教学创新背景下“植物营养研究法”课程建设探讨与创新实践

徐沛然，温 馨，姚国新，胡 超，汤亚芳

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院，湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室，湖北 孝感 432000；3.湖北工程学院 信息技术中心，湖北 孝感 432000)

党的十九大以来，国家大力推行乡村振兴战略，农业发展思路由单纯的高增长转变为兼顾生态友好和产业融合的新型模式。面对当前新“三农”和新生态的背景要求，中国高等农林教育积极进行新农科建设的探索，2014年4月教育部下发《关于开展首批卓越农林人才教育培养计划改革试点项目申报工作的通知》，正式启动了卓越农林人才教育培养计划项目，旨在培养一大批有服务国家和人民的社会责任感、有献身国家农林事业志向、有解决农林业生产实际问题能力的高水平应用型人才[1-2]。以此为背景，地方本科院校在涉农专业的课程体系建设中，应注重学生专业应用能力的培养，以期提升学生的综合能力和核心竞争力。

“植物营养研究法”课程涉及植物营养学、土壤肥料学、生物统计学等领域，是湖北工程学院生命科学技术学院农业资源与环境专业本科生的专业课程，开课时间为第7学期。在新农科背景下，该课程所讲述的培养研究方法、田间试验方法、试验设计方法、生物统计方法、根和根际研究方法具有较强的实践性和应用性，对学生理论联系实践、系统综合应用专业知识能力的提高起到重要的促进作用。

1 课程建设中存在的痛点问题剖析

从2017年起，笔者所在课程团队开始承担“植物营养研究法”课程的教学任务，在教学过程中发现以下痛点问题，亟待解决。

1.1 学生课堂学习积极性低，热情度不高

“植物营养研究法”课程开课时间为第7学期，即大四上学期。受到考研、就业、临近毕业等因素影响，学生进入大四后，课堂学习积极性降低，对理论知识学习的热情度不高，导致学生课堂参与度较低，教学效果不理想。

1.2 理论与实践脱节，解决实际植物营养问题能力不强

本课程32个学时，均为理论学时，而土培试验、水培试验、植物营养的田间诊断均为实践性较强的实操内容，单纯的理论学习不利于培养学生解决实际问题的能力。

1.3 大四学生对思政元素产生共鸣的热情不高，课程思政效果不佳

当前，农业资源与环境类的专业课程思政元素比较丰富，相对容易挖掘，但大四上学期学生对思政元素很难产生共鸣，如何以应届毕业生感兴趣的点为抓手，将思政元素与课程内容巧妙衔接，以专业课程为基点，给大四学生上好走出校园前的思政课，成为课程团队需要解决的问题。

2 课程改革与创新

2.1 深入挖掘课程思政元素，培养学生大国“三农”情怀

针对毕业年级学生对思政元素产生共鸣的热情不高的现实，课程团队深入挖掘了课程蕴含的思政元素，将思政元素细化到教学的每一章节，并将其与考研政治复习、大学生就业创业、“三农”问题等应届毕业生感兴趣的点相结合，不论是理论、实践还是上机学时，都有具体的思政点与之相对应(表1)，实现知识传授和协同育人的有机融合，充分发挥课程思政教学改革对培养卓越农林人才的驱动作用，培养学生知农、爱农、服务“三农”的家国情怀。

表1 “植物营养研究法”课程思政元素库

2.2 重构课程教学体系

“植物营养研究法”的课时为32学时，鉴于该课程兼具理论性与实践性的双重特点，课程团队以传统课堂教学为基础，将32学时细分为18个理论学时、6个上机学时、6个实践学时、2个讨论学时，采取“理论教学+上机模拟+实践操作+学术前沿进课堂”的四位一体多元教学模式，完成对学生知识体系、专业应用能力、行业视野的综合提升[3]。

1)理论教学：参考中国农业大学出版社《植物营养研究方法》进行，共计18个学时，主要向学生讲述植物营养的培养研究法、田间研究方法、根和根际研究方法，同时结合与本课程相关的企业面试真题、考研复习题，将植物营养学、作物栽培与施肥、土壤肥料学等专业课程中的重点知识进行串讲，理论教学的主要目的是帮助学生构建植物营养研究的思路体系，将重要专业知识进行融会贯通，以期提高学生专业应用能力。

2)上机模拟：随着现代化的信息技术手段在自然科学研究中的深入应用，植物营养研究实践提高了学生对统计软件的应用要求，虽然农业资源与环境专业本科生在第5学期学习过生物统计与田间试验课程，但课程团队在教学中发现，进入大四后学生对假设检验、方差分析、相关与回归分析等重要统计分析方法的实践操作均已淡忘，因此课程创新过程中设计了6个学时的上机模拟，带领学生重回机房，上机模拟SPSS软件对科学试验数据的统计分析，以期对学生毕业论文撰写过程中的数据处理与分析提供助力。

3)实践操作：土壤培养、营养液培养、控制培养等培养研究方法是植物营养研究的基本方法，对学生的实验基础操作要求较高，但进入大四后学生没有实验课，实验基操能力均有不同程度的退步，因此课程创新过程中设计了6个学时的实践操作，结合学生的毕业设计，从本课程的角度指导学生进行试验设计。同时，部分学生进入大四时尚无任何田间研究的实践经历，课程学习中，课程团队带领学生在校园中观察植物叶片颜色、形态等表观指标，对植物营养元素的丰缺进行现场诊断，进一步巩固学生理论知识联系生产实际的能力。

4)紧跟学术前沿，趣味翻转课堂：课程建设中设计了2学时的workshop小组讨论，将学生分为4～5人的学习小组，由教师给每小组布置一篇与课程相关的高影响因子SCI论文，各小组以workshop形式对论文进行自学讨论后撰写文献学习简报，后进行翻转课堂，每个小组以答辩形式讲述所学的论文内容，最后同学们现场投票选出优秀学习小组。最后教师进行详细讲评，指出论文学习和答辩过程中学生存在的主要问题，以培养学生自主学习和关注学科发展前沿的能力。

2.3 寓教于乐，创新教学形式，引导快乐学习

团队教师长期担任大四年级专业课程的教学任务，深知大四学生承担着考研、学习、就业方面的多重压力，如何引导学生“快乐学习”，如何在学习专业课程的同时排解压力、提高学习效率成为课程团队一直思考和探索实践的问题。例如，在该课程第一章“培养研究法”中，课程团队将重点知识参考同学们耳熟能详的歌曲《青花瓷》，录制出“植物营养版青花瓷”——《植营令》，课堂播出后，在同学们之间引起强烈反响，传唱度很高。

3 创新效果分析及成果推广应用

3.1 课堂活跃度和学业挑战度显著提升

教学内容中合理结合大四学生感兴趣的考研专业课复习、就业指导、毕业论文设计等内容，增强了本课程的课堂吸引力，学生到课率明显提高，课堂气氛活跃。workshop、翻转课堂、新媒体教学的新模式增强了师生互动，解决了教师照本宣科、学生被动接收，理论知识教学以单向知识传递为主的问题。学生纷纷反馈，通过本课程的学习在本科毕业设计开展过程中规避了很多错误、提高了实验效率和毕业论文撰写质量。

3.2 学生专业应用能力和综合竞争实力全面增强

教学内容中对专业应用性强的专业课知识进行着重强调，以企业面试真题、考研复习题作为对应章节的案例分析，以提高学生专业应用能力和综合竞争实力为重点的创新教学理念，为提高农业资源与环境专业学生考研录取率做出了一定贡献：2015级学生克服了中职生源英语基础薄弱的不足，积极追求深造，最终3人考取研究生；2016级学生考研录取率为33.33%；2017级学生考研录取率达到55%。

3.3 经验极具推广价值，在其他课程中的复制性较强

目前，课程团队教师将提高学生专业应用能力的核心教学理念应用到了环境统计学、生物统计与田间试验等课程的教学实践中，取得了较好的效果，尤其在大二、大三年级学生中引起强烈反响，增强了学生对所学专业的信任度，和对今后从事农业类、资源环境类工作的专业信心。

3.4 激发学生探索专业深度，服务学生成长成才

提高学生专业应用能力的核心教学理念不仅提高了学生对专业知识的学习热情，激发了学生们探索专业深度的热情，课程团队服务学生成长成才也取得了一定成果：课程团队作为指导教师指导学生获批国家级大学生创新创业立项5人次；指导学生获批省级大学生创新创业立项5人次；指导学生参与全国大学生生命科学竞赛获国赛三等奖5人次、获湖北省二等奖5人次、获湖北省三等奖5人次；指导学生发表学术论文1篇。

团队教师结合本成果积极申报各类教研改革项目，获批湖北工程学院教学改革项目1项；指导2021届毕业生获学校优秀学士学位论文1篇；团队教师作为项目负责人创建校级金课“植物营养学”，于2021年11月在智慧树平台上线，得到了其他同类院校的认可；课程团队以本课程的教学创新成果参与湖北工程学院第二届教学创新改革大赛获校级三等奖。

4 结语

“植物营养研究法”是农业资源与环境等涉农专业本科生的重要专业课程，面对课堂教学中存在的痛点问题，围绕应用型人才培养和服务学生成长成才，在教学过程中，笔者所在教学团队通过将理论知识与毕业论文撰写、考研就业实践内容相结合，立足本课程串联所在专业多门核心专业课，细分32个理论学时等教学模式，开展学术前沿进课堂、翻转课堂workshop等教学活动，不仅对植物营养研究法课程教学进行了分层次、多元化的创新，更以本课程教学为依托，对“提高学生专业应用能力作为专业课教学内涵的核心和目的”的教学理念进行了有益探索和实践，整体性地推动了团队教师全部任教课程的专业化教学管理，教学创新成果在一定范围内已产生较好效果。