《植物生理學》課程教學大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《植物生理學》課程教學大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號1223S00024開課單位生命科學學院課程名稱植物生理學PlantPhysiology課程性質必修（生物科學）選修（生物技術）考核類型考試課程學分2課程學時34課程類別專業(yè)發(fā)展課程【專業(yè)核心課（生物科學）、專業(yè)拓展課（生物技術）】先修課程植物生物學、細胞生物學、生物化學、分子生物學、生態(tài)學適用專業(yè)（類）生物科學、生物技術二、課程描述及目標（一）課程簡介《植物生理學》課程是本專業(yè)的一門學科基礎課程，是生命科學中的一門重要前沿學科，也是植物科學領域的生長點之一，既是一門理論學科，也是一門實踐性很強的學科。植物生理學是溝通宏觀生態(tài)系統(tǒng)（大氣、土壤、陽光、水分及各種生物）與微觀生命現(xiàn)象（器官、細胞、基因、核酸、蛋白質、酶、多糖分子等）的中間橋梁和中心樞紐。植物通過光合作用將光能轉變?yōu)榛瘜W能，將無機物轉變?yōu)橛袡C物，同時釋放出氧氣，這是所有其它生物賴以生存的基礎。因此，它是生命系統(tǒng)中至關重要的關鍵環(huán)節(jié)之一，具有承上啟下、承前啟后的重要作用。通過本課程的學習，不僅要讓學生認識和了解植物生長發(fā)育的生理基礎及其與外界環(huán)境進行物質和能量交換的基本原理，掌握植物生長發(fā)育的基本規(guī)律以及分析測定植物重要生理指標的基本技術方法與原理，更為重要的是運用已掌握的理論知識分析或解決植物生產過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象或問題的能力，發(fā)展植物生產，保護和改造自然環(huán)境，同時也為植物組織培養(yǎng)、基因工程、細胞工程、植物化學、發(fā)育生物學等后續(xù)課程的學習奠定扎實的基礎。（二）教學目標通過本課程的學習，學生將達到以下目標：課程目標1：了解植物及其代謝活動在整個生命系統(tǒng)中的重要作用，樹立起嚴謹?shù)目茖W實踐精神和高度的社會責任感，理解國情、社情、民情，具備利用植物代謝活動規(guī)律發(fā)展植物生產同時保護環(huán)境的意識。課程目標2：掌握植物細胞及植株對水分的吸收、運輸、蒸騰的基本原理，了解離子吸收、運轉的基本規(guī)律和礦質元素的生理作用，理解光合作用的機理，包括C3、C4和CAM代謝途徑以及呼吸代謝的主要途徑；理解同化物在植物體內的分配及運輸規(guī)律，掌握優(yōu)先供應生長中心、就近運輸和局部服從全局等原理；了解植物細胞全能性和次生代謝的意義。課程目標3：掌握植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的基本規(guī)律，理解植物各部分生長的相互關系，熟悉植物激素的生理調節(jié)作用，理解植物細胞發(fā)育周期、植株的生長、成花、開花、結實和衰老的主要生理機制。課程目標4：認知逆境（干旱、水澇、高溫、低溫、鹽堿和大氣污染等）引起植物異常生理變化的規(guī)律，掌握使植物避開逆境或提高植物抗逆性的方法與技術。三、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1-4：系統(tǒng)掌握生物科學的基本理論、基本知識，熟悉生物產業(yè)的方針、政策和法規(guī)。課程目標10.102-1：具有主動獲取知識的能力；課程目標2課程目標30.152-2：具有綜合運用所掌握的理論知識和技能，初步具備從事生物科學、生物技術及其相關領域科學研究的能力；課程目標3課程目標40.202-3：具有較強的邏輯思維能力和批判性思維能力；課程目標1課程目標40.152-4：具有一定的撰寫學術論文和參與學術交流的能力；具有一定的國際視野、有較好的外語交流和寫作能力，能較熟練地運用外語閱讀專業(yè)期刊和進行文獻檢索；課程目標40.153-1：具備較高的思想道德素質，有正確的政治觀、人生觀、價值觀和良好的道德品質；具有強烈的社會責任感和較強的團隊意識；課程目標1課程目標40.103-3：具備良好的專業(yè)素質，了解學術倫理，懂得學術誠信，和有求實創(chuàng)新的意識和精神，具有一定的創(chuàng)新意識、批判性思維和可持續(xù)發(fā)展理念；課程目標1課程目標40.15四、教學方式與方法植物生理學是研究植物生命活動規(guī)律及其與外界環(huán)境條件相互作用關系的一門學科，具有實踐性強、學科發(fā)展迅速、內容涉及面廣、新學科新技術新理論不斷涌現(xiàn)、學科內容的深度和廣度不斷加大等特點，需要把教師的“教”和學生的“學”有機地結合起來，充分調動學生的學習積極性，以最大限度地培養(yǎng)學生獲取知識的能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。教學內容決定教學方式和方法，教學有法，教無定法。根據(jù)植物生理學課程的教學要求與教學內容的難易不同，擬分別選擇如下不同的教學方式與方法。1、針對教材中的核心知識內容，同時又是難點內容，是植物生理學課程內容的框架結構知識，采用教師講授學生練習法，例如水分代謝、礦質營養(yǎng)、光合作用、同化物運輸、光周期現(xiàn)象、春化作用、逆境傷害的機理等等，教師借助多媒體與黑板結合使用的形式，采用啟發(fā)互動式教學，并以豐富的圖片、視頻、動畫等調動學生的多種感官功能，引起學生的興致，例如植物運動時播放含羞草受觸閉合、跳舞草隨音樂翩翩起舞、向日葵向光生長、豬籠草捕食、植物生產相關視頻（蘋果的貯藏與保鮮、植物生長調節(jié)劑的應用等等）的視頻等。教師講授后，布置相應的練習以反饋學習效果，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。2、針對教材中的一般性知識內容，采用學生自學結合課堂討論法教材中敘述比較全面且難度不大的重點內容以及一些介紹性知識，讓學生通過自學和課堂討論來掌握。其程序為教師為其擬定自學提綱、指定自學內容、明確學習目標、撰寫學習總結、進行課堂討論。其總結和課堂討論內容作為教師檢查學生自學和評價教師自身教學效果的依據(jù)。例如各種環(huán)境因素對植物生理過程的影響、生長物質的生物合成與代謝分解過程、植物生長和發(fā)育的大部分內容等等。以調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生總結、歸納和獨立分析問題的能力。3、針對教材中具有開放性的知識內容，采用課后查閱文獻和課堂交流法對于教材中具有開放性的知識，讓學生以個人或小組形式在課后查閱和收集最新文獻資料，歸納整理并適當進行課堂交流。例如影響植物生長發(fā)育的因素有哪些？植物體內水分運輸?shù)闹饕獎恿烤故鞘裁?？根壓和蒸騰拉力是根本的動力嗎？植物生產中如何協(xié)調“源和庫”的關系？如何理解頂端優(yōu)勢等？教師評價時以針對性提出建設性建議、或鼓勵學生形成自己的觀點為主，讓學生看到自己的優(yōu)勢和不足，以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的基本能力以及提高學生的邏輯思維能力。也有利于教師及時了解最新研究動態(tài)、新技術和新理論，實現(xiàn)教學相長的原則。4、針對教材中學生可以駕馭的知識內容，采用學生講授法在學生完全可以駕馭的課程內容中選出部分章節(jié)的內容，讓學生利用課外時間提前備課，安排一定的時間讓學生在課堂上講授，教師僅做補充和評判。例如植物呼吸作用中，呼吸作用與植物栽培、糧食貯藏和果實貯藏的關系，植物生長調節(jié)劑的利用，灌水和施肥的原則等，既理論聯(lián)系實際，又有一定的綜合性。讓學生由被動變?yōu)橹鲃?，調動學生的學習的積極性，也有利于學生自學、總結和表達能力及素質的提高。通過備課也更能理解教師備課的辛苦，更加懂得尊重教師，增強學習的自覺性。五、教學重點與難點（一）教學重點（1）細胞生理：在掌握植物細胞基本結構的基礎上，了解各種細胞器、生物膜的超微結構，掌握其生理功能特點以及植物細胞原生質的特性和植物細胞全能性。（2）代謝生理：呼吸作用的主要途徑、意義及其產物；光合作用的過程、實質、特點及其機理（包括C3、C4和CAM的代謝途徑），光合產物運輸分配規(guī)律和植物信號傳導的意義，植物體內信號傳導的途徑、類型和意義是近些年來，植物科學包括植物生物學、植物生理學、植物生物化學、植物病理學、植物分子生物學等學科研究的熱點之一；植物對水分的吸收、運輸、蒸騰的基本理論，離子吸收、運轉的基本規(guī)律和礦質元素的生理作用。（3）生長發(fā)育生理：植物生長發(fā)育的基本規(guī)律，植物生長物質的主要生理作用，植物生長、成花、開花、結實和衰老的主要生理機制。（4）環(huán)境生理：正常環(huán)境條件與植物的相互關系、以及逆境（干旱、水澇、鹽堿、病蟲、極端高低溫、大氣污染、雜草等）引起植物異常生理變化的規(guī)律，提高植物抗逆性的可能方法。近年來，通過植物基因工程技術將某些抗逆性基因轉入植物體內，增強植物的抗逆性，已獲得巨大成就，是本學科當前的又一個研究熱點。（二）教學難點植物生理學是綜合運用各種現(xiàn)代科學技術，從組織器官水平、細胞水平、亞細胞水平和分子水平上全面系統(tǒng)地研究植物生命活動規(guī)律的科學，是生命系統(tǒng)中至關重要的關鍵環(huán)節(jié)之一，它與生命科學的各分支學科，如遺傳學、動物生物學、植物生物學、微生物學、植物生物化學、植物病理學、植物免疫學、生物化學、分子生物學、分子遺傳學、植物生態(tài)學、基因工程學等多學科密切相關。因此，學習植物生理學不能孤立地、靜止地學習，要和其它相關學科有機地聯(lián)系起來。本學科的難點主要有：（1）植物對礦質營養(yǎng)元素的選擇性吸收機理；（2）光合作用中同化CO2、釋放O2的原理；（3）植物激素之間的相互作用關系；（4）植物生長與發(fā)育的相互關系；（5）植物衰老和死亡的機理；（6）植物生長物質調控植物生長發(fā)育的機理。六、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1緒論掌握植物生理學的概念，了解本學科的主要任務、研究歷史、研究方法、當前研究熱點、存在問題、前景展望、以及學習本課程的方法，教學內容安排、參考資料等。2教師講授課程目標12第1章水分代謝認知植物生產中“有收無收在于水”、以及植物體內水分運輸和分配機理，理解蒸騰作用的生理意義及其影響因素、細胞和根系對水分吸收的機理及其影響因素，了解植物的需用水規(guī)律；掌握：水勢和根壓的概念、氣孔蒸騰原理及氣孔開閉機理、合理灌溉的生理基礎，能夠分析缺水的原因。3教師講授結合學生練習課程目標23第2章礦質營養(yǎng)了解植物必需礦質元素的生理功能和缺素癥狀、影響根系吸收礦質元素的因素；理解植物對氮素的同化機理、植物吸收礦質元素的特點和吸收規(guī)律；掌握植物必需礦質元素的種類、植物必需礦質元素的研究方法、施肥的生理學基礎；能夠準確判斷植物缺少某種特征性元素。3教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標24第3章光合作用掌握光合作用的概念、意義、過程和機理，認知參與光合作用的色素以及影響光合作用效率的因素，理解光合產物的運輸分配規(guī)律和信號傳導系統(tǒng)及其特點；運用所學知識分析光合作用效率不高的原因和可能的提高途徑。6教師講授結合學生自學課程目標2、課程目標35第4章呼吸作用理解呼吸作用的概念及其生理意義，認知呼吸作用生理指標和有氧呼吸的過程，了解影響呼吸速率的因素；掌握呼吸作用、呼吸底物和呼吸速率的概念，以及研究呼吸作用的方法，運用呼吸作用的知識分析植物呼吸作用的主要類型。4教師講授結合學生自學課程目標26第5章植物次生代謝物掌握植物的初生代謝和次生代謝的相互聯(lián)系途徑，了解植物體內萜類、酚類和含氮次生化合物的種類和生物合成途徑。掌握基因工程在花卉育種、農作物性狀改良和藥用植物細胞工程的應用。2教師講授結合學生自學課程目標27第6章同化物的運輸了解韌皮部運輸?shù)臋C理、同化物運輸?shù)姆绞健⑦\輸?shù)奈镔|種類、運輸?shù)姆较蚝退俣?；掌握韌皮部裝載和卸出途徑；理解植物體內代謝源和代謝庫之間的關系；了解同化物的分配規(guī)律和影響因素。2教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標38第7章生長物質掌握植物激素和生長調節(jié)劑的概念，了解各自的生理作用及其相互作用關系，尤其是理解植物內源激素的生理效應，懂得植物生長調節(jié)劑及其應用于植物生產的策略和方法。2教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標39第8章光形態(tài)建成了解光敏色素的發(fā)現(xiàn)及分布，掌握光敏色素的性質及其生理作用，掌握藍光受體和藍光反應，理解光敏色素的作用機理。2教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標310第9章生長和生殖生理了解植物從營養(yǎng)生長轉變?yōu)樯成L的內外條件、種子與果實發(fā)育和成熟的內外部條件，理解春化作用和光周期現(xiàn)象以及在植物生產中的應用4教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標311第10章成熟和衰老生理了解植物的休眠、衰老與脫落機理，掌握種子和果實在發(fā)育和成熟過程中的生理生化特點，學會運用所學知識判斷植物生長發(fā)育的階段。2教師講授結合學生課后查閱文獻交流課程目標312第11章抗性生理認知寒冷、干旱、高溫、水澇、病害、蟲害、草害及環(huán)境污染對植物的傷害，理解植物對逆境的適應性和抵抗機制，懂得研究植物抗性生理的意義，掌握提高植物抗性的途徑與方法，并具備利用植物保護環(huán)境的意識。2教師講授結合學生自學課程目標4合計34七、學業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細則對應課程目標過程考核40出勤10考勤全勤、無遲到或早退、有事提前請假課程目標1作業(yè)20完成課后練習和文獻查閱，歸納總結文獻并進行交流，基本概念與理論正確課程目標2課程目標3表現(xiàn)10課堂討論積極回答問題、主動提出問題、積極幫助同學回答問題課程目標3課程目標4期末考核60卷面考試成績課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4八、課程目標達成評價課程目標的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學效果越好。課程目標達成度畢業(yè)要求指標點達成