植物营养学教学改革探讨

2024-12-31 00:00:00杨红白有志李萍
智慧农业导刊 2024年9期
关键词:教学改革

摘 "要:植物营养学是一门通过研究植物从环境中吸收营养元素、养分运输途径及植物自身构建有机体的学科,是与土壤、生物、资源、环境、生态及肥料等领域有关的一门交叉学科,任务是通过生物田间试验、生物模拟、化学实验分析、酶学诊断、核素技术及数理统计等方法,分析植物体自身的营养物质转化利用机制及其与外界环境之间的营养物质交换、能量传递及逆境适应等方面的具体过程。目的是通过研究植物体的营养物质吸收、运输和利用机制以及营养物质在植物体内的科学分配和能量转化的规律,并结合土壤理化性质、养分归还及植物遗传特性的调节或改良,达到明显改善土壤环境、提高作物产量和品质的目的。作为涉农类专业学生的必修核心课程,植物营养学与农业生产实践有着紧密的联系,在保障国家粮食安全、促进肥料健康发展、提高农产品品质及保护生态环境等方面有着重大意义。该文在总结我国高校植物营养学课程建设经验的基础上,结合西藏高校特有的教学环境和教学实践,归纳民族地区高校传统植物营养学课程教学中存在的不足,提出一些适合西藏高校植物营养学课程教学的建议,从而为培养下得去、懂技术、爱农业的高科技人才提供帮助。

关键词:植物营养学;教学改革;农业资源;生产实践;高科技人才

中图分类号:G642 " " "文献标志码:A " " " " "文章编号:2096-9902(2024)09-0135-04

Abstract: Plant nutrition is a subject that studies the absorption of nutrients from the environment, the ways of nutrient transport and the construction of organisms by plants themselves. It is a cross-discipline related to the fields of soil, biology, resources, environment, ecology and fertilizer. Its task is through biological field experiments, biological simulation, chemical experimental analysis, enzyme diagnosis, radionuclide technology and mathematical statistics. The mechanism of transformation and utilization of nutrients and the specific processes of nutrient exchange, energy transfer and stress adaptation between plants and the external environment were analyzed. Its purpose is to improve the soil environment and crop yield and quality by studying the mechanism of absorption, transport and utilization of nutrients and the law of scientific distribution and energy transformation of nutrients in plants, combined with soil physical and chemical properties, nutrient return and the regulation or improvement of plant genetic characteristics. As a compulsory core course for students majoring in agriculture, plant nutrition is closely related to agricultural production practice. It is of great significance in ensuring national food security, promoting the healthy development of fertilizers, improving the quality of agricultural products and protecting the ecological environment. Therefore, on the basis of summarizing the experience of the construction of plant nutrition courses in colleges and universities in China, andutilizing the unique teaching environment and teaching practice of Tibetan universities, this paper summarizes the shortcomings in the teaching of traditional plant nutrition courses in colleges and universities in ethnic minority areas. this paper puts forward some suggestions which are suitable for the teaching of plant nutrition courses in Tibetan colleges and universities, so as to provide help for the cultivation of high-tech talents who can go, understand technology and love agriculture.

Keywords: plant nutrition; teaching reform; agricultural resources; production practice; high-tech talent

植物营养学作为研究植物地上地下营养物质吸收、运输、转化、再分配、构建自身有机体及其与外界环境相互作用的学科[1-3],是以植物为核心,土壤为基础,肥料为物质,施肥为手段的实践应用型科学,亦是涉农类专业,如农学、植物保护、草业科学等专业学生的基础必修课程,更是全国农业资源与环境专业学生的专业核心课程。由于其知识涉及面广,涵盖范围大,实操要求高,指示作用明显,因此,需要学生在学习过程中,既要掌握必要的理论知识,更要以理论知识为指导,去解决农业生产、环境保护、土壤改良、生态修复及肥料施用等过程中遇到的相关问题。这便需要在新的课程设计过程中,摒弃传统的重理论、轻实践、看成绩的授课方式,给予学生更多的大田实践机会,让学生在充分理解植物营养学理论知识的基础上,增加其实操能力[4],达到对理论知识的融会贯通和学以致用,而非纸上谈兵。

随着我国高等教育培养学生目标的转型和社会经济及科学技术的快速发展,对学生发现问题和解决问题的能力要求逐渐上升[5]。然而,目前西藏农牧学院(以下简称“我校”)的传统教学模式(重理论、轻实验、怠实践)已经难以满足如今社会对新型人才的需求。因此,需要在新的课程设计过程中,将理论知识与实验、实践教学充分结合,形成理论知识与实践能力双重发展的教学体系。

我校农业资源与环境专业具有明显的地域特色,藏汉混合的班级设置造就了学生在旧知识构架和新知识接受上的差异[6],这就使得传统的教学模式和课程设置不能有效兼顾藏汉学生对知识的掌握和运用。因此,我校在全面了解农业资源与环境专业学生(藏汉混合)的知识构架和存在问题的基础上,从教学方法、教学内容、思政元素和考核方式等方面入手,探索适合我校农业资源与环境专业学生的课程设计模式。

1 "植物营养学的任务及面临的挑战

植物营养学是一门理论与实践相结合的课程,是农业资源与环境专业学生的专业核心必修课程,其任务是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律以及植物与外界环境之间物质和能量交换的关系[7],并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分,创造良好的营养环境[8],或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢,提高营养效率,从而达到明显提高作物产量、改善产品品质和培肥地力的目的[9-10]。然而,随着植物营养学外延的不断扩展、社会经济和农业生产的不断发展,社会对人才的需求发生了变化,同时,也对农业资源与环境专业本科生的人才培养、理论教学、实践教学等教学环节、教学形式、教学手段及培养目标等提出挑战[11]。

2 nbsp;植物营养学课程教学中存在的问题与不足

基于植物营养学学科发展,新知识和新技术的日新月异,以及为了适应植物营养学学科发展与现代教学的需要,目前在我校植物营养学教学中主要存在以下问题。

2.1 "内容庞杂,存在教学体系不系统、内容主线不明确的问题

西藏农牧学院农业资源与环境专业所用植物营养学教材涵盖18章内容,要在64学时内完成18章的内容的教学比较困难,学生亦难以接受。因此,需要对植物营养学课程章节内容进行系统性的整合,排除重叠、重复内容,精炼教学内容干线,形成系统性教学体系。

2.2 "先理论,后实验,期末实践,存在重理论、轻实验、怠实践的问题

植物营养学课程本身就是一门以培养学生实践能力为目标的应用型课程,其实验及实践课程应安排在整个教学之中。然而,目前我校植物营养学课程教学存在理论占主导地位,实验课学时过少,实践实习更少,且先在学期初进行理论授课,后在学期中进行实验操作,再在学期末进行田间实践。如此一来,在实验验证理论时,学生的理论知识早已淡忘,理论知识得不到很好的巩固,实验也不能得到理论的有效指导,导致理论知识与实验操作脱节;田间实践环节属于片段或斑块化的实践,没能形成整体的学习体系,田间实践与农作物物候期脱节,学生不能对农作物整个物候期进行观察学习,对农作物缺素症状、富营养化体现及施肥追肥技术的掌握不够全面。这种课程设置将极大地降低教师和学生对实验、实践的重视程度和积极性,同时,短暂的实习并没有固定的实习场地,教师在学期末临时为学生寻找实习场所,无疑是增加了教师的工作量,且达不到提高学生实践能力的目的,导致该实践意义不大。另外,理论知识与实验操作脱节、田间实践与农作物物候期脱节的现象,难以让学生对植物营养学理论知识即学即用。既影响了学生对知识的巩固和创造创新能力的培养,也较难达到培养符合新农科要求的综合性人才培养目标。

2.3 "知识构架落差大,存在“吃撑了”和“吃不饱”的问题

由于我校班级设置(藏汉混合)的独特性,上课过程中既要赶上教学进度,又要兼顾少数民族同学接受知识慢和其他学生对知识“吃不饱”的现状,合理安排课程设置和教学内容十分重要。如果继续采用传统的“满堂灌”和“填鸭式”的教学方法,一方面,很难调动学生的课堂积极性,使得学生缺乏独立思考的能力,限制学生创新型思维方式的训练[12],另一方面,对于混合班级来说,知识构架的两极分化会越来越严重,出现少数民族或基础差的同学“吃撑了”,而其他基础好的同学“没吃饱”的现象。

2.4 "高分低能,存在课程考核方式不完善的问题

作为农业资源与环境专业必修核心课程的植物营养学,考核方式主要以闭卷的形式进行,一来不能体现出该课程理论结合实践、知识指导生产以及学生独立思考的目的,二来临近考试会出现一大批“废寝忘食”“挑灯夜战”“认真学习”的学生,然而,全是假象。这将出现大批的“卷面成绩很乐观,知识掌握很一般”的“高分低能”学生。同时,闭卷的试卷大多来自试题库,出现抽题为卷的现象,学生只要死记硬背,便可拿到高分,久而久之,非常不利学生对理论知识的融会贯通和对独立思考能力的培养[13]。

2.5 "实践场地不足、路程远,存在实践学习困难和时效滞后的问题

实践是检验真理的唯一标准,将学生所学理论知识及时与实践相结合,才能让学生更加牢固地掌握理论知识和实践技能。研究表明,重视并探索实践教学,能够增强学生掌握应用性较强的技术和方法的能力以及强化生产中理论知识的应用能力[14]。然而,由于我校受实践场地不足和路程远等因素限制,导致实践学习成本高,且时效滞后。这将不利于学生对理论知识的及时应用,降低学生对田间实践的兴趣,限制学生对新兴技术的掌握,难以培养社会所需要的具有较强实践能力的新农科人才。

3 "立足西藏农牧学院农业资源与环境专业进行课程改革的必要性

我校农业资源与环境转专业为藏汉混合班模式,学生知识水平构架差异较大,上课过程中既要赶上教学进度,又要照顾少数民族同学接受知识慢的现状,故对植物营养学庞杂的内容进行系统性的整合,形成明确教学干线十分必要。另外,目前所用的植物营养学实验指导书中的部分内容不符合西藏实情,如实验材料的选取及采集、野外调查方法及参数的设置。因此,结合西藏对新农科人才的需求现状及农业资源与环境专业学生的知识构架,进行植物营养学课程改革势在必行。

4 "植物营养学课程的改革内容与措施

4.1 "更新和优化教学内容,融入学科领域最新研究成果,提高课堂教学的系统性

植物营养学发展快速,研究内容日新月异,且由于教材由多位主编编写,难免会出现某些内容的重复、重叠、缺位及案例陈旧和知识庞杂的问题。为使植物营养学课程教学内容与学科发展更好地同步进行,应该优化课程内容,删减陈旧及庞杂案例,增补新的成果,让学生掌握新型的和实用型的知识技能。同时,结合西藏实际生产及在植物营养领域的研究内容,形成基础性、系统性、综合性和整体性大为突出的一套知识体系。

4.2 "采用多元化教学方式,提高学生的主观能动性,消除“吃撑了”和“吃不饱”现象

植物营养学是一门理论与实践并重的课程,具有很强的实践特点。课堂教学中,应注意以学生为主体,调动学生学习的主观能动性和兴趣,采用传统案例教学与现代网络教学相结合的特点,尽量利用数据和图片加深学生的记忆和理解,对于抽象难以理解的内容,可以采用超星学习通、雨课堂等教学软件辅助学生理解。结合植物营养学领域中存在的热点问题进行课堂讨论,激发学生学习的热情和积极性,增强学生的行业责任感和使命感,从而达到更好的教学效果。此外,对于“混合班”而言,少数民族同学更喜欢动手,更倾向于在实践过程中掌握基础知识,采用理论结合实践的教学方式,增加实践教学学时,尽可能地让学生能够参与农作物整个物候期的观察、记录,并对作物的缺素症状、养分需求及土壤性状等进行检测分析。如此一来,既可以帮助“吃撑了”的学生直观地理解理论知识,也可以提高“吃不饱”学生发现问题、解决问题及田间实践的能力,同时还可以培养这部分学生的数据分析和材料写作能力。从而尽可能地消除西藏农牧学院农业资源与环境专业藏汉混合班学生对知识“吃不饱”和“吃撑了”的现象。

4.3 "优化课程考核体系,提高学生的独立思考能力,消除高分低能现象

目前,考核体系构成为平时成绩占20%,实验、实践成绩占20%,期末考试占60%,且考试成绩中理论客观题占到了70%以上,综合材料主观分析题仅有不到30%。这将极大地限制学生的材料搜集能力、文献阅读能力和独立思考能力,使一大部分学生的目光仅停留在书本上。据调查统计,我校有62%的农业资源与环境专业大学生在毕业之际仍然不会使用中国知网等网站进行专业知识的查阅。导致学生文献阅读极少、写作能力不强、专业兴趣不大和对植物营养学前沿知识不了解等问题。针对这种问题,文献综述的写作是让学生掌握系统知识的重要手段,是学生扎实掌握本专业课程的良好方法,故农业资源与环境专业学生可参照任课教师根据每章教学内容给出文献综述的范围和题目,完成一篇植物营养学课程文献综述,作为考核内容,占本课程总成绩的30%左右,在此基础上可将实验和实践成绩的比例调至30%左右,课堂讨论作为平时成绩,占考核成绩的10%,理论知识考核以主观材料分析题为主,占总成绩的30%,从而提高学生对所学知识的应用能力、对问题的分析能力以及独立思考的能力,消除高分低能,纸上谈兵的问题。

4.4 "理论教学与实践教学齐头并进,消除时效滞后现象

实验和实践教学在验证理论知识的同时还可以提升学生的学习兴趣,锻炼学生的动手能力和培养学生独立思考的能力。在理论授课过程中,及时开展课程实验教学可加深学生对所学理论知识的理解、记忆和掌握,从而大幅提升教学质量。因此,有效地将实验课程教学与理论知识的教学相结合,既可以让理论知识及时地指导实验,又可以通过实验及时验证理论知识的真伪。与此同时,将植物营养学实践实习贯穿在理论课程的讲授过程中,让学生参与到农作物的整个物候期中,通过定期观察、施肥、记录和采样等田间实践过程,掌握农作物的养分需求和生长发育规律。从而达到所学知识能够及时指导实践的目的。

4.5 "紧跟学科热点及西藏农业生产中急需解决的问题,形成特色鲜明的地方教学内容

近年来,植物营养学科与生态环境、食品安全以及人畜健康的联系越来越受到人们的重视。针对目前不合理施肥引发的环境污染和食品安全等问题,以及有机肥、缓控释肥和水溶肥的研发等前沿热点问题。任课教师应该立足西藏农业生产过程中急需解决的问题,结合本学科的研究前沿和研究热点,配合化学肥料和有机肥料等章节中的相关讲述内容,鼓励学生关注农业生产实践和参与相关课题的研究工作,让学生了解农民之所急和农民之所需。同时,在授课过程中结合西藏一江两河流域主要农产区粮食产量提升、农民收入增加、地方经济发展加速等社会现状与植物营养学的关系,既能让抽象枯燥的理论知识变得现实具体,还可以激发学生的学习兴趣和学习本专业的热情,可让学生有明确的目标感。

5 "结束语

植物营养学课程是一门以植物为核心,土壤为基础,肥料为物质和施肥为手段的理论结合实践的新型学科,包含了众多交叉学科的理论和应用知识,对教师和学生的知识面及能力素质要求都比较高。此外,随着社会经济的不断发展和市场对人才需求的转型,对学生理论结合实践,理论指导实践的能力要求越来越高,培养“知农、爱农、下得去、用得上”的应用型人才已成为本专业的迫切要求。通过教学改革,探究适合西藏农牧学院农业资源与环境专业学生(藏汉混合班)的课程设置体系,在提升教学效果基础上,提高学生的学习和创新实践能力,为国家培养用得上的复合应用型人才。

参考文献:

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