《植物生理学》课程教学大纲（共8篇）
一、课程基本信息 课程编号：15105123 课程类别：必修课 适应专业：园艺专业 总学时：48学时 总学分：2.5学分
课程简介：植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。该课程既是一门基础理论学科，也是一门实践性很强的学科，它的诞生和发展都与农业生产有着极为密切的关系，是植物类各专业的重要专业基础课。植物生理学以高等绿色植物为主要研究对象，以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件相互关系为主要任务。学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下，进行生命活动的规律和机理，而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践，为农业的可持续发展，实现农业现代化服务。授课教材：
潘瑞炽 编著，植物生理学（第7版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材，高等教育出版社，2012 参考书目：
1.王宝山主编，《植物生理学》，科学出版社，2003 2.王忠主编，《植物生理学》，中国农业出版社，2000 3.《植物生理学通讯》（历年期刊）4.《植物生理与分子生物学报》（历年期刊）
二、课程教育目标
通过本课程的教学，使学生对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理学的基本概念、知识和原理；使学生能初步运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决生产实践中有关植物生理学的一般问题。
三、教学内容与要求
绪论 教学重点与难点：植物生理学与农业生产的关系。教学时数：2学时 教学内容：
一、植物生理学的定义和研究内容
二、植物生理学的产生与发展
三、植物生理学的展望
教学要求：了解植物生理学的定义和任务、发展简史及其与农业生产的关系。教学方式：多媒体教学与讨论
第一章 植物的水分生理
教学重点：根系对水分的吸收及植物的蒸腾作用。教学难点：难点是水势的概念及气孔开闭机理。教学时数：4学时 教学内容：
第一节 植物对水分的需要
一、植物的含水量
二、植物体内水分存在的状态
三、水分在植物生命活动中的作用 第二节 植物细胞对水分的吸收
一、水分跨膜运输的途径
二、水分跨膜运输的原理
三、细胞间的水分移动
第三节 根系吸水和水分向上运输
一、土壤中的水分
二、根系吸水
三、水分向上运输 第四节 蒸腾作用
一、蒸腾作用的生理意义、部位和指标
二、气孔蒸腾
三、影响蒸腾作用的因素 第五节 合理灌溉的生理基础
一、作物的需水规律
二、合理灌溉的指标
三、节水灌溉的方法
教学要求：深入了解植物水分代谢，掌握水分的生理作用，细胞的水势，根系吸水的部位、途径、机理、影响因素，植物的蒸腾作用，水分运输的途径、机理、合理灌溉的生理基础。
教学方式：多媒体教学与讨论
第二章 植物的矿质营养
教学重点：植物对矿质元素的吸收与运输和植物体内的氮素代谢。
教学难点：载体学说，离子泵学说，离子通道学说及根系吸收矿质元素的过程。教学时数：5学时 教学内容：
第一节 植物必需的矿质元素
一、植物体内的元素
二、植物必需的矿质元素的确定
三、植物必需矿质元素的生理作用
四、作物缺乏必需矿质元素的诊断方法 第二节 细胞对矿质元素的吸收
一、生物膜
二、离子的跨膜运输
第三节 植物体对矿质元素的吸收
一、植物吸收矿质元素的特点
二、根部对土壤中矿质元素的吸收
三、影响根部吸收矿质元素的条件
四、叶片对矿质元素的吸收 第四节 矿质元素的运输和利用
一、矿质元素运输的形式
二、矿质元素运输的途径
三、矿质元素在植物体内的利用 第五节 植物对氮、硫、磷的同化
一、氮的同化
二、硫酸盐的同化
三、磷酸盐的同化
第六节 合理施肥的生理基础
一、作物的需肥规律
二、合理追肥的指标
三、发挥肥效的措施
教学要求：了解植物必需元素及其作用，掌握植物细胞吸收矿质元素的方式，根系吸收矿质元素的特点、过程、运输途径，植物体内的氮素同化和合理施肥的生理基础。
教学方式：多媒体教学与讨论
第三章 植物的光合作用
教学重点：重点教学应放在讲清概念，光合作用机理，影响光合作用因素及光合作用与产量形成，有机物质运输的形式、途径、方向、指标及有机物质的分配与调控。
教学难点：光合作用的机理和光呼吸作用。教学时数：7学时 教学内容：
第一节 光合作用的重要性 第二节 叶绿体及其色素
一、叶绿体的结构和成分
二、光合色素的化学特性
三、光合色素的光学特性
四、叶绿素的合成及降解 第三节 光合作用过程
一、原初反应
二、电子传递和光合磷酸化
三、碳同化
第四节C3、C4与CAM植物的光合特性比较
一、叶片结构
二、生理特性
第五节 光呼吸
一、光呼吸的途径
二、光呼吸的生理功能
第六节 影响光合作用的因素
一、外界条件对光合速率的影响
二、内部因素对光合速率的影响 第七节 植物对光能的利用
一、植物的光能利用率
二、提高光能利用率的途径
教学要求：通过讲授植物的光合作用，使学生熟练掌握光合作用的概念、特点、意义，对叶绿体的形态结构及功能有深入了解，关于光合作用机理和光呼吸问题要让学生一般掌握，但要使学生熟练掌握影响光合作用的因素，光合作用与产量形成关系，有机物运输的形式、途径、方向、指标、机理及有机物的分配与调控。教学方式：多媒体教学与讨论
第四章 植物的呼吸作用
教学重点：呼吸作用的影响因素，呼吸作用与农业生产。教学难点：呼吸链及末端氧化体系。教学时数：3学时 教学内容：
第一节 呼吸作用的概念和生理意义
一、呼吸作用的概念
二、呼吸作用的生理意义 第二节 呼吸代谢途径
一、糖酵解
二、发酵作用 三、三羧酸循环
四、磷酸戊糖途径 第三节 电子传递与氧化磷酸化
一、电子传递链
二、氧化磷酸化
三、末端氧化酶
第四节 呼吸过程中能量的贮存和利用
一、贮存能量
二、利用能量
三、光合作用和呼吸作用的关系 第五节 呼吸作用的调节和控制
一、巴斯德效应和糖酵解的调节 二、三羧酸循环的调节
三、腺苷酸能荷的调节
第六节 呼吸作用的指标及影响因素
一、呼吸作用的指标
二、内部因素对呼吸速率的影响
三、外界条件对呼吸速率的影响 第七节 呼吸作用与农业生产的关系
一、呼吸作用与作物栽培
二、呼吸作用与粮食贮藏
二、呼吸作用与果蔬贮藏
教学要求：本章与基础生化重复内容较多，因此主要是复习式讲授，通过教学使学生熟练掌握基本概念，呼吸作用的调节与影响呼吸作用的因素，呼吸作用与农业生产。
教学方式：多媒体教学与讨论
第五章 植物同化物的运输
教学重点：实验证明有机物质运输的途径和方向；有机物运输的压力流动学说内容及其评价；源-库理论及其对农业生产的指导意义。教学难点：有机物运输的压力流动学说内容及其评价。教学时数：3学时 教学内容：
第一节 有机物运输的途径、速率和溶质的种类
一、运输途径与运输方向
二、运输的速率与溶质的种类。第二节 韧皮部装载
一、韧皮部装载的途径
二、不同糖分的韧皮部装载。第三节 韧皮部卸出
一、同化产物卸出途径
二、依赖代谢进入库细胞。第四节 韧皮部运输的机理 第五节 同化产物的分布
一、配置
二、分布
教学要求：了解植物体内有机物运输分配的基本规律及其调节、与农业生产的关系，为调控源-库关系以提高农作物产量提供理论基础。教学方式：多媒体教学与讨论
第六章 植物的次级代谢产物 教学重点：植物的初生代谢和次生代谢的相互联系途径、植物体内萜类的种类和生物合成途径。
教学难点：次生代谢产物的生物合成途径。教学时数：2学时 教学内容：
第一节 植物的初生代谢和次生代谢 第二节 萜类 第三节 酚类
第四节 含氮次生化合物
第五节 植物次生代谢的基因工程
教学要求：掌握次生代谢的基本概念、各类次生代谢产物的合成途径及生理意义，了解次生代谢在细胞工程和基因工程的应用。教学方式：多媒体教学与讨论
第七章 细胞信号转导
教学重点：细胞受体的基本特性与细胞信号转导的作用方式。教学难点：钙调蛋白的作用机理。教学时数：1学时 教学内容：
第一节 信号与受体结合
一、信号
二、受体在信号转导中的作用
三、细胞受体的基本特性。第二节 跨膜信号转换 细胞内信号转导形成网
教学要求：掌握细胞信号转导的基本概念、细胞受体的特性、细胞信号转导的主要作用方式，了解钙调蛋白（CaM）及其他信号分子的概述。教学方式：多媒体教学与讨论
第八章 植物生长物质
教学重点：三大类植物激素的生理意义及生长调节剂在农业生产上的应用。教学难点：三大类植物激素在植物体内的生物合成。教学时数：6学时 第一节 生长素类
一、生长素的发现
二、生长素的代谢
三、生长素的生理效应
四、生长素的作用机理 第二节 赤霉素类
一、赤霉素的发现及其种类
二、赤霉素的生物合成与运输
三、赤霉素的生理效应
四、赤霉素的作用机理 第三节 细胞分裂素类
一、细胞分裂素的发现和种类
二、细胞分裂素的运输与代谢
三、细胞分裂素的生理效应
四、细胞分裂素的作用机理 第四节 乙烯
一、乙烯的发现与结构特点
二、乙烯的生物合成及运动
三、乙烯的生理效应
四、乙烯的作用机理 第五节 脱落酸
一、脱落酸的发现和性质
二、脱落酸的代谢
三、脱落酸的生理效应
四、脱落酸的作用机理
第六节 其它天然的植物生长物质
一、油菜素甾体类
二、茉莉酸类
三、水杨酸
四、多胺类
第七节 植物生长调节剂 教学内容：
教学要求：掌握生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯的生理作用及其相互关系，掌握植物生长调节剂在农业生产上应用技术。教学方式：多媒体教学与讨论
第九章 植物的生长生理
教学重点：植物生长的基本特性和影响植物生长的环境条件。教学难点：植物生长的基本特性和影响植物生长的环境条件。教学时数：3学时 教学内容：
第一节 种子萌发
第二节 细胞的生长和分化
一、细胞分裂生理
二、细胞伸长生理
三、细胞分化生理
四、组织培养及其理论依据。第三节 植物的生长
一、植物生长大周期
二、外界条件对植物生长的影响
三、植物生长的周期性
四、生理钟。
第四节 植物生长的相关性
一、根与地上部分的相关
二、主茎与分枝的相关
三、营养器官与生殖器官的相关
四、再生作用和极性。第五节 植物运动
一、向性运动
二、感性运动。
教学要求：掌握种子休眠的原因，根据生长的四大基本特性，组织培养的基本原理，影响植物生长的环境条件和植物的运动，植物生长的细胞学基础与植物学有重复，可复习式讲授，植物的营养繁殖生理可根据专业选择讲授。教学方式：多媒体教学与讨论
第十章 植物的生殖生理
教学重点：春化作用和光周期现象。教学难点：光敏素与成花诱导的关系。教学时数：4学时 教学内容： 第一节 幼年期 第二节 春化作用
一、春化作用的概念和反应类型
二、植物通过春化的条件
三、春化作用的生理生化变化
四、春化作用在农业生产上的应用 第三节 光周期现象
一、植物光周期现象的发现和光周期类型
二、光周期诱导的机理
三、光敏色素在成花诱导中的作用
四、光周期理论在农业生产上的应用 第四节 花器官形成及其生理
一、花形态发生中的同源异形基因和ABC模型
二、性别分化与表达 第一节 受精生理
一、花粉寿命和贮存
二、柱头的生活能力
三、外界条件对授粉的影响
四、花粉和柱头的相互“识别”
五、花粉的萌发和花粉管的伸长
六、受精前后雌蕊的代谢变化
教学要求：熟练掌握植物的春化作用的条件，感受时期，感受部位，春化作用的生理生化基础和春化作用的应用；熟练掌握植物光周期现象的类型和光周期理论与农业生产上的应用，使学生了解光敏素与成花诱导的关系，植物的花芽分化与性别表现。
教学方式：多媒体教学与讨论
第十一章 植物的成熟和衰老生理
教学重点：植物的衰老、脱落的基本概念类型及机理。教学难点：植物衰老脱落的机理。教学时数：4学时 教学内容：
第一节 种子成熟生理
一、主要有机物的变化
二、其他生理变化
三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响 第二节 果实成熟生理
一、果实的生长
二、呼吸骤变
三、肉质果实成熟时色、香、味的变化
四、果实成熟时植物激素的变化 第三节 植物休眠的生理
一、种子休眠的原因和破除
二、延存器官休眠的打破和延长 第四节 植物的衰老生理
一、衰老时的生理生化变化
二、影响衰老的外界条件
三、植物衰老的原因 第五节 植物器官的脱落
一、环境因子对脱落的影响
二、脱落时细胞形态及生化变化
三、脱落与植物激素
教学要求：熟练掌握衰老的概念、类型、意义以及衰老的机理和器官脱落的机理，了解调控植物休眠的因素。教学方式：多媒体教学与讨论
第十二章 植物的抗性生理
教学重点：掌握植物的抗寒性、抗旱性、抗盐性及提高植物抗逆性途径。教学难点：活性氧伤害机理。教学时数：4学时 教学内容：
第一节抗逆生理通论
一、逆境对植物的伤害
二、植物对逆境的适应
三、提高作物抗性的生理措施 第二节 植物的抗冷性
一、冷害过程的生理生化变化
二、冷害的机制
三、影响冷害的内外条件 第三节 植物的抗冻性
一、植物对冻害的生理适应
二、冻害的机制
三、抗冻基因与抗冻蛋白
四、内外界条件对植物抗冻性的影响 第四节 植物的抗热性
一、高温对植物的危害
二、内外条件对耐热性的影响 第五节 植物的抗旱性
一、干旱对植物的伤害
二、作物抗旱性的形态和生理特征
三、渗透调节物质和抗旱性 第二节 植物的抗涝性
一、淹水胁迫对植物的伤害
二、植物对淹水胁迫的适应 第三节 植物的抗盐性
一、盐胁迫对植物的伤害
二、植物对盐胁迫的适应 第四节 植物的抗病性
一、病原微生物对作物的伤害 作物对病原微生物的抵抗
教学要求：掌握逆境生理中的一些基本概念、各种逆境条件下植物一般生理生化变化及提高植物抗逆性途径。教学方式：多媒体教学与讨论
四、作业
认真完成作业可以巩固和掌握教学内容，有利于提高课堂教学质量与效果。本课程每3周左右布置和收交1次作业，一学期不少于6次。作业成绩占本课程总成绩的20%。提倡同学间讨论作业，但最终的作业必须独立完成。
五、考核方式与成绩评定
本课程的考核方式为闭卷考试，成绩＝平时成绩×30％＋期末考核成绩×70％，平时成绩包括平时的作业成绩和出勤情况。
1 教学理念的转变
《植物生理学》具有理论性与实践性并重、基础要求高、抽象难懂等特点。随着各学科的纵深发展和知识更新频率加快,新理论、新技术、新成果不断涌现,教材信息量进一步扩大,学生的学习压力随之增强。如何使学生在有限的学时内完成知识结构的构建、更加全面而深入地掌握该课程内容并顺利应用于实践成为该校提高教学质量的重大难题。
为进一步提高教学质量,培养优秀的应用型人才,首先应弱化教师对教学课件的依赖性,避免因机械地播放教学课件造成“满堂灌”。其次应提高教师对自身价值的认识,使教师真正成为课堂的主导者和学生学习的引路者,在确立学生主体地位的同时,树立“一切为了学生发展”的思想,充分调动和激发学生自主学习的积极性和能动性。
2 教学内容的改革
2.1 优秀教材的选用
该校生物科学专业以培养生物学领域基础教育的骨干教师为目标,教师在《植物生理学》授课过程中注重对植物生长过程中生命活动规律、代谢机理和生理调控机制等原理的讲解,但对于侧重综合应用的园艺专业学生,理论知识应以服务于实践生产为主。因此,针对原有教材知识点繁多且与农业生产联系较少的特点,该课程改为选用潘瑞炽先生编写的《植物生理学》第6版为教材,以观赏园艺对专业知识的需求为导向,将教学重点放在合理施肥及灌溉、观赏植物的成花诱导及花期调控和珍稀物种的组培快繁技术等方面,同时结合当地农业发展特点,真正做到因材施教。
2.2 课堂教学改革
《植物生理学》涵盖内容广泛,系统性强,以植物学、有机化学、生物化学等课程为基础,与细胞生物学、遗传学、分子生物学相渗透,对园艺植物栽培学、植物组织培养和花卉学等园艺专业后续课程的理解和掌握起着至关重要的作用。因此,要求学生在学习过程中联系已修课程,在理解的基础上加强记忆,在记忆的过程中加深理解。
2.3 课件质量提高
多媒体课件是教师进行多媒体教学的辅助工具,也是学生课堂学习的重要载体[2],课件创意的差异会直接导致教学效果的不同,如果将图形、声音、动画等元素与课件文字完美地结合,在扩大信息量的同时,可以为枯燥乏味的理论教学过程提供多种感官的综合刺激,不但可以强化教学效果,而且还能够活跃课堂气氛。因此,教师应根据课程教学的实际需要,不断调整多媒体课件的整体结构,合理编排内容,突出教学重点难点,使其最终成为调动学生的学习积极性、促进学生积极思考和激发学生潜能的工具,同时注意与学生的互动交流,使多媒体课件的功能发挥到极致。
2.4 教学与科研相结合
打破传统上重视理论教学而忽视实践教学的错误教学观念,把培养学生自主学习的能力作为主要的教学目标。为充分调动学生的主观能动性,教师可将该学科前沿的最新研究动态和科研成果引入课堂,拓宽学生的知识面,提高理论内容的新颖性和趣味性。为了使学生更好地掌握课堂知识,教师可根据实际情况,分别开设基础型、综合型和创新型实验以供不同学生选择,并鼓励学生参与教师科研项目或自主立项,充分发挥学生在学习中的主体作用,使教学能够“可持续发展”,最终提高教学质量和水平[3,4]。
参考文献
[1]潘瑞炽.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,2008:1-2.
[2]徐新娟,黄中文.课件制作在优化植物生理学教学中的应用[J].现代农业科技,2011(14):15-17.
[3]郭彦彦.浅谈如何提高植物生理学教学效果[J].现代阅读:教育版,2012(10):313.
摘 要： 为了提高植物生理学课程教学质量，本文结合南通大学实际和教学实践，从教学内容、教学方法、实验和考核方法等进行改进，以期探索适合地方综合院校发展的课程教学模式。
关键词： 地方综合院校 植物生理学 教学改革
植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示生命现象本质的一门学科，在生命科学研究中占据重要地位[1]。其涉及的理论与技术已渗透到生命科学的众多领域，大大推动了生命科学的发展。学生通过本课程学习和训练，系统掌握植物的生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号传导等基本理论知识，在微观水平和宏观水平上全面了解植物的生命活动规律，初步具备分析、解决问题的能力。
南通大学作为一所地方综合性院校，十分注重学生实践和创新能力的培养，着重拓宽学生的学术视野，完善知识结构体系。在一些综合院校不开或少开植物生理学的情况下，我校目前有生物科学、生物技术、海洋技术，环境科学、土地资源与环境等专业开设了《植物生理学》这门基础课程。为了激发学生在该学科领域的学习兴趣和创新意识，培养学生自主探究和实践创新能力，我们在不同专业《植物生理学》课程的教学过程中，结合专业培养目标，对当前教材中存在的问题和学科发展进行了一些思考，对该课程的教学内容、教学方法、教学实践等方面进行了初步的改革探索，不断提高教学质量。
1.合理设置和优化理论教学体系
植物生理学的教学内容涉及植物生命活动的各个方面，涉及面比较广。但目前各个高校选用的教材和教学大纲都不尽相同。我们根据人才培养方案和教学大纲选用了潘瑞炽主编的《植物生理学》，就其内容在教学上有两个比较突出的问题，一是课时少内容多，这就要求我们在现有的教学时数上，很好地精炼内容，二是教学内容与很多学科的内容相互联系、相互渗透，涉及分子生物学、分子遗传学、生物化学、细胞生物学、生物物理学、生态学等。为了使本学科与其他课程的知识紧密衔接而又避免不必要的重复，我们在教学内容的选择上把握两个原则，一是侧重学生所需要的必备基本概念和基本理论知识。二是简化与其他学科重复的内容。如植物信号传递与转导既是植物生理学的内容，又是细胞生物学课程中的重要内容，植物的呼吸生理，生物化学课程对呼吸过程有详细介绍。学过的知识我们只做简单的复习，减少相近学科间内容的重复。教学中结合本学科研究新进展，及时增补有关新知识，更新和充实教学内容，让学生了解本课程的最新成果。如：植物体光形态建成，以及花形态发生中的同源异形基因和ABC模型，春化基因等[2]。
另外，针对开设该课程的不同专业，其课程内容的讲授也作了适当调整，比如土地资源与环境、环境科学专业学生生物学基础知识较薄弱，在学习植物生命规律中涉及较多生物学方面的知识，为便于学生对课程内容的学习和理解，增设一章“植物细胞组成”，介绍主要的植物生物大分子及细胞的结构和功能，强调植物各级水平形态结构，同时讲授重点放在植物结构方面，方便学生对后续课程的理解与掌握，如环境污染对植物影响；生物科学专业学生缺乏环境相关知识，在植物抗性生理讲授内容上重点放在环境方面。不同的环境对不同植物和植物不同层次的影响表现不同。生物技术专业除了学习植物基本生命活动规律外，更侧重于从技术方面（如基因工程、细胞工程、组织培养等）学习，海洋技术专业更多结合海洋植物和陆生植物比较介绍，使不同专业学生对该课程内容的学习和理解的侧重点不同，方便学生对后续课程的理解与掌握。另外，凡是学生通过自学可以了解的部分，就不讲或少讲，把重点放在植物生理机制及其在农业等实践应用上。现代生物学新技术和新成果层出不穷，我们充分利用现代信息手段，及时搜索植物生理研究领域的新成果和热点，补充到讲授内容中，传授给学生，使学生紧跟学科发展的步伐，适当引入学科领域的前沿理论与技术成果，公众关注的现实问题，以及教师科研案例等，加深植物生命本质这条植物生理主线的认识。引导学生课后查阅相关资料，主动学习和探讨。课堂上根据该课程的教学目的和培养目标，遵循“少而精”的原则，突出重点难点。
2.优化和改进教学方法，不断强化教学效果
教学方法适当与否？直接关系到教学效果的好坏，决定教学的成败。在《植物生理学》的教学中采用课堂提问、师生互动、多媒体演示、教学信息反馈等多种教学方法，能够活跃课堂气氛，提高学生理解知识的能力。
2.1采用课堂互动和启发式教学，提高学生积极性。
课堂互动是教与学之间沟通的有效方式，更是师生之间思维碰撞、教学相长的一种有效途径[3]。我们预先设计好一些问题，学生总结出相应的观点和结论，教师再对这些观点加以评价和引导，以此培养学生发现思考和解决问题的能力，还能营造生动活泼、充满生机的课堂气氛。教师指导学生主动参与，能充分体现学生的主体地位。我们在课堂教学中，注重创设问题情境，引导学生质疑、设疑、释疑，充分发挥学生的主动性。教学过程中注意倾听学生反馈，随时调整教学方法。通过加强师生互动，形成以学生为主体，教师为主导的课程体系教学方式。
启发式教学，是由学生运用所学的知识对教师所提出的问题进行分析、判断和解决，达到触类旁通、举一反三的教学目的。启发式教学可以充分调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，创造良好的学习氛围，使学生从“要我学”转变为“我要学”。而且通过对解决问题方法的探索，可以激发学生的创造热情，培养创新能力。启发式教学中的关键在于如何给学生创设思考的契机，让学生积极、自主地钻研。在讲授植物生理具体问题时，笔者首先介绍一些具体的示例，比如学生生活中遇到或了解的植物的顶端优势，水果低温保鲜，植物秋季的落叶，有些植物生长得旺盛，但产量低，果树生产大小年现象，施肥出现烧苗，等等，然后抛出问题：植物为何会出现这些生理现象？人们在生产实践上时应该如何注意？这些问题的提出吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣。
2.2利用现代多媒体教学，扩大教学信息量。
现代多媒体技术以声图并茂的信息传播方式，将各种文本、图形、图像、动画、视频、音频信息自由表达，不仅能扩大教学内容的信息量，而且能极大地克服书本知识的教条与乏味，可以大大提高学生的学习兴趣，并对过于抽象的知识有直观的认识。通过单一渠道吸收的信息量是有限的，通过视觉和听觉获取的信息最容易被人接受且容易记忆。如植物的矿质营养，各种必需元素的过多或缺乏对植物生长发育的影响，单靠文字理解，枯燥无味不易记忆，用多媒体图片列举不同作物营养缺乏不同元素的具体形态表现方式进行展示，可以收到事半功倍的效果。此外，运用多媒体技术还可以给学生展示一些无法开设的实践课程，比如同化物的运输分配的环割实践，在北方果树生产上具体应用，如果能够带领学生到处理点进行实地参观，就定会收到意想不到的效果，但不太现实。笔者充分利用网络资源，从网上下载了一些处理工艺的视频，在一定程度上弥补了不能带领学生进行实地参观的不足，同时增加了学生的感性认识。
2.3注重分类归纳、教学信息的反馈。
植物生理学教学重点难点多，教学课时少，在备课时注重分类归纳，从教材分散庞杂的内容中理出一个清晰的脉络。讲课时注重条理清楚、层次分明、深入浅出。如讲授植物光合生理时，要求学生从光反应、暗反应两个层次理解，再掌握各个层次特点。注重课前回顾和课后小结，讲课前先对上次内容作简单回顾，突出重点、承上启下，单元内容结束时，以图表或简练的语句归纳总结，使学生学会把握知识的全局框架，便于融会贯通。在教学过程中还注注听取学生的反馈，随时调整教学方法，便于提高教学质量。随时听取学生对教学的反馈是非常必要的教学环节。针对学生提出的问题及时调整教学方法，强化教学效果。首先，学生普通反映需要记忆的内容多，知识容易遗忘，重点把握不好，因此每次课前对上一次课重点进行小结，在讲课时注重知识前后的连贯性，每一章结束时安排习题练习。
3.突出实际应用，注重改进实验实践教学
植物生理学理论来自生产实践，又指导实践，是一门实践性很强的课程，在教学过程中既应充分发挥实践活动在其基本理论中的作用，又应充分发挥植物生理基本理论对实践的指导作用。经过近几年的摸索与实践，结合我校实际情况，我们组织编写了《植物生理学》实验手册，精心设计实验，形成了验证性实验、设计性实验、综合性实验、开放性实验相结合的多层次实验教学模式，将课堂上所学到的知识在实验中很好地运用。实验教学环节，为学生提供了更多的动手机会，在培养学生自主学习、实践动手能力、创新能力等综合素质方面有着重要作用。将一些具有科研性质的实验引入到教学中，使学生实验具有一定的科研性质，这样既可以让学生尽早了解学科发展前沿，又可以培养学生创造性思维和独立开展实验能力，如“植物抗性生理”。安排是水稻接种纹枯病原菌后，几个主要抗性酶活性的改变实验。通过实验教学，加深了学生对抗性生理的理解，减少了学生在学习过程中的乏味与枯燥，同时又联系了植物抗病性研究的前沿。此外，结合南通本地设施农业发达生产实际，增加实践学时，定期带领学生前往南通主要设施农业基地，实地观察相关调控植物生理活动的具体操作，如水肥管理、植物生长调节剂应用等。到南通沿海滩涂实地了解抗性植物的生长，利用学校植物园植物资源丰富的优势，培养学生实地调查、收集资料、解决实际问题的能力，使学生真正做到植物生理理论知识联系生产实践。
4.改进考核评价方法
考核评价是教学过程中的重要环节。为了改变高分低能状况，我们对考核评价方法进行了改革。改变以往那种一次考试定全局的考核方式，如加大平时成绩的比重。考核方式上降低期末考试在总成绩中所占的比重，注重考察课程读书报告和实验报告。其中，读书报告要求学生结合学习内容，以某一植物生理目前的研究热点问题为主题，查阅国内外文献，撰写课程读书报告，并进行交流汇报，课程成绩的评定采用平时成绩与期末考试成绩相结合，读书报告占20%，实验报告占20%，期末考试成绩占60%。这样可以全面考查学生对知识掌握的程度。这样学生该门课程的总评成绩是一门综合成绩，试卷不再是成绩的最终判决书。
结合我校实际，我们对植物生理学课程教学进行改革摸索，并付诸教学实践，教学效果显著。随着现代技术的发展，教师应不断吸收植物生理和现代生物技术领域的最新研究成果，及时更新知识，不断提高教学能力。植物生理学课程教学改革是一个不断探索、发展和完善的过程，在今后的教学中，我们还要不断地深入研究和改革探索，不断提高植物生理学课程教学质量。
参考文献：
[1]潘瑞炽.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]童贯和.师范院校植物生理学教学改革的一点作法和体会.淮南师范学院学报，2002，2（4）：40-42.
植物生理学是运用物理、化学、数学和生物方法揭示和调控植物生命活动的科学，是现代合理农业的理论基础。作为硕士研究生入学考试主要考察植物生理学的基本理论、基本知识与重要植物生理指标的基本测定方法 基本原理及注意事项，学生分析问题、解决问题的能力。植物生理学的基本内容概括为四部分：
（1）细胞结构与功能，它是各种生理活动与代谢过程的组织基础；
（2）功能与代谢生理，主要包括光合、呼吸、水分、矿质、运输和细胞信号转导等各种功能、机理与环境条件的影响；
（3）生长发育，它是各种功能与代谢活动的综合反应，包括生长、分化、发育与成熟、休眠、衰老(包括器官脱落)及其调控；
（4）逆境生理，包括植物在逆境条件下的生理反应、抗逆性等。这四个部分相互联系构成了植物生理学的整体。绪
论
了解植物生理学的对象、内容、产生和发展及对农业做出的贡献、发展趋势。植物生理学与分子生物学的关系。??
第1章
植物细胞的结构与功能
重点了解植物细胞（生物膜、叶绿体和线粒体）的亚显微结构与功能的关系。
基本概念
1.粘性(viscosity)
2.弹性(elasticity)。
3.液晶态(liquid crystalline state)
4.伸展蛋白(extensin)。
5.胞间连丝(plasmodesma)
6.生物膜流动镶嵌模型（fluid mosaic model）2章 植物的水分代谢
主要了解植物对水分吸收、运输及蒸腾的基本原理，维持植物水分平衡的重要性。
（一）基本内容
1．水分在植物生命活动中的生理作用 2．植物细胞对水分的吸收
3．植物对水分的吸收、运输和散失过程及其动力 4．植物水分平衡
（二）重点
1．植物细胞的水分关系
2．水分吸收和散失的动力及调控（气孔运动的机理）3．植物水分平衡
（三）基本概念
1．水势（water potential）2．渗透势（osmotic potential）
3．压力势（pressure potential）4．水分代谢（water metabolism）与水分平衡（water balance）5．自由水（free water）与束缚水（bound water）6．共质体（symplast）与质外体（apoplast）
7．主动吸水（active absorption of water）与被动吸水（passive absorption of water）8．水孔蛋白（aquaporin）9．蒸腾作用（transpiration）。
10．蒸腾效率（transpiratton ratio）与蒸腾系数（transpiration coefficient）11．水分临界期（critical period of water）
12．永久萎蔫系数（permanent wilting coefficient）13．根压（root pressure）
14．小孔律（law of small pores）15．SPAC（Soil-plant-atmosphere-continuum）
第3章
植物的矿质与氮素营养
主要了解植物生命活动中必需矿质元素的重要生理功能及缺素诊断，植物对矿质元素吸收、利用特点及吸收机理。
（一）基本内容
1.植物生命活动中的必需元素及其研究方法 2.必需元素的生理功能及典型缺素症诊断 3.根系吸收矿质的特点及运输 4.细胞吸收矿质的机理 5.合理施肥的理论依据
（二）重点
1.N、P、K、Ca及Fe、B、Zn的重要生理功能及典型缺素症 2.根系吸收矿质的特点 3．细胞吸收矿质的机理
（四）基本概念
1.灰分(ash)和 矿质元素(mineral element)2.必需元素(essential element)3.主动吸收(active absorption)
4.协助扩散(facilitated diffusion)。5.膜转运蛋白（fransport protein）
6.载体（carrier）
9.ATPase(ATP phosphorhydrolase)
10.致电泵(eletrogenic pump)。
11.H+-ATP酶
12.共转运（cotransport）。
13.离子的选择吸收(selective absorption)
14.生理酸性盐(physiologically acid salt)15.生理碱性盐(physiologically alkaline salt)16生理中性盐(physiologically nutral salt)17.单盐毒害(toxicity of single salt)
18.离子拮抗(ion antagonism)
19平衡溶液(balanced solution)离子交换(ion exchange)。
21.质外体（apoplast）
22表观自由空间(apparent free space,AFS)。23 叶面营养(foliar nutrition)
24.最高生产效率期。
第4章 植物的光合作用
主要了解绿色植物光合作用机理、C3植物和C4植物的光合特征以及环境因素对光合作用的影响，作物光能利用率。
（一）基本内容
1.光合作用的重要意义
2.叶绿体色素的光学性质与生物合成 3.光合作用的机理.植物光合作用碳同化的途径及其特点 6.影响光合作用的因素
7．植物光合作用与作物产量
植物对光能的利用
（二）重点 光合作用的机理
（三）基本概念
1．光合作用（photosynthesis）
2．碳素同化（carbon assimilation）
3．作用中心色素（reaction center pigment）
4．聚光色素（light harvesting pigment）5.光合单位（photosythetic unit）
6．希尔反应（Hill reaction）。7．水氧化钟（water oxidizing clock）
8．原初反应（primany reaction）9．红降现象（red drop）与爱默生效应（Emerson effect）10．PSI（photosystem I）与PSII（photosystem II）
11．量子产额（quantum yield）
12．Rubisco（RuBP carboxylase/oxygenase）13．荧光现象（fluorescence）
14．作用中心（reaction centre）
15．光合链（photosynthetic chain）
16．光合磷酸化（photophosphorylation）17．C3径（C3 pathway）与C3植物（C3 plant）18．C4径（C4 pathway）和C4植物（C4 plant）
19．CAM途径（Crassulacean acid metabolism pathway）CAM植物（AM plant）20．生物产量（biolgical yield）与经济产量（economic yield）
21．叶子散阻力（leaf diffusion resistance）与叶子导度（leaf conductance）
22．水分利用效率（water use efficiency WUE）
23．光呼吸（photorespiration）24．光合速率（photosynthetic rate）
25．叶面积系数（leaf area indx LAI）
26．净同化率（net assimilation rate NAR）或光合生产率（photosythetic production rate）27表观光合速率（apparent photosynthetic rate）净光合速率(net phosynthetic rate)28．光补偿点（1ight compensation point）与光饱和点(1ight saturation point)
29．CO2补偿点（CO2 compensation point）与CO2饱和点(CO2 saturation point)。
30．光能利用率（efficiency of solar energy utilization）
第5章
植物的呼吸作用
主要了解呼吸作用及其多条路线的生理意义，环境因素对呼吸作用的影响，为作物栽培和农产品采后贮藏保鲜提供理论基础。
（一）基本内容
1．高等植物呼吸作用的类型及其生理意义 2．植物的呼吸代谢途径 3．影响呼吸作用的因素
4．呼吸作用与农业生产（作物栽培 农产品贮藏）2．呼吸作用的多样性及其意义
（二）重点
1．呼吸代谢的多样性及其生理意义
2．EMP、TCAC、PPP途径在细胞中的定位及其生理意义 3．抗氰呼吸及其意义
4．影响呼吸作用的因素及其与作物采后贮藏的关系
（三）基本概念
1．呼吸作用（respiration）
2．有氧呼吸（aerobic respiration）
3．无氧呼吸（anaerobic respiration）
4．EMP途径（EMP pathway）
5．三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCAC）6．PPP（pentose phosphate pathway）
7．生物氧化（biological oxidation）
8．呼吸链（respiration chain）
9．巴斯德效应（Pasteur effect）
10．氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）
11．能荷调节（regulation of energy charge）12．抗氰呼吸（Cyanide resistat repiration）
13．呼吸商（respiration quotient RQ）
14．呼吸速率（respiratory rate）15．P/O比16．细胞色素氧化酶（cytochrome oxdase）17．末端氧化酶（terminal oxidase）
18．安全含水量（safety water content）19．无氧呼吸消失点（anaerobic respiration extinetion point）
第6章
植物体内有机物质运输分配及细胞信号转导
主要了解植物体内有机物质运输分配规律及植物细胞信号转导途径和分子机理，调控源流库关系以提高作物产量质量的理论基础。
（一）基本内容
1．有机物质运输的途径、方向、速度、形式和机理 2．有机物质的分配方向和规律
3．影响有机物质运输分配的环境因素 4．植物细胞信号转导途径
（二）重点
1．实验证明有机物质运输途径和方向
2．有机物质运输的压力流动学说内容及其评价 3．源库理论及其对农业生产的指导意义
4．植物把环境刺激信号转导为胞内反应的途径
5．Ca2+在细胞中的分布特点、钙信使作用标准及分子基础
（三）基本概念
1.代谢源(metabolic，Source)
2.代谢库(metabolic, Sink)3.流(transportation)
4.源-库单位(sour-cesink unit)5.转移细胞(transfer cell)
6.比集运量(specific mass transfer,SMT)7有机物质运输速度（transport velocity）和有机物运输速率（transport rate）
8.韧皮部装载(phloem loading)和韧皮部卸出(phloem unloading)
9.生长中心（growing center）
10.就近供应
11.同侧运输
12.细胞信息系统（cell message system）
13.环境刺激—细胞反应偶联信息系统
14.信号转导(signal transduction)
15第二信使(second messenger)
16.GTP结合调节蛋白(GTP binding regulatory proteins)
CDPK 18.钙调素(Calmodulin,CaM)
19.SE-CC 20.肌醇磷脂信号系统(inositol phospholinid inositide signal system)第7章
植物激素和生长调节物质
主要了解五大植物激素在高等植物中的分布、运输、生物合成、主要生理功能 和作用机理，植物生长调节剂的重要作用。
（一）基本内容 1.植物激素的发现
2.植物激素的代谢（生物合成、降解、钝化）3.植物激素在植物体内的运输和分布 4.植物激素的生理作用 5.植物激素的作用机理
6.植物生长调节剂的种类及其在农业上的应用
（二）重点
1.五大植物激素主要的生理作用（注意它们之间的区别和联系）2.生长素的作用机理、赤霉素对大麦种子α-淀粉酶的诱导，细胞分裂素延缓叶片衰老的机理，乙烯促进果实成熟的机理
3.五大激素合成途径（不记过程）及前体物质，乙烯生物合成的调节 4.生长调节剂在农业上的主要应用
（三）基本概念
1．植物激素(plant hormones,phytohormones)
2．生长调节物质? 3．植物生长调节剂(plant growth regulators)
4．植物生长物质(plant growth substances)5．生长抑制剂（growth inhibitor）
6．生长延缓剂（growth retardant）7．极性运输(polar transport)
8．激素受体 第8章
植物的生长与分化
主要了解植物生长规律及细胞生长生理特点，影响植物生长的环境条件及植物生长相关性，为分析植物生长现象和调控作物生长发育提供理论基础。
（一）基本内容
1．生长、分化、发育的概念
2．种子萌发生理
4．光敏色素
3．影响植物生长的因素 4．植物生长相关性 5．植物生长的周期性
（二）本章重点
1．细胞发育三个时期的生理特点 2．植物生长相关性 3．影响植物生长的因素
4、光敏色素
（三）基本概念
1． 细胞的分化(differentiatkm)脱分化(dedifferentiation)再分化(redifferentiation)2．植物的再生(regeneration)
3．极性(polarity)4．黄化现象(ctiolation)
5.生长协调最适温度（grow coordinate temperature）6．温周期现象（thermoperiodicity）
7光形态建成(photomorphogenesis)8．光受体(photoreceptors)
9．蓝光效应(blue effect)
10．光敏色素(Phytochrome，Phy)
11．生长相关性（correlation）12．顶端优势(apical dominance)
13．根冠比(root top ratio，R／I)
14．生长大周期(grand period of growth)15．昼夜周期（daily periodicity）
16．季节周期(seasonal periodicity of growth)17．生物钟(biological clock)rhythm)18．向光性(phototropism)
19．隐花色素(eryptochrome)20．种子活力(seed vigor)和种子生活力（seed viability）21．种子休眠(seed dormancy)
第9章
植物的生殖生长 内容提要
主要了解植物生殖（包括花前成熟、成花诱导，花器官形成及授粉受精生理）需要的条件。
（一）基本内容 1．花发端 2．春化原理 3．光周期现象
4．花芽分化
5．授粉受精生理
（二）本章重点
1．春化作用与光周期理论 2．授粉受精需要的条件及生理生化变化
（三）基本概念
1.春化作用（vernalization）和春化处理(vernalization)2.光周期现象(photoperiodism)和 光周期诱导(photoperiodic induction)3．
春化解除(devemalization)和再春化现象(revemalization)
4.临界日长(critical daylength)和.临界夜长(critical dark period)5．识别蛋白(recognition protein)
6．群体效应（group effect）
7.花熟状态(ripeness to flower state)
8．花发端(floral apices)9．花芽分化(flower bud differentiation)
10．C／N比学说(carbon/nitrogen ratio)11．同源异型突变(homeotic mutation)和同源异型基因(homeotic gene)
第10章
植物的成熟和衰老生理
主要了解植物成熟、衰老、器官脱落生理机制及调控的基础理论。
（一）基本内容
1．种子和果实成熟时的生理生化变化
2．休眠生理 3．衰老生理 4．器官脱落生理
（二）本章重点
1.种子果实成熟时的生理生化变化 2.种子的休眠
3.衰老时的生理生化变化及激素调节 4.器官脱落与离层的形成及激素调控
（二）基本概念
1．非丁(phytin)2．风旱不实现象
3．休眠(dormancy)4．强迫休眠（force dormancy）和深沉休眠（deep dormancy）
5．单性结实(parthenocarp)6．呼吸跃变(climacteric)和呼吸高峰(respiratory climacteric)7．生物自由基（biological radicals）和活性氧（active oxygen）
8．生物自由基伤害学说（biological radical injury theory）9．离层(separation layer)10．生长素梯度学说(auxin gradient theory)第11章 植物的抗性生理
主要了解低温和干旱胁迫对植物的伤害机理，植物对低温和干旱胁迫的适应性及抗性。
（一）基本内容 1．植物的抗寒性 2.植物的抗旱性
3.植物的抗热 抗盐 抗病性性 4.植物的氧胁迫
5.植物的抗性生理通论
（二）重点
1.冷害生理冻害生理
植物的抗寒性
2.干旱对植物生理过程的影响
严重干旱致死的原因
植物的抗旱性 3．交叉适应现象
4．逆境条件下植物激素水平的变化与抗逆性的关系
（三）基本概念 1．逆境（stress）与植物的抗逆性（stress resistance）
2．渗透调节（osmotic adjustment）和渗调蛋白（osmoregulation protein）
3．交叉适应（cross adaptation）4 膜脂相变（Phase transition of membrane lipids）5．膜脂过氧化作用（membrane lipid peroxidation）6．水合补偿点（hydrtion compensation point）
7．诱导抗病性（desease induced resistance）8．抗寒锻炼 第12章
植物生理实验技术
测定植物组织水势、光合速率、呼吸速率、蒸腾速率、叶绿素含量、根系活力、膜相对透性的基本方法，测定原理及注意事项。
硕士研究生入学考试题型
一、解释名词（20分）
二、简要回答问题
（50分）
三、综述题（30分）
参考书
1．张继澍主编
植物生理学 西安：世界图书出版公司
1999.12 2．张继澍主编
提高普通植物病理学实验教学效果探索
普通植物病理学实验作为植物保护和植物检疫专业的一门独立开设必修课程,探索提高该课程教学效果的方法具有重要意义.积累更新实物标本、拓宽标本的来源渠道、改变课堂教学方法、增设综合性实验以及模拟科学研究等几个途径对提高教学效果,增强实验课的后效应,培养创新型人才有明显效果.
作 者：作者单位：刊 名：实验科学与技术英文刊名：EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：7(4)分类号：Q945.8 S432.1 G642・423关键词：普通植物病理学实验 教学效果 探索
一、课程基本信息
课程编号：0904050
课程中文名称：工程生理学
课程英文名称：Engineering Physiology
课程性质：专业主干课程
开课专业：生物医学工程
开课学期：5
总学时：40（其中理论32学时，实验8）
总学分：2.5
二、课程目的工程生理学是研究生物机体正常生命活动规律的科学，它为生物医学工程专业的学生提供了通向服务临床医学的重要桥梁。工程生理学课程的教学任务不仅着重使学生掌握该学科的基本理论和基本技能，同时为后续课程如医学概论、医学成像技术、生物医学信号处理、医学仪器及设备、生物医学材料的学习打下坚实的基础。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）
通过本课程的学习，使学生掌握：机体各系统、器官正常的生理功能，人体功能活动的一般规律，同时掌握工程生理学分析方法，建立良好的理论基础，具备基本的实践能力，并与理工科的教学实践相结合。
四、教学内容与学时分配
第一章绪论/细胞的基本功能（3学时）
1了解人体生理学的研究内容、方法，熟悉细胞膜的结构功能（1学时）2掌握细胞兴奋性、生物电现象（1学时）
3熟悉肌细胞的收缩功能（1学时）
第二章血液（3学时）
1了解血液的组成、特性（1学时）
2掌握血细胞特点及功能（1学时）
3熟悉生理止血与凝血机制，掌握血型与输血原则（1学时）
第三章血液循环（4学时）
1掌握心脏泵血功能及评价（1学时）
2掌握心脏电生理机制及心脏电节律产生（2学时）
3了解各种血管生理，熟悉心血管活动的调节、器官循环（1学时）
第四章呼吸（3学时）
1了解呼吸各环节的基本过程。掌握肺通气和肺换气的原理及肺功能的评定（1学时）2熟悉气体的运输形式及特点（1学时）
3掌握呼吸节律产生及呼吸运动的调节（1学时）
第五章消化（3学时）
1概述，掌握消化的概念，平滑肌的特性及消化道平滑肌的活动（0.5学时）
2了解食物消化的基本过程，掌握胃、小肠内消化、内分泌功能及其调节（2学时）3熟悉食物中各种成分的吸收机制（0.5学时）
第六章尿的生成和排出（3学时）
1了解肾脏功能解剖及肾血流量特点（0.5学时）
2掌握肾小球的滤过过程及影响因素，掌握肾小管与集合管的功能特点，熟悉尿液的浓缩与稀释机制（2学时）
3熟悉肾脏泌尿功能的调节，肾脏功能的研究方法。了解尿的排出（0.5学时）
第七章感觉器官的功能（3学时）
1掌握感受器的一般生理特性（0.5学时）
2掌握视觉器官的感受原理及基本的检测手段；掌握听觉器官的感受原理及基本的检测手段；掌握前庭器官的感受原理及基本的检测手段（2学时）
3熟悉嗅觉与味觉及皮肤感觉的感受原理（0.5学时）
第八章神经系统的功能（8学时）
1了解神经元概念，熟悉神经元活动、反射活动的一般规律（2学时）
2掌握神经系统的感觉分析功能及对躯体运动的调节（2学时）
3熟悉神经系统对内脏活动的调节（1学时）
4掌握大脑的高级功能及基本原理（2学时）
5熟悉脑功能研究方法（1学时）
第九章内分泌系统（2学时）
1概述，了解激素的一般特性（0.5学时）
2掌握几种主要激素的生理作用及其分泌调节（1.5学时）
五、教学方法及手段（含现代化教学手段及研究性教学方法））
上课采用多媒体教学，辅以教学录像，采用讲授与讨论结合的方式，结合临床案例，使同学们能对生理学的知识有深入的认识。
六、实验（或）上机内容
实验一：肌电图的测定。学习肌电图的测定方法，了解不同情况下肌电图的变化。实验二：视野测定及声音传导途径检测。学习视野计的使用方法，测定正常人白、红、黄、绿各色视野；采用音叉振动法检查声音空气传导和骨传导的特点。
实验三：家兔血压的调节。以动脉血压为指标，在整体条件下，施加某些因素，观察神
经、体液因素对心、血管的调节作用。（选做实验）
实验四：肺通气量的测定及呼吸运动的调节。了解人体肺通气量的测定方法和正常通气
量。观察不同条件下呼吸运动的变化。（选做实验）
七、先修课程
人体解剖学
八、教材及主要参考资料
[1] 姚泰.生理学[M].北京：人民卫生出版社, 2004年5月第6版.[2] 姚泰，罗自强.生理学[M].北京：人民卫生出版社，2001。
[3] Walter Boron.Medical Physiology[M].USA: Saunders, 2002.九、课程考核方式
考核方式为开卷考试，为百分制，其中试卷成绩占70分，平时成绩占30分。
卓越人才的培养目标的完成需要相配套的课程教学来实施, 但是在目前的高等农业教育中, 还是以“重理论、轻实践、重知识传授、轻能力培养”的理念为主要教学模式。这与科学技术迅速发展的今天所需的高素质、强能力的创新型农业人才的培养模式不相吻合。因而, 我校在普通植物病理学课程方面进行“理实一体化”教学模式, 打破传统的实验教学模式, 以适应社会、经济和科技的发展。
一、《普通植物病理学》课程教学现状
《普通植物病理学》课程是植物保护专业一门重要的专业课程, 主要讲授植物病害发生症状、病原物形态、发病规律等方面内容, 是植物病害诊断、防治的重要基础。但是引起植物病害的病原生物微小、抽象, 病害症状复杂, 较难掌握。就目前本课程教学方面存在诸多问题, 主要体现在以下几个方面:
1. 课堂讲授方式比较传统。
传统的《普病》教学, 基本上按四步进行:授课—实验—实习—考试[1]。课堂上教师大多以书本为主体, 以教师为中心, 上课时间满堂灌, 借助参照书本画的挂图或多媒体课件的图片进行讲授, 教学气势拘谨、单调。因病原、病害种类繁多, 容易混淆, 即使参照图片或挂图, 也是表面上的观察, 学生学起来难以理解, 只能被动、消极地学习, 导致学生死记硬背, 思维僵化, 缺乏学习兴趣, 以致教学时间消耗大, 教学效果不尽如人意。
2. 实验课程设置不够合理:
普通植物病理学课程是一门实践性非常强的学科, 要求实验教学中实践性内容占主导地位。但目前在课程设置方面一般都实行的是理论课先行, 实验课后上的设置模式, 实验课程内容主要是对理论内容的验证和补充。
3. 教学内容更新较慢:
目前, 普通植物病理学教材主要采用的是高等教育出版社出版的许志刚教授编写的《普通植物病理学》, 实验方面指导书也较少, 主要参考方中达教授的《植病研究方法》, 或者是各教学单位编写的内部实验教材。这些教材内容丰富, 理论体系也较为完整。
4. 考核形式较单一:
考试是对学生学习成绩和教师教学效果的一种检验手段, 考试的方式与方法直接影响着教师的教学和学生的学习[2]。目前, 我校在课程考核方式进行改革, 要求以多种方式对课程进行考核, 每门课程根据课程内容建立各自的不少于五个方面的考核形式, 打破传统的以卷面考试为主实验报告为辅的考核方式。
二、《普通植物病理学》课程改革措施
对于普病课程教学中目前存在的问题, 我们在本课程教学经验的基础上, 对课程教学进行改革, 以校内、外实践教学基地为平台, 开展实践教学模式、内容、方法和管理体系的全面改革, 采用“理实一体化”的教学方式, 培养实践能力强, 综合素质高, 能适应各类用人单位需求的植物保护技术人才。主要改革措施体现在以下几个方面:
1. 教学形式的改革:
在教学形式上打破传统的理论课与实验课单独设置的形式, 将实验课融入在理论课中进行。首先将所有的课程都安排在实验室进行, 充分利用实验室资源如标本、显微镜、切片等, 以真实的材料与挂图、图片相结合的方式, 增加学生的感官, 加深印象。如在介绍植物病害症状时, 利用采集的标本或提前接种发病的植物进行讲解, 使同学充分地认识植物病害的症状。在介绍植物病原物形态特征时, 利用实验室的三目显微镜, 将标本放在显微镜下进行观察, 并利用显微摄影技术, 将显微镜下的图像直接通过电脑投影在屏幕上, 这样观察的效果比图片更加直观, 增加了学生的学习兴趣。
2. 教学内容的更新:
目前我们采用的教材是高等教育出版社出版的《普通植物病理学》 (第四版) , 该版教材理论知识比较系统, 但植物病理学知识与发展也在不断地更新, 在田间不断有新的病害发生, 因此在教学过程中, 及时调整课堂内容, 经常查阅相关的参考文献, 介绍最新的学科进展和前沿知识, 使学生及时植保发展新动态。如介绍一些新发生的病害的案例, 出现的新的防治措施与技术, 病害发生流行与复杂的气候变化之间的关系, 植物病害管理对环境、生物及食品安全之间的关系, 分子生物学技术在植物病害诊断防治方面的应用, 转基因技术的应用及安全性问题等, 让学生关心当代生活和社会现实, 了解学科研究热点问题。
3. 教学方法的改革:
在课堂上采用多种教学方法, 如比较式、启发式、讨论式、实践式等多种方法相结合的教学方式[3]。如在培养学生学习兴趣方面采用启发式教学, 介绍病害发生的真实案例, 病理学发展历史中的趣事儿, 活跃课堂气氛, 加深学生对植物病理学的兴趣和对知识点的理解。在介绍植物病原物形态时采用比较式的方法, 如在介绍引起植物白粉病的7个重要的属的形态特征时, 总结归纳其特点的差异性, 主要差别是闭囊壳附属丝的长短、形状及子囊的个数, 讲解时引导学生联想到如发型的差异, 头发有长有短, 有直发有卷发及开叉等状况, 采用联想的方式很容易就区别其特点。另外植物病原物的属名中很明显地概括了其属的主要特点, 如叉丝壳属和叉丝单囊壳属的区别主要体现在属名中, 即叉丝单囊壳属属名中的“单”就体现了其闭囊壳中只包含一个子囊。为了加深学生对理论知识的理解采用实践式教学方法, 如同样是介绍白粉病, 在讲授完7个属的形态特征后, 直接给大家挑取某种植物的白粉病的闭囊壳材料, 在显微镜下进行观察, 描述其特征, 判断与哪个属的特征相符合, 通过这种理实一体化的教学方式帮助对理论内容掌握, 收到了较好的学习效果。
4. 考核方式的变革:
在考核方面将理论和实验课程设置为两门独立的课程, 分别给定成绩, 增加学生对实验实践的重视。在考核形式上也打破了以往的卷面定成绩的形式, 采用多种考核方式。在理论考核方面, 平时出勤占10%, 作业占20%, 课程论文占30%, 卷面占40%。课程进行过程中阶段性的布置课程论文, 学生可以选定自己感兴趣的方面, 查阅资料, 制作PPT进行讲解, 过程中进行互动, 互相提问互相解答, 既解决了学生认识中的问题, 又锻炼了学生交流的能力、分析问题和解决问题的能力。卷面内容主要侧重基础理论、基本概念和基本原理等。实验课考核包括实验操作考试占50%, 平时实验课操作占30%, 实验报告撰写占20%。实验操作考试主要进行验证性操作, 如对真菌病原菌的形态进行观察、鉴定, 写出属的中文名和拉丁名, 绘出其形态特征[4]。
通过采用“理实一体化”的教学改革方式, 使学生较系统全面而积极地进行学习, 有机地与生产实践相结合, 达到“授人以渔而非授人以鱼”的学习效果, 在生产实践中灵活应用已掌握的基础知识、基本原理去解决层出不穷、变化复杂的病害问题, 培养具有较强实践能力的, 能适应社会要求的卓越农业人才。
参考文献
[1]王忠文, 黎起, 秦韦刚.《普通植物病理学》教学改革初探[J].广西农业大学学报, 1998, (17) :102-105.
[2]徐小彪, 曲雪艳, 邹菊花, 等.高等农业院校植物生产类本科专业实验教学改革的探讨[J].高等农业教育, 2010, (7) :67-69.
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关键词：科学实验；植物生理学；课程体系
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）23-146-02
植物生理学（Plant physiology）是研究植物的生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递与信号传导等生命活动规律及其与环境相互关系的科学。该课程是高等农林院校生物学专业和植物生产类各专业领域的一门基础课程。植物生理学是一门基础理论与实验密切联系的科学，其理论知识来源于科学实验。植物生理学实验作为其教学的重要组成部分，既可加深学生对理论和实验基本原理的理解，又可强化训练学生的实验技能，培养学生严谨的科学素养、提高学生分析和解决问题的能力。因此，通过植物生理学的学习，使学生能够全面掌握植物生命活动的基本规律，解决农业生产中出现的与该课程相关的难题，为保障国家粮食安全和农业可持续发展做出贡献。
1 科学实验与植物生理学课程的关系
植物生理学是生命科学尤其是农林学科人才培养中重要的专业基础课程，是一门建立在科学实验基础上的科学。植物生理学从孕育、诞生、成长到发展阶段，近400a的发展史包含了无数个科学实验。如，孕育阶段荷兰人J.B.van Helmont设计的柳树盆栽称重实验、英国学者J.Priestley发现绿色植物具有“净化”空气的作用，开启了光合作用的时代；19世纪60年代，俄国植物生理学家季米里亚捷夫用自行设计的仪器对叶绿素的吸收光谱进行了研究，证明光合作用所利用的光就是叶绿素所吸收的光。M.Calvin于20世纪50年代采用14C示踪法和纸上层析技术，揭示了光合作用中CO2同化的历程，建立了卡尔文循环—光合碳循环。美国学者F.C.Steward 及其合作者通过研究细胞分裂素的功能，证明了植物细胞具有全能性（totipotency）。植物生理学的许多重大理论和发现都来自科学实验。当然，每一个经典科学实验的发现也将植物生理学学科的发展引向一个新的高度。因此，植物生理学科学实验是植物生理学教学体系中不可或缺的环节，通过讲解科学经典实验的设计思路、操作过程、结果和不足之处，不仅能够启发学生的创新思维，激发学生对科学家科学探索精神的憧憬和学习植物生理学的兴趣。而且通过对经典实验的详细讲解和分析，使学生如身临其境地认识和掌握理论。以每个章节的经典实验为主线，将科学实验和理论知识有机衔接，构建一个较为完整的课程体系。学生通过温习这些科学实验，不仅可以培养自身的科研思维能力，也强化了学生对植物生理学课程的整体认识和全面把握。
2 基于科学实验视角，构建植物生理学课程体系
植物生理学主要包括细胞生理、水分生理、矿质营养生理、呼吸与光合作用、植物生长物质、生长与生殖生理、成熟与衰老生理以及逆境生理等10章内容，在每个章节中都有一些经典的科学实验，而且有些实验属于综合性内容，涉及不同章节的内容。通过收集、整理及讲解经典科学实验的设计思路、人物、结论等内容引入到植物生理学课堂中，将植物生理学的基础理论知识和科学实验融会贯通，使学生既掌握了科学实验方法，又强化了理论知识的内在联系。下面分别将各个章节中主要的科学实验作一总结。
第一章，植物细胞生理的重点内容为植物细胞的全能性。通过讲解1902年德国植物学家Haberlandt提出植物细胞全能性的理论及1958年Steward等以胡萝卜为实验材料，利用人工培养基获得胚状体及胡萝卜新植株等内容，引出植物的每个细胞都具备发育成完整植株的遗传能力，即植物细胞全能性的概念。第二章，植物的水分生理，需要重点掌握植物细胞和根系对水分的吸收方式、途径及机理。通过讲解植物水孔蛋白（aquaporin）的发现、结构、特征、种类、分布、功能及其调控等科学研究进展强化学生对水分跨膜运输的认识；通过测定折断的玉米茎秆基部伤口流出汁液的压力及观察田间水稻叶尖排水孔的水珠等实验来领悟伤流和吐水等植物生理学现象及主动吸收方式。第三章，植物的矿质营养生理，讲解英国的John Woodward用雨水、河水、山泉水、自来水和花园土的水浸提液培养薄荷，发现植株在河水中生长较好，在土壤浸提液中生长最好及德国的J.Liebig 创建矿质营养学说、水培缺素实验以及中国农业大学武维华院士于2006年发表在cell杂志上的有关拟南芥根细胞K+通道活性的调控方面解读，使学生全面理解矿质元素的功能及植物对矿质元素吸收的机理等内容。第四章，植物的呼吸作用，涉及氧化磷酸化作用的机制问题存在一些假说。通过介绍英国生物化学家P.Mitchell提出的化学渗透偶联学说及美国生物化学家Boyer提出的ATP合酶的转化机制实验来解释ATP的生成。第五章，植物光合作用是植物生理学的重要一章，涉及1782年J.Senebier用化学分析的方法证明了二氧化碳和氧气是光合作用的主要成分；1939年英国Robert.Hill发现在分离的叶绿体照光后发生水的光解和放氧；20世纪40年代发现的红降现象及1957年Robert.Emerson观察到小球藻在用远红光和短波长光照射时，发现的双光增益效应；20世纪40～50年代，美国加州大学的M.Calvin研究和提出CO2同化途径；环割树木和蚜虫吻刺实验证明同化物运输途径和形式；比较压力流动学说、细胞质泵动学说及收缩蛋白学说来阐明同化物在韧皮部运输的机制。第六章，植物生长物质主要介绍生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸等五大类激素及其植物生长调节剂。通过讲解Charles Darwin父子的虉草向光性实验、荷兰的Went开展的燕麦胚芽鞘弯曲实验、1926年日本人黑泽英一研究水稻出现恶苗病、1963年Miller等从玉米种子分离到玉米素、1964年美国的Addicott等从棉花中提取出脱落素、20世纪初期英国、美国等科学家证明乙烯是植物的天然产物和催熟激素等实验来阐明主要激素的发现历程。第七章，植物的生长生理包括1952年Borthwrick等在美国农业研究中心利用不同颜色的单色光处理莴苣种子，发现红光和远红光对种子的萌发截然相反，为光敏色素的发现提供了重要实验证据。2010年，阿根廷研究人员Sabrina E.Sanchez等在英国《自然》周刊上发表了一种调控生物钟节律的蛋白质方面的研究成果。上述发现有具体应用价值，尤其是在农业方面。比如某些植物的叶子越多，收成越好，而叶子数量取决于花期长短，花期则由生物钟控制。如果通过基因调控，改变这些植物的生物钟，就有望使它们长出更多的叶子，带来更好的经济效益。通过学习该文献，使同学们体会到植物生理学与农业生产实践在分子水平上的联系。第八章，植物的生殖生理包括了暗期间断对植物开花的影响实验、春化作用的发现等科学实验。2004年美国加州大学Yan Liuling等在美国science杂志发表了有关调控小麦春化作用的基因的研究成果，通过该文献的学习使同学真正领悟到现代生物技术对农业生产的贡献。第九章，植物的成熟与衰老一章涉及果实的呼吸跃变和马铃薯、洋葱等种子的休眠方面的实验。第十章，植物的逆境生理，重点讲述植物响应逆境胁迫条件下，依赖于ABA途径和非依赖ABA途径的发现、植物低温、干旱、盐害、病害等胁迫的响应机制查找和讨论在分子水平上的最新研究进展，使学生认识到气候变化对农业生产的影响。
3 结语
综上所述，以植物生理学课程每个章节中的经典科学实验及当今世界顶级学术期刊《cell》、《Nature》和《Science》上发表的有关植物生理学研究成果为主线，通过讲解和分析每个实验目的与意义、原理与方法、技术操作及实验结果等，演绎出相关的植物生理学理论和知识点，同时将各个章节的相关实验有机联系在一起，构建整个课程网络体系。随着现代生物技术的迅猛发展，植物生理学领域的科学研究不断深入，且研究成果显著，为植物生理学理论教学提供了丰富的素材。我们相信，通过本课程的学习，学生一方面能够全面认识植物生命活动的基本规律及其与环境互作的关系，同时系统掌握研究植物生命活动规律及其与环境间的方法和技术，学会用严谨的科学实验思维去认识和分析生命现象和规律。
参考文献
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