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植物生理学教学探索

摘要:针对农林院校植物生理学教学的现状,分析科研融入植物生理学教学的重要性和必要性,提出适合农林院校学生的科研型教学的措施,为提高植物生理学的教学水平和培养创新型人才提供参考。

关键词:植物生理学;科学研究;教学

《植物生理学》是研究植物生命活动规律的科学,是农林类高等院校生物学类专业一门重要的专业基础课。它的任务是研究和了解植物在各种生长环境下进行生命活动的规律和机制,并将这些研究成果应用于利用植物生产的所有事业中。植物生理学的教学具有承上启下作用,即上承基础知识下启专业课知识的作用。在教学过程中通过介绍植物的生长发育与形态构成、物质和能量的转化、信息传递和信号转导,既要使学生初步了解植物的生命现象,又要使学生构建专业课学习中关于植物生理学知识的框架。如何培养适应社会主义市场经济下的创新型的高素质人才是高等教育面临的一个巨大的挑战。但是目前中国大部分农林类高等院校往往忽视对本科阶段学生的创新能力和实践能力的培养,只是照本宣科地对学生进行灌输性的教学。科学研究是对知识的探索,教学是对知识的传播,科研与教学相结合的模式受到越来越多的关注。科研融入教学有利于激发学生的主观能动性,提高学生的学习积极性和兴趣,并有利于创新型人才的培养。本文针对农林院校植物生理学教学的现状,在剖析传统教学弊端的基础上,分析科研结合的教学模式的必要性,提出几点科研型教学的措施供同行参考。

1植物生理学的传统教学

目前,农林类院校的植物生理学教学都面临一些亟待解决的问题。首先,随着生物技术的发展和研究内容的深入,植物生理学教材添加了新内容、新发现,教学内容越来越多,但是安排的教学课时却越来越少。例如理论课教学增加了光合作用过程中有关C4途径的新发现以及次生代谢和植物防御反应等内容。然而,大学的植物生理学理论课时由原来的60学时减少到现在的50学时,实验课也由原来的13个实验精简为现在的8个实验。课时的减少就会造成教学内容不够全面,教学难点讲得不够详细,还会造成一些最新发现和前沿的研究成果无法及时更新。如果在教学过程中教师没有及时更新教学内容,传授前沿知识,就会造成知识陈旧,不利于学生更好的学习和理解。其次,植物生理学的教学一般都会与课程实验相辅,理论与实验相结合的教学可以帮助学生更好地理解教学重难点。但是课程实验一般都是相对比较简单的常规性验证实验,具有比较清晰的实验原理、实验目的和实验步骤,学生只需要按照实验步骤按部就班地操作,致使学生缺乏独立思考,不利于学生创造性思维的培养。而且,传统的教学模式过于重视理论的讲授,大多采用灌输式教学方式,导致学生机械性地接受知识,很难将课堂上学到的理论知识运用到实践中,缺少理论联系实际的锻炼。另外,教师队伍建设处于新老交替过程。福建农林大学的植物生理学理论课与实验课的教学多以新教师为主。新教师的教学能力和素质的提高需要老教师的指导和帮助,需要加强多学科知识的系统化学习和多种教学手段的综合应用。这些均需要学校和学院提供一个相互学习、相互交流的平台,促进新教师的成长,避免教师队伍断层的出现。

2结合科研的植物生理学教学的必要性

《植物生理学》是一门理论性和实践性很强的学科,也是一门发展十分迅速的学科。近年来,随着分子生物学的迅速发展和实验技术手段的不断更新,植物生理学的内容不断有新的研究发现,教学内容不断丰富,这就要求教师要紧跟最新科研动态,及时补充最新内容到教学实践中,因此,科研进展融入教学中尤为重要。其次,在适应社会主义市场经济新形势下,培养创新型高素质人才显得尤为重要。这就要求教师在教授植物生理学过程中,不仅要重视基础知识的传授,更要重视学生创新能力和实践能力的锻炼与培养。科研融入植物生理学课程教学,培养学生的科研能力和创新素质,成为一种重要的、主流的教学观念[1]。最后,在农林类高等院校中教师的科研能力是考核教师业务水平的一个非常重要指标。科研结合的植物生理学教学模式,不仅可以调动学生的科研能动性,也可以通过指导学生的科研实践碰撞出思想的火花,不断地产生新的想法,促进学生科研的顺利进行,促进自身业务水平的提高。教师业务水平的提高,尤其是科研水平的提高,必然促进教学水平的提高。因此,以学生为本,以教师为主,科研结合的植物生理学教学对激发学生的创新意识、培养新型人才显得尤为必要。

3开展科研融入植物生理学教学的措施

3.1科研新动态融入教学内容。植物生理学内容更新很快,国内外最新研究进展不可能及时地出现在教材中,这就要求教师要及时更新教学内容,将最新研究成果补充到教学中。教师需要在有限的课时情况下,精简学生容易理解内容,删除与《生物化学》《植物学》等其它学科重复的内容,补充最新的科研动态,如增补“植物光合固碳与农田碳循环”“植物蓝光受体与光形态建成”等前沿研究发现[2]。与此同时,在教学过程中,教师可以通过介绍科研工作者在科研过程中发生的故事增加趣味性和对学生的吸引力,提高学习效率。而且,在向学生介绍科研进展的过程中,教师还可以激发学生参与科研的新思路和新想法,形成良好的教学与科研互动氛围。此外,植物生理学近年来融入了很多分子生物学方面的内容,研究越来越深入。为了更好地理解植物生理学的内容,农林类院校应该在开设植物生理学课程之前或同一时间进行《分子生物学》的课程教学。为了保持教学与科研发展的同步性,教师在讲授过程中需要补充植物生理学在分子生物学方面的研究进展。在课外,教师应该鼓励学生参加与学科相关的科研学术报告,开阔学生的学术视野,也可指导学生查阅并整理相关的学术文献,在课堂或课后进行讨论,加深和巩固对前沿知识的了解,并提高学生的能动性和独立思考能力,为进入后续的研究生学习或者工作岗位打下基础。3.2科研转变教学方法《植物生理学》不仅是一门理论。性学科,更是一门实践性很强的课程。在教学过程中,教师不仅要将教材内的知识和概念传授给学生,更要把植物生理学的科研新动态介绍给学生,把发现问题、提出问题、研究和解决问题方式与方法介绍给学生。在科研结合的教学模式中,教师应该采用灵活多样的教学方法,以学生为本,以教师为主,鼓励学生提出问题,引导学生探索知识的发现过程,培养学生研究性思维方式。首先,在教学过程中,教师可以采用以启发学生思维为核心的启发式教学方法,调动学生学习的积极性。在讲解植物呼吸作用章节时,理论联系实际讲解粮食储存条件与蔬菜水果保鲜等原理,使学生更好地理解植物呼吸作用在生活和生产上的应用,启发学生利用呼吸作用的相关知识解决实际问题。其次,教师可以采用读书指导式教学方法,指导学生通过阅读教材、参考书等材料以获取和掌握知识。在植物生理学与农业应用章节,教师通过这种教学方法可以让学生自己获取并消化理解相关知识[3]。第三,教师可以采用讨论式教学方法,促使学生在课堂讨论和辩论的过程中获得知识并加深理解与消化。关于植物激素作用、开花调控、逆境生理等章节内容,教师根据学生情况分小组并列出讨论大纲,布置查阅文献以及收集资料的任务,最后以PPT的形式在课堂上汇报各小组的成果并加以讨论。另外,教师还可以采用实验式教学方法,使学生在做实验过程中发现问题,解决问题,最后获得新知识。例如,教师可以指导学生通过植物叶绿素的提取与观察的实验获得光合色素的结构与性质等知识。理论的学习就是为了应用于实践,指导实践的进行。教师还可以鼓励学生走出课堂,在实践中探索真理。比如在学到植物生理学植物的抗性生理这一节时,我们可以走进田间,走进滩涂,去看一下当地植物的生长情况,以便更好的理解基础知识,激发学生学习的热情,同时加入了一定的科研元素,使学生对科研产生好奇,为以后更好的发展奠定基础。3.3实验教学转为科研课题研究。在农林类高校教育中,生物学类专业的培养离不开实验课程的开设。学生通过实验可提高理论联系实际的能力和动手操作能力,培养发现问题、解决问题的科研素养。但是现行的教学体系中,《植物生理学》的课程实验大多为比较成熟的验证性实验,学生无需自己设计实验,不利于学生创新性思维的开发。因此,教师要改变这种教学方式,要让学生参与到科研课题研究中来[4]。教师可以根据学生的兴趣与实验室条件将实验教学与科研课题研究相结合,分小组开展课题研究。教师可以启发学生根据所学理论知识,上网查阅资料,交流实验设计过程,制定切实可行的实验方案[5]。在实验材料选择方面,教师可以根据学生设计的科研课题,突破传统的实验材料的限制,因地制宜和因时制宜地选择实验材料,这样既可以探讨当地植物的生理变化规律,又可以发现不同时间植物生理特性。与此同时,学生在开展科研课题过程中,不仅可以了解实验室的相关仪器的操作,学习并掌握实验技能,还可以,与实验室的科研人员交流学习,提高学生的科研兴趣,有利于科研思维的培养。在学期末,学生以小组为单位汇报实验结果与研究发现,然后按照学术论文的格式撰写并提交一份课程论文。这种将课程实验转变为科研课题研究方式的教学模式既可以使学生熟悉和掌握多种植物生理相关的实验方法与技能,巩固理论知识,又可以训练学生分析数据和撰写科技论文的能力,有助于学生科研能力的提高。3.4科研纳入总评考核。既然我们探讨科研融入课程教学的方法,就应该在课程综合评价考核中增加学生科研能力与写作水平的评价。课程总评考核成绩=课程作业(10%)+课堂表现(10%)+课程理论考试(60%)+课程论文(20%)。课堂表现的分值,包括课堂提问与讨论。在教学过程中,最好的课堂状态就是良好的师生互动,这样不仅仅有利于教师理论知识的传授,还可以在活跃的课堂气下训练学生思考、质疑能力,表达看法与见解的能力。教师对学生的课堂表现加以评价还可以提高学生的学习积极性,提高学习效率。如果教师引导学生讨论科研问题,还可以提高学生参与科研的积极性,培养学生创新思维[6]。其次是增加课程论文的评价值。学生的课程论文可以从论文格式、论文写作水平、论文的新颖点以及理论基础与专门知识的掌握程度等方面进行评价,体现了学生的创新性思维和科研潜力。此外,在平时教学中,教师还需要组织学生以PPT的形式汇报研究成果,促进学生的相互学习与交流,可作为平时作业成绩记入总评考核中。总评考核的多样化有利于学生的全面发展,既考核基础知识、基本理论和基本技能,又考察学生分析和解决问题能力、动手操作能力以及创新能力。

4结语

科研结合的教学模式是植物生理学教学探索的新方式,在教学过程中,教师不断更新前沿新动态,根据每章节的特点采用多样化的教学方法,积极调动课堂气氛,同时结合探究式实验方案,提高学生实践操作能力,有利于培养学生的科研思维、增强学生的综合素质以及培养适应高速发展的全球经济条件下的高素质人才。

参考文献

[1]武术杰.高校《植物生理学》教学改革研究[J].长春大学学报,2006,16(6):108-110.

[2]郑炳松,金松恒,吴家森,等.植物生理学教学改革初探[J].北京林业大学学报(社会科学版),2007(s1):100-102.

[3]张立军,樊金娟,汪澈,等.农科植物生理学理论课探究式教学的实践探索[J].高等农业教育,2010,6(6):57-58.

[4]王兴安,邱念伟,马宗琪.改革植物生理学实验教学、培养创新人才[J].曲阜师范大学学报(自然科学版),2007,33(1):121-124.

[5]吕金印,唐燕,张立新,等.“大学生科研训练”与植物生理学教学并轨模式探索[J].河北农业大学学报(农林教育版),2012,14(4):65-68.

[6]阮燕晔,张立军,樊金娟,等.提高农业院校植物生理学教学质量的实践途径[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2007,9(3):400-402.

作者:陈伟 单位:福建农林大学生命科学学院

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