“植物营养学实验”课程建设的研究与改革

［摘 要］ 随着现代农业科技的快速发展，植物营养学学科在提高作物产量和品质方面发挥着越来越重要的作用，其实验教学对于培养学生的实践能力和创新思维至关重要。“植物营养学实验”作为农业资源与环境专业本科生的专业核心课程，对指导作物生产具有重要作用，其课程体系建设与改革对提高教师教学效果和学生创新实践能力培养具有重要意义。随着教育改革的不断深入，传统的“植物营养学实验”教学模式已无法满足现代教学的需求。探讨“植物营养学实验”课程的建设理念、实施策略和实践效果，以期为同类课程提供参考和借鉴。

［关键词］ 植物营养学实验；课程建设；实践教学

［基金项目］ 2023年度内蒙古农业大学校级一流本科课程建设项目“植物营养学实验课程建设”

［作者简介］ 陈薇薇（1987—），女，内蒙古包头人，博士，内蒙古农业大学资源与环境学院讲师，主要从事植物营养、养分吸收生理研究；李海港（1979—），男，山东潍坊人，博士，内蒙古农业大学资源与环境学院院长，教授，主要从事植物营养学研究；高 卉（1989—），女，内蒙古包头人，博士，内蒙古农业大学资源与环境学院讲师，主要从事植物营养、土壤健康研究。

引言

在当前的教育背景下，高等农林教育正致力于构建一个多元化、多样化的人才培养体系［1］，以培养出“一懂两爱”的优秀农林人才为目标，旨在为实现乡村振兴战略和生态文明建设输送关键的人力资源［2］。面对当下的新形势，农林院校面临着如何满足“双一流”建设对人才培养的多元化需求和对高水平创新人才的迫切需求，这些都要求我们重新思考并构建一个创新的课程教学体系，以应对农林教育在人才培养方面的重大挑战。

植物营养学是研究植物生长发育过程中对营养元素的需求、吸收、运输和利用规律的科学［3］。实验教学作为植物营养学的重要组成部分，对于培养学生理解理论知识、掌握实验技能、培养科研素养以及提升实践能力和创新思维具有重要作用。然而，随着农业科技的快速发展和教育改革的不断深入，传统的实验教学内容和方法已逐渐显现出与时代发展不相适应的问题，如教学内容陈旧、教学方法单一、缺乏与实际生产的联系等。因此，对“植物营养学实验”教学内容与方法进行改革，加强“植物营养学实验”课程建设，已成为提高教学质量和学生学习效果的必然选择，也是提高农业教育质量和培养农业创新人才的重要途径。

近年来，我们在“植物营养学实验”课程教学中进行了一系列的改革尝试，通过调整优化教学内容和教学方式，着重培养学生将课堂上所学到的植物营养学和植物营养研究法的理论知识应用在实践中。另外，通过构建多元化的考核评价体系，包括实验操作、实验报告、小组讨论等，全面评价学生的学习成效。这些课程改革的目标在于实现人才培养的多元化，确保学生在掌握理论知识的同时，也能提高学生发现问题、提出问题以及解决问题的能力，激发他们的学习热情，培育他们自主学习的能力，也能全方位地增强他们的思维和创新技能，以及提升他们的整体素养，从而为培养创新人才打下坚实的基础。

一、准确进行课程定位，确定培养目标

培养目标的确立是人才培养方案制订的核心任务，是指导专业建设和课程设置的根本依据［4］。课程建设以适应国家新农科建设对农业资源与环境创新型人才培养的需求为目标，在新的人才培养方案和新教学大纲修订过程中，对“植物营养学实验”课程进行准确定位。即通过学习植物营养学原理和研究方法理论知识（包括盆栽试验方法、田间试验方法、生物统计分析方法、科研报告的撰写等），结合本课程的实操技能锻炼，学生在亲自动手参与试验与实践过程中能更进一步掌握植物营养学原理理论知识和植物营养研究的基本方法，得到系统的科研训练，掌握从合理进行科研选题、试验设计、实施、数据获取到试验数据的统计分析总结等方法和技能。增强学生对实验数据的统计分析理解与应用技能，使其能够初步独立运用计算机进行科研数据的整理、分析、图形绘制及显著性测试等基础操作；最后在科研总结撰写的训练中，提升学生对数据和成果的综合总结能力。更为重要的是，在实践教学的体验中，让学生深刻体会到科学研究的挑战性与严谨性，进而培育他们勤奋务实、协作共赢、坚持不懈的科研素养。同时，给学生提供更多的实践教育和劳动教育的机会，为后续专业课程学习、毕业设计及今后继续深造或到相关企事业单位工作奠定良好的基础。

二、改革课程设计，增强课堂效果

课程是人才培养的基本单元，是专业建设的重要抓手。为了提升课程建设的质量，需要从课程大纲的制定、教学内容的更新、教学方法的创新等多个方面进行综合强化［4］。实验教学是提升学生学习热情和实践技能的重要途径，开展实验教学有助于学生学习和掌握科学探究的方法与技巧。通过实验课程的学习，学生能更深刻地理解并应用理论知识，这有助于提高教学效果，并培育学生在实际操作中解决问题的能力，包括动手操作能力、观察试验过程现象、思考分析数据结果等。因此，建立一个与理论教学紧密结合、具有较强操作性和实践性的“植物营养学实验”教学体系是极其重要的。课程设计应以学生的需求和兴趣为中心，鼓励学生主动参与和探索。本课程以学生为中心，以能力培养为导向，以实践创新为核心，旨在培养学生的实验操作能力、科学思维能力和创新实践能力，确保课程目标与学生的专业需求和学术发展相匹配。定期更新实验教学内容，反映植物营养学的最新研究成果。增加与现代农业发展相关的具有设计性、探索性和综合性的实验内容，同时采用多样化的教学方法，如案例法教学，通过分析实际案例，提高学生的问题解决能力。开放的教学模式，问题导向学习、探究式学习，鼓励学生参与课程内容的讨论并提出假设，自主设计实验进行验证，培养学生的创新思维和科研能力。小组合作学习，通过小组合作完成实验，培养学生的团队协作能力，现场教学，组织学生到农场、耕读教育基地等进行现场教学和实践，强调实验操作的实践性和应用性，使学生能够将理论知识应用于实际问题的解决。此外，还能利用在线学习平台提供丰富的学习资源和互动交流的机会。通过以上多样化的教学方法，提高学生课堂的参与度和学习效果。“植物营养学实验”课程是一门应用型课程，因此劳动教育和课程思政教育应贯穿于整个教学过程。将劳动教育的内容融入“植物营养学实验”课程的教学过程中，强调劳动的重要性和价值，让学生理解农业生产的艰辛和科学实验的严谨性，培养学生尊重劳动和劳动者的意识，使学生能够在专业领域内应用劳动知识和技能。通过劳动教育，鼓励学生发扬团结协作、吃苦耐劳的精神，增强其面对困难和挑战的毅力。在后期的课程考核评价中加入劳动教育的指标，如学生的劳动态度、劳动技能、团队合作等，以全面评价学生的综合表现。同时，教师在教学过程中要作为思政教育的引导者，将思政元素自然融入课程实验过程指导中。如在课程内容中加入与植物营养相关的国家战略、农业政策和法律法规，让学生了解植物营养在国家发展中的重要性。结合植物营养的案例，讨论生态保护、农业可持续发展等议题，培养学生的社会责任感和职业道德。在后期课程考核评价过程中加入对思政教育相关议题的考查，如实验设计的社会意义、实验结果对农业发展的影响等。在此基础上构建多元化的考核评价体系，包括实验操作、实验报告、小组讨论等，全面评价学生的学习成效。

三、改革实践教学内容，加快教学条件建设

“植物营养学实验”是一门应用性、实践性较强的课程，课程教学内容需要与农业生产实践相结合，学生在实践中能够将植物营养学原理理论知识和植物营养研究的基本方法合理地应用，做到理论与实践有机融合，从而能解决农业生产实际中面临的一些问题。本课程能给学生提供更多的实践机会，然而，以往的教学内容仅设置了几个在实验室内进行的分析测定性质的实验，在教学内容、教学方法和课程考核等方面都比较单一，在培养学生理解掌握课堂所学理论知识来提高学生在生产实践中分析解决问题能力及动手实操能力等方面存在不足。因此，新的教学模式、教学方法及教学内容的改革探索势在必行。根据课程地位和培养目标要求，科学制定教学内容，使教学内容适应本专业的不断发展需求。新的人才培养方案将原来的“植物营养学”和“植物营养研究法”两门课程的课内实验，通过整合优化合成为“植物营养学实验”课程，课时数由原来的24学时调整到32学时，对课程知识体系重新进行了系统的构架，强化实验操作技能的培养，同时为了激发学生的学习兴趣和增强学生实验的参与感及动手实操能力，“植物营养学实验”教学内容分别设置了田间试验和培养试验，根据不同类型的试验，结合试验目的和任务，设置了盆栽或水培实验、肥料效应试验、元素营养功能试验、植物根系特性研究等研究性教学内容，让学生结合“植物营养学”和“植物营养研究法”两门课程的理论课知识，自己设计实验方案，包括实验设计、材料方法、取样时间、指标测定等全过程，在实践中调动学生的学习兴趣，锻炼培养学生的动手能力，提高课程教学质量。

构建优质的教学条件是确保教学成效的关键因素。“植物营养学实验”课程目前选用以校内自编讲义为主，未来将逐步使用课程组教师自己主编的国家林业和草原局普通高等教育“十四五”规划教材《植物营养学实验指导》。实验场所除了全部开放实验教学中心和科研实验室外，还新建了植物营养研究室和耕读教育基地用于学生开展盆栽试验、水培试验和大田试验。通过教学条件的建设，使课程的组织实施有了进一步的保障，更能合理地安排利用教学资源，使得研究性教学方法得以实施，从而达到提高学生综合实践能力水平的效果，最终实现结合教学内容改革提升教学质量的目标。

四、构建科学的实践课程考核方法

目前，许多实践课程的考核依据仍依赖于传统的书面报告和总结，在新的时代背景下，这种评价方式往往显得过时且单一，导致一部分学生会抄袭他人的成果。此外，由于这些报告和总结在内容上往往缺乏差异性，使得评分难以体现出学生之间的实际能力差异，这些方式已无法满足新时代高水平人才培养的需求。因此，迫切需要开发一种与现代化实验教学和课程体系相匹配的新型的多样化的考核机制。多样化的考核机制旨在超越仅依赖于传统的书面报告和总结的做法，而是通过持续的评估（过程化考核）来提供教学过程中的即时反馈，使教师能够及时发现并解决教学问题。考核内容不仅限于检验学生对实验结果的分析，更重视评估学生在整个实验操作流程过程中每个环节的掌握情况，比如实验记录本的完成度、营养液的置换情况、植株生长指标监测情况等。这种注重过程的多样化的考核方法构建了一个多角度、全方位、综合评估学生学习成效的模式，从而能够更全面地了解学生对课程内容的掌握情况。课程组根据“植物营养学实验”实践教学的特点建立了相应的考核体系，将原来的课程考核评价计分方式中平时成绩占30%、期末成绩占70%，改为平时成绩和期末成绩各占50%进行评价，凸显实践教学环节的重要性。其中，平时成绩评价方式包括课堂出勤、实验记录本、实验报告和实验操作技能等方面，期末成绩评价方式包括课程论文，要求学生采用科技论文的形式来整理、分析试验得到的数据，从而将教学重点从单纯提升学生的实验操作技能，转移到增强他们对数据处理和科研论文撰写能力的提升上来。

结语

“植物营养学实验”课程建设是一项系统工程，传统的教学模式往往只注重学生对基础知识、核心概念和理论的记忆，在培养学生运用所学知识解决实际问题和提升实践技能等方面显得不足，探讨如何通过明确教学目标、创新教学方法、优化教学内容、塑造正确的价值观以及改革基本教学模式，来全面提升现有的课程体系还需要不断探索和实践［5］。植物营养学是一门不断发展的学科，通过更新优化课程内容、改革课程设计、完善实验条件和构建评价体系，提高实验教学的针对性和实效性，可以有效提高学生的实践能力和创新精神，未来，应继续探索和实践，不断优化教学内容和方法，加强教师培训以及合理优化教学资源配置，以适应农业科技发展和教育改革的需要，为培养现代农业科技人才奠定坚实基础。

参考文献

［1］柳逸青，王鑫，刘晓，等.高校专业课程中融入思想政治教育的难点剖析与路径探索［J］.高教学刊，2018（6）：141-143+146.

［2］张俊伶，黄成东，程凌云，等.面向农业绿色发展的植物营养学课程建设［J］.高教学刊，2022，8（20）：1-4+9.

［3］张俊伶.植物营养学［M］.北京：中国农业大学出版社，2021：1-3.

［4］黄巧云，吕叙杰，石磊.新农科建设背景下农科专业改革路径探索：以华中农业大学农业资源与环境专业为例［J］.中国大学教学，2022（6）：19-26.

［5］许淑琴，邱晖，孟惊雷.高校本科课程思政建设路径与机制［J］.高教学刊，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 & Animal Husbandry Sciences， Hohhot， Inner Mongolia 010031， China）