《植物营养学》课程教学改革探讨

              段建军¹，黄  莺¹，王小利²，何  进²    

(¹贵州大学 烟草学院 贵州 贵阳 550025；²贵州大学 农学院 贵州 贵阳 550025)

[摘  要]植物营养学是研究植物对营养物质的吸收，运输，转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的学科，目的是提高作物产量和改良产品质量。作为涉农专业的基础必修课，对指导作物生产具有重要作用，特别是一些经济作物如烟草。因其与农业生产实践有着极其紧密的联系，因此植物营养学教学就显得异常重要。学生学习掌握植物营养学基础知识和提升对应实践应用能力对于后续专业课程学习至关重要。本文通过剖析传统植物营养学教学课程中存在的问题，为现在教学中的教学内容与方法、课程考核和教学实践等方面中存在的不足提出一些教学改革建议。

[关键词]植物营养学; 教学改革; 一流学科建设；实践

[基金项目]2021年度贵州大学一流课程培育项目建设项目“贵州大学植物营养学一流学科建设”（项目编号：XJG2021048）和2016年度贵州大学省级本科教学工程项目“植物营养学双语课程建设”(项目编号：SJJG201611)的研究成果。

[作者简介]段建军（1976-），男，汉族，河南舞阳人，博士，副教授，主要从事烟草营养与施肥、烟地土壤保育等方面的研究；黄莺（1973-），女，汉族，贵州湄潭县人，硕士，副教授，主要从事烟草营养与施肥及土壤环境化学研究；王小利（1979-）,女，山西柳林县人，博士，教授，主要从事植物营养与肥料，耕地肥力提升与保持研究。

[中图分类号]Q945.1-4; G642    [文献标识码] A         

《植物营养学》是高等农业院校农业资源与环境专业本科生的专业必修课程，也是农学、植保、园艺、草叶科学等专业的专业必修课程。主要研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学^[1,2]。植物营养学更是一门实践应用型学科，学生在实践过程当中能够运用植物营养学的原理和理论相结合解决农业生产中的实际问题，给学生供应了更多的农业实践机会，对学生进一步理解和把握相关知识理论与应用起辅助作用^[3]。然而在传统教学中，植物营养学的教学内容、教学方法、课程考核和教学实践等都没有得到与之相对应的重视。此外，随着经济社会和科学技术的飞速发展，我国对拥有创新精神和实践能力的高端人才需求逐年上升。高等教育需要从以知识传授为重点转向以能力培养为重点，需要从培养能够继承和使用知识的人才转向培养能够发现和创新知识的人才，需要从为现在的社会培养人才转向为未来的社会培养人才^[4]。故而以往陈旧的教学体系已不足以支撑如今的教育目标，想要培养出实用型、复合型、开拓创新型的专业人才，就必须在教育教学改革方面实行教学课程的理论与实践相结合的教学体系。此外，在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记强调要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程^[5]。2019年3月，习近平总书记主持召开学校思想政治理论课教师座谈会时强调，用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人，贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务^[6]。为适应高等院校教学改革，推进素质教育的发展，本文从优化教学方法、融入思政元素和内容、完善考核制度等方面对植物营养学的教学改革思路进行探讨。

1.《植物营养学》课程概述

《植物营养学》是研究植物营养的基本理论和肥料施用的科学，是农学相关专业的专业课程。植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换是施肥的理论基础，掌握各种化学肥料和有机肥料的类型、性质及特点，通过施肥的方式给作物提供营养，对植物进行营养调控和平衡施肥，是实现农业生产的优质、高产和高效的重要手段^[1,2]。植物营养的基本理论、有机肥料和化学肥料是植物营养学的主要研究内容，其核心是植物营养理论、基础是土壤、条件是气候、施肥是营养作物的重要手段。既需要掌握植物的营养特性及需求，考虑气候条件，因土因作物因气候选择适宜的肥料品种及比例来合理调控作物营养，实现高产和优质。《植物营养学》所采用的研究方法主要是由调查研究、试验研究、示踪原子研究、化学分析和统计分析几部分组成^[1]。

2.植物营养学课程教学中存在的问题与不足

2.1教材内容相对陈旧，内容结构不够完善

植物营养学课程作为农林高校农业资源与环境专业的核心课程之一，开展高水平课程教学的前提就是具备高质量的《植物营养学》课程教材，也是该课程教学活动的重要保障和必要前提。国内《植物营养学》最新教材是张俊伶主编的2021年由中国农业大学出版社出版的普通高等教育“十四五”规划教材《植物营养学》^[2]。该教材重点介绍植物营养理和肥料两部分，并增加了近年来发展迅速的植物营养分子生物学、新型肥料等方面的知识，但施肥技术方面内容有缺失。黄云主编的《植物营养学》教材出版时间已近7年，其余的《植物营养学》教材出版时间均为10年以前，教材内容相对陈旧^[7]。并且随着科学技术和经济社会的发展，植物营养学发展迅猛，尤其是在植物与环境的相互作用以及植物对环境胁迫的适应性及其遗传控制机理等诸多方面的研究产生了许多新的成果^[8]；农业生产也在不断发展，农业生产中与植物营养学相关的新问题逐渐显露，并且植物营养学理论知识与生产实际相结合也产出了一些新成果；为使学生具有一定的解决实际生产问题的能力，讲授课程时须结合植物营养学的新技术理论知识与农业生产中的实际问题，让学生做到活学活用。

2.2教学方法和考试形式单一，难以调动学生的学习积极性

植物营养学课程教学过程中通常采用传统的“面对面讲授”教学方法， “满堂灌”、“填鸭式”教学方法是大多数高校《植物营养学》课程教学的一贯模式，这样一种讲课方式缺乏启发性和创造性思维引导，没有留给学生充分的思考空间，更不重视对学生进行创造性思维方式的培养与训练^[9]。教师为批改试卷便利，采取从试题库中抽题成卷的命题方式进行考试，考试形式单一，但是题库中绝大部分的试题都是记忆性内容，严重缺乏独立思考性，非常不利于学生对于理论和实践知识的吸收与利用^[10]。在这样的学习环境下难以培养出新时代实用型、复合型、开拓创新型的专业人才。

2.3课程考核不全面，对学生考察的结果可能缺乏全面性和公正性

植物营养学的课程考核是实行过程评价和期终评价作为基础评价体系。学生的最终课程成绩构成包括平时成绩和期末考试成绩两方面，平时成绩来自于课堂讨论成绩、实验操作成绩以及课外实践的表现等^[11]。但是大多数高校课程评估中的平时成绩基本都没有课堂讨论成绩和课外实践这部分内容，导致出现平时成绩占比大却不平衡的现象，没有达到培养学生理论与实践相结合能力的教学目的。考察内容多是记忆性的知识点，缺乏综合应用和主观能动性性题目，部分学生通过背书、背题等而获得高分。此外，还有的学生通过夹带纸条等作弊等途径获得高分，导致考核结果不能全面反应学生学习情况以及考核结果不够公正。

2.4课程缺乏课程思政教学元素和内容，不利于课程思政教育的深入开展

响应教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》推进课程思政建设的号召，彰显高校立德树人的根本价值理念，课程思政内容是社会主义新时代非思政课程建设与优化的重点。传统植物营养学类课程教育在课程理论讲授的理论问题中融入思政元素，在专业课理论讲授的同时，进行思想政治教育传授有助于学生树立正确的世界观、价值观和人生观，树立正确时思想政治意识。2.5学校、老师和学生均对实践教学不够重视

在植物营养学长期教学实践中发现，实践教学同理论教学一样重要，科学的教学手段对于提高学生实验操作和将理论与实际生产相结合的能力有着极其重要的作用^[12]，重视并探索实践教学的方法，能够增强学生掌握应用性较强的技术和方法的能力，强化生产中理论知识的应用能力。但在传统教学中发现，学校和老师更多关注理论教学方法的研究，对实验课教学和生产实践教学的关注程度相对较低。主要表现在实验实习课课时少甚至没有实习教学环节，实验教学内容安排以及实验课成绩评定不合理等。如农业资源与环境专业《植物营养学》课程总学时仅64学时，其中理论讲授52学时，实验学时12学时，另有1周（8学时）实习。农学、植保等专业该课程总学时仅45学时，其中理论讲授36学时，实验课9学时，没有实习教学环节。而且实验教学内容往往以验证性实验为主，只要按照实验步骤做下去，就可以得到结果，没有充分调动学生思考的积极性。实验成绩主要通过实验报告进行评定，只要结果正确，成绩就是A⁺或90以上，这样造成一些学生做实验不认真，抄袭实验报告和实验结果，并获得高分，无法公正评判学生的真正能力。因此实验和实习教学必须适当增加学时数，优化实验实习内容，改变教学方法和教学模式，采取多种手段和途径充分调动学生动手能力，不断培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力以及提高他们参加实验实习的兴趣。

3．教学改革内容与实践途径

3.1更新和优化教学内容，丰富学科领域最新研究成果和研究方向

虽然植物营养学学科一直在进步，但是其课程教学内容却多年未更新。为了有效的解决这个矛盾，使植物营养学的课程教学内容能与学科更好地同步适应发展，应该优先优化课程教学内容，删减过时陈旧的内容，增添补充新的学科知识，特别是补充学科实用性和前沿性的知识到教学内容中来补充完善学科教程^[8]。并且《植物营养学》基础知识以及基本理论要在新的教学内容中被高度概括。此外，学科最新成就和发展趋势也要在新的教学内容中有充分反映，让一套知识体系能被完整的建立，使得知识的基础性、系统性、综合性和整体性大力突出。在教学内容方面，也要突出实用性，增加有机肥工厂化生产技术、测土配方施肥技术与专用肥配方设计原理及方法、果树(柑橘)和烟草营养诊断施肥技术等教材上缺失、而社会急需的内容，使课程内容在新颖性、先进性、实用性等方面取得较大突破^[10]。从根本上提升学生理论与实践相结合的能力，满足各种化肥厂和化肥营销公司等主要用人单位的人才需求。

3.2改进和丰富教学方法和教学模式

《植物营养学》即是发展飞速、与时俱进的学科，更是理论与实践紧密结合的学科。为了跟上学科的步伐和培养新时代全能型人才，教学方式应当发生转变，采用现代教学手段是适应这一新形势的必然趋势。借助多媒体教学，可使许多复杂的机理图解与反应式讲解变得简单形象，对于一些难理解的植物营养生理过程，多媒体教学能做到图示解析的教学功效^[13]。实施网络教学，为使学生更好地学习、理解和掌握《植物营养学》课程，采用超星学习通、雨课堂等教学软件辅助学生学习，课件PPT留存在教学软件上有利于学生课后复习巩固专业知识。近几年来，国内外已经研发出了多款智慧教学平台，如国外的“Google Classroom”国内的“雨课堂”“超星e学堂”以及“云课堂”等，能够通过建造线上虚拟课堂来模拟学习环境，展开良好的互动学习，营造高效的学习氛围，有力地促使线上线下混合教学模式发展。植物营养学也应不断完善和更新教学内容，借鉴和改进教学方法和教学模式，实现线上线下混合式教学，提高学生学习的能动性和可选择性，达到更好的教学效果。

3.3教学模式多样化

提高课堂教学质量的关键是探索优秀的教学方法^[14]。启发式教学，课堂上老师可以采用抛出问题的形式让学生进行独立思考，充分发挥学生的主观能动性，增强学生的自主学习思考能力。在教学过程中针对一些抽象、困难的重要知识点，向学生提问，激发学生的求知欲。

互动式课堂讨论，学生建立讨论小组，假设并提出在实际生产活动过程中可能会遇见的植物营养学问题，小组学生一起讨论可行的解决方案。在讨论过程中，教师可以适当引导学生，让学生的讨论始终围绕中心话题并最终讨论出一个比较适合的答案，最后由老师对学生的答案进行评析并对该问题进行归纳总结。让同学专心进入教学过程的方式就是营造老师与学生的互动氛围，这可以使老师知道学生学习时会遇到的问题和困难，方便及时帮助学生，也能激发他们思维的创造性，使同学们能独立思考、分析和推理，达到全方位推荐素质教育的目的^[10]。

3.4增加课程思政元素和内容，融思政教育于专业课程教学之中，德才协同培养

课程思政教学是思政课程教学的重要补充，其目的是要养学生的爱国主义情操、辩证唯物主义思想和科学文化素养，植物营养学教学应围绕课程思政教学目标深入挖掘了课程所蕴含的思政元素，在教学中融入思政教学内容既可以起到立德树人的作用，又能使课堂教学生动有趣，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛。植物营养学课程可以从传承植物营养学历史贡献，培养学生民族自豪感和爱国情怀，增强学生辩证思维观念，客观理性认识化肥施用的双面性，结合当前各类环境污染问题，引导学生，树立自觉爱护环境的意识，结合教学实践，培养学生科学求真的职业素养等方面融入课程思政元素和内容^[11]。例如在讲植物营养学发展史中，可以结合我国5000年的文明史讲述我国古代农业在积肥施肥中的宝贵经验和农学典籍，在讲述氮肥时，可以将我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法生产工艺氯化铵进行讲述，从而弘扬爱国主义思想，培育学生的民族自信和文化自信。

3.5加强实验实习等实践教学

实验实习教学不仅可以提高学生的学习兴趣，而且可以锻炼和培养学生的动手和实践能力，学习并提高科学研究方法和研究手段。开展课程实验教学可加深学生对理论知识的记忆、理解和掌握，从而提升教学质量，培养学生动手、动脑、分析、观察和解决实际生产等问题的能力。因此组建一套理论与实践教学密切结合、操作性实践性强的植物营养学实践教学体系非常必要。通过教学改革，增加4-6个学时的实验教学，增设综合性、设计性和探索性实验内容，如盆栽或水培实验氮磷钾缺素症观察及对烤烟叶绿素含量和养分吸收影响综合设计性实验，每个自然班按3-5人分成一组，在组长带领下通过图书馆或知网等查阅文献资料10-20篇，结合理论课知识学习，自己设计实验方案，包括实验处理、实验方法、取样时间、测定指标及方法等，每组组长代表小组用ppt向全班同学和老师讲解实验方案，其他小组同学对没有讲清楚或者不理解的部分提出问题，也可对该小组实验方案的完善提出自己的建议，实验指导老师提出各小组实验方案需要修改、完善的地方，并分析实验中可能遇到的问题，同时提出解决问题的办法，实验设计完成后，学生按小组分别进行烟草育苗、肥料称量及装盆、移栽、管理等工作，由组长负责安排组内同学定期观察、记录、采样并完成实验指标测试，实验报告以小组为单位上交，并进行评分。综合设计性实验的增加，不仅增强了学生对实验课的兴趣，充分发挥了他们团队协作的能力，另外，锻炼了学生查阅资料的能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力其次，还促进了植物营养学、作物施肥原理与技术、作物栽培学等学科的交叉融合，只有把这些知识综合应用才能解决生产实际中的问题。

植物营养学是一门与农业生产实践紧密结合的课程，非常锻炼学生理论与实践相结合的能力，学生掌握这门课程的核心理论与操作将会对其今后工作具有很大影响。为提升学生综合素质和技能，为学生将来工作打下坚实的技能和知识基础，植物营养学课程实习教学改革实践中必须注重知识和技能的双重培养，开展实习教学活动。目前贵州大学农学院农业资源与环境系的教学实践基地有贵州磷化(集团)有限责任公司、贵安新区绿澳农业科技有限公司，其他专业也应增加教学实习环节，并建设更多的实践教学基地，为学生提供更多的实践机会，加强相关知识的学习和实践应用能力的锻炼，达到知识活学活用的效果。

3.6优化课程考核体系

把考核学生理论与实践相结合解决问题的能力作为重点，才能达到《植物营养学》的实践性考察目的。因此将原来的课程考核体系平时成绩占30%，期末考试占70%，改为平时成绩和期末考试成绩各占50%进行评价，期末考试包含基础知识部分和综合分析两部分，其中基础知识占70%，综合分析占30%^[8]，而平时成绩主要考查学生的出勤率、课后作业、课堂讨论、课外实践、课程报告、实验操作技能及实验报告等方面，老师应严格把关每一个考察环节并给出相应分数。

4. 结束语

随着科技与社会的飞速发展，知识技术不断更新，为适应和满足现代的教育理论、实践以及社会生产对应用型人才的需求，对《植物营养与施肥》课程进行必要教学改革已是既定趋势。在今后的教学实践过程中，还要进一步探究和创新教学方法，以提高教学效果和提升学生的学习和创新实践能力，才能培养出国家和社会需要的新时代实用型、复合型、开拓创新型的专业人才。

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