“植物營養學實驗”課程建設的研究與改革

［摘 要］ 隨著現代農業科技的快速發展，植物營養學學科在提高作物產量和品質方面發揮著越來越重要的作用，其實驗教學對于培養學生的實踐能力和創新思維至關重要。“植物營養學實驗”作為農業資源與環境專業本科生的專業核心課程，對指導作物生產具有重要作用，其課程體系建設與改革對提高教師教學效果和學生創新實踐能力培養具有重要意義。隨著教育改革的不斷深入，傳統的“植物營養學實驗”教學模式已無法滿足現代教學的需求。探討“植物營養學實驗”課程的建設理念、實施策略和實踐效果，以期為同類課程提供參考和借鑒。

［關鍵詞］ 植物營養學實驗；課程建設；實踐教學

［基金項目］ 2023年度內蒙古農業大學校級一流本科課程建設項目“植物營養學實驗課程建設”

［作者簡介］ 陳薇薇（1987—），女，內蒙古包頭人，博士，內蒙古農業大學資源與環境學院講師，主要從事植物營養、養分吸收生理研究；李海港（1979—），男，山東濰坊人，博士，內蒙古農業大學資源與環境學院院長，教授，主要從事植物營養學研究；高 卉（1989—），女，內蒙古包頭人，博士，內蒙古農業大學資源與環境學院講師，主要從事植物營養、土壤健康研究。

引言

在當前的教育背景下，高等農林教育正致力于構建一個多元化、多樣化的人才培養體系［1］，以培養出“一懂兩愛”的優秀農林人才為目標，旨在為實現鄉村振興戰略和生態文明建設輸送關鍵的人力資源［2］。面對當下的新形勢，農林院校面臨著如何滿足“雙一流”建設對人才培養的多元化需求和對高水平創新人才的迫切需求，這些都要求我們重新思考并構建一個創新的課程教學體系，以應對農林教育在人才培養方面的重大挑戰。

植物營養學是研究植物生長發育過程中對營養元素的需求、吸收、運輸和利用規律的科學［3］。實驗教學作為植物營養學的重要組成部分，對于培養學生理解理論知識、掌握實驗技能、培養科研素養以及提升實踐能力和創新思維具有重要作用。然而，隨著農業科技的快速發展和教育改革的不斷深入，傳統的實驗教學內容和方法已逐漸顯現出與時代發展不相適應的問題，如教學內容陳舊、教學方法單一、缺乏與實際生產的聯系等。因此，對“植物營養學實驗”教學內容與方法進行改革，加強“植物營養學實驗”課程建設，已成為提高教學質量和學生學習效果的必然選擇，也是提高農業教育質量和培養農業創新人才的重要途徑。

近年來，我們在“植物營養學實驗”課程教學中進行了一系列的改革嘗試，通過調整優化教學內容和教學方式，著重培養學生將課堂上所學到的植物營養學和植物營養研究法的理論知識應用在實踐中。另外，通過構建多元化的考核評價體系，包括實驗操作、實驗報告、小組討論等，全面評價學生的學習成效。這些課程改革的目標在于實現人才培養的多元化，確保學生在掌握理論知識的同時，也能提高學生發現問題、提出問題以及解決問題的能力，激發他們的學習熱情，培育他們自主學習的能力，也能全方位地增強他們的思維和創新技能，以及提升他們的整體素養，從而為培養創新人才打下堅實的基礎。

一、準確進行課程定位，確定培養目標

培養目標的確立是人才培養方案制訂的核心任務，是指導專業建設和課程設置的根本依據［4］。課程建設以適應國家新農科建設對農業資源與環境創新型人才培養的需求為目標，在新的人才培養方案和新教學大綱修訂過程中，對“植物營養學實驗”課程進行準確定位。即通過學習植物營養學原理和研究方法理論知識（包括盆栽試驗方法、田間試驗方法、生物統計分析方法、科研報告的撰寫等），結合本課程的實操技能鍛煉，學生在親自動手參與試驗與實踐過程中能更進一步掌握植物營養學原理理論知識和植物營養研究的基本方法，得到系統的科研訓練，掌握從合理進行科研選題、試驗設計、實施、數據獲取到試驗數據的統計分析總結等方法和技能。增強學生對實驗數據的統計分析理解與應用技能，使其能夠初步獨立運用計算機進行科研數據的整理、分析、圖形繪制及顯著性測試等基礎操作；最后在科研總結撰寫的訓練中，提升學生對數據和成果的綜合總結能力。更為重要的是，在實踐教學的體驗中，讓學生深刻體會到科學研究的挑戰性與嚴謹性，進而培育他們勤奮務實、協作共贏、堅持不懈的科研素養。同時，給學生提供更多的實踐教育和勞動教育的機會，為后續專業課程學習、畢業設計及今后繼續深造或到相關企事業單位工作奠定良好的基礎。

二、改革課程設計，增強課堂效果

課程是人才培養的基本單元，是專業建設的重要抓手。為了提升課程建設的質量，需要從課程大綱的制定、教學內容的更新、教學方法的創新等多個方面進行綜合強化［4］。實驗教學是提升學生學習熱情和實踐技能的重要途徑，開展實驗教學有助于學生學習和掌握科學探究的方法與技巧。通過實驗課程的學習，學生能更深刻地理解并應用理論知識，這有助于提高教學效果，并培育學生在實際操作中解決問題的能力，包括動手操作能力、觀察試驗過程現象、思考分析數據結果等。因此，建立一個與理論教學緊密結合、具有較強操作性和實踐性的“植物營養學實驗”教學體系是極其重要的。課程設計應以學生的需求和興趣為中心，鼓勵學生主動參與和探索。本課程以學生為中心，以能力培養為導向，以實踐創新為核心，旨在培養學生的實驗操作能力、科學思維能力和創新實踐能力，確保課程目標與學生的專業需求和學術發展相匹配。定期更新實驗教學內容，反映植物營養學的最新研究成果。增加與現代農業發展相關的具有設計性、探索性和綜合性的實驗內容，同時采用多樣化的教學方法，如案例法教學，通過分析實際案例，提高學生的問題解決能力。開放的教學模式，問題導向學習、探究式學習，鼓勵學生參與課程內容的討論并提出假設，自主設計實驗進行驗證，培養學生的創新思維和科研能力。小組合作學習，通過小組合作完成實驗，培養學生的團隊協作能力，現場教學，組織學生到農場、耕讀教育基地等進行現場教學和實踐，強調實驗操作的實踐性和應用性，使學生能夠將理論知識應用于實際問題的解決。此外，還能利用在線學習平臺提供豐富的學習資源和互動交流的機會。通過以上多樣化的教學方法，提高學生課堂的參與度和學習效果。“植物營養學實驗”課程是一門應用型課程，因此勞動教育和課程思政教育應貫穿于整個教學過程。將勞動教育的內容融入“植物營養學實驗”課程的教學過程中，強調勞動的重要性和價值，讓學生理解農業生產的艱辛和科學實驗的嚴謹性，培養學生尊重勞動和勞動者的意識，使學生能夠在專業領域內應用勞動知識和技能。通過勞動教育，鼓勵學生發揚團結協作、吃苦耐勞的精神，增強其面對困難和挑戰的毅力。在后期的課程考核評價中加入勞動教育的指標，如學生的勞動態度、勞動技能、團隊合作等，以全面評價學生的綜合表現。同時，教師在教學過程中要作為思政教育的引導者，將思政元素自然融入課程實驗過程指導中。如在課程內容中加入與植物營養相關的國家戰略、農業政策和法律法規，讓學生了解植物營養在國家發展中的重要性。結合植物營養的案例，討論生態保護、農業可持續發展等議題，培養學生的社會責任感和職業道德。在后期課程考核評價過程中加入對思政教育相關議題的考查，如實驗設計的社會意義、實驗結果對農業發展的影響等。在此基礎上構建多元化的考核評價體系，包括實驗操作、實驗報告、小組討論等，全面評價學生的學習成效。

三、改革實踐教學內容，加快教學條件建設

“植物營養學實驗”是一門應用性、實踐性較強的課程，課程教學內容需要與農業生產實踐相結合，學生在實踐中能夠將植物營養學原理理論知識和植物營養研究的基本方法合理地應用，做到理論與實踐有機融合，從而能解決農業生產實際中面臨的一些問題。本課程能給學生提供更多的實踐機會，然而，以往的教學內容僅設置了幾個在實驗室內進行的分析測定性質的實驗，在教學內容、教學方法和課程考核等方面都比較單一，在培養學生理解掌握課堂所學理論知識來提高學生在生產實踐中分析解決問題能力及動手實操能力等方面存在不足。因此，新的教學模式、教學方法及教學內容的改革探索勢在必行。根據課程地位和培養目標要求，科學制定教學內容，使教學內容適應本專業的不斷發展需求。新的人才培養方案將原來的“植物營養學”和“植物營養研究法”兩門課程的課內實驗，通過整合優化合成為“植物營養學實驗”課程，課時數由原來的24學時調整到32學時，對課程知識體系重新進行了系統的構架，強化實驗操作技能的培養，同時為了激發學生的學習興趣和增強學生實驗的參與感及動手實操能力，“植物營養學實驗”教學內容分別設置了田間試驗和培養試驗，根據不同類型的試驗，結合試驗目的和任務，設置了盆栽或水培實驗、肥料效應試驗、元素營養功能試驗、植物根系特性研究等研究性教學內容，讓學生結合“植物營養學”和“植物營養研究法”兩門課程的理論課知識，自己設計實驗方案，包括實驗設計、材料方法、取樣時間、指標測定等全過程，在實踐中調動學生的學習興趣，鍛煉培養學生的動手能力，提高課程教學質量。

構建優質的教學條件是確保教學成效的關鍵因素。“植物營養學實驗”課程目前選用以校內自編講義為主，未來將逐步使用課程組教師自己主編的國家林業和草原局普通高等教育“十四五”規劃教材《植物營養學實驗指導》。實驗場所除了全部開放實驗教學中心和科研實驗室外，還新建了植物營養研究室和耕讀教育基地用于學生開展盆栽試驗、水培試驗和大田試驗。通過教學條件的建設，使課程的組織實施有了進一步的保障，更能合理地安排利用教學資源，使得研究性教學方法得以實施，從而達到提高學生綜合實踐能力水平的效果，最終實現結合教學內容改革提升教學質量的目標。

四、構建科學的實踐課程考核方法

目前，許多實踐課程的考核依據仍依賴于傳統的書面報告和總結，在新的時代背景下，這種評價方式往往顯得過時且單一，導致一部分學生會抄襲他人的成果。此外，由于這些報告和總結在內容上往往缺乏差異性，使得評分難以體現出學生之間的實際能力差異，這些方式已無法滿足新時代高水平人才培養的需求。因此，迫切需要開發一種與現代化實驗教學和課程體系相匹配的新型的多樣化的考核機制。多樣化的考核機制旨在超越僅依賴于傳統的書面報告和總結的做法，而是通過持續的評估（過程化考核）來提供教學過程中的即時反饋，使教師能夠及時發現并解決教學問題。考核內容不僅限于檢驗學生對實驗結果的分析，更重視評估學生在整個實驗操作流程過程中每個環節的掌握情況，比如實驗記錄本的完成度、營養液的置換情況、植株生長指標監測情況等。這種注重過程的多樣化的考核方法構建了一個多角度、全方位、綜合評估學生學習成效的模式，從而能夠更全面地了解學生對課程內容的掌握情況。課程組根據“植物營養學實驗”實踐教學的特點建立了相應的考核體系，將原來的課程考核評價計分方式中平時成績占30%、期末成績占70%，改為平時成績和期末成績各占50%進行評價，凸顯實踐教學環節的重要性。其中，平時成績評價方式包括課堂出勤、實驗記錄本、實驗報告和實驗操作技能等方面，期末成績評價方式包括課程論文，要求學生采用科技論文的形式來整理、分析試驗得到的數據，從而將教學重點從單純提升學生的實驗操作技能，轉移到增強他們對數據處理和科研論文撰寫能力的提升上來。

結語

“植物營養學實驗”課程建設是一項系統工程，傳統的教學模式往往只注重學生對基礎知識、核心概念和理論的記憶，在培養學生運用所學知識解決實際問題和提升實踐技能等方面顯得不足，探討如何通過明確教學目標、創新教學方法、優化教學內容、塑造正確的價值觀以及改革基本教學模式，來全面提升現有的課程體系還需要不斷探索和實踐［5］。植物營養學是一門不斷發展的學科，通過更新優化課程內容、改革課程設計、完善實驗條件和構建評價體系，提高實驗教學的針對性和實效性，可以有效提高學生的實踐能力和創新精神，未來，應繼續探索和實踐，不斷優化教學內容和方法，加強教師培訓以及合理優化教學資源配置，以適應農業科技發展和教育改革的需要，為培養現代農業科技人才奠定堅實基礎。

參考文獻

［1］柳逸青，王鑫，劉曉，等.高校專業課程中融入思想政治教育的難點剖析與路徑探索［J］.高教學刊，2018（6）：141-143+146.

［2］張俊伶，黃成東，程凌云，等.面向農業綠色發展的植物營養學課程建設［J］.高教學刊，2022，8（20）：1-4+9.

［3］張俊伶.植物營養學［M］.北京：中國農業大學出版社，2021：1-3.

［4］黃巧云，呂敘杰，石磊.新農科建設背景下農科專業改革路徑探索：以華中農業大學農業資源與環境專業為例［J］.中國大學教學，2022（6）：19-26.

［5］許淑琴，邱暉，孟驚雷.高校本科課程思政建設路徑與機制［J］.高教學刊，2021（11）：193-196.

Research and Reform of Plant Nutrition Experiment Course Construction

CHEN Wei-wei1 ， GUO Chen2 ， LI Hai-gang1 ， GAO Hui1

（1. College of Resources and Environmental Sciences， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010018， China; 2. Inner Mongolia Academy of Agricultural amp; Animal Husbandry Sciences， Hohhot， Inner Mongolia 010031， China）

Abstract： With the rapid development of modern agricultural technology， plant nutrition is playing an increasingly important role in improving crop yield and quality， and experimental teaching is crucial for cultivating students’ practical abilities and innovative thinking. As a core professional course for undergraduate students majoring in Agricultural Resources and Environment， it plays animportant role in guiding crop production， and the construction and reform of the plant nutrition experiment curriculum system is of great significance for improving teaching effectiveness and fostering students’ innovative practice abilities. With the continuous deepening of educational reform， the traditional teaching model of plant nutrition experiments can no longer meet the needs of modern teaching. This article aims to explore the construction concept， implementation strategy， and practical effects of the plant nutrition experiment course， in order to provide references for similar courses.

Key words： Plant Nutrition Experiment; course construction; practical teaching