新農(nóng)科背景下園藝專業(yè)植物學教學改革與實踐

摘要 植物學是高等院校園藝專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課。新農(nóng)科背景下，園藝植物學教學改革著重解決3個重點問題，包括理論實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容匱乏及思政價值引領(lǐng)忽視。對傳統(tǒng)教學模式和教學內(nèi)容改革是有效解決路徑，基于此，提出全方位“三位一體”教學模式構(gòu)建，重構(gòu)與優(yōu)化課程內(nèi)容，綜合應(yīng)用混合式教學手段，探索過程性課程考核方式，推動了學生綜合能力提升，并呈現(xiàn)出一定輻射推廣效應(yīng)。

關(guān)鍵詞 新農(nóng)科；園藝；植物學；教學改革

中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）15-0278-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.059

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Teaching Reform and Practice of Botany in Horticulture Major Under the Background of New Agricultural Science

HE Shi-guo，YANG Yang， LI Zhong-yang et al

（Gannan Normal University， Ganzhou， Jiangxi 341000）

Abstract Botany is a fundamental and compulsory course for horticulture majors in higher education institutions.Under the background of the new agricultural science， the reform of horticultural botany teaching focuses on solving three key problems， including the disconnection of theoretical and practical aspects， the lack of innovation and entrepreneurship content， and the neglect of ideological and political value guidance.The reform of traditional teaching mode and teaching content is an effective solution.Based on this， this study proposes the construction of a comprehensive “trinity” teaching mode， restructuring and optimizing course content， comprehensively applying blended teaching methods， exploring process oriented course assessment methods， promoting the improvement of students’ comprehensive abilities， and presenting a certain radiating promotion effect.

Key words New Agricultural Science;Horticulture;Botany;Teaching reform

2018 年12月，教育部提出“新農(nóng)科”建設(shè)，以現(xiàn)代科學技術(shù)改造推進高等涉農(nóng)專業(yè)的課程體系、實踐教學、協(xié)同育人等方面的改革［1］。2019年9月，習近平總書記強調(diào)，中國現(xiàn)代化離不開農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技、在人才［2-3］。2022年12月，教育部辦公廳等四部委提出，面向新農(nóng)業(yè)、新鄉(xiāng)村、新農(nóng)民、新生態(tài)，加快新農(nóng)科建設(shè)，推進高等農(nóng)林教育創(chuàng)新發(fā)展，更好地支撐服務(wù)農(nóng)業(yè)強國建設(shè)［4］。為響應(yīng)新時代國家戰(zhàn)略布局與社會人才需求，園藝專業(yè)教育需整合教學科研資源，推動學科創(chuàng)新發(fā)展。

植物學是高等院校園藝專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課。通過植物學的學習，學生將系統(tǒng)掌握植物的細胞、組織，根、莖、葉、花、果實、種子等器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、發(fā)育規(guī)律及功能作用，以及分類學基礎(chǔ)知識和植物界基本類群概況；掌握顯微鏡使用，植物材料的解剖、觀察、拍照和繪圖，采集制作植物標本，能借助工具書、文獻和參考資料觀察、描述、鑒定常見園藝植物；分析解決園藝生產(chǎn)實踐中的實際問題。該課程在大學一年級開設(shè)，其學習效果不僅關(guān)系后續(xù)植物生理學、農(nóng)業(yè)生態(tài)學、園藝栽培學、園藝植物生物技術(shù)等專業(yè)課程的學習，而且直接影響學生專業(yè)素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)。基于農(nóng)林教育發(fā)展新趨勢，為應(yīng)對國家“三農(nóng)”戰(zhàn)略對人才的需要，服務(wù)鄉(xiāng)村振興［5］，培養(yǎng)熱愛園藝事業(yè)，掌握農(nóng)業(yè)相關(guān)政策，熟知農(nóng)業(yè)行政管理、農(nóng)事管理等具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的復合型高素質(zhì)應(yīng)用人才，對植物學課程的改革與實踐提出了新要求。

1 園藝專業(yè)植物學教學面臨的問題

1.1 理論實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，學生實踐能力不佳

植物學是園藝專業(yè)第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)術(shù)語繁多，微觀結(jié)構(gòu)“看不見摸不著”，加之新生學習方法單一，仍沿用高中“聽”和“記”，死記硬背應(yīng)付考試，無法形成動態(tài)聯(lián)系的植物學知識體系。傳統(tǒng)植物學教學時，理論與實踐脫節(jié)，缺少必要的學習情景及貼近園藝生產(chǎn)的案例實例。室內(nèi)驗證性實驗是植物學實踐教學的主要模式，實驗內(nèi)容以植物切片顯微鏡觀察為主，獨立動手實驗較少，缺乏對實驗技能的全面訓練，教學效果不佳。

1.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容匱乏，學生雙創(chuàng)意識不強 傳統(tǒng)植物學課程體系中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的教學內(nèi)容少，缺乏培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合能力的實習實踐，導致課程教學、科研平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合不深，學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識不強，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力欠缺［6］。

1.3 思政價值引領(lǐng)忽視，學生三農(nóng)情懷不足

傳統(tǒng)植物學教學更注重專業(yè)知識的傳授，忽略其育人的功能。在新農(nóng)科背景下，全面推進鄉(xiāng)村振興，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，需要培養(yǎng)一批愛農(nóng)業(yè)、懂技術(shù)、善經(jīng)營的下得去、用得上、留得住、干得好的農(nóng)林人才［4］。而學農(nóng)學生的人文素養(yǎng)、道德水準與學科快速發(fā)展之間存在較大反差，僅靠專門的思政課程對學生進行德育教育已無法滿足當前農(nóng)林人才培養(yǎng)的需要，將思政課程與課程思政并重前行是新時期農(nóng)林人才培養(yǎng)的重要途徑［7-8］。

2 園藝專業(yè)植物學教學改革措施

2.1 教學改革思路

基于以上著重解決的問題，加之對植物學課程如何應(yīng)對新農(nóng)科背景下學科發(fā)展和人才需求的思考，對傳統(tǒng)教學模式和教學內(nèi)容進行改進，提出全方位“三位一體”教學模式［9］（圖1）。

全方位“三位一體”教學模式，即教學理念上，貫徹以學生為中心、以學習為中心、以實踐為中心“三位一體”；教學目標上，以知識探究、能力提升、價值養(yǎng)成“三位一體”；教學內(nèi)容上，以專業(yè)知識、思想政治、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“三位一體”；教學環(huán)節(jié)，課前自學、課中研討、課后實踐“三位一體”；教學過程，學生匯報、師生互動，教師總結(jié)“三位一體”；教學方法，線上線下、探究研討、實驗實踐“三位一體”；教學資源，實體資源、網(wǎng)絡(luò)資源、實踐平臺“三位一體”。

2.2 課程內(nèi)容重構(gòu)優(yōu)化

2.2.1 江西特色植物研究融入理論課教學。

植物學課程立足主流一線教材，理論課采用廖文波等編著《植物學》（第3版），實驗課采用葉創(chuàng)興等編著《植物學實驗指導》（第2版）、馮燕妮等編著《植物顯微圖解》（第2版）。在系統(tǒng)演化植物學部分融入教學團隊自編專著《江西全南種子植物名錄》《江西木本及珍稀植物圖志》《江西濕地植物圖鑒》《江西優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種識別與應(yīng)用》《江西維管植物多樣性編目》及《植物與生態(tài)家園系列叢書》，重點圍繞江西特色植物、園藝植物講解形態(tài)特征及分類依據(jù)。例如，在被子植物——真雙子葉類杜鵑花科（Ericaceae）杜鵑花屬（Rhododendron L.）章節(jié)，舉例國家二級重點保護植物江西杜鵑（Rhododendron kiangsiense Fang）講解形態(tài)學特征。杜鵑花屬植物具有藥用和觀賞價值，如羊躑躅（Rhododendron molle）為著名的有毒植物，含鬧羊花毒素（rhodo japonin）和馬醉木毒素（asebotoxin），在醫(yī)藥工業(yè)上可作麻醉劑、鎮(zhèn)痛藥［10］；云錦杜鵑（Rhododendron fortunei Lindl）、映山紅（Rhododendron simsii Planch）、錦繡杜鵑（Rhododendron×pulchrum Sweet）、滿山紅（Rhododendron mariesii Hemsl.et Wils.）等廣泛用于園林綠化及雜交育種［10］。

2.2.2 設(shè)計綜合性和開放性實驗項目。

根據(jù)教學大綱課程目標要求，結(jié)合學院現(xiàn)有的科研項目，將原有六項驗證性實驗改革為八項可操作性強的綜合性、開放性實驗項目。比如，將“柑橘黃龍病菌侵染對臍橙組織結(jié)構(gòu)的影響”［11］實驗補充到實驗四 葉的形態(tài)與結(jié)構(gòu)——棉花/蠶豆葉片橫切觀察，實驗六 果實的結(jié)構(gòu)與類型——蘋果、檸檬、小番茄、豌豆、黃瓜、樟樹果等果實結(jié)構(gòu)觀察。運用徒手切片、染色、顯微鏡觀察等植物解剖研究技術(shù)分析比較臍橙健康葉、病葉，健康果、病果的結(jié)構(gòu)差異，指導學生查閱文獻資料、分析數(shù)據(jù)并總結(jié)，撰寫實驗報告。實驗七 被子植物分類，將實驗室內(nèi)識別鑒定植物材料形態(tài)學特征，改為校園植物識別與鑒定，學生以小組為單位，分別搜集調(diào)查校園豆科、薔薇科、菊科、毛茛科、蕓香科、十字花科等植物，運用形色、花伴侶、生命觀察等軟件及植物志比較分析科屬特征，拍照或?qū)嶒炇绎@微解剖觀察記錄植物根、莖、葉、花、果實和種子等特征，制作 PPT 課堂匯報［12］。此外，學生采集的植物材料用于實驗八 植物標本制作技術(shù)。

2.2.3 混合式教學聯(lián)合并用。

自2020年起，植物學在智慧教室及數(shù)碼顯微互助實驗室授課，綜合應(yīng)用多樣化、多層級混合式教學手段（表1），通過學習通、微助教、教學團隊自制課堂教學視頻及優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)公開課資源，學生可隨時隨地自學。課前通過個人作業(yè)，在線答題、研討、答疑、互評等方式，對疑難問題及時交流和反饋；課中教師針對章節(jié)重、難點及共性問題，設(shè)置環(huán)環(huán)相扣的問題，讓學生講、案例研討等方式，引導學生獨立思考、學以致用，讓學生成為教學活動的主角；課后創(chuàng)新實驗或?qū)嵺`，促進學生全面發(fā)展。

以植物輸導組織為例，將線上線下、小組匯報——校園植物蓮形態(tài)特征匯報，探究式學習——撥藕抽絲“導管”顯微觀察視頻，思政元素——《愛蓮說》詩詞之美文化自信，雙創(chuàng)教育——樹打吊針促生防病、黃龍克預防柑橘黃龍病、樹怕剝皮不怕空心等教學元素有機融合。一節(jié)課的教學設(shè)計與組織，將“專業(yè)知識、文化傳承、科學研究、服務(wù)社會”大學四項職能完整呈現(xiàn)。此外，在課堂教學中，增添“微拍”“隨手拍”單元記錄校園植物，學生積極參與，提高了學習興趣與積極性。

2.2.4 雙創(chuàng)教育融通促進。

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例編入教學大綱，融入課堂教學（表2）。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例來自教學團隊現(xiàn)有科研項目及學院“雙創(chuàng)”競賽優(yōu)秀成果，作為課程教學延伸，激發(fā)學生自主學習和雙創(chuàng)能力。此外，在學院大力支持下，教學團隊積極投身創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的持續(xù)建設(shè)。2013年園藝專業(yè)植物學建課并建設(shè)“井岡山自然保護區(qū)”野外實習基地；2015年建成“南嶺植物標本館”；2017年獲批“江西省科普教育基地”；2018年加入國家植物標本平臺創(chuàng)建“江西數(shù)字植物標本館”；2020年獲批贛州市“南嶺植物資源保護與利用重點實驗室”“設(shè)施蔬菜重點實驗室”；2021年在“國家蔬菜質(zhì)量標準中心”建立實踐基地；2022年建設(shè)“陽明山國家森林公園”野外實習基地。整合校內(nèi)實驗室、科研平臺加之校外實踐基地協(xié)同支撐雙創(chuàng)教育，強化學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，吸納感興趣有潛力學生，指導其進行科學實驗，學科競賽，培養(yǎng)學生雙創(chuàng)意識，提升雙創(chuàng)能力。

2.2.5 思政育人“三農(nóng)”鑄魂。

結(jié)合植物學課程性質(zhì)，挖掘思政元素（表2）。凝練課程思政元素包括：①大國“三農(nóng)情懷”及文化自信；②事物的整體與局部的關(guān)系、事物的發(fā)展觀等哲學邏輯；③實事求是、批判創(chuàng)新的科學精神；④環(huán)保低碳等生態(tài)文明建設(shè)的理念；⑤熱愛自然、熱愛勞動的價值追求［16］。新農(nóng)科背景下，特別強化大國三農(nóng)、耕讀中國、生態(tài)中國與植物學課堂的結(jié)合。帶領(lǐng)學生走進田間地頭，邀請行業(yè)專家講授智慧農(nóng)業(yè)，指導學生組裝無土栽培灌溉裝置，到溫室大棚學習授粉、鋪膜等技術(shù)，引導學生學農(nóng)知農(nóng)愛農(nóng)為農(nóng)。利用暑期“三下鄉(xiāng)”實踐活動，帶領(lǐng)學生服務(wù)果農(nóng)、菜農(nóng)，體會勞動光榮的美好價值。

2.2.6 多元化考核客觀公正。

基于“知識、能力、素質(zhì)”考核需求，探索實行過程性、線上線下相結(jié)合的考核方式（表3、圖2）。打破一張試卷定乾坤局面，過程性考核占總評50%，包括課堂參與（15%）、團隊實驗項目（30%）、成員互評（5%）；期末考試50%，主觀題較客觀題比例增加，綜合性分析題目增多。成績評定更為科學、合理、公平、公正，有利于促進學生綜合思維能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。

3 園藝專業(yè)植物學教學改革成效

3.1 學生綜合能力提升

教學改革實施后，學生期末總評平均分和課程目標達成度提高，特別是課程目標2——能力目標和課程目標3——素質(zhì)目標提高顯著（圖3）。學生綜合能力得到提升，在2020—2022年，教學團隊指導學生獲全國大學生生命科學競賽國家級一等獎1項、二等獎1項，省級一等獎2項、二等獎1項、三等獎1項、鼓勵獎2項；獲批大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目國家級1項、省級2項、校級3項；“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃省級銅獎；“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽校級金獎。指導本科生發(fā)表期刊論文4篇、申請國家發(fā)明專利3項。

3.2 教學團隊教研能力提升

植物學課堂深受學生認可喜愛（圖4），學生評教保持在96分以上。教師團隊獲批省級一流課程1項，省級教研課題3項，校級一流課程建設(shè)3項。教學團隊教師獲校級“十佳青年”教職工稱號，獲校級青年教師講課競賽理科組二等獎1項、三等獎1項，校級教學創(chuàng)新大賽副高組二等獎1項等。

3.3 輻射推廣效應(yīng)

在教學改革與實踐的同時，教學團隊主動服務(wù)社會，參與中國植物學會“萬人進校園”大型科普活動，積極開展中小學科普教育，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。課程團隊教師作為省級科技特派團成員，前往縣（市）指導推廣蔬菜無土栽培技術(shù)，受邀作為主講專家參與省市林科院、林業(yè)局主辦“國家重點保護植物資源補充調(diào)查培訓班”“富民強縣工程中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)培訓班”授課并協(xié)助保護區(qū)種質(zhì)資源調(diào)查。

4 結(jié)語

新農(nóng)科背景下，通過課程內(nèi)容重構(gòu)優(yōu)化、混合式教學聯(lián)合并用、推進雙創(chuàng)教育和課程思政建設(shè)以及多元化考試方式實施，構(gòu)建特色鮮明的全方位“三位一體”教學模式。從植物學課程開展教學改革以來，學生學習積極性、綜合實踐能力及教師教學教研能力顯著提高，有效支撐知農(nóng)愛農(nóng)為農(nóng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，并呈現(xiàn)出一定輻射推廣效應(yīng)。

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