付考试而学习的现象，同时也提高了老师对学生真实情况的了解程度。

8" 教学效果

通过对2021级及2022级生物科学及生物技术专业13个班级的学生实施教学改革之后发现，学生对植物生理学课程的兴趣明显增强了，上课抬头率高了，多数学生由平时的“被动学习”转为了“主动学习”，实践动手能力也明显得到了提升，以往“应付实验”的局面得到了较大改观。并且，学生课下提问问题的人数明显增加，提问问题的深度也有所提升，真正实现了以学生为核心的教学模式。学生普遍反馈教师的教学方法灵活多样，讲述内容易于理解吸收，上课时所讲内容与生产实际联系较为密切，能够学有所用，学以致用，考核方式较为客观公正。通过对植物生理学课程调查问卷的结果分析发现，该课程在2022—2023年、2023—2024学年近两年的教学目标达成度均达到0.83。

9" 结束语

为了解决植物生理学教学中所存在的问题，我们从优化课程教学内容、改变课程授课方式、推进研究性教学、合理融入思政元素、优化课程总结形式和改革课程考核方式等多方面对植物生理学教学模式进行了探索与改革。现有教学模式的实施有助于提高学生的实际动手能力，加深对理论知识的理解，同时也有助于激发学生对生物科学的热爱，提高学生的综合素质，为国家培养高素质创新型人才。

课程改革永远在路上，且学且教且改。我们所提出的教学模式的创新方案难免存在不足之处，但我们将一直秉承“在实践中探索”的宗旨，不断改进教学方法，力求把植物生理学课程建设成一流教学队伍、一流教学内容与一流教学方法的一流精品课程。

参考文献：

[1] 程建峰，张芳，钟蕾，等.江西农业大学编撰《植物生理学》教材的实践与体会[J].植物生理学报，2021，57（8）：1600-1608.

[2] 刘洋.植物生理学理论课程教学改革路径探讨[J].教育科学，2022（6）：247-249.

[3] 肖继坪，杜晓翠，陈疏影，等.基于“雨课堂”的植物生理学混合式教学设计与探索[J].高教学刊，2024（1）：103-106.

[4] 熊飞，余徐润，潘志明，等.植物生理学全程研究性实践教学探索[J].实验技术与管理，2019，36（2）：21-25.

[5] 杨永霞，宋朝鹏，黄五星，等.基于一流课程建设的研究性教学模式研究[J].教育信息化论坛，2024（5）：48-50.

[6] 章燕，刘中华.《生命科学前沿》课程思政的教学改革与实践[J].中国生物化学与分子生物学报，2022，38（6）：823-828.

[7] 南力，李美阳，具红光.新农科背景下“以学生为中心”的植物生理学课程改革创新举措[J].创新创业理论研究与实践，2023（11）：181-188.

[8] 王娟英，曾晓芳，王旭初.思维导图在“植物生理学”课程中的应用研究[J].科教导刊，2024（2）：108-110.

基金项目：河南科技学院2023年第一批教育教学改革研究与实践项目（2023YG09）;河南科技学院课程思政样板课程项目（2022SZ02）;2022年河南省本科高校研究性教学示范课程（无编号）

第一作者简介：孙海丽（1981-），女，博士，副教授，实验室主任。研究方向为植物逆境生理与分子机制。