新農科建設中作物生產實踐課程教學內容的優化

毛芬　黃收兵　張海林　張明才

［摘 要］ 新農科建設要求涉農高校對傳統農學專業進行優化升級，強化實踐教育以加快新型農林人才的培養。作物生產實踐課程對植物生產類專業的人才培養有著舉足輕重的作用。以“植物田間技術”課程為例，依據新農科建設要求，對標“金課”的“兩性一度”，對作物生產實踐課程的課程思政建設和創新從低階到高階的多層次—遞進式—全方位的教學內容重構方案進行了探討，旨在響應新農科建設的號召，全面提高教學水平，為國家培養具有“大國三農”情懷、綜合實踐能力強、創新素養高的新型農林人才。

［關鍵詞］ 課程思政；新農科建設；作物生產實踐課程；教學改革；“金課”

［基金項目］ 2021年度教育部產學合作協同育人項目“新時代背景下涉農教師信息化教學能力提升計劃”（202101287014）

［作者簡介］ 毛 芬（1992—），女，陜西商洛人，博士，中國農業大學農學院作物生理與栽培學系實驗師，主要從事作物生產實踐教學研究；黃收兵（1985—），男，山東菏澤人，博士，中國農業大學農學院副教授，主要從事作物逆境生理與高產栽培研究；張明才（1975—），男，安徽六安人，博士，中國農業大學農學院作物生理與栽培學系系主任，教授（通信作者），主要從事作物化學控制研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）04-0046-05［收稿日期］ 2023-01-03

啟動于2019年的新農科建設是以“新農科研究與改革實踐項目”為主的一系列工作，已奏響的新農科建設“三部曲”包括“安吉共識”“北大倉行動”和“北京指南”［1-3］。其中“北京指南”明確指出在“專業優化改革攻堅實踐”領域需對傳統專業進行改造，以促進涉農專業整體優化升級；在“新型農林人才培養改革實踐”領域需強化實踐教育和創新創業教育，以加快培養知農愛農的新型農林人才［3］。

教育部公布的2020版《普通高等學校本科專業目錄》中，隸屬于農學學科大類的植物生產類專業共包括15個，分別是農學、園藝、植物保護、植物科學與技術、種子科學與工程、設施農業科學與工程、茶學、煙草、應用生物科學、農藝教育、園藝教育、智慧農業、菌物科學與工程、農藥化肥和生物農藥科學與工程［4］。這些專業都具有很強的實踐性，肩負著為國家培養農林人才的使命，也是推進鄉村振興的“發動機”。建設發展這類專業的前提是熟悉作物及其生長發育規律，“植物田間技術”課程就是這樣一門為植物生產類專業學生開設的基礎性專業實驗課［5］。

根據新農科建設的要求，作為面向所有植物生產類專業學生授課的傳統農學專業基礎實踐課，“植物田間技術”課程將成為思政育人、強化實踐教育和創新教育的重要平臺，涉農高校如何對這一平臺進行優化升級，并利用這一平臺將植物生產類專業的學生培養為實踐能力強、創新素養高的知農愛農型農業人才，是一個亟待解決的問題。

一、“植物田間技術”課程教學內容的設置現狀

目前，“植物田間技術”課程設置的教學內容主要包括作物的生物學觀察和田間技術兩大方面［6］。作物的生物學觀察包括對五大實踐教學區內種植的小麥、玉米、花生、甘薯和棉花的生長發育過程及其產量形成規律的認知，以及對約300種生產中重要作物的生物學特征的認知；田間技術包括五大主要作物從種到收的農事操作和栽培管理技術，以及定樣點、取樣和測產等田間調查技術。兩大方面的教學內容涉及課堂理論教學、田間實踐操作和室內試驗操作三個教學環節。課堂理論教學主要向學生講授基本原理和實驗實踐要求；田間實踐操作則以學生在“責任田”獨立進行播種和田間管理以及定株（點）調查和測產等為主，輔之以教師現場示范和指導；室內實驗包括種子發芽實驗、作物生長發育性狀的考查、作物幼穗分化和花芽分化的觀察、作物果實發育和籽粒形成與灌漿過程的考查、作物經濟性狀考查等。

新農科建設要求新型農林人才須具備較高的科學創新素養。因此，為調查“植物田間技術”課程對學生實踐創新素養的培養情況，本文對中國農業大學2018級農學、種子科學與工程、氣象和植物保護等專業的本科生進行了問卷調查。本次調查采用問卷星發放問卷226份，共回收有效問卷168份。調查顯示，有52.98%的大學生認為他們在該課程的學習過程中踐行了創新性學習，有47.02%的學生認為他們沒有踐行創新性學習（見圖1）。這反映了傳統課程教學內容的設置存在基礎性與驗證性內容占比較高，而設計性、綜合性與探索性內容占比較低，導致學生實踐創新思維鍛煉不足的問題。因此，“植物田間技術”課程亟須適當調整教學內容的設置，加強對學生綜合實踐技能和科學創新素養的培養，以逐步解決現代化農業發展過程中遇到的綜合型農業人才嚴重短缺的問題［7］。

二、“植物田間技術”課程教學內容的優化探索

（一）加強課程思政建設，培養學生的“大國三農”情懷和科學價值觀

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中指出：“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，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”［8］因此，堅持以社會主義核心價值觀為指導思想，以立德樹人為根本目的，結合新農科建設要求與學科特點，以學生為中心，開展課程思政建設，將思想政治教育融入教學全過程，依照《中國農業大學課程“育人大綱”撰寫指南》，將課程教學大綱修訂為育人大綱，推動專業課發揮思想政治教育功能，是落實高校立德樹人根本任務的重要舉措，也是“植物田間技術”課程義不容辭的育人使命。

在教學過程中，秉承“立德樹人，課程思政育人”，將思政元素以案例的形式融入課程教學環節，充分發揮專業課程的價值引領作用，實現價值引領、知識傳授與能力培養的有機結合。具體措施如下：首先，適當引入傳統農耕文明的介紹，使學生充分感受其中所蘊含的文化精髓，增強學生的民族自豪感和愛國愛農情懷，并以此喚起廣大學生發揚農耕文化的責任感與使命感；其次，引入“雜交水稻之父”袁隆平院士、“麥田里的守望者”蔡旭教授、噸糧田里的“馬扎”教授、“田保姆”郭天財教授和培育“農大108”玉米新品種的許啟鳳教授等杰出農學家獻身農業實踐創新的事跡，培養學生的實踐創新意識和科學奉獻精神［9-13］；另外，也可將老一代農大人在曲周建立“治堿實驗站”，立志“不治好鹽堿就不回家”，最終經過長期的研究實踐，將“鹽堿灘”改造為“米糧川”的偉大事跡［14］，近年來農大人接過服務“三農”的接力棒，在曲周首創“科技小院”砥礪前行的傳承奉獻事跡［15］，以及農大學子“玉米哥”楊天龍扎根基層、服務鄉村振興的感人故事植入教學［16］，通過展示幾代農大人愛國奮斗、科學報國的精神與情懷，培養當代農大學子的“大國三農”情懷和科學價值觀；最后，引入農業科技輝煌成就的典型案例，如我國糧食生產實現歷史性的“十七連豐”、農業科技進步貢獻率已超56%、主要農作物耕種收綜合機械化水平超65%，以及主要農作物良種覆蓋率已穩定在96%以上等［17］，結合時事熱點，穿插開展我國糧食生產問題大討論，激發學生“鄉村振興、擔當有我”的“三農”情懷。

（二）對標“金課”建設標準，創新從低階到高階的多層次—遞進式—全方位教學內容

為全面振興本科教育，教育部在啟動新農科建設的同時，實施了一流本科專業“雙萬計劃”，旨在打造數萬門具有高階性、創新性和挑戰度的“金課”，全面推進高等教育內涵式發展［18］。有著近40年教學經驗和教改成果的“植物田間技術”課程，在統籌推進一流學科和“金課”建設中，應積極落實創新驅動發展戰略，及時回應學生的學習期待，主動承擔起全面提高教學水平的責任。在教學內容重構中，課程可對標新農科一流本科課程建設標準，創新從低階到高階的多層次—遞進式—全方位教學內容。

1.以“作物類別—生育進程—器官發生與建成—生物學特征”為主線講授作物認知基礎知識。在這個教學過程中：首先，教學團隊因校制宜，自主實施，遵循代表性和地域性原則，已在原來的五大作物實踐教學區基礎上增加了水稻、大豆、馬鈴薯和油菜實踐教學區，帶領學生深入了解了它們的生長發育過程及其種植管理方法，增加了本科生作物學的知識儲備，為將來可能從事創新性科學研究打下基礎；其次，在正常播種的基礎上，增設了影響作物生長發育進程的田間管理因素，如種薯催芽縮短馬鈴薯出苗期，棉花覆膜加快生長發育等，通過對比促進學生對作物發育進程的理解，促進學生熟練掌握調查作物生長發育進程的基本研究方法，增強學生的田間調查技能；再次，在對原來選擇有代表性的植株進行定株調查之外，增加了隨機取樣的定株調查，從出苗后觀察至作物收獲，組織學生比較代表性樣株和隨機取樣樣株各器官發生發育的異同并分析原因，以此培養學生對大田作物器官生長情況的診斷能力；最后，將對實踐教學區內九大作物的生物學特征觀察擴展至同種作物的不同品種及標本區內的同類作物，如黑大豆和黃大豆、紫薯和煙薯、九大玉米類型、三種油菜類型、四大栽培棉類型、四種花生類型、小麥及其起源種等［6］，組織學生根據觀察情況自行總結同一大類作物共有的生物學特征及各自擁有的生物學特點，從實踐教學中總結理論知識，提高教學內容的挑戰度。

2.以“作物播前準備—播種—田間管理—測產與收獲”為主線講授農事實踐技術。首先，在作物播種前，將教學團隊的作物品種選擇權交給學生，由學生根據品種特性，依據“馬扎”教授的“噸糧田”理論［11］，選擇生育期合適的種子播種，并結合教學時間制訂接茬種植計劃，使相應教學用地全年的作物產量最大化，以此充分調動學生踐行理論知識；其次，在作物播種時，將同一作物的單一化種植條件改為差異化播種，比較其生長發育情況，如其他條件相同時，將小麥和玉米按不同深度播種，觀察地中莖的發育情況，或在水稻兩葉期之前和之后分別插秧，觀察分蘗情況，培養學生科學栽培作物的意識；再次，在作物生長過程中，增加作物栽培環境的調查維度，連續監測并記錄土壤中的水分及養分含量、作物葉片的光合作用水平、作物的非生物脅迫信號轉導水平、環境中的病蟲草害發生水平及氣候變化情況等，組織學生制訂間苗、補苗、中耕、施肥、灌溉、除草及病蟲害防治等田間綜合管理方案，提高教學內容高階性，加強學生的生物響應敏感度，培養科學綜合管理大田作物的能力；另外，在作物測產與收獲前，增加了機械化采收預備項目，如適時對棉花進行脫葉處理等，加強現代化農業生產實踐教學，促進學生從“試驗田”走向“大田耕作”；最后，在作物測產與收獲后，增加了作物產量及品質的分析與評價項目，如通過棉花梳絨考查纖維品質等，組織學生對影響作物生物產量、經濟產量和產品品質的因素進行分析，評價自己制訂的栽培管理方案存在的優缺點，加深學生對科學栽培的理解，培養學生的創新實踐能力。

3.開發作物種植虛擬仿真系統，增設具有創新性和探索性的作物生產試驗項目。新農科建設要求高等農業教育必須創新發展，著力提升青年人才的創新意識和創新能力。“植物田間技術”課程的調查問卷反映出現有教學內容的設置對學生創新意識和創新能力的培養有所欠缺。對此，該課程開發了作物種植虛擬仿真系統（見圖2），該系統以三維動態形式模擬作物種植全過程，解除了時間和空間對作物生產的限制，為開展創新性和探索性的作物生產試驗項目提供了平臺。

“植物田間技術”課程充分運用該虛擬仿真系統，組織多個植物生產類專業的學生自由組隊，共同設計一個需要運用交叉學科知識的綜合性作物生產試驗項目。比如，在作物栽培試驗中，作物種子由農學專業的學生依據品種特性進行選擇，氣候和環境的變化情況由氣象和生態專業的學生進行監測并提供水肥建議，病蟲害發生情況由植保專業的學生進行調查并給出田間管理建議，最后的測產和收獲以及產量成因分析由團隊成員共同完成。該項目從選題到試驗設計，再到方案實施和數據分析均由學生團隊自主完成。教學團隊根據學生的不同專業背景設計了不同的試驗環節，充分調動每名學生積極參與其中。通過綜合性作物生產試驗項目的實施，“植物田間技術”課程提高了教學內容的創新性，加強了對植物生產類專業學生創新思維和綜合實踐能力的培養。

結語

新時代高等農業教育迎來了推進鄉村振興的神圣使命，新農科建設也為高等農業教育的發展指明了方向。“植物田間技術”課程作為植物生產類專業本科生的基礎性實驗課程，具有很強的實踐性，是為國家培養鄉村振興人才的搖籃。一方面，該課程圍繞立德樹人根本任務，深入挖掘了多個課堂思政元素，將思想政治教育貫穿課堂始終，培養了學生知農愛農的“大國三農”情懷；另一方面，積極對標“金課”建設標準，以“作物類別—生育進程—器官發生與建成—生物學特征”為主線講授作物認知基礎知識，以“作物播前準備—播種—田間管理—測產與收獲”為主線講授農事實踐技術，創新了從低階到高階的多層次—遞進式—全方位教學內容，同時采用作物種植虛擬仿真系統，增設了具有創新性和探索性的作物生產試驗項目，進一步加強了對學生綜合實踐能力和科學創新素養的培養。

“植物田間技術”課程屬于作物生產實踐課，作物生產實踐課是植物生產類專業學生培養環節的主干課程［19］。這類課程需要學生參與作物生產全過程，因此需要學生掌握并綜合運用多學科知識。隨著新農科建設的推進，越來越多的課程已經開始進行教學改革［20-23］。作物生產實踐課程作為培養農業人才的重要課程，也應以新農科建設為導向，充分考慮課程思政育人和“金課”建設標準，積極改革，勇于創新，及時減少基礎性與驗證性實踐內容的占比，增加設計性、綜合性與探索性實踐內容的設置，加強多學科融合，培養學生發現、分析和解決實際生產問題的能力，同時強化學生創新素質的培養，為國家培養德才兼備、知農愛農的新型農林人才，促進高等農業教育從“試驗田”走向“大田耕作”，加快鄉村振興。

參考文獻

［1］佚名.安吉共識：中國新農科建設宣言［J］.中國農業教育，2019，20（3）：105-106.

［2］佚名.“新農科”建設開啟“北大倉行動”［J］.中國農業教育，2019，20（5）：110.

［3］佚名.新農科建設推出“北京指南”［J］.中國農業教育，2019，20（6）：104-106.

［4］普通高等學校本科專業目錄（2020年版）［EB/OL］.（2020-03-03）［2022-11-25］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202003/W020200303365403079451.pdf.

［5］郭玉海，常顯民，徐楚年，等.作物田間技術與生物學觀察課教學的優化［J］.高等農業教育，1993（5）：37-38.

［6］張明才.作物田間技術與生物學觀察［M］.北京：中國農業大學出版社，2021：71-297.

［7］王有寧，趙麗艷，傅本重，等.“新農村建設”視角下農科類專業實踐教學研究［J］.農村經濟與科技，2014（8）：210-216.

［8］習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面［N］.人民日報，2016-12-09（1）.

［9］李晏軍.袁隆平成功之路回眸：解讀“雜交水稻之父”的科學貢獻、科學方法與科學精神［D］.南寧：廣西大學，2004.

［10］何志勇.蔡旭：守望麥田 把生命交給土地［J］.北京教育（高教），2019（6）：109-111.

［11］王琦.噸糧田里的“馬扎教授”：中國農業大學王樹安教授科教興農的事跡［J］.高等農業教育，1997（4）：33.

［12］韓長賦.我的農業科學家朋友［J］.農業工程技術，2020，40（15）：8-13.

［13］鄭華芝.許啟鳳教授和他的“農大108”［J］.中國高校科技與產業化，2004（4）：39-41.

［14］佚名.中國農業大學扎根河北曲周縣46年科教興農［J］.農村科學實驗，2019（15）：7-11.

［15］方尚俊，張俊琴.曲周“科技小院”助力鄉村振興［N］.河北經濟日報，2019-03-06（7）.

［16］柳琴，楊天龍：做一粒扎根西部的種子［J］.農村青年，2015（3）：4-7.

［17］去年我國農業科技進步貢獻率已超56%［J］.上海農村經濟，2017（11）：47.

［18］吳巖.建設中國“金課”［J］.中國大學教學，2018（12）：4-9.

［19］劉齊元，黃英金，曾勇軍，等.植物生產類專業《作物栽培學》實踐教學模式研究［J］.安徽農業科學，2010，38（28）：16039-16041.

［20］國淑梅，牛貞福，李貞赟，等.新農科背景下農業工程訓練的教學探索與實踐：以食用菌工程訓練課程為例［J］.安徽農業科學，2022，50（7）：277-279.

［21］錢衛國，王飛.新農科背景下海漁專業課程思政建設路徑探究［J］.牡丹江教育學院學報，2022（5）：75-77.

［22］呂慧捷，袁小偉，王向未，等.“新農科”背景下土壤肥料課程思政建設策略研究［J］.大學，2022（15）：121-124.

［23］劉廷輝，李瑞軍，張金林，等.新農科建設背景下草坪有害生物防治課程改革與探索［J］.安徽農業科學，2022，50（10）：264-267.

Exploration on Teaching Reform of Crop Production Practice Courses in the Establishment of New

Agricultural Sciences： Taking the Course of Plant Field Practical Techniques of China Agricultural

University as an Example

MAO Fen， HUANG Shou-bing， ZHANG Hai-lin， ZHANG Ming-cai

（College of Agronomy and Biotechnology， China Agricultural University， Beijing 100193， China）

Abstract： The establishment of the new agricultural sciences requires agricultural colleges and universities to optimize and upgrade traditional agronomy specialties， and to reinforce practice education for accelerating the cultivation of agricultural and forestry experts. Crop production practice courses play pivotal roles in cultivating specialists for plant production. In this paper， the course of Plant Field Practical Techniques was taken as an example， which is based on the requirements of the establishment of the new agricultural sciences and standardized with the criteria of high-level， innovative and challenging of “gold class”. Herein， we discussed the construction of classroom ideological and political education of crop production practice courses and the reconstruction scheme of the “multilevel， progressive and all-rounded” innovative teaching content from low-end to high-end. Our exploration on teaching reform is aimed at responding to the call of the establishment of the new agricultural sciences， fulfilling the comprehensively improvement of the teaching standard， and ultimately cultivating new agricultural and forestry experts who identify “agriculture， rural areas and farmers in China” and possess great comprehensive practical abilities and high innovative qualities.

Key words： curriculum ideology and politics; the construction of New Agricultural Sciences; crop production practice courses; teaching reform; “gold class”