随着高等教育向应用型转型的深入推进，人才培养的多元化需求日益凸显，学生在兴趣、志向、思维模式以及知识与技能储备等方面存在客观差异，进一步推动其在发展路径与未来择业中呈现个性化、多元化诉求。在此背景下，围绕人才培养目标、知识体系建设及能力多元化需求改革教学形式，已成为教育领域需解决的关键问题[1-2]。
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境之间相互关系、揭示植物生命现象本质的科学,是高等院校生物学领域重要的专业基础课程[3-4]。该课程作为生物科学专业的核心课程，在知识体系中占据重要地位，承担着三重核心职能，一是为生物教学提供知识储备，二是为植物生产实践提供理论支撑，三是将生物科学前沿研究进展融入教学过程。赵鑫等[5]分析了植物生理学课程存在的问题，在教学过程中引入OBE教育理念，提高了教学质量。王呈玉等[6]分析了微生物学的教学现状，探索新农科建设背景下的产学研融合人才培养模式的课程改革措施，具体包括重视知识系统性和前沿性，多维度促进学生自主学习，培养其综合实践能力。叶新新等[7]分析了高级植物营养研究方法在课程教学上存在的问题，对其涵盖的知识、课程设置、考核方式等进行改革实践，提高了教师的教学质量和学生的创新实践能力。植物生理学课程的教学实施需满足师、技、研3个就业方向的个性化需求，基于此，本文系统总结了植物生理学课程在教学实践中面临的主要问题，并提出针对性改革创新策略，以提高学生综合能力。
1 教学过程中存在的问题分析
1.1 学习动力方面
课程中期针对2022级（56人）和2023级（63人）学生开展学习情况调研，共发放问卷119份，回收有效问卷117份，有效回收率达98.3%。调查数据显示，60.7%的学生表示无法主动参与课堂活动，通过座谈进一步分析发现，其原因主要包括两方面：一是部分学生存在心理层面的参与障碍；二是课程理论较抽象，如水势的概念、光合作用的过程等，且缺乏实验操作的即时反馈。另有82.9%的学生课后未形成主动学习或知识拓展的习惯，该群体反馈，课程知识虽与农业实践紧密关联，但缺乏实践机会，且有限的实验学时难以满足探索需求，常规的单向授课模式易导致学生兴趣流失[8]。学习动力缺失若未及时干预，易在学习期间持续蔓延，因此，有效激发学生学习动力，成为本课程教学改革需要破解的关键难题。
1.2 理论实践方面
植物生理学教学中，理论与实践脱节主要表现为知识转化断层与科研应用壁垒两大问题。学生对光周期理论、呼吸跃变等抽象概念多停留在记忆层面。课堂讲授短日照植物开花需长夜条件时，学生虽能复述定义，但无法通过实验设计进行验证，例如2023年期末考试实验设计题数据显示，60%学生未完成，部分学生因概念理解偏差，在开放性题目中出现表述错误。理论与实践的脱节普遍存在于课堂教学中，学生通常处于被动接受知识状态，缺乏主动实践参与机会，导致学生作业普遍存在方法设计不合理、变量控制缺失等问题，或难以运用所学知识解释实际问题，影响了学生创新思维发展与解决实际问题能力的提升[9]。
1.3 课程考核体系方面
过程性考核存在不足，调查数据显示，42.7%的学生表示未积极参与小组作业，考核缺乏过程监督。通过访谈发现，在各小组分享不同矿质元素缺乏症表现的任务中，普遍存在分工失衡问题，仅有组长独立完成，或仅有一个成员负责格式修改与幻灯片美化，其余成员全程未参与。其原因在于评价环节缺乏有效的过程监督机制与合理的设计方案，致使过程性考核在评估学生学习投入度、知识掌握方面的作用未能充分发挥。与此同时，期末考试题型呈现单一化特征，缺乏对学生综合能力的考查。长期以记忆型题目为主，如名词解释光敏色素、简答C3与C4植物代谢差异等，难以全面评估学生对知识的深层理解与实践转化能力。
2 植物生理学课程的创新实践
2.1 课程思政融合创新
该课程践行育人育师双重目标，构建价值引领—专业浸润—实践强化三维思政体系。其中，育人指学生自身品德修养、道德情操等的培育，育师则聚焦其未来从事教师行业时，向学生开展思想教育的能力储备。然而，常规德育难以触达学生内心，亲身示范更具有感染力，榜样力量的引领与为人师表的行为示范，是帮助其理解优秀教师素养、建立育人意识的关键[10]。为此，该课程从3个方面推进思政实践，一是引入科学家案例，结合课程内容阐释科研精神；二是通过教师课堂言行等示范行为，深化师德教育；三是关注学生思想变化，以人文关怀和自身行动为学生树立榜样。从反馈效果来看，教师的榜样示范明显提升了学生学习积极性，班级整体课程满意度达90.7%，整体学习氛围与主动性明显改善。该实践有效弥补了常规德育的不足。
2.2 教学方式创新
2.2.1 构建闭环教学链
实践围绕相关教学章节，设计自学—分享—答疑的闭环教学模式，以系统锻炼学生的知识转化能力。在此模式下，学生首先开展自主学习活动，针对教学中植物缺素症的表现、细胞吸收矿物质的方式等教学内容，引导学生依托自身知识储备与学习能力，对其进行探索与理解。随后，学生以学术汇报形式展示自主学习成果与理论见解，该过程不仅能锻炼学生的表达能力，还促使其深化对知识的系统理解。最后，教师针对学生分享和课后学习中遇到的问题进行精准解答，并从专业视角引导学生进一步思考，帮助学生构建更完善的知识体系，也为后续课程授课提供针对性的改进依据。
2.2.2 采用立体式教学
为培养学生植物生产类职业能力，采用讲授+讨论+实践的立体式教学方法。课堂教学时，教师先系统讲授植物生产相关的理论知识，帮助学生建立扎实的知识框架。学生积极分享自身掌握的实践案例与感悟，通过交流讨论，实现知识的相互补充与思维碰撞。随后，组织学生前往田间地头、实验室等实践场所开展活动，学生将课堂所学的理论知识切实应用到实际操作中，实现理论与实践的深度融合。经过这一系列教学环节，学生在植物生产领域的专业素养和实际操作技能得到明显提升。例如，在讲解花期调控章节时，基于生活实践案例进行学习探讨，比如黄瓜是日中性植物，为何冬季能通过大棚种植获取？大棚需满足哪些关键条件等。结合实践安排学生在人工气候箱中种植小麦（春化和长日植物），设置2组处理，一组对种子进行春化处理后给予16 h光照/8 h黑暗光周期处理，另一组仅给予相同光周期但不进行种子春化处理；同时增设18 h光照/6 h黑暗处理组，对比不同光照时长对小麦开花进程的影响。结果发现，经春化处理+16 h光照/8 h黑暗光周期处理的小麦正常开花，未春化处理组虽光周期条件一致但未开花；18 h光照/6 h黑暗组小麦开花速度明显快于16 h光照/8 h黑暗组，直观验证了春化作用是长日植物开花的前提，延长日照可促进长日植物开花的理论。
2.2.3 阶梯式培养
为助力学生科研能力的提升，构建了思维训练+科研实践+竞赛驱动的进阶式培养体系。首先，通过一系列精心设计的思维拓展训练，激发学生的科研思维，引导其从不同角度思考问题、探索解决方案，为科研活动奠定思维基础。植物生理学作为实验学科，其理论均源于实验验证，因此在授课时引导学生自主推导出结论。例如，在学习光敏色素时，通过红光与远红光照射对种子萌发影响实验，推导出光敏色素是一种物质的两种形态；在学习生长素的酸生长理论时，给出实验设计和实验结果，让学生得出生长素与酸性条件哪个是必需的，并说出每步实验设计的目的。另外，让学生参与科研实践项目的各个环节，积累科研经验，提升科研实践能力。最后，将各类科研竞赛作为驱动力量，以激发学生的科研热情与创新潜能，让学生在竞赛中检验自身科研能力，不断完善自身科研水平，为学生的发展持续注入动力。
2.3 考核方式变革
2.3.1 创新过程性考核
为解决过程性考核的不足，该课程形成了课后习题—翻转课堂—学习简报—视频作业—自媒体短视频作业的优化路径。课后习题的考核模式存在明显不足，主要侧重于知识记忆层面的考查，难以有效锻炼其综合能力。为改变这一现象，教师结合信息化教学趋势引入翻转课堂，强调以学生为中心，以问题为导向的教学理念。但受课程学时的限制，学生的参与程度和课堂讨论质量难以保证，未能有效激发全体学生的参与积极性。为强化过程监督，推出小组学习简报的作业形式，并要求注明学习活动进行的时间、地点、参与人，并附照片，但因监督机制不完善，出现编造分工、照片摆拍等现象，仅对自律性较强的学生起到能力促进作用。针对简报形式化问题，进一步推出视频作业，但早期作业质量与预期教学效果差距较大，部分学生提交读课本、读幻灯片类视频，知识应用等综合能力难以得到提升。针对上述问题，课程组通过与班干部的深入交流，敏锐捕捉到学生对新兴自媒体领域的浓厚兴趣。基于此，创新性地推出短视频作业形式。该作业形式要求学生将专业知识与短视频拍摄、剪辑技术有机结合，不仅有助于锻炼学生的语言表达与知识输出能力，还高度契合新时代多元化的就业需求。实践数据表明，短视频作业在激发学生学习潜能、提升综合素养方面成效明显，视频质量亦得到极大提升，为人才培养路径的创新开辟了新方向。
2.3.2 改革期末考试
常规的期末考试题型大多局限于名词解释、选择题、填空题等，侧重知识记忆考查，难以有效评估学生的批判性思维、创新能力等。为此，课程团队对期末考试题型展开了系统性改革。首轮改革力度相对温和，大题题型整体变化较小，聚焦于小题设计的情境优化，填空题改变直接考查理论的常规形式，结合生活实例设计题目。通过生活场景关联生理机制；选择题增加了读图题；简答题聚焦实际应用场景，例如，大学生返乡创业种植，如何基于植物生理学知识预防旱害损失，引导学生将理论转化为解决方案；论述题则以网购水果为例，发掘植物生理相关的知识点。虽然整体题型未变，但部分小题引入多身份视角设计，如要求学生从教师、科研人员等视角解决实际问题，初步考查情境适配的知识应用能力。第二轮改革进一步深化，不仅优化小题设计，更推动大题题型的结构性调整，大幅增加主观题占比，同时适当弱化专有名词的机械记忆考查，将考核重点聚焦于学生的逆向思维拓展、问题敏锐洞察及高效解决能力的培养，主观题只保留了判断题，目的是强化学生的逆向思维。大题仍以教师身份解答问题为主，但小题目考查方向发生质的转变：首轮改革小题仍围绕名词解释，第二轮改革则完全脱离名词考查，聚焦生活问题解答，例如同学提问田间割草时植物伤口流液，是否为植物流血？直接考查实际问题的理论溯源能力。板书设计题既考查了学生对知识的掌握，又锻炼了学生的教学能力，例如在考查细胞吸收矿物质的形式时，要求以板书的形式呈现。实验设计题和图表解读题，着重考查学生在科学研究领域必备的观察分析、创新设计及数据解读能力，例如，设计实验比较不同植物品种的抗旱性；给出种子萌发过程中呼吸作用变化的实验结果图，要求学生分析其说明的问题等。综合应用题全面考查学生在农业及植物生产相关职业领域的知识整合与实践应用能力。通过这一系列循序渐进的改革举措，引导学生在日常学习过程中更加注重能力的全面提升，为其未来的职业发展和终身学习筑牢基础。
3 教学改革成效
课程改革取得了明显成效，具体如下。在全国大学生生命科学竞赛以及挑战杯等高水平赛事中，学生凭借扎实的专业知识和创新思维脱颖而出，2024年获得全国大学生生命科学竞赛一等奖。基于人文关怀的思政教育实践，有效增强了学生对该课程的认同感，进而激发积极的学习态度，提升了其整体学习成效，更为课程的持续优化营造了良好氛围。在改革过程中，持续探索新型教学理念与方法，不断优化课程设计与教学内容。这一实践不仅全面锻炼并提升了教师的教学能力与创新能力，还推动教师产出系列教改成果：一方面，教师积极发表论文，分享教学改革经验，为教育领域的学术交流与合作提供实践参考；另一方面，教师主动参与各类教学竞赛，荣获多项奖项，既提升了自身教学自信，又进一步推动了教学方法的创新和完善。
4 结语
综上，本文通过构建价值引领—专业浸润—实践强化的三维教学体系，解决了植物生理学课程教学存在的问题，依托闭环教学链、立体式教学和阶梯式培养的创新教学形式，深化了学生对知识的理解。实践表明，该课程改革取得了一定成效，学生的学习主动性与对该课程的满意度明显提升，教师的教学创新能力与教研产出同步提高，形成了教学相长的良性循环。未来可进一步结合智慧农业的发展趋势，深化实践教学资源整合与跨学科教学探索，持续提升课程对农业高质量发展人才培养的支撑能力。