植物生理学作为生物科学、农学、园艺、林学、植物保护等专业一门重要的基础课程，课程目标设定始终紧密围绕农业和生物科学领域的行业需求，在培养素质高、能力强的创新型、复合型人才中发挥重要作用。万华方等[1]分析认为，借鉴一流大学植物生理学课程教学改革的先进经验，是解决该课程教学中存在的内容滞后、考核形式单一等问题的一种有效途径。作为一门承接理论与实践的重要学科，该课程内容丰富，知识点多且较为抽象，不易理解，其教学模式创新改革对于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才具有重要意义。宋艳波[2]对植物生理学课程教学模式进行分析，认为在实际教学中需改变单一的教学模式，采用翻转课堂教学，真正做到以学生为中心，并融入多媒体教学手段，融合现代农业前沿技术知识，以完善学生知识体系，拓宽其思维空间。吴金山等[3]研究指出，落实混合式翻转课堂在植物学课堂中的应用，需搭建良好的教学环境，优化及提升教学手段，以打破时间与空间的局限，实现学生与教师的实时交流探讨。樊金娟等[4]研究认为，通过丰富教学资源、设计教学模式来构建翻转课堂，课前注重培养学生的自主学习习惯及问题意识，课中提供个性化指导以培养其科学思维能力，课后进行教学效果评价并增加学习过程性评价内容，有利于提高人才培养质量。戴利利等[5]基于“SPOC+翻转课堂”探索植物生理生化课程教学模式，并通过线上平台将学科前沿学术报告引入课堂教学，提升了学生的专业综合素养。
本文深入探讨植物生理学课程在教学模式、教学内容、实验和实践教学等方面的创新实践，总结成功经验，通过不断优化教学模式、更新教学内容、创新教学方法和完善评价体系等措施，推动植物生理学课程的持续发展和优化升级。
1 信息化背景下植物生理学课程教学创新改革
该课程理论性内容占比较大，常规教学模式较为重视单向传输，易忽视实验和实践环节，学生的主体地位不突出，其学习积极性不高，教学效果欠佳。针对这一教学实际，引入信息化手段，提升理论课堂与实验教学的趣味性和启发性，激发学生学习主动性，从而实现教学质量的系统性提升。
1.1 优化教学模式
1.1.1 深度转型混合式教学模式
课前，学生依托线上平台自主学习相关课件、微视频等资源，通过答疑模块记录学习困惑点；课中，教师聚焦重难点开展专题研讨与成果交流等活动，将讲授式课堂转化为互动探究场域；课后，通过章节测试、讨论区互动等方式，巩固学生所学知识，形成“预习—探究—拓展”的闭环学习生态。
1.1.2 实施翻转课堂教学
学生以小组为单位完成特定章节的讲授任务。通过PPT制作、多媒体资源整合及课堂展示等环节完成知识重构，采用多人协同授课形式，引导学生主动开展深度讨论、自我反思及学术总结等学习活动，有效培养其批判性思维、语言表达能力及团队协作能力，使理论知识的传授与高阶能力的培养形成有机统一，切实提升课程教学的知识性与趣味性。
1.1.3 开展数据驱动的个性化教学
依托大数据技术构建动态学情分析系统，实现教学策略精准化。陈定勇[6]强调个性化教学的核心是基于学生学习数据的差异化培养。教师通过线上平台实时追踪学生的学习进度，针对基础薄弱的学生强化其理论基础，为学生提供学科前沿文献推送与深度探究任务。设计“击鼓传声”等游戏化教学活动，提升学生课堂参与度，结合在线单元测试、智能答疑工具实现学习效果的实时诊断，形成“数据采集—策略调整—资源适配”的个性化培养机制。
通过一系列实践教学活动，促进学生深度融入教学，切实感悟植物生理学理论知识与现实生产生活之间的内在关联，增强其知识获取的直观性与学习体验的趣味性。
1.2 更新教学内容
1.2.1 引入前沿学科研究
在“植物激素与植物抗逆”章节教学中，引入植物激素类别等前沿研究内容，以拓宽学生的学术视野。以褪黑素知识为例，其已被证实在动物机体中具有调节睡眠、延缓衰老及增强免疫力等生理功能，可将褪黑素在植物抗逆调控领域的研究作为课堂教学的重要切入点。设置“褪黑素在植物抗逆过程中的调控机制”和“动植物褪黑素合成路径的差异性”等探究性话题，在教学中培养学生的跨学科思维。同时，要求学生在课后通过文献查阅与资料整合形成研究报告，并作为课堂讨论素材及过程性评价的重要依据，将学生在该环节的表现纳入考核评价体系，从而构建理论学习与实践探究相结合的评价维度。
1.2.2 构建线上教学资源矩阵
针对该课程知识体系的复杂性与理论内容的抽象性，以优质资源整合为基础构建线上教学矩阵。充分利用多媒体资源，开发动画演示、实景微课等立体化数字资源，将光合作用机制、激素信号转导等抽象理论转化为可视化内容，辅以网络教学平台实现课程资料的动态更新与实时共享。教师通过线上平台发布进阶式作业，组织主题讨论，打造“资源供给—自主学习—即时反馈”的线上学习生态。借鉴万华方等[7]的研究成果，积极创设学科前沿微信公众号，并定期推送研究进展、应用案例及重点解析，设置智能问答模块，即时解答学生疑惑。此外，引入积分激励机制，通过线上学习打卡、测验排名等方式提升学生的课堂参与度，促使其高效利用碎片化时间进行学习。加强对教师的信息化教学技能培训，如建立信息技术支持专班，确保教师熟练运用数字工具开展学情诊断与资源精准推送等教学工作。
1.3 提升实验教学创新性
常规实验设计多遵循固定范式，学生按教材或实验指导手册进行机械操作，创新空间不足。经典实验以验证性为主，受实验资源和课时限制，重复性操作普遍存在。实验内容缺乏探索性，难以培养学生的科研兴趣和创新能力，教学效果不佳。可从以下几个方面提升实验教学创新性。
1.3.1 引入虚拟仿真实验
开发创新型实验项目，鼓励学生依托网络资源自主设计实验方案，选择实验材料和方法，强化其创新思维和实验技能培养。引入虚拟仿真实验室，通过沉浸式操作体验，降低实验成本和风险，提升学习趣味性和互动性，助力学生理解和掌握实验原理和技术。
1.3.2 优化实验教学体系
引入CRISPR-Cas9基因编辑、高通量测序等与现代生物技术有关的前沿实验内容，通过整合验证性实验，增设设计性、综合性实验模块，如在光合速率测定实验中，引导学生探究光照强度、CO2浓度及植物品种对光合效率的影响，启发其思考提高作物光能利用率的生产应用路径。增设实验变量条件，如在采用TTC法测定植物根系活力教学中，要求学生选取不同部位的根系组织，结合理论知识与网络资源，分析不同部位活力差异的机制。这有助于提升学生的分析、解决问题及总结反思等能力，实现其实验技能与科学素养的双提升。
1.3.3 翻转实验课堂
以学生主体地位为核心，构建“实验探索—理论拓展—思政融入”的三维教学模式[8-9]。引导学生小组合作设计实验方案、自主实施操作并开展结果研讨，教师从知识传授者转变为引导者。引入情境教学法，以植物光合作用章节教学实践为例，模拟自然生态环境或构建实验室仿真场景，开展全遮光或部分遮光实验，引导学生系统性测量光合相关生理指标，使其深刻认识到光照条件对植物光合作用的重要性。注重有机融入课程思政元素，如将“三农”与植物生理学理论相结合，培养学生服务农业生产的责任意识，落实新农科教育目标，将专业教育与价值塑造进行深度融合。另外，在实验教学过程中贯穿探究式教学活动，通过设置开放性问题，引导学生自主设计方案、采集数据并分析结果，培养其科研思维和创新能力。同时，在实验结果分析过程中融入应用导向，阐释实验结论的实践价值和现实意义。
1.4 创新实践教学体系
1.4.1 构建产学研协同育人机制
构建高校—企业—科研机构协同育人平台，学生实际参与企业科研项目与产品开发，与地方农业企业合作开展作物抗逆性研究，在生产场景中运用专业知识，强化其实践操作能力，深化其对行业需求的认知，助力学生的职业发展规划与行业发展趋势对接[10]。
1.4.2 采用科研竞赛驱动学习模式
践行“以研促学、以赛促学”理念[11]，鼓励学生参加“互联网+”“挑战杯”等科创赛事，结合教师科研课题开展实验现象的深度探究，培养学生从异常数据中发现科学问题的能力。在竞赛准备过程中，融入科学严谨性训练与团队协作培养，同步激发其爱国情怀与责任担当，形成“科研思维培养—实践能力提升—价值情感塑造”的立体化育人体系。
2 植物生理学课程教学改革实践成效
该课程教学改革对提升学生综合能力、提高教学质量及促进教师成长等方面具有积极作用。
一方面，学生综合能力以及学业表现明显提升。理论与实践融合的教学体系，有效促进了学生的多元化发展。在专业技能层面，设计性实验的增设，使学生实验操作、数据处理及结果分析能力均得到有效增强，学生实验参与度由60%提升至80%，其实验报告质量明显提升，自主探究意识均大幅增强。课堂作业反馈显示，100%的学生能结合理论分析实际问题，20%的学生主动拓展科研前沿内容。学生成绩呈现结构性优化，期末考试及格率由93.4%提升至98.0%，优秀率从20%提升至45%。在综合素质培养方面，小组合作、课堂讨论等互动形式全面提升了学生团队协作、沟通表达与自主学习等能力，其课堂参与度明显提高，科研项目分工协作的完成度与创新性明显提升。
另一方面，教学质量升级与教师发展协同推进。教学团队在课程建设与教学创新中取得了突破性成果，团队依托“国家林草局‘十四五’规划教材”以及“河南省精品在线开放课程”等重点项目，构建了多元立体教学资源体系，结合网络平台提升了教学管理效率，曾获“国家林草局生态文明教学成果”“省级线上教学优秀课程一等奖”以及“省级信息化教学成果一等奖”等多项荣誉。近5年来，团队教师指导学生获“挑战杯”金奖以及特等奖等国赛奖励，深度参与大学生创新创业项目，“以赛促教、以教促学”的育人成效明显。团队教师以先进的教育理念、扎实的专业功底以及突出的实践能力，持续深化该课程教学改革，为培养高素质农业人才提供有力支撑。
3 结语
本文对信息化背景下植物生理学课程教学创新改革进行探索，积极探索虚拟现实等新的教学技术和方法，以不断提高教学质量和学生的学习效果。利用多媒体教学资源，如虚拟实验室等，进一步优化线上教学资源，完善混合式教学模式和个性化教学策略，以丰富教学内容，提高学生学习兴趣。同时，创新实验教学、以赛促学等方面的尝试，取得了一定的教学成效。然而，在实施过程中也遇到了一些问题和挑战，需要持续关注并寻求解决方案。在以后的教学中，将继续优化信息化教学平台，加强教师培训和技术支持，关注学生学习需求并实现个性化教学，深化产学研结合等工作，以推动植物生理学课程教学模式的不断创新与发展。
植物生理学是一门与实际生产紧密相关的学科，教师在教学中要注重启发学生对生产难题的思考，并引导其利用所学知识解决实际问题，学以致用。同时，注重引导学生以强农兴农为己任，培养其“懂农业、爱农村、爱农民”的情怀，增强学生服务农业农村现代化、服务乡村全面振兴的使命感和责任感。