董 攀,楊麗婷,李正國(guó)

(重慶大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶 401331)

習(xí)近平總書記《在網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作座談會(huì)上的講話》中提到可以發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的突飛猛進(jìn)，國(guó)內(nèi)眾多大學(xué)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”開(kāi)展了行之有效的探索與實(shí)踐，將互聯(lián)網(wǎng)充分運(yùn)用到教學(xué)過(guò)程中，取得了豐碩成果，擁有了一大批高質(zhì)量線上“金課”，線上線下混合式“金課”不斷涌現(xiàn)。以學(xué)生為中心教學(xué)模式是與以教師為中心教學(xué)模式相對(duì)而言的，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。陳凡[1]基于51所大學(xué)本科課堂現(xiàn)狀的實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)“以教師為中心”的當(dāng)前主流模式，較突出的問(wèn)題包括教學(xué)效果不好、學(xué)習(xí)效果不明顯和學(xué)習(xí)態(tài)度較差等，認(rèn)為“以學(xué)生為中心”是大學(xué)教育應(yīng)對(duì)新時(shí)代需求的重要方式，從“以教師為中心”到“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變，需要大學(xué)教師進(jìn)一步樹(shù)立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，明確以學(xué)生為中心的教學(xué)目的，并對(duì)教學(xué)和評(píng)價(jià)進(jìn)行精心、科學(xué)的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)。近年來(lái)，很多教師在課程中進(jìn)行了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式和傳統(tǒng)常規(guī)帶教模式的比較研究，發(fā)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[2-4]。

植物生理學(xué)是國(guó)內(nèi)眾多高校生物學(xué)及農(nóng)林相關(guān)專業(yè)的核心課程，是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律、揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，課程內(nèi)容涉及植物生長(zhǎng)過(guò)程中的能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)換、信息傳遞及形態(tài)建成等[5]。由于課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁雜，存在很多難以理解的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，教師又往往將內(nèi)容在有限的學(xué)時(shí)中“填鴨式”滿堂灌，因此課程較為枯燥，學(xué)生常處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)課堂教學(xué)興趣不高，學(xué)習(xí)效率低下。為此，迫切需要對(duì)傳統(tǒng)植物生理學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行改革。植物生理學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式雖有所改革，如微信公眾號(hào)平臺(tái)在植物生理學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用、植入人文元素讓植物生理學(xué)教學(xué)更貼近生活、互動(dòng)式教學(xué)模式在植物生理學(xué)中的應(yīng)用、“說(shuō)課”在植物生理學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用、植物生理學(xué)全程研究性實(shí)踐教學(xué)探索、高校植物生理學(xué)蘊(yùn)含的思政元素挖掘與應(yīng)用等[6-11]，然而基于 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下以學(xué)生為中心教學(xué)模式的系統(tǒng)研究還比較少。從2016年開(kāi)始，筆者對(duì)重慶大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)植物生理學(xué)課程進(jìn)行系列改革，初步探索形成基于“互聯(lián)網(wǎng)+”以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，收到很好的效果。

1 精選課程資源，豐富教學(xué)內(nèi)容

植物生理學(xué)已有150多年的發(fā)展歷史，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)了大量的優(yōu)秀教材，為了更好地開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)，選擇高等教育出版社出版的《植物生理學(xué)(英漢雙語(yǔ)版)》作為教材，該教材由深圳大學(xué)莫蓓莘教授主編，英文審校由加拿大皇家科學(xué)院院士J.Derek Bewley教授完成[12]。同時(shí)，以電子版全英文教材《Plant physiology》[13]及國(guó)內(nèi)眾多植物生理學(xué)中文教材等作為參考資料。隨著翻轉(zhuǎn)課堂的盛行，各種慕課、微課資源也日益豐富，教師向?qū)W生推薦了華南師范大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等制作的慕課。一方面，注重引導(dǎo)學(xué)生科研興趣，如植物生理學(xué)的誕生發(fā)展與繁榮過(guò)程中，大量的植物生理學(xué)家獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，然而他們的成功并不是一蹴而就的，分享他們的科研故事，希望學(xué)生學(xué)習(xí)他們持之以恒鍥而不舍的精神，勇于追求科學(xué)的高峰[14]；另一方面，注重課程思政元素的挖掘，向?qū)W生介紹我國(guó)植物生理學(xué)學(xué)科奠基人張挺、錢崇澍、湯佩松等老一輩科學(xué)家放棄國(guó)外優(yōu)越生活，回到祖國(guó)工作，奠定了我國(guó)現(xiàn)代植物生理學(xué)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)的事跡，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情操和民族自豪感[15]；此外，引進(jìn)日常生活事例，如植物激素往往被普通市民誤解，認(rèn)為乙烯催熟的香蕉不能吃等，希望學(xué)生學(xué)習(xí)植物生理學(xué)后能對(duì)植物激素有正確的理解，并能夠通過(guò)自媒體科普植物激素的正確知識(shí)，讓謠言不攻自破[16]。

2 綜述引領(lǐng)，捕捉學(xué)科前沿

隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展，植物生理學(xué)的發(fā)展日新月異，學(xué)生僅限于課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，會(huì)對(duì)當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)與學(xué)科前沿不了解，缺乏創(chuàng)新能力。在授課階段，就向?qū)W生推薦植物學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)公眾號(hào)(iPlants、BioArt、植物生物技術(shù)Pbj、iNature、中國(guó)作物學(xué)會(huì)等)，并要求學(xué)生關(guān)注跟蹤，動(dòng)態(tài)拓展植物生理學(xué)前沿教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合課程進(jìn)度，在公眾號(hào)遴選該章節(jié)近期發(fā)表的文章，以課前5分鐘的方式進(jìn)行文獻(xiàn)速遞，或者在文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)下載全文并利用一節(jié)課進(jìn)行文獻(xiàn)分享與討論，在文獻(xiàn)的分享中鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)解讀、PPT制作、口頭表達(dá)能力等。分享的文獻(xiàn)以近年來(lái)在國(guó)際著名期刊發(fā)表的植物領(lǐng)域綜述[17-19]為主。鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己所分享的文獻(xiàn)或植物生理學(xué)章節(jié)內(nèi)容，自行擬定感興趣的研究題目，進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，撰寫綜述論文，并擇優(yōu)投稿。綜述論文的撰寫能夠促使學(xué)生廣泛地搜集該領(lǐng)域的研究資料，掌握最新研究動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的成果及局限性，從而達(dá)到對(duì)某一領(lǐng)域有更為全面的認(rèn)知。如2013級(jí)生物科學(xué)專業(yè)呂英奇等同學(xué)對(duì)彩色馬鈴薯很感興趣，究其原因是花色苷在發(fā)揮作用，于是就以彩色馬鈴薯、花色苷、花青素等為關(guān)鍵詞在中國(guó)知網(wǎng)、維普、萬(wàn)方、Web of Science、NCBI Pubmed等中英文數(shù)據(jù)庫(kù)搜集文獻(xiàn)，從中英文綜述、研究論文、碩博論文，逐一過(guò)濾，最后建立核心文獻(xiàn)庫(kù)，利用Endnote進(jìn)行管理，對(duì)核心文獻(xiàn)分類整理后，擬定寫作大綱，對(duì)每一部分進(jìn)行寫作、修改、完善，最終該綜述《彩色馬鈴薯花色苷研究進(jìn)展》發(fā)表在《中國(guó)馬鈴薯》[20]，呂英奇同學(xué)也在13級(jí)和14級(jí)同學(xué)中分享了綜述的撰寫、文章的發(fā)表心得，起到了很好的模范帶頭作用。同時(shí)，建立班級(jí)植物生理學(xué)學(xué)習(xí)微信群，在微信群中分享學(xué)科熱點(diǎn)、科研方法、奇聞趣事等。

3 創(chuàng)設(shè)宿舍實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科研樂(lè)趣

植物生理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，容易導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)，學(xué)生對(duì)知識(shí)死記硬背，缺乏獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，根據(jù)植物生理學(xué)教學(xué)大綱要求設(shè)計(jì)適合在宿舍完成的植物生理實(shí)驗(yàn)，取得很好的效果，很受學(xué)生歡迎(圖1)。開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)包括用實(shí)驗(yàn)室獲得的單鹽溶液、雙鹽溶液等在宿舍水培植物，觀察植物的生長(zhǎng)過(guò)程，從而理解“單鹽毒害”和“離子頡頏”；對(duì)9盆土培的植物，3盆正常澆水、3盆用少量的肥料、3盆用大量的肥料，觀察“燒苗”的發(fā)生；將水果分成2部分，一部分用3個(gè)塑料袋系好保存，另一部分同樣用3個(gè)塑料袋裝好但直接暴露在空氣中，比較存放時(shí)間，理解水果利用自身的呼吸作用進(jìn)行保鮮；將大豆分成2組，1組黑暗培養(yǎng)，另1組光下培養(yǎng)，7 d后黑暗培養(yǎng)長(zhǎng)成了豆芽，光下培養(yǎng)長(zhǎng)出了嫩綠的大豆幼苗，以此正確區(qū)分光形態(tài)建成和暗形態(tài)建成的形態(tài)特征；將水仙花水培一段時(shí)間后，將其橫著放、斜著放、倒著放后，觀察植株的生長(zhǎng)，理解植物在生長(zhǎng)素的作用下具有向重力性；取若干宿舍生長(zhǎng)的植物葉片進(jìn)行遮光處理，觀察葉片的變化，理解光合作用的相關(guān)概念等。學(xué)生利用課余時(shí)間完成宿舍實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行觀察和記錄，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，查閱文獻(xiàn)解決問(wèn)題，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，感受科研樂(lè)趣。

注：A.馬鈴薯在不同施肥條件下培養(yǎng)；B.在不同鹽溶液中水培綠蘿；C.大豆種子在光照和黑暗條件下培養(yǎng)；D.部分柑橘保存在塑料袋中，部分直接暴露在空氣中

4 創(chuàng)作壓花作品，增強(qiáng)愛(ài)課愛(ài)校愛(ài)國(guó)情懷

在制作植物平面標(biāo)本的基礎(chǔ)上，引入壓花藝術(shù)[21]，以花材為筆創(chuàng)作不同主題的壓花畫。學(xué)生以小組為單位，在學(xué)校搜集植物材料，利用普通壓花器進(jìn)行花材壓制，使其保持原有的姿彩。植物材料的搜集過(guò)程是學(xué)生對(duì)園林式校園植物進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的過(guò)程，也是親近大自然的過(guò)程；植物材料的干燥脫水處理能更好地幫助學(xué)生理解植物的水分生理教學(xué)內(nèi)容。壓花主題的選擇能夠進(jìn)一步挖掘思政元素，如“壓花作品獻(xiàn)禮國(guó)慶70周年”“壓花作品喜迎建黨100周年(圖2)”“重慶大學(xué)之四季”“重慶大學(xué)90周年校慶之壓花作品”和“以花材為筆構(gòu)建月球生物圈”等，增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)愛(ài)校情懷。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了壓花技術(shù)之后，通過(guò)三下鄉(xiāng)、支教、社團(tuán)活動(dòng)、志愿者活動(dòng)等教會(huì)了身邊更多的同學(xué)和孩子，例如2020年1月，生命科學(xué)學(xué)院“脫貧攻堅(jiān)、生態(tài)同行”寒假社會(huì)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)走進(jìn)重慶市巫溪縣尖山鎮(zhèn)大包村，與村里的孩子一起享受壓花的快樂(lè)、創(chuàng)作的樂(lè)趣。這些活動(dòng)使該課程有了更多的外延與服務(wù)。

注：A.歷史長(zhǎng)流里繁華滿載的小紅船；B.游船上的思緒；C.100年的崢嶸歲月；D.熱烈慶祝建黨100周年

5 結(jié)語(yǔ)

植物生理學(xué)課程經(jīng)過(guò)一系列的改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性大大提高，課堂出勤率高，成效顯著，學(xué)生對(duì)該門課程滿意度不斷提高，學(xué)生評(píng)教排名從改革前學(xué)院后30%提升至改革后位列學(xué)院前列，2017年位于全院所有課程第一，植物生理學(xué)主講教師董攀獲得2019年重慶大學(xué)第七屆最受學(xué)生歡迎老師。綜述式教學(xué)的推動(dòng)下，很多本科生樂(lè)于就某一專題分析整理文獻(xiàn)，撰寫綜述，在呂英奇發(fā)表綜述的帶動(dòng)下，Wu等[22]同學(xué)完成的綜述《Melatonin:biosynthesis,content,and function in horticultural plants and potential application》已于2021年10月發(fā)表于園林植物領(lǐng)域著名期刊《Scientia Horticulturae》；史志雯等同學(xué)撰寫的綜述《Tropane alkaloids(hyoscyamie,scopolamine and atropine) in genus Datura:extraction,content,synthesis and effect》已投稿；鄒晟潔等同學(xué)撰寫的綜述《Green prevention and control of potato late blight:a review》已完成初稿。宿舍實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展激發(fā)了學(xué)生對(duì)科研的興趣，很多同學(xué)以此申報(bào)了國(guó)家及其他各級(jí)科研創(chuàng)新項(xiàng)目，鍛煉了動(dòng)手動(dòng)腦能力，也為將來(lái)系統(tǒng)從事科研工作奠定了一定的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)分享過(guò)程中，學(xué)生感受到了科研魅力，任課教師也獲得了科研靈感，有效地促進(jìn)了科研提升。通過(guò)創(chuàng)作國(guó)慶校慶主題壓花作品，增加學(xué)生對(duì)大自然的熱愛(ài)，增強(qiáng)學(xué)生愛(ài)校愛(ài)國(guó)情懷，壓花作品于2019年10月70周年國(guó)慶及2021年7月建黨百年之際在全校進(jìn)行了專題展覽。

綜上所述，該課程教學(xué)將繼續(xù)以精心挑選的課程資源為基礎(chǔ)；跟蹤優(yōu)質(zhì)公眾號(hào)，分享文獻(xiàn)、撰寫綜述，捕捉學(xué)科前沿；創(chuàng)設(shè)宿舍實(shí)驗(yàn)，讓理論與實(shí)踐完美相遇；創(chuàng)作壓花作品，讓植物、藝術(shù)與思政有機(jī)融合；多維度齊頭并進(jìn)，讓“互聯(lián)網(wǎng)+”植物生理學(xué)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式迸發(fā)新的生機(jī)與活力。