農(nóng)林院校 《作物栽培學(xué)》課程教學(xué)的實踐與創(chuàng)新

陳國林，蔣玉蓉

(浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安 311300)

《作物栽培學(xué)》是一門綜合性強的農(nóng)學(xué)等專業(yè)的主干課程和必修課，直接用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用科學(xué)，與植物生理、土壤學(xué)和生態(tài)學(xué)等多門課程的理論與技術(shù)相關(guān)，旨在提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，在培育高等農(nóng)業(yè)人才方面發(fā)揮重要作用。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，新的生產(chǎn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。農(nóng)林高校如何推進《作物栽培學(xué)》的教學(xué)，是當(dāng)前亟待解決的重要課題［1］。為適應(yīng)作物生產(chǎn)發(fā)展的新形勢對農(nóng)業(yè)科技人才的要求，以構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系和新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系，教學(xué)改革勢在必行。

1 改革課堂教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量

1.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出區(qū)域特色

作物栽培學(xué)是一個國家、一個地區(qū)農(nóng)業(yè)科技水平和生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志之一［2］。隨著新知識、新技術(shù)不斷發(fā)展，作物生產(chǎn)技術(shù)不斷革新發(fā)展，生物技術(shù)、信息技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、無公害生產(chǎn)技術(shù)等已普遍被采用，作物種類不斷增加，品種豐富，功能拓展。根據(jù)農(nóng)學(xué)等專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對教學(xué)內(nèi)容進行合理編排，增加新發(fā)展的、適用的作物生產(chǎn)技術(shù)及理論成果 (如分子農(nóng)學(xué)、觀光休閑農(nóng)業(yè)、工廠化生產(chǎn)、無公害病蟲防治)，以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對人才的需求。作物栽培以生理生態(tài)、技術(shù)原理為理論基礎(chǔ)，以技術(shù)、環(huán)境、產(chǎn)量因素與品質(zhì)形成的動態(tài)關(guān)系為生長發(fā)育的調(diào)控主線，以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的生產(chǎn)為目標(biāo)。栽培技術(shù)已朝著定時、定量方向發(fā)展，形成模式化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的栽培體系［3］。從2007年開始，根據(jù)本課程的特點，植保等專業(yè)使用楊文鈺、屠乃美編著《作物栽培學(xué)》;農(nóng)學(xué)和種子科學(xué)專業(yè)采用胡立勇等主編的《作物栽培學(xué)》教材，并對教材中的總論和各論的內(nèi)容作了適當(dāng)增減。總論中增加了創(chuàng)新農(nóng)作制度，各論部分根據(jù)浙江省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，主要講授水稻、小麥、玉米、油菜、甘薯、大豆和棉花等7個主要農(nóng)作物。理論教學(xué)與實踐教學(xué) (實習(xí)和實驗)分別為56學(xué)時，提高了實踐教學(xué)的比例。因此，課程體系得到優(yōu)化整合。《作物栽培學(xué)總論》介紹各種作物共性的生育規(guī)律和作物生產(chǎn)理論與技術(shù)體系，由經(jīng)驗豐富的教師主講。在各論部分作物中，突出其具有特色的生育規(guī)律及最新發(fā)展的栽培理論和技術(shù)。如在油菜栽培中，突出講解冬季作物對低溫春化的要求、群體結(jié)構(gòu)及質(zhì)量指標(biāo)等。水稻栽培中，增加了精確定量栽培的理論和技術(shù)，這是全國正在推廣的水稻栽培技術(shù)。在所有作物中突出浙江省的主要作物，特別是在水稻、油菜和玉米的學(xué)時上繼續(xù)傾斜。以水稻、油菜分別作為高溫短日照和低溫長日照作物的模式，較詳細地講解其生育規(guī)律，在其他同類作物則減少學(xué)時。對于目前生產(chǎn)上的小宗作物，也適當(dāng)講授，讓學(xué)生有所了解，提供繼續(xù)學(xué)習(xí)的余地。

1.2 圍繞群體質(zhì)量理論，形成授課主線

20世紀作物栽培學(xué)研究取得的代表性理論有源庫理論、葉齡模式理論、作物群體質(zhì)量理論和作物化學(xué)調(diào)控理論。群體質(zhì)量指標(biāo)結(jié)合葉齡模式形成的群體質(zhì)量理論與技術(shù)直接應(yīng)用于生產(chǎn)，指導(dǎo)各地高產(chǎn)示范方的創(chuàng)建，推動糧食生產(chǎn)功能區(qū)的建設(shè)。群體質(zhì)量理論回答了作物栽培“是什么”、“為什么”、“怎么做”等一系列的問題。“是什么”即培育或構(gòu)建高光效群體，群體質(zhì)量指標(biāo)與高光效群體間關(guān)系解釋了“為什么”，農(nóng)藝措施定時定量的運用與形成質(zhì)量指標(biāo)間關(guān)系告訴了“怎么做”。以群體質(zhì)量理論為指導(dǎo)，結(jié)合作物的生長發(fā)育規(guī)律，并引入群體質(zhì)量栽培的高產(chǎn)案例，設(shè)計和組織作物栽培課程教學(xué)主線。圍繞高光效群體的構(gòu)建，分析不同群體水平下農(nóng)藝措施的效應(yīng)，幫助學(xué)生理解，并加深印象。以水稻為例，在產(chǎn)量形成與生育指標(biāo)定量上，講授水稻超高產(chǎn) (增產(chǎn))的有效途徑，在保證獲得適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上，主攻大穗，提高結(jié)實率 (要求85%～90%)和粒重。技術(shù)上，結(jié)合水稻葉齡模式來確定最少作業(yè)次數(shù)、最佳作業(yè)時間，應(yīng)用幾項關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建水稻高光效群體，從而奪取高產(chǎn)，達到高產(chǎn)高效的目標(biāo)。因此，以群體質(zhì)量栽培理論和技術(shù)為主線的授課方式是作物栽培學(xué)教學(xué)的有效路徑。

1.3 教學(xué)手段現(xiàn)代化，提高學(xué)習(xí)效率

現(xiàn)代農(nóng)學(xué)的知識不斷增加，課程內(nèi)容不斷豐富，除原有的基礎(chǔ)理論與技術(shù)外，還要不斷增加新理論、新技術(shù)，而“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的人才培養(yǎng)模式又不可能增加本課程總學(xué)時［4］。為解決這一突出矛盾，必須實現(xiàn)教學(xué)手段現(xiàn)代化。充分利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)，使教學(xué)內(nèi)容形象直觀，圖文并茂，擴大信息量，不斷拓寬知識面，改進知識結(jié)構(gòu)。理論教學(xué)中，應(yīng)用作物生產(chǎn)現(xiàn)場的視頻進行教學(xué)。將作物、環(huán)境和生長發(fā)育過程、現(xiàn)代作物生產(chǎn)技術(shù)的圖像展示給學(xué)生，使學(xué)生對作物生產(chǎn)有清晰的印象，以感性認識促進理論知識的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)效率和效果，在教學(xué)中實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。

1.4 采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

教學(xué)是教與學(xué)的雙邊活動，但以往常采用滿堂灌的授課方式，教學(xué)效果不好。以傳統(tǒng)的教師為中心的“灌輸式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙越處煘橹鲗?dǎo)和學(xué)生為主體”的方法，比如啟發(fā)式、討論式的課堂教學(xué)，將有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維和解決生產(chǎn)實際問題的能力［5］。啟發(fā)式教學(xué)強調(diào)學(xué)生的主體性，從有利于學(xué)生學(xué)習(xí)出發(fā)，教師發(fā)揮其主導(dǎo)作用，引導(dǎo)、啟發(fā)、組織學(xué)生的主動性學(xué)習(xí)。要求教師熟練掌握教學(xué)內(nèi)容和跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿，研究和深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，實現(xiàn)向“雙師型”轉(zhuǎn)變［6］。如結(jié)合當(dāng)前的糧食生產(chǎn)功能區(qū)建設(shè)，創(chuàng)建萬畝水稻高產(chǎn)方的教學(xué)，對專家提出的水稻高產(chǎn)栽培的不同模式，讓學(xué)生進行比較分析，由此啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

課堂教學(xué)中，巧妙地拋出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題進行討論，活躍氣氛，調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，激發(fā)學(xué)生的思維和表達能力，以提高分析和解決問題的能力。如設(shè)施農(nóng)業(yè)的新技術(shù)介紹，引導(dǎo)學(xué)生討論。安排一部分與浙江省作物生產(chǎn)主推技術(shù)有關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生自己查文獻、做綜述，做讀書報告，以增強其主動學(xué)習(xí)和表達的能力。特別是高產(chǎn)向超高產(chǎn)的跨越、作物栽培的擴行、施肥的變革、節(jié)水措施等應(yīng)用，如何促進個體與群體的協(xié)調(diào)發(fā)展，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和低耗的目標(biāo)［7］。

2 構(gòu)建實踐教學(xué)平臺，使教學(xué)科研生產(chǎn)相長

2.1 建設(shè)一支“雙師型”實踐教學(xué)隊伍

教師是實踐教學(xué)的主導(dǎo)因素。具有奉獻精神、專業(yè)素質(zhì)高的教師，才能較好地完成作物栽培學(xué)的實驗、實習(xí)教學(xué)任務(wù)。堅持教學(xué)、科研與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，了解和掌握現(xiàn)代作物生產(chǎn)的新知識、新技術(shù)，更新和豐富專業(yè)知識，推進教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。要求教師完善實踐教學(xué)的組織與管理，抓好實踐教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，做好實踐內(nèi)容的安排;教師要言傳身教，做好農(nóng)事操作的示范，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)互助、吃苦耐勞、肯干能干、知難而進的個人品格。切實提高教師隊伍的自身建設(shè)，建立一支“雙師型”的教師隊伍，滿足實踐教學(xué)的需求。

2.2 建立校內(nèi)外實習(xí)基地，完善實習(xí)平臺

穩(wěn)定的校內(nèi)外實習(xí)基地是搞好作物栽培學(xué)試驗與實習(xí)教學(xué)的基礎(chǔ)條件。除建成1座1000 m2的溫室和3.33 hm2試驗地作為校內(nèi)實習(xí)基地外，另建有中國水稻研究所、浙江省種子公司、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和臨安于潛良種場等校外實習(xí)基地，并與這些單位協(xié)同創(chuàng)新，完善實踐教學(xué)條件，提升實踐教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 完善制度，構(gòu)建實驗開放平臺

2.3.1 完善實驗室管理制度

作物栽培學(xué)實踐教學(xué)體系的完善和發(fā)展以良好的試驗條件作保障［8-12］。通過申請各種專項經(jīng)費和科研項目等渠道籌集資金，更新儀器設(shè)備建設(shè)實驗室。除配備必要的傳統(tǒng)儀器設(shè)備外，不斷添置一定數(shù)量的植物生理生態(tài)方面的新儀器 (如溫濕度自動測量儀、葉面積測定儀、紅外線CO2分析儀和光合作用測定儀等)。為充分利用良好的試驗條件，改進實驗室管理制度，方便學(xué)生借用儀器到田間進行觀察實驗活動，鼓勵建立學(xué)生興趣小組和申報大學(xué)生科研創(chuàng)新項目，積極進行科學(xué)研究和發(fā)明創(chuàng)造，以培養(yǎng)掌握新知識、新技術(shù)的高層次創(chuàng)新型人才。

2.3.2 構(gòu)建作物學(xué)試驗開放平臺

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的需要，也是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程［11］。作物栽培學(xué)作為植物生產(chǎn)類專業(yè)與現(xiàn)代科技進步緊密聯(lián)系的主干課程，實踐教學(xué)不僅能讓學(xué)生受到嚴格的、全面的操作技能訓(xùn)練，同時培養(yǎng)了吃苦耐勞的優(yōu)秀品質(zhì)。不僅要讓學(xué)生掌握作物生產(chǎn)與科研的基本知識和技術(shù)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。實驗室開放是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、全面提高素質(zhì)的必要條件。根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要以及學(xué)生興趣，確定開放內(nèi)容，主要增加與作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)相關(guān)的項目。

對學(xué)生開放實驗室是課堂實驗教學(xué)的補充和延伸，設(shè)計性、綜合性實驗的內(nèi)容多，時間較長，有的需要一季作物。除規(guī)定的課堂實驗外，大部分實驗內(nèi)容需要利用業(yè)余時間，進入實驗室補充和完善實驗，培養(yǎng)科研興趣和科研素養(yǎng)。組織學(xué)有余力的學(xué)生利用課余時間或寒暑假，加入到教師的科研中去。鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生就當(dāng)前作物生產(chǎn)中存在問題，積極自主設(shè)計實驗項目，使其盡早參與科研工作，為發(fā)揮才智提供開放的科研平臺，以培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新精神。

3 改革實踐教學(xué)體系，強化創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新能力

作物栽培學(xué)具有很強的應(yīng)用性，它源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，并指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前多數(shù)大學(xué)生缺少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的實際動手能力和觀察、分析、解決實際問題的能力是作物栽培學(xué)教改的重要任務(wù)［8-9］。

3.1 改進實驗體系，增設(shè)綜合性與創(chuàng)新性實驗

實驗是整個教學(xué)的一個重要組成部分。作物栽培學(xué)實驗具有實踐性、季節(jié)性、時間長、方法多等特點。參照國內(nèi)外農(nóng)業(yè)高校的先進做法，為構(gòu)建有特色的實驗教學(xué)內(nèi)容與方法，結(jié)合作物生產(chǎn)的特殊性，對實驗課教學(xué)進行分類設(shè)計，課題組設(shè)置3類實驗:(1)技能性。如“水稻幼穗分化實驗觀察”、“作物礦物營養(yǎng)培育”等實驗。(2)驗證性。驗證課堂所學(xué)知識。如作物的形態(tài)識別及其長勢長相觀察，植株的缺素癥狀與病害癥狀等的診斷。(3)綜合性與創(chuàng)新性。這類實驗是由教師出題，范圍較寬，學(xué)生選題、獨立設(shè)計并完成，以培育學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力［10］。根據(jù)浙江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“二區(qū)”建設(shè)的現(xiàn)實和未來發(fā)展需要，及時更新實習(xí)內(nèi)容，以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培項目實習(xí)為中心，適應(yīng)作物生產(chǎn)新技術(shù)發(fā)展對人才的需要，不斷拓展學(xué)生的專業(yè)視野，使學(xué)生掌握作物生產(chǎn)與經(jīng)營管理的知識，為浙江乃至全國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展生產(chǎn)提供合格人才，為其就業(yè)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.2 增加現(xiàn)場教學(xué)

現(xiàn)場教學(xué)是提高作物栽培學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的重要措施。直觀的現(xiàn)場教學(xué)，同學(xué)們看得見、摸得著，能夠在較短的學(xué)時內(nèi)，掌握基本理論和生產(chǎn)技術(shù)，又能提高實踐能力，如高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)配套、作物工廠化育苗、地膜覆蓋技術(shù)等，現(xiàn)場中講授將大幅提高學(xué)習(xí)效果。通過師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做來完成主要作物高產(chǎn)田的種植任務(wù)。以作物生長發(fā)育進程為依據(jù)，設(shè)計現(xiàn)場教學(xué)方案，從“做中學(xué)”，把理論與實踐聯(lián)系起來。至少完成1種作物從播種到收獲的全過程，掌握播種、肥水管理、防病治蟲、產(chǎn)量分析和收獲等技能。教與學(xué)過程與作物生長發(fā)育調(diào)控緊密結(jié)合，學(xué)習(xí)田間管理技術(shù)，促進課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，顯著提高教學(xué)質(zhì)量。

3.3 抓好畢業(yè)生產(chǎn)實習(xí)

作物栽培學(xué)具有很強的系統(tǒng)性與綜合性，需要應(yīng)用農(nóng)業(yè)氣象、土壤學(xué)、植物生理、耕作、植保等學(xué)科知識。無論畢業(yè)以后從事科研或農(nóng)業(yè)推廣，農(nóng)學(xué)類大學(xué)生都只有通過生產(chǎn)實習(xí)，掌握各種作物的特性及相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)和經(jīng)營管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的本領(lǐng)。因此，在作物栽培學(xué)理論課之后，安排近半年的生產(chǎn)實習(xí)。首先根據(jù)學(xué)生將來的去向，安排學(xué)生去不同的單位實習(xí)，努力做到學(xué)以致用;其次，部分學(xué)生參與教師的科研。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自己查文獻，設(shè)計方案及準(zhǔn)備材料;布置田間試驗、做好田間管理、觀察記載、分析測定各項工作;完成數(shù)據(jù)整理與分析;生產(chǎn)實習(xí)結(jié)束后，讓學(xué)生撰寫出實習(xí)報告或論文，最后組織好論文答辯。整個生產(chǎn)實習(xí)過程做到嚴格要求。這樣，學(xué)生的寫作能力、分析能力、綜合能力和表達能力得到鍛煉和提高，同時也熟悉了生產(chǎn)實際。

4 小結(jié)

面向作物生產(chǎn)現(xiàn)代化，加強師資隊伍建設(shè)，采用合適的教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，突出教學(xué)重點，完善實驗室管理制度，加強實踐教學(xué)平臺建設(shè)，構(gòu)建實踐教學(xué)新體系，培養(yǎng)學(xué)生具備探索作物生產(chǎn)技術(shù)、提高生產(chǎn)效率的科研素養(yǎng)和解決實際問題的能力，成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)者是作物栽培學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展的有效路徑。

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