面向生产一线的农科专业“植物生理学”课程改革与实践
作者: 张宁宁 曹攀登 严加坤
[基金项目]2023年度本科教育教学改革研究项目(JG2361);2024年度本科教育教学改革研究项目(JG2461)
[作者简介](1986—),女,山西长治人,农学博士,生命科学学院副教授,硕士生导师,主要从事植物与环境互作机理研究;(1998—),男,河南周口人,生命科学学院2023级农艺与种业专业硕士研究生,研究方向为作物抗逆生理;(1988—),男,山东临沂人,理学博士,生命科学学院教授,硕士生导师(通信作者),主要从事植物与环境互作机理研究。
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1674-9324(2025)14-0081-04 [收稿日期]2023-12-22
农业现代化发展转型的主力军是热爱农业、关注“三农”能切实解决生产发展实际问题的高素质农业人才[1]。国家先后发布“安吉共识”“北大仓行动”“北京指南”,并提出新农科建设,都要求农科学生要从理论学习转向具体生产实际。然而,部分院校在人才培养和教学方式上与农业生产脱节,难以满足新农科建设的新要求[2]。人才培养是我国农业发展的基石,应以生产实际需求为导向,以农科课程改革为载体,为建设农业强国提供更多人才支撑。
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的学科,旨在揭示植物生命现象的本质。课程内容涵盖植物生理生化、生长发育、环境胁迫等方面,与农业生产、果业等密切相关[3]。本课程是面向生产一线的农科专业的基础课程和必修课程。植物生理学的理论既来源于生产实践,也服务于生产实践。学生培养应注重理论联系实际,深人生产一线,成为能够切实解决生产实际问题的新型农业人才。本研究基于高等教育中“植物生理学”课程的教学改革,系统地提出了多维度的教学改革措施,以提升教学效果和学生的综合素养。
一、“植物生理学”课程教学体系中存在的问题
当前“植物生理学”课程体系在新形势下逐渐暴露出一些问题:(1)课堂教学模式偏向传统。教师授课方式单一,缺乏个性化教学,师生互动少,主要采用教师讲授、学生被动学习的传统“灌输式”教学,导致学生学习积极性较低,授课内容时效性差。“植物生理学”相关研究日新月异,但教学内容与最新科研成果脱节,忽视生产实际问题,缺乏案例教学,导致学生对知识的理解不够透彻。(②产教融合薄弱。产教融合的核心在于使教育界与产业界建立紧密联系,以满足社会生产需要,更有助于学生适应社会[4]。然而,当前课程设计在产教融合方面较为薄弱,缺乏与相关企业的合作培养,不利于学生实践能力的提升,与社会行业具体要求脱节,不利于学生未来的深造或求职。
(③)实验环节薄弱。植物生理学是一门实践性较强的学科,但目前开展的实验内容多为验证性实验和演示性实验,导致学生对实验操作和实验流程不熟悉。部分学生对待实验态度不端正,甚至有些学生连实验室的常用仪器(如移液枪、电子秤等)都不会使用。显然,这样的实验课程设计无法使学生熟练掌握实验技能,更无法自主开展实验。(4)课程思政缺乏系统化设计。高等教育肩负着帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观的任务。课程思政建设是当前高等教育改革的重要方向之一,通过将专业内容与思政内容有机融合,实现立德树人润物无声,使学生树立正确的“三观”。然而,目前许多课程思政设计随意性强、未能紧密结合教材理论知识,导致课程思政效果弱化。部分学生对农业专业缺乏兴趣,对未来感到迷茫,这正是需要系统化课程思政引导的绝佳机会。如何培养学生的民族自豪感和专业认同感,实现立德树人的目标,是高校课程思政改革需要深入探究的问题。(5)考核方式单一。传统的考核方式主要以平时考核(占比 40 % )和期末测试(占比 60 % )为主。平时考核包括学生的出勤、课后作业和实验课报告等,但课后作业和实验报告容易出现抄袭现象,且缺乏对学生课堂表现的考核。期末试卷难以真实反映学生的创新能力,且期末考试占比偏大,导致学生在期末考试前忙于应付,仅考查学生对理论知识的记忆,却忽视了对学生知识理解能力的考查。此外,考核方式过于重视考试结果,忽视了学习过程,且仅有教师对学生的考核,缺少学生对课程的建议和反馈。
二、“植物生理学”课程改革举措与实践
(一)教学方式的创新
1.开展启发式教学与个性化教学。课堂教学应贯彻“以学生为中心”的理念,充分发挥学生的主观能动性、创造性和创新性思维,深入开展启发式教学[5]。启发式教学改变了传统课堂中教师单向讲授、学生被动学习的局面,形成了学生主动学习、自主查阅资料、探究解决问题的新模式。个性化教学教师则根据学生的特点和兴趣,通过小组讨论、开放多样化教学资源等方式对学生进行引导,制订个性化学习方案,从而激发学生潜力,提升学生学习兴趣[6]。启发式教学与个性化教学相结合,既提升了学生的学习兴趣,又营造出良好的学习氛围,加强了师生互动。
2.利用新型技术辅助教学。随着互联网信息化高速发展,教学已经不局限于利用教材、板书等,还可以利用信息技术、网络资源、形式多样的线上教学等方式进行,并取得了丰硕成果[7。教师可以充分利用现代信息技术,如数字化教材、虚拟实验室等,开展场景式教学和体验式教学,使学习方式更加灵活。此外,教师可以通过“学习通”“雨课堂”等小程序和在班级群中上传学习资源,方便学生预习和复习。同时,建立在线学习交流平台,便于课下资源共享、提交作业和互动交流,提升学生的自主学习能力和沟通能力。在课堂教学中,利用投影仪播放PPT、短视频等多媒体资源,可以更加直观地讲解抽象知识,加深学生对重要知识的记忆。例如,用PPT演示植物细胞对矿质元素的吸收过程,帮助学生更直观地理解相关知识。
(二)教学内容的拓展
1.构建多层次、跨学科的教学内容体系。教学内容从基础到核心、从理论到实践逐步拓展,增强与相关学科的联系,如植物学、农学概论、植物生态学等。对各学科的交叉知识进行重点讲解,有助于构建完整的农学生产知识体系。同时,引人最新科研成果,将理论内容与生产实际紧密结合。例如,在讲植物生产物质时,结合乙烯对苹果的催熟作用等实际应用,帮助学生理解其在果树产业中的重要性。此外,教学内容还应与生活实际相结合,如讲解植物呼吸作用时,结合果蔬贮藏的知识,让学生在学习专业知识的同时掌握生活小技能。再如,在讲解植物水分生理时,分享生活中种植盆栽的浇水经验,并鼓励学生课后进行实践观察。
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2.融入职业生涯规划与行业前沿信息。在教学内容中穿插生产实际问题和行业前沿就业信息,培养学生对“三农”问题的关注。结合农学专业生产实践属性,鼓励学生提前进行职业规划。例如,通过案例分析和行业动态分享,帮助学生了解农业现代化的发展趋势和职业需求,增强学生的职业素养和就业竞争力。
(三)实验内容的创新
随着科技的发展及农业的转型升级,在面向农学类的专业中,“植物生理学”实验课程是一门必修的专业基础课[8]。“植物生理学”实验课程的开设,对学生巩固课堂学习内容、培养动手能力、启发学生对农学相关领域的思考以及提升科研素养和综合能力具有重要的作用[9]。以往的实验多为演示型实验或验证性实验,改革后则以创新性和综合性为主。教师须引导学生树立严谨的科研态度,鼓励他们不惧失败,真实记录实验数据和现象,并撰写实验报告进行分析,相关成果纳人考核体系。实验内容在原有内容的基础上更加丰富和多元化,与科研前沿及生产实际紧密结合。例如,开展“光质对光需种子萌发的影响”实验。此外,鼓励学生提前进人科研组,掌握更多实验技巧,接触前沿科研项目,为未来的科研生活及撰写本科毕业论文奠定基础。实践式教学使学生走出课堂,走进实验室,走向田间,不仅帮助他们获取理论知识,更赋予他们丰富的农学实践经验。
出于实验安全考虑,引导学生规范使用实验仪器、了解实验室安全准则,如做实验须穿实验服、戴手套等。相关表现纳人平时考核,使实验开展更加科学化、规范化、安全化。
(四)课程思政系统设计
深入挖掘课程中蕴含的思政价值,将其与课程内容有机融合,是高校课程改革的重要方向。只有将思政效果切合学生的内在需求,才能让学生“内化于心、外化于行”,真正达到立德树人的目的[10]。在新农科背景下加强课程思政系统设计是高校课程设计的重要改革方向。笔者从爱国主义情怀、生态环境、科研精神等角度构建系统化的思政案例,融入课程的各个章节(见表1)。例如,在讲授植物生理学发展史时,结合古诗词或农谚中蕴含的植物生理学实践知识,如“清明种瓜,船装车拉”等,培养学生的人文素养和民族自豪感。

(五)产教融合提升学生综合实践能力
通过产教融合协同发展,实现新农科背景下高校与企业产业的协同育人。在保障企业有效参与的同时,将企业的核心技术、企业文化及对专业人才的需求融人课程设计,增强学生的社会适应能力[1]。
学校与相关企业建立长期合作关系,为企业提供实践场地和实习机会。学生在企业或农科院实践时,能够获取行业就业的最新信息,实现理论与实践相联系,在实践中成长,更有助于解决生产实际问题。由学校和企业牵头,为学生提供创新创业计划项目比赛,以证书为奖励,鼓励学生发挥创新性思维,自主设计项目,提升学生的实践能力和创新思维。校方邀请行业导师,开展相关产教合作的知识讲座,将企业在生产实际中遇到的问题带到课堂,开展案例式教学,启发学生的思考。深化产学研合作与交流,确保学生的综合实践能力与社会行业的需求相匹配,有助于学生未来的深造或就业。
(六)考核评价体系完善
首先,针对考核方式的单一化等问题进行革新,增加平时考核方式,如增加随堂小测验,减少出勤分数和课后作业分数占比,将预习、课堂讨论及小组实验等纳入考核。与此同时,设立奖励机制,对主动提出创新实验或预习效果良好的学生给予加分。其次,在期末试卷题型中增加自主创新性题型,或要求学生拟定创新性方案解决某个生产实际问题,重点考查学生对知识的综合理解能力。最后,鼓励学生向教师提出建议和反馈,以促进教学质量的提高,教师应对合理建议予以采纳。完善的考评方式可以更好地提升学习效率和课堂质量,促进学生的全面发展。
结语
在新农科背景下,面向生产实际的“植物生理学”课程教学改革是推动高素质农业人才培养的必然趋势。通过引人新型教学技术、创新教学内容、系统化设计课程思政、深化产教合作等具体措施,有效提高了教学质量和教学效果,激发了学生的创新意识,提升了学生的综合实践能力,为学生的未来发展奠定了坚实基础。课程深化改革不仅是实现教育教学的现代化和课程高质量发展的关键,更是为实现农业强国提供了有力的后备力量。
参考文献
[1]廖运生,王建平,张水发.农业强国视域下新型职业农民主体意识培育探析:学习党的二十大报告,加快建设农业强国[J].农业考古,2023(1):193-199.
[2]姜雅慧,王继文.新农科背景下的农林院校本科人才个性化培养改革[J].中国现代教育装备,2022(7):90-92.
[3]潘瑞炽.植物生理学[M].6版.北京:高等教育出版社,2008:7-54.
[4]刘雨佳.在“新工科”理念下的化学反应工程课程教改探索[J].广东化工,2023,50(22):184-186.
[5]赵容,薛嘉宁,邢艳萍,等.植物生理学线上线下混合教学改革探索[J].安徽农学通报,2023,29(8):171-174.
[6]雷硕.“互联网+”背景下高校会计专业智慧课堂教改分析[J].陕西教育(高教),2023(12):65-67.
[7]魏丽芳.“互联网+课程思政”背景下将生命科学史融入“植物生理学”课程研究J.现代园艺,2023,46(3):197-198.
[8]倪绯,尹丹红,邢肖毅.基于“智慧农业”的“植物生理学实验”教学模式改革初探:以园林专业为例[J].现代园艺,2023,46(15):191-193.
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