“植物營養學”課程教學改革探討

段建軍 黃鶯 王小利 何進

[摘 要] 植物營養學是研究植物對營養物質的吸收，運輸，轉化和利用的規律及植物與外界環境之間營養物質和能量交換的學科，目的是提高作物產量和改良產品質量。作為涉農專業的基礎必修課，對指導作物生產具有重要作用，特別是一些經濟作物如煙草。因其與農業生產實踐有著極其緊密的聯系，因此植物營養學教學就顯得非常重要。學生學習掌握植物營養學基礎知識和提升對應實踐應用能力對于后續專業課程學習至關重要。通過剖析傳統植物營養學教學課程中存在的問題，為現在教學中的教學內容與方法、課程考核和教學實踐等方面中存在的不足提出一些教學改革建議。

[關鍵詞] 植物營養學;教學改革;一流學科建設;實踐

[基金項目] 2016年度貴州大學省級本科教學工程項目“植物營養學雙語課程建設”（SJJG201611）;2020年度教育部協同育人機制創新實踐項目“煙草專業產教融合協同育人機制創新與實踐”;2021年度貴州大學一流課程培育項目建設項目“貴州大學植物營養學一流學科建設”（XJG2021048）

[作者簡介] 段建軍（1976—），男，河南舞陽人，博士，貴州大學煙草學院副教授，主要從事煙草營養與施肥、煙地土壤保育等方面的研究;黃 鶯（1973—），女，貴州湄潭人，碩士，貴州大學煙草學院副教授，主要從事煙草營養與施肥及土壤環境化學研究;王小利（1979—），女，山西柳林人，博士，貴州大學農學院教授，主要從事植物營養與肥料，耕地肥力提升與保持研究。

[中圖分類號] Q945.1-4;G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）20-0056-05 [收稿日期] 2021-10-20

“植物營養學”是高等農業院校農業資源與環境專業本科生的專業必修課程，也是農學、植保、園藝、草業科學等專業的專業必修課程。主要研究植物對營養物質的吸收、運輸、轉化和利用的規律及植物與外界環境之間營養物質和能量交換的科學[1，2]。植物營養學更是一門實踐應用型學科，學生在實踐過程當中能夠運用植物營養學的原理和理論相結合解決農業生產中的實際問題，給學生提供了更多的農業實踐機會，對學生進一步理解和把握相關知識理論與應用起輔助作用[3]。然而在傳統教學中，植物營養學的教學內容、教學方法、課程考核和教學實踐等都沒有得到與之相對應的重視。此外，隨著經濟社會和科學技術的飛速發展，我國對擁有創新精神和實踐能力的高端人才需求逐年上升。高等教育需要從以知識傳授為重點轉向以能力培養為重點，需要從培養能夠繼承和使用知識的人才轉向培養能夠發現和創新知識的人才，需要從為現在的社會培養人才轉向為未來的社會培養人才[4]。故而以往陳舊的教學體系已不足以支撐如今的教育目標，想要培養出實用型、復合型、開拓創新型的專業人才，就必須在教育教學改革方面實行教學課程的理論與實踐相結合的教學體系。此外，在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程[5]。2019年3月，習近平總書記主持召開學校思想政治理論課教師座談會時強調，用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，貫徹黨的教育方針落實立德樹人根本任務[6]。為適應高等院校教學改革，推進素質教育的發展，本文從優化教學方法、融入思政元素和內容、完善考核制度等方面對植物營養學的教學改革思路進行探討。

一、“植物營養學”課程概述

“植物營養學”是研究植物營養的基本理論和肥料施用的學科，也是農學相關專業的專業課程。植物對營養物質的吸收、運輸、轉化和利用的規律以及植物與外界環境之間營養物質和能量交換是施肥的理論基礎，掌握各種化學肥料和有機肥料的類型、性質及特點，通過施肥的方式給作物提供營養，對植物進行營養調控和平衡施肥，是實現農業生產的優質、高產和高效的重要手段[1，2]。植物營養的基本理論、有機肥料和化學肥料是植物營養學的主要研究內容，其核心是植物營養理論、基礎是土壤、條件是氣候、施肥是營養作物的重要手段。即需要掌握植物的營養特性及需求，考慮氣候條件，因土因作物因氣候選擇適宜的肥料品種及比例來合理調控作物營養，實現高產和優質。植物營養學所采用的研究方法主要是由調查研究、試驗研究、示蹤原子研究、化學分析和統計分析幾部分組成[1]。

二、“植物營養學”課程教學中存在的問題與不足

（一）教材內容相對陳舊，內容結構不夠完善

“植物營養學”課程作為農林高校農業資源與環境專業的核心課程之一，開展高水平課程教學的前提就是具備高質量的“植物營養學”課程教材，也是該課程教學活動的重要保障和必要前提。國內《植物營養學》最新教材是張俊伶主編的2021年由中國農業大學出版社出版的普通高等教育“十四五”規劃教材《植物營養學》[2]。該教材重點介紹植物營養理和肥料兩部分，并增加了近年來發展迅速的植物營養分子生物學、新型肥料等方面的知識，但施肥技術方面內容有缺失。黃云主編的《植物營養學》教材出版時間已近7年，其余的《植物營養學》教材出版時間均為10年以前，教材內容相對陳舊[7]。并且隨著科學技術和經濟社會的發展，植物營養學發展迅猛，尤其是在植物與環境的相互作用以及植物對環境脅迫的適應性及其遺傳控制機理等諸多方面的研究產生了許多新的成果[8];農業生產也在不斷發展，農業生產中與植物營養學相關的新問題逐漸顯露，并且植物營養學理論知識與生產實際相結合也產出了一些新成果;為使學生具有一定的解決實際生產問題的能力，講授課程時須結合植物營養學的新技術理論知識與農業生產中的實際問題，讓學生做到活學活用。

（二）教學方法和考試形式單一，難以調動學生的學習積極性

“植物營養學”課程教學過程中通常采用傳統的面對面講授教學方法，“滿堂灌”“填鴨式”教學方法是大多數高校“植物營養學”課程教學的一貫模式，這樣一種講課方式缺乏啟發性和創造性思維引導，沒有留給學生充分的思考空間，更不重視對學生進行創造性思維方式的培養與訓練[9]。教師為批改試卷便利，采取從試題庫中抽題成卷的命題方式進行考試，考試形式單一，而且題庫中絕大部分的試題都是記憶性內容，嚴重缺乏獨立思考性，非常不利于學生對理論和實踐知識的吸收與利用[10]。在這樣的學習環境下難以培養出新時代實用型、復合型、開拓創新型的專業人才。

（三）課程考核不全面，對學生考察的結果可能缺乏全面性和公正性

“植物營養學”的課程考核是實行過程評價和期終評價作為基礎評價體系。學生的最終課程成績構成包括平時成績和期末考試成績兩方面，平時成績來自課堂討論成績、實驗操作成績以及課外實踐的表現等[11]。但是大多數高校課程評估中的平時成績基本都沒有課堂討論成績和課外實踐這部分內容，導致出現平時成績占比大卻不平衡的現象，沒有達到培養學生理論與實踐相結合能力的教學目的。考察內容多是記憶性的知識點，缺乏綜合應用和主觀能動性性題目，部分學生通過背書、背題等而獲得高分。此外，還有的學生通過夾帶紙條等作弊等途徑獲得高分，導致考核結果不能全面反映學生學習情況以及考核結果不夠公正。

（四）課程缺乏課程思政教學元素和內容，不利于課程思政教育的深入開展

響應教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》推進課程思政建設的號召，彰顯高校立德樹人的根本價值理念，課程思政內容是社會主義新時代非思想政治理論課程建設與優化的重點。傳統植物營養學類課程教育在課程理論講授的理論問題中融入思政元素，在專業課理論講授的同時，進行思想政治教育傳授有助于學生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀，樹立正確的思想政治意識。

（五）學校、老師和學生均對實踐教學不夠重視

在植物營養學長期教學實踐中發現，實踐教學同理論教學一樣重要，科學的教學手段對于提高學生實驗操作和將理論與實際生產相結合的能力有著極其重要的作用[12]，重視并探索實踐教學的方法，能夠增強學生掌握應用性較強的技術和方法的能力，強化生產中理論知識的應用能力。但在傳統教學中發現，學校和老師更多關注理論教學方法的研究，對實驗課教學和生產實踐教學的關注程度相對較低。主要表現在實驗實習課課時少甚至沒有實習教學環節，實驗教學內容安排以及實驗課成績評定不合理等。如農業資源與環境專業“植物營養學”課程總學時僅64學時，其中理論講授52學時，實驗學時12學時，另有1周（8學時）實習。農學、植保等專業該課程總學時僅45學時，其中理論講授36學時，實驗課9學時，沒有實習教學環節。而且實驗教學內容往往以驗證性實驗為主，只要按照實驗步驟做下去，就可以得到結果，沒有充分調動學生思考的積極性。實驗成績主要通過實驗報告進行評定，只要結果正確，成績就是A+或90以上，這樣造成一些學生做實驗不認真，抄襲實驗報告和實驗結果，并獲得高分，無法公正評判學生的真正能力。因此實驗和實習教學必須適當增加學時數，優化實驗實習內容，改變教學方法和教學模式，采取多種手段和途徑充分調動學生動手能力，不斷培養他們發現問題、分析問題和解決問題的能力以及提高他們參加實驗實習的興趣。

三、教學改革內容與實踐途徑

（一）更新和優化教學內容，豐富學科領域最新研究成果和研究方向

雖然植物營養學學科一直在進步，但是其課程教學內容卻多年未更新。為了有效地解決這個矛盾，使植物營養學的課程教學內容能與學科更好地同步適應發展，應該優先優化課程教學內容，刪減過時陳舊的內容，增添補充新的學科知識，特別是補充學科實用性和前沿性的知識到教學內容中來補充完善學科教程[8]。并且植物營養學基礎知識以及基本理論要在新的教學內容中被高度概括。此外，學科最新成就和發展趨勢也要在新的教學內容中有充分反映，讓一套知識體系能被完整地建立，使得知識的基礎性、系統性、綜合性和整體性大力突出。在教學內容方面，也要突出實用性，增加有機肥工廠化生產技術、測土配方施肥技術與專用肥配方設計原理及方法、果樹（柑橘）和煙草營養診斷施肥技術等教材上缺失、而社會急需的內容，使課程內容在新穎性、先進性、實用性等方面取得較大突破[10]。從根本上提升學生理論與實踐相結合的能力，滿足各種化肥廠和化肥營銷公司等主要用人單位的人才需求。

（二）改進和豐富教學方法和教學模式

植物營養學即是發展飛速、與時俱進的學科，更是理論與實踐緊密結合的學科。為了跟上學科的步伐和培養新時代全能型人才，教學方式應當發生轉變，采用現代教學手段是適應這一新形勢的必然趨勢。借助多媒體教學，可使許多復雜的機理圖解與反應式講解變得簡單形象，對于一些難理解的植物營養生理過程，多媒體教學能做到圖示解析的教學功效[13]。實施網絡教學，為使學生更好地學習、理解和掌握“植物營養學”課程，采用超星學習通、“雨課堂”等教學軟件輔助學生學習，課件PPT留存在教學軟件上有利于學生課后復習鞏固專業知識。近幾年來，國內外已經研發出了多款智慧教學平臺，如國外的“Google Classroom”國內的“雨課堂”“超星e學堂”以及“云課堂”等，能夠通過建造線上虛擬課堂來模擬學習環境，展開良好的互動學習，營造高效的學習氛圍，有力地促使線上線下混合教學模式發展。植物營養學也應不斷完善和更新教學內容，借鑒和改進教學方法和教學模式，實現線上線下混合式教學，提高學生學習的能動性和可選擇性，達到更好的教學效果。

（三）教學模式多樣化

提高課堂教學質量的關鍵是探索優秀的教學方法[14]。啟發式教學，課堂上老師可以采用拋出問題的形式讓學生進行獨立思考，充分發揮學生的主觀能動性，增強學生的自主學習思考能力。在教學過程中針對一些抽象、困難的重要知識點，向學生提問，激發學生的求知欲。

互動式課堂討論，學生建立討論小組，假設并提出在實際生產活動過程中可能會遇見的植物營養學問題，小組學生一起討論可行的解決方案。在討論過程中，教師可以適當引導學生，讓學生的討論始終圍繞中心話題并最終討論出一個比較適合的答案，最后由老師對學生的答案進行評析并對該問題進行歸納總結。讓同學專心進入教學過程的方式就是營造老師與學生的互動氛圍，這可以使老師知道學生學習時會遇到的問題和困難，方便及時幫助學生，也能激發他們思維的創造性，使同學們能獨立思考、分析和推理，達到全方位推進素質教育的目的[10]。

（四）增加課程思政元素和內容，融思想政治教育于專業課程教學之中，德才協同培養

課程思政教學是思想政治理論課程教學的重要補充，其目的是要培養學生的愛國主義情操、辯證唯物主義思想和科學文化素養，“植物營養學”教學應圍繞課程思政教學目標深入挖掘該課程所蘊含的思政元素，在教學中融入思想政治教學內容既可以起到立德樹人的作用，又能使課堂教學生動有趣，激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛。“植物營養學”課程可以從傳承植物營養學歷史貢獻，培養學生民族自豪感和愛國情懷，增強學生辯證思維觀念，客觀理性認識化肥施用的雙面性，結合當前各類環境污染問題，引導學生，樹立自覺愛護環境的意識，結合教學實踐，培養學生科學求真的職業素養等方面融入課程思政元素和內容[11]。例如在講植物營養學發展史中，可以結合我國文明史講述我國古代農業在積肥施肥中的寶貴經驗和農學典籍，在講述氮肥時，可以將我國著名化學家侯德榜發明的聯合制堿法生產工藝生產氯化銨進行講述，從而弘揚愛國主義思想，培育學生的民族自信和文化自信。

（五）加強實驗實習等實踐教學

實驗實習教學不僅可以提高學生的學習興趣，而且可以鍛煉和培養學生的動手和實踐能力，學習并提高科學研究方法和研究手段。開展課程實驗教學可加深學生對理論知識的記憶、理解和掌握，從而提升教學質量，培養學生動手、動腦、分析、觀察和解決實際生產等問題的能力。因此組建一套理論與實踐教學密切結合、操作性實踐性強的植物營養學實踐教學體系非常必要。通過教學改革，增加4～6個學時的實驗教學，增設綜合性、設計性和探索性實驗內容，如盆栽或水培實驗氮磷鉀缺素癥觀察及對烤煙葉綠素含量和養分吸收影響綜合設計性實驗，每個自然班按3～5人分成一組，在組長帶領下通過圖書館或知網等查閱文獻資料10～20篇，結合理論課知識學習，自己設計實驗方案，包括實驗處理、實驗方法、取樣時間、測定指標及方法等，每組組長代表小組用ppt向全班同學和老師講解實驗方案，其他小組同學對沒有講清楚或者不理解的部分提出問題，也可對該小組實驗方案的完善提出自己的建議，實驗指導老師提出各小組實驗方案需要修改、完善的地方，并分析實驗中可能遇到的問題，同時提出解決問題的辦法，實驗設計完成后，學生按小組分別進行煙草育苗、肥料稱量及裝盆、移栽、管理等工作，由組長負責安排組內同學定期觀察、記錄、采樣并完成實驗指標測試，實驗報告以小組為單位上交，并進行評分。綜合設計性實驗的增加，不僅增強了學生對實驗課的興趣，充分發揮了他們團隊協作的能力，另外，鍛煉了學生查閱資料的能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力。其次，還促進了植物營養學、作物施肥原理與技術、作物栽培學等學科的交叉融合，只有把這些知識綜合應用才能解決生產實際中的問題。

“植物營養學”是一門與農業生產實踐緊密結合的課程，非常鍛煉學生理論與實踐相結合的能力，學生掌握這門課程的核心理論與操作將會對其今后工作具有很大影響。為提升學生綜合素質和技能，為學生將來工作打下堅實的技能和知識基礎，“植物營養學”課程實習教學改革實踐中必須注重知識和技能的雙重培養，開展實習教學活動。目前貴州大學農學院農業資源與環境系的教學實踐基地有貴州磷化（集團）有限責任公司、貴安新區綠澳農業科技有限公司，其他專業也應增加教學實習環節，并建設更多的實踐教學基地，為學生提供更多的實踐機會，加強相關知識的學習和實踐應用能力的鍛煉，達到知識活學活用的效果。

（六）優化課程考核體系

把考核學生理論與實踐相結合解決問題的能力作為重點，才能達到“植物營養學”的實踐性考察目的。因此將原來的課程考核體系平時成績占30%，期末考試占70%，改為平時成績和期末考試成績各占50%進行評價，期末考試包含基礎知識部分和綜合分析兩部分，其中基礎知識占70%，綜合分析占30%[8]，而平時成績主要考查學生的出勤率、課后作業、課堂討論、課外實踐、課程報告、實驗操作技能及實驗報告等方面，老師應嚴格把關每一個考察環節并給出相應分數。

結語

隨著科技與社會的飛速發展，知識技術不斷更新，為適應和滿足現代的教育理論、實踐以及社會生產對應用型人才的需求，對“植物營養與施肥”課程進行必要教學改革已是既定趨勢。在今后的教學實踐過程中，還要進一步探究和創新教學方法，以提高教學效果和提升學生的學習和創新實踐能力，才能培養出國家和社會需要的新時代實用型、復合型、開拓創新型的專業人才。

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Exploration on Teaching Reform of Plant Nutriology

DUAN Jian-juna， HUANG Yinga， WANG Xiao-lib， HE Jinb

（a. College of Tobacco Science， b. College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： Plant Nutriology is a discipline that studies the absorption， transportation， transformation and utilization of nutrients by plants and the exchange of nutrients and energy between plants and the external environment， which aims at improving crop yield and product quality. It plays a guiding role in guiding crop production， especially some cash crops such as tobacco. Because it is closely related to agricultural production practice， the teaching of Plant Nutriology is very important. It is very important for students to master the basic knowledge of Plant Nutriology and improve their corresponding practical application ability for subsequent professional courses. By analyzing the problems existing in the traditional Plant Nutriology teaching， this paper puts forward some teaching reform suggestions for the deficiencies existing in the teaching content and methods， course assessment and teaching practice.

Key words： Plant Nutriology; teaching reform; first-class discipline construction; practice