新農科背景下園藝專業植物學教學改革與實踐

摘要 植物學是高等院校園藝專業的基礎課和必修課。新農科背景下，園藝植物學教學改革著重解決3個重點問題，包括理論實踐環節脫節、創新創業內容匱乏及思政價值引領忽視。對傳統教學模式和教學內容改革是有效解決路徑，基于此，提出全方位“三位一體”教學模式構建，重構與優化課程內容，綜合應用混合式教學手段，探索過程性課程考核方式，推動了學生綜合能力提升，并呈現出一定輻射推廣效應。

關鍵詞 新農科；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）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“新農科”建設，以現代科學技術改造推進高等涉農專業的課程體系、實踐教學、協同育人等方面的改革［1］。2019年9月，習近平總書記強調，中國現代化離不開農業農村現代化，農業農村現代化關鍵在科技、在人才［2-3］。2022年12月，教育部辦公廳等四部委提出，面向新農業、新鄉村、新農民、新生態，加快新農科建設，推進高等農林教育創新發展，更好地支撐服務農業強國建設［4］。為響應新時代國家戰略布局與社會人才需求，園藝專業教育需整合教學科研資源，推動學科創新發展。

植物學是高等院校園藝專業的基礎課和必修課。通過植物學的學習，學生將系統掌握植物的細胞、組織，根、莖、葉、花、果實、種子等器官的形態結構特征、發育規律及功能作用，以及分類學基礎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；分析解決園藝生產實踐中的實際問題。該課程在大學一年級開設，其學習效果不僅關系后續植物生理學、農業生態學、園藝栽培學、園藝植物生物技術等專業課程的學習，而且直接影響學生專業素質和綜合能力的培養。基于農林教育發展新趨勢，為應對國家“三農”戰略對人才的需要，服務鄉村振興［5］，培養熱愛園藝事業，掌握農業相關政策，熟知農業行政管理、農事管理等具有創新創業能力的復合型高素質應用人才，對植物學課程的改革與實踐提出了新要求。

1 園藝專業植物學教學面臨的問題

1.1 理論實踐環節脫節，學生實踐能力不佳

植物學是園藝專業第一門專業基礎課，專業術語繁多，微觀結構“看不見摸不著”，加之新生學習方法單一，仍沿用高中“聽”和“記”，死記硬背應付考試，無法形成動態聯系的植物學知識體系。傳統植物學教學時，理論與實踐脫節，缺少必要的學習情景及貼近園藝生產的案例實例。室內驗證性實驗是植物學實踐教學的主要模式，實驗內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 創新創業內容匱乏，學生雙創意識不強 傳統植物學課程體系中創新創業教育的教學內容少，缺乏培養創新創業綜合能力的實習實踐，導致課程教學、科研平臺、創新創業融合不深，學生創新創業意識不強，創新創業能力欠缺［6］。

1.3 思政價值引領忽視，學生三農情懷不足

傳統植物學教學更注重專業知識的傳授，忽略其育人的功能。在新農科背景下，全面推進鄉村振興，實現農業農村現代化，需要培養一批愛農業、懂技術、善經營的下得去、用得上、留得住、干得好的農林人才［4］。而學農學生的人文素養、道德水準與學科快速發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林人才培養的需要，將思政課程與課程思政并重前行是新時期農林人才培養的重要途徑［7-8］。

2 園藝專業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對新農科背景下學科發展和人才需求的思考，對傳統教學模式和教學內容進行改進，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、價值養成“三位一體”；教學內容上，以專業知識、思想政治、創新創業“三位一體”；教學環節，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“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、網絡資源、實踐平臺“三位一體”。

2.2 課程內容重構優化

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》《江西優良鄉土樹種識別與應用》《江西維管植物多樣性編目》及《植物與生態家園系列叢書》，重點圍繞江西特色植物、園藝植物講解形態特征及分類依據。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，舉例國家二級重點保護植物江西杜鵑（Rhododendron kiangsiense Fang）講解形態學特征。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），在醫藥工業上可作麻醉劑、鎮痛藥［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 設計綜合性和開放性實驗項目。

根據教學大綱課程目標要求，結合學院現有的科研項目，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構的影響”［11］實驗補充到實驗四 葉的形態與結構——棉花/蠶豆葉片橫切觀察，實驗六 果實的結構與類型——蘋果、檸檬、小番茄、豌豆、黃瓜、樟樹果等果實結構觀察。運用徒手切片、染色、顯微鏡觀察等植物解剖研究技術分析比較臍橙健康葉、病葉，健康果、病果的結構差異，指導學生查閱文獻資料、分析數據并總結，撰寫實驗報告。實驗七 被子植物分類，將實驗室內識別鑒定植物材料形態學特征，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，拍照或實驗室顯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。

2.2.3 混合式教學聯合并用。

自2020年起，植物學在智慧教室及數碼顯微互助實驗室授課，綜合應用多樣化、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質網絡公開課資源，學生可隨時隨地自學。課前通過個人作業，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；課中教師針對章節重、難點及共性問題，設置環環相扣的問題，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；課后創新實驗或實踐，促進學生全面發展。

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。一節課的教學設計與組織，將“專業知識、文化傳承、科學研究、服務社會”大學四項職能完整呈現。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 雙創教育融通促進。

將創新創業案例編入教學大綱，融入課堂教學（表2）。創新創業案例來自教學團隊現有科研項目及學院“雙創”競賽優秀成果，作為課程教學延伸，激發學生自主學習和雙創能力。此外，在學院大力支持下，教學團隊積極投身創新創業基地的持續建設。2013年園藝專業植物學建課并建設“井岡山自然保護區”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建“江西數字植物標本館”；2020年獲批贛州市“南嶺植物資源保護與利用重點實驗室”“設施蔬菜重點實驗室”；2021年在“國家蔬菜質量標準中心”建立實踐基地；2022年建設“陽明山國家森林公園”野外實習基地。整合校內實驗室、科研平臺加之校外實踐基地協同支撐雙創教育，強化學生創新創業訓練，吸納感興趣有潛力學生，指導其進行科學實驗，學科競賽，培養學生雙創意識，提升雙創能力。

2.2.5 思政育人“三農”鑄魂。

結合植物學課程性質，挖掘思政元素（表2）。凝練課程思政元素包括：①大國“三農情懷”及文化自信；②事物的整體與局部的關系、事物的發展觀等哲學邏輯；③實事求是、批判創新的科學精神；④環保低碳等生態文明建設的理念；⑤熱愛自然、熱愛勞動的價值追求［16］。新農科背景下，特別強化大國三農、耕讀中國、生態中國與植物學課堂的結合。帶領學生走進田間地頭，邀請行業專家講授智慧農業，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，引導學生學農知農愛農為農。利用暑期“三下鄉”實踐活動，帶領學生服務果農、菜農，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”考核需求，探索實行過程性、線上線下相結合的考核方式（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新創業實踐能力的培養。

3 園藝專業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；獲批大學生創新創業訓練計劃項目國家級1項、省級2項、校級3項；“挑戰杯”大學生創業計劃省級銅獎；“互聯網+”大學生創新創業大賽校級金獎。指導本科生發表期刊論文4篇、申請國家發明專利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，校級教學創新大賽副高組二等獎1項等。

3.3 輻射推廣效應

在教學改革與實踐的同時，教學團隊主動服務社會，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，發揮示范引領作用。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，受邀作為主講專家參與省市林科院、林業局主辦“國家重點保護植物資源補充調查培訓班”“富民強縣工程中藥材產業技術培訓班”授課并協助保護區種質資源調查。

4 結語

新農科背景下，通過課程內容重構優化、混合式教學聯合并用、推進雙創教育和課程思政建設以及多元化考試方式實施，構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，有效支撐知農愛農為農創新人才的培養，并呈現出一定輻射推廣效應。

參考文獻

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