《植物生理学》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《植物生理学》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1223S00024开课单位生命科学学院课程名称植物生理学PlantPhysiology课程性质必修（生物科学）选修（生物技术）考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业发展课程【专业核心课（生物科学）、专业拓展课（生物技术）】先修课程植物生物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、生态学适用专业（类）生物科学、生物技术二、课程描述及目标（一）课程简介《植物生理学》课程是本专业的一门学科基础课程，是生命科学中的一门重要前沿学科，也是植物科学领域的生长点之一，既是一门理论学科，也是一门实践性很强的学科。植物生理学是沟通宏观生态系统（大气、土壤、阳光、水分及各种生物）与微观生命现象（器官、细胞、基因、核酸、蛋白质、酶、多糖分子等）的中间桥梁和中心枢纽。植物通过光合作用将光能转变为化学能，将无机物转变为有机物，同时释放出氧气，这是所有其它生物赖以生存的基础。因此，它是生命系统中至关重要的关键环节之一，具有承上启下、承前启后的重要作用。通过本课程的学习，不仅要让学生认识和了解植物生长发育的生理基础及其与外界环境进行物质和能量交换的基本原理，掌握植物生长发育的基本规律以及分析测定植物重要生理指标的基本技术方法与原理，更为重要的是运用已掌握的理论知识分析或解决植物生产过程中出现的现象或问题的能力，发展植物生产，保护和改造自然环境，同时也为植物组织培养、基因工程、细胞工程、植物化学、发育生物学等后续课程的学习奠定扎实的基础。（二）教学目标通过本课程的学习，学生将达到以下目标：课程目标1：了解植物及其代谢活动在整个生命系统中的重要作用，树立起严谨的科学实践精神和高度的社会责任感，理解国情、社情、民情，具备利用植物代谢活动规律发展植物生产同时保护环境的意识。课程目标2：掌握植物细胞及植株对水分的吸收、运输、蒸腾的基本原理，了解离子吸收、运转的基本规律和矿质元素的生理作用，理解光合作用的机理，包括C3、C4和CAM代谢途径以及呼吸代谢的主要途径；理解同化物在植物体内的分配及运输规律，掌握优先供应生长中心、就近运输和局部服从全局等原理；了解植物细胞全能性和次生代谢的意义。课程目标3：掌握植物生长发育和形态建成的基本规律，理解植物各部分生长的相互关系，熟悉植物激素的生理调节作用，理解植物细胞发育周期、植株的生长、成花、开花、结实和衰老的主要生理机制。课程目标4：认知逆境（干旱、水涝、高温、低温、盐碱和大气污染等）引起植物异常生理变化的规律，掌握使植物避开逆境或提高植物抗逆性的方法与技术。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-4：系统掌握生物科学的基本理论、基本知识，熟悉生物产业的方针、政策和法规。课程目标10.102-1：具有主动获取知识的能力；课程目标2课程目标30.152-2：具有综合运用所掌握的理论知识和技能，初步具备从事生物科学、生物技术及其相关领域科学研究的能力；课程目标3课程目标40.202-3：具有较强的逻辑思维能力和批判性思维能力；课程目标1课程目标40.152-4：具有一定的撰写学术论文和参与学术交流的能力；具有一定的国际视野、有较好的外语交流和写作能力，能较熟练地运用外语阅读专业期刊和进行文献检索；课程目标40.153-1：具备较高的思想道德素质，有正确的政治观、人生观、价值观和良好的道德品质；具有强烈的社会责任感和较强的团队意识；课程目标1课程目标40.103-3：具备良好的专业素质，了解学术伦理，懂得学术诚信，和有求实创新的意识和精神，具有一定的创新意识、批判性思维和可持续发展理念；课程目标1课程目标40.15四、教学方式与方法植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境条件相互作用关系的一门学科，具有实践性强、学科发展迅速、内容涉及面广、新学科新技术新理论不断涌现、学科内容的深度和广度不断加大等特点，需要把教师的“教”和学生的“学”有机地结合起来，充分调动学生的学习积极性，以最大限度地培养学生获取知识的能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。教学内容决定教学方式和方法，教学有法，教无定法。根据植物生理学课程的教学要求与教学内容的难易不同，拟分别选择如下不同的教学方式与方法。1、针对教材中的核心知识内容，同时又是难点内容，是植物生理学课程内容的框架结构知识，采用教师讲授学生练习法，例如水分代谢、矿质营养、光合作用、同化物运输、光周期现象、春化作用、逆境伤害的机理等等，教师借助多媒体与黑板结合使用的形式，采用启发互动式教学，并以丰富的图片、视频、动画等调动学生的多种感官功能，引起学生的兴致，例如植物运动时播放含羞草受触闭合、跳舞草随音乐翩翩起舞、向日葵向光生长、猪笼草捕食、植物生产相关视频（苹果的贮藏与保鲜、植物生长调节剂的应用等等）的视频等。教师讲授后，布置相应的练习以反馈学习效果，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、针对教材中的一般性知识内容，采用学生自学结合课堂讨论法教材中叙述比较全面且难度不大的重点内容以及一些介绍性知识，让学生通过自学和课堂讨论来掌握。其程序为教师为其拟定自学提纲、指定自学内容、明确学习目标、撰写学习总结、进行课堂讨论。其总结和课堂讨论内容作为教师检查学生自学和评价教师自身教学效果的依据。例如各种环境因素对植物生理过程的影响、生长物质的生物合成与代谢分解过程、植物生长和发育的大部分内容等等。以调动学生的学习积极性，培养学生总结、归纳和独立分析问题的能力。3、针对教材中具有开放性的知识内容，采用课后查阅文献和课堂交流法对于教材中具有开放性的知识，让学生以个人或小组形式在课后查阅和收集最新文献资料，归纳整理并适当进行课堂交流。例如影响植物生长发育的因素有哪些？植物体内水分运输的主要动力究竟是什么？根压和蒸腾拉力是根本的动力吗？植物生产中如何协调“源和库”的关系？如何理解顶端优势等？教师评价时以针对性提出建设性建议、或鼓励学生形成自己的观点为主，让学生看到自己的优势和不足，以培养学生发现问题、分析问题和解决问题的基本能力以及提高学生的逻辑思维能力。也有利于教师及时了解最新研究动态、新技术和新理论，实现教学相长的原则。4、针对教材中学生可以驾驭的知识内容，采用学生讲授法在学生完全可以驾驭的课程内容中选出部分章节的内容，让学生利用课外时间提前备课，安排一定的时间让学生在课堂上讲授，教师仅做补充和评判。例如植物呼吸作用中，呼吸作用与植物栽培、粮食贮藏和果实贮藏的关系，植物生长调节剂的利用，灌水和施肥的原则等，既理论联系实际，又有一定的综合性。让学生由被动变为主动，调动学生的学习的积极性，也有利于学生自学、总结和表达能力及素质的提高。通过备课也更能理解教师备课的辛苦，更加懂得尊重教师，增强学习的自觉性。五、教学重点与难点（一）教学重点（1）细胞生理：在掌握植物细胞基本结构的基础上，了解各种细胞器、生物膜的超微结构，掌握其生理功能特点以及植物细胞原生质的特性和植物细胞全能性。（2）代谢生理：呼吸作用的主要途径、意义及其产物；光合作用的过程、实质、特点及其机理（包括C3、C4和CAM的代谢途径），光合产物运输分配规律和植物信号传导的意义，植物体内信号传导的途径、类型和意义是近些年来，植物科学包括植物生物学、植物生理学、植物生物化学、植物病理学、植物分子生物学等学科研究的热点之一；植物对水分的吸收、运输、蒸腾的基本理论，离子吸收、运转的基本规律和矿质元素的生理作用。（3）生长发育生理：植物生长发育的基本规律，植物生长物质的主要生理作用，植物生长、成花、开花、结实和衰老的主要生理机制。（4）环境生理：正常环境条件与植物的相互关系、以及逆境（干旱、水涝、盐碱、病虫、极端高低温、大气污染、杂草等）引起植物异常生理变化的规律，提高植物抗逆性的可能方法。近年来，通过植物基因工程技术将某些抗逆性基因转入植物体内，增强植物的抗逆性，已获得巨大成就，是本学科当前的又一个研究热点。（二）教学难点植物生理学是综合运用各种现代科学技术，从组织器官水平、细胞水平、亚细胞水平和分子水平上全面系统地研究植物生命活动规律的科学，是生命系统中至关重要的关键环节之一，它与生命科学的各分支学科，如遗传学、动物生物学、植物生物学、微生物学、植物生物化学、植物病理学、植物免疫学、生物化学、分子生物学、分子遗传学、植物生态学、基因工程学等多学科密切相关。因此，学习植物生理学不能孤立地、静止地学习，要和其它相关学科有机地联系起来。本学科的难点主要有：（1）植物对矿质营养元素的选择性吸收机理；（2）光合作用中同化CO2、释放O2的原理；（3）植物激素之间的相互作用关系；（4）植物生长与发育的相互关系；（5）植物衰老和死亡的机理；（6）植物生长物质调控植物生长发育的机理。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论掌握植物生理学的概念，了解本学科的主要任务、研究历史、研究方法、当前研究热点、存在问题、前景展望、以及学习本课程的方法，教学内容安排、参考资料等。2教师讲授课程目标12第1章水分代谢认知植物生产中“有收无收在于水”、以及植物体内水分运输和分配机理，理解蒸腾作用的生理意义及其影响因素、细胞和根系对水分吸收的机理及其影响因素，了解植物的需用水规律；掌握：水势和根压的概念、气孔蒸腾原理及气孔开闭机理、合理灌溉的生理基础，能够分析缺水的原因。3教师讲授结合学生练习课程目标23第2章矿质营养了解植物必需矿质元素的生理功能和缺素症状、影响根系吸收矿质元素的因素；理解植物对氮素的同化机理、植物吸收矿质元素的特点和吸收规律；掌握植物必需矿质元素的种类、植物必需矿质元素的研究方法、施肥的生理学基础；能够准确判断植物缺少某种特征性元素。3教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标24第3章光合作用掌握光合作用的概念、意义、过程和机理，认知参与光合作用的色素以及影响光合作用效率的因素，理解光合产物的运输分配规律和信号传导系统及其特点；运用所学知识分析光合作用效率不高的原因和可能的提高途径。6教师讲授结合学生自学课程目标2、课程目标35第4章呼吸作用理解呼吸作用的概念及其生理意义，认知呼吸作用生理指标和有氧呼吸的过程，了解影响呼吸速率的因素；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，运用呼吸作用的知识分析植物呼吸作用的主要类型。4教师讲授结合学生自学课程目标26第5章植物次生代谢物掌握植物的初生代谢和次生代谢的相互联系途径，了解植物体内萜类、酚类和含氮次生化合物的种类和生物合成途径。掌握基因工程在花卉育种、农作物性状改良和药用植物细胞工程的应用。2教师讲授结合学生自学课程目标27第6章同化物的运输了解韧皮部运输的机理、同化物运输的方式、运输的物质种类、运输的方向和速度；掌握韧皮部装载和卸出途径；理解植物体内代谢源和代谢库之间的关系；了解同化物的分配规律和影响因素。2教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标38第7章生长物质掌握植物激素和生长调节剂的概念，了解各自的生理作用及其相互作用关系，尤其是理解植物内源激素的生理效应，懂得植物生长调节剂及其应用于植物生产的策略和方法。2教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标39第8章光形态建成了解光敏色素的发现及分布，掌握光敏色素的性质及其生理作用，掌握蓝光受体和蓝光反应，理解光敏色素的作用机理。2教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标310第9章生长和生殖生理了解植物从营养生长转变为生殖生长的内外条件、种子与果实发育和成熟的内外部条件，理解春化作用和光周期现象以及在植物生产中的应用4教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标311第10章成熟和衰老生理了解植物的休眠、衰老与脱落机理，掌握种子和果实在发育和成熟过程中的生理生化特点，学会运用所学知识判断植物生长发育的阶段。2教师讲授结合学生课后查阅文献交流课程目标312第11章抗性生理认知寒冷、干旱、高温、水涝、病害、虫害、草害及环境污染对植物的伤害，理解植物对逆境的适应性和抵抗机制，懂得研究植物抗性生理的意义，掌握提高植物抗性的途径与方法，并具备利用植物保护环境的意识。2教师讲授结合学生自学课程目标4合计34七、学业评价和课程考核（一）考核类型：考试考查（二）考核方式：开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核40出勤10考勤全勤、无迟到或早退、有事提前请假课程目标1作业20完成课后练习和文献查阅，归纳总结文献并进行交流，基本概念与理论正确课程目标2课程目标3表现10课堂讨论积极回答问题、主动提出问题、积极帮助同学回答问题课程目标3课程目标4期末考核60卷面考试成绩课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成