摘要

植物生理学作为农林生物类专业的核心基础课程，其教学改革是适应“新农科”建设、培养创新人才的关键环节。本文梳理了近年来植物生理学教学改革的研究成果，分析了混合式教学、模块化设计、科研反哺教学、思维导图工具应用等实践路径的应用成效。研究发现，OBE 理念导向的考核体系等改革措施，能有效提升学生的专业素养、实践能力和科研创新意识。针对当前改革中存在的信息化资源建设不均衡、跨学科整合难度大等问题，提出未来应进一步深化信息技术与教育教学的深度融合，强化产学研协同育人机制，构建动态化课程内容更新体系，为植物生理学及相关学科的教学改革提供参考。

前言

植物生理学是揭示植物生命活动规律的科学，其理论与实践体系是农林生物类专业人才知识结构的核心组成部分[1]。随着“新农科”、 建设的深入 技术在教育领域的渗透，传统以“教师为中心、课堂为中心、教材为中心”的教学模 培养需求[2]。近年来，国内高校围绕植物生理学教学，形成了丰富的实践经验，但现有研究缺 整合与成效分析[3,4]。本文基于已有研究成果，从教学模式、内容、技术、思政、考核五个方面系统梳理改革路径，总结典型案例与实践效果，并提出未来发展方向，为植物生理学教学质量提升提供理论参考与实践指导。

植物生理学教学改革的多维度实践路径

1. 教学模式创新：从单向灌输到多元互动

传统植物生理学教学存在理论与实践脱节、学生被动接受等问题。近年来，混合式教学、项目式学习（PBL）、案例式教学等模式逐渐成为改革主流：

线上线下混合式教学：依托雨课堂、学习通等平台，构建“课前自主预习-课中互动探究-课后拓展巩固”闭环教学链。例如，喀什大学通过建设线上课程资源，结合学情分析实施“导入-讨论-检测”三步教学法，使学生自主学习时长提升 40% ，课堂互动参与率提高至90%以上[2]；扬州大学采用“互联网+实验”形态，将虚拟仿真技术与实体实验结合，解决了传统实验耗材成本高、时空限制大的问题[5]。

项目式与案例式融合：基于BOPPPS 模型设计实验教学路径，如任桂红等将“植物逆境生理响应”设为项目主题，引导学生分组设计实验方案、数据分析并撰写报告，学生科研素养评分相较传统教学提升 28%[6]。王怡等构建植物生理学案例库，收录光合作用调控与作物高产、植物激素与抗逆育种等典型案例，使学生知识应用能力考核优秀率提高 15%^[7] 。

2. 教学内容重构：从“学科导向”到“能力导向”

适应新农科对复合型人才的需求，教学内容改革呈现模块化、链条化、前沿化特征：

模块化整合：地方本科院校根据专业特色划分教学模块，如张盼盼等将设施植物生产类专业的植物生理学课程分为基础理论模块、逆境生理模块、生产应用模块等5 个模块，学生理论知识应用能力测评得分提高 22% 。知识链与产学研融合：华中农业大学将课程内容与农业生产实际结合，通过科研反哺教学，引入实验室最新成果，如将“CRISPR-Cas9 技术在植物激素合成调控中的应用”纳入教学，拓展学生学术视野。

3. 技术手段融合：从传统工具到AI 赋能信息技术的应用推动教学手段从“黑板+PPT”向“数字化、可视化、个性化”转型：

思维导图工具：针对植物生理学知识点分散、概念抽象的问题，王娟英等采用思维导图梳理呼吸作用代谢途径、植物信号转导网络复杂知识框架，学生知识结构化程度测评优良率从58%提升至 83% 。

AI 与虚拟仿真技术：席溢等运用OBE 理念，引入AI 学情分析系统，实现个性化学习路径推荐和实时学习效果反馈，实验操作规范率提高 30% ；河南大学开发植物逆境生理虚拟实验室，学生可模拟干旱、盐碱等胁迫条件下植物生理指标变化，实验重复率降低 40% ，创新设计方案数量增加 55% 。

4. 课程思政建设：从知识传授到价值引领落实立德树人根本任务，课程思政的融入呈现自然化、场景化、故事化特点：

思政元素挖掘：李忠光等采用“三融入，一反哺”策略，将二十四节气与作物栽培智慧、汤佩松院士的科研报国事迹、西南联大在植物生理研究中的贡献融入教学，学生爱国情怀量表得分提高 29% 。

5. 考核机制优化：从“结果导向”到“过程导向”

突破传统“期末一张卷”模式，构建“多元、动态、综合”考核体系：

OBE 理念下的全程评价：金陵科技学院采用过程性评价+创新加分机制，对学生参与双创竞赛、发表科普文章等给予额外分值，近三年学生获省级以上学科竞赛奖项数量增长 60% 。

结论

植物生理学教学改革已形成“模式创新-内容重构-技术融合-思政引领-考核优化”五位一体的发展框架。实践表明混合式教学与模块化内容是提升教学效率的核心路径。科研反哺与产学研结合是培养创新能力的关键手段。课程思政与技术赋能是提质增效的重要支撑。

当前改革仍存在不足：信息化资源建设不均衡，跨学科整合难度大；植物生理学+数据科学、生理学+人工智能等交叉内容师资储备不足；产学研协同机制待完善，企业参与教学的深度和广度有限。

展望

未来植物生理学教学改革可从三方面深化：一是技术驱动的精准化教学：开发AI 智能备课系统和虚拟仿真实验云平台，实现教学资源共建共享；利用学习分析技术追踪学生认知过程，提供个性化辅导方案。二是学科交叉的融合化课程：增设植物生理大数据分析、合成生物学导论等微课程，联合计算机、环境科学等学科开设跨专业选修模块，培养复合型人才。三是产教协同的生态化机制：建立高校-科研院所-企业联合教学中心，将企业生产难题转化为教学项目，推行双导师制（高校导师+企业导师），实现人才培养与产业需求无缝对接。

参考文献

[1]黄守程，刘爱荣. 基于 OBE 理念的农学专业植物生理学课程教学考核的设计与实践[J]长春大学学报，2025，35（8）：99-103.

[2]方志刚，任尚福，马刘峰等. 植物生理学线上线下混合式一流课程建设探索与实践—以喀什大学为例[J].高教学刊，2024，10（20）：21-24，29.

[3]詹洁，杨猛，袁鹏丽. “知识链+思政+科教+产教”四融合在农学基础课程植物生理学教学中的探索与实践[J]. 基因组学与应用生物学，2024，43（7）：1286-1292.

[4]席溢，姚红艳，赵丽丽等. OBE 教育理念和AI 在植物生理学课程教学改革中的应用[J]. 现代农业科技，2025（12）：217-220.

[5]姜伟丽，傅媛媛，陈刚等. 新农科背景下植物生理学实验课程创新改革—以扬州大学为例[J]. 高校生物学教学研究（电子版），2024，14（2）：54-59.

[6]任桂红，刘嘉琳，侯宇等. 基于BOPPPS 模型的植物生理学实验项目式教学路径研究[J]. 高教学刊，20210（33）：119-122.

[7]王怡，程聪. 植物生理学课程案例式教学的设计与应用[J]. 智慧农业导刊，2024，4（15）：140-143.

作者简介：

吕凯（1986.8-）男，汉族，湖北黄梅人博士，副教授，研究方向：水稻营养分子生物学

基金项目：

自主科创基金：“植物源蛋白类药物生物反应器的构建与与应用”（项目编号2024ZKY013）；湖北省自然科学基金“OsCOPT7 调控水稻抗逆的分子机制研究”（项目编号2021CFB311）