教學創新背景下“植物營養研究法”課程建設探討與創新實踐

徐沛然，溫 馨，姚國新，胡 超，湯亞芳

(1.湖北工程學院 生命科學技術學院，湖北 孝感 432000；2.湖北工程學院 特色果蔬質量安全控制湖北省重點實驗室，湖北 孝感 432000；3.湖北工程學院 信息技術中心，湖北 孝感 432000)

黨的十九大以來，國家大力推行鄉村振興戰略，農業發展思路由單純的高增長轉變為兼顧生態友好和產業融合的新型模式。面對當前新“三農”和新生態的背景要求，中國高等農林教育積極進行新農科建設的探索，2014年4月教育部下發《關于開展首批卓越農林人才教育培養計劃改革試點項目申報工作的通知》，正式啟動了卓越農林人才教育培養計劃項目，旨在培養一大批有服務國家和人民的社會責任感、有獻身國家農林事業志向、有解決農林業生產實際問題能力的高水平應用型人才[1-2]。以此為背景，地方本科院校在涉農專業的課程體系建設中，應注重學生專業應用能力的培養，以期提升學生的綜合能力和核心競爭力。

“植物營養研究法”課程涉及植物營養學、土壤肥料學、生物統計學等領域，是湖北工程學院生命科學技術學院農業資源與環境專業本科生的專業課程，開課時間為第7學期。在新農科背景下，該課程所講述的培養研究方法、田間試驗方法、試驗設計方法、生物統計方法、根和根際研究方法具有較強的實踐性和應用性，對學生理論聯系實踐、系統綜合應用專業知識能力的提高起到重要的促進作用。

1 課程建設中存在的痛點問題剖析

從2017年起，筆者所在課程團隊開始承擔“植物營養研究法”課程的教學任務，在教學過程中發現以下痛點問題，亟待解決。

1.1 學生課堂學習積極性低，熱情度不高

“植物營養研究法”課程開課時間為第7學期，即大四上學期。受到考研、就業、臨近畢業等因素影響，學生進入大四后，課堂學習積極性降低，對理論知識學習的熱情度不高，導致學生課堂參與度較低，教學效果不理想。

1.2 理論與實踐脫節，解決實際植物營養問題能力不強

本課程32個學時，均為理論學時，而土培試驗、水培試驗、植物營養的田間診斷均為實踐性較強的實操內容，單純的理論學習不利于培養學生解決實際問題的能力。

1.3 大四學生對思政元素產生共鳴的熱情不高，課程思政效果不佳

當前，農業資源與環境類的專業課程思政元素比較豐富，相對容易挖掘，但大四上學期學生對思政元素很難產生共鳴，如何以應屆畢業生感興趣的點為抓手，將思政元素與課程內容巧妙銜接，以專業課程為基點，給大四學生上好走出校園前的思政課，成為課程團隊需要解決的問題。

2 課程改革與創新

2.1 深入挖掘課程思政元素，培養學生大國“三農”情懷

針對畢業年級學生對思政元素產生共鳴的熱情不高的現實，課程團隊深入挖掘了課程蘊含的思政元素，將思政元素細化到教學的每一章節，并將其與考研政治復習、大學生就業創業、“三農”問題等應屆畢業生感興趣的點相結合，不論是理論、實踐還是上機學時，都有具體的思政點與之相對應(表1)，實現知識傳授和協同育人的有機融合，充分發揮課程思政教學改革對培養卓越農林人才的驅動作用，培養學生知農、愛農、服務“三農”的家國情懷。

表1 “植物營養研究法”課程思政元素庫

2.2 重構課程教學體系

“植物營養研究法”的課時為32學時，鑒于該課程兼具理論性與實踐性的雙重特點，課程團隊以傳統課堂教學為基礎，將32學時細分為18個理論學時、6個上機學時、6個實踐學時、2個討論學時，采取“理論教學+上機模擬+實踐操作+學術前沿進課堂”的四位一體多元教學模式，完成對學生知識體系、專業應用能力、行業視野的綜合提升[3]。

1)理論教學：參考中國農業大學出版社《植物營養研究方法》進行，共計18個學時，主要向學生講述植物營養的培養研究法、田間研究方法、根和根際研究方法，同時結合與本課程相關的企業面試真題、考研復習題，將植物營養學、作物栽培與施肥、土壤肥料學等專業課程中的重點知識進行串講，理論教學的主要目的是幫助學生構建植物營養研究的思路體系，將重要專業知識進行融會貫通，以期提高學生專業應用能力。

2)上機模擬：隨著現代化的信息技術手段在自然科學研究中的深入應用，植物營養研究實踐提高了學生對統計軟件的應用要求，雖然農業資源與環境專業本科生在第5學期學習過生物統計與田間試驗課程，但課程團隊在教學中發現，進入大四后學生對假設檢驗、方差分析、相關與回歸分析等重要統計分析方法的實踐操作均已淡忘，因此課程創新過程中設計了6個學時的上機模擬，帶領學生重回機房，上機模擬SPSS軟件對科學試驗數據的統計分析，以期對學生畢業論文撰寫過程中的數據處理與分析提供助力。

3)實踐操作：土壤培養、營養液培養、控制培養等培養研究方法是植物營養研究的基本方法，對學生的實驗基礎操作要求較高，但進入大四后學生沒有實驗課，實驗基操能力均有不同程度的退步，因此課程創新過程中設計了6個學時的實踐操作，結合學生的畢業設計，從本課程的角度指導學生進行試驗設計。同時，部分學生進入大四時尚無任何田間研究的實踐經歷，課程學習中，課程團隊帶領學生在校園中觀察植物葉片顏色、形態等表觀指標，對植物營養元素的豐缺進行現場診斷，進一步鞏固學生理論知識聯系生產實際的能力。

4)緊跟學術前沿，趣味翻轉課堂：課程建設中設計了2學時的workshop小組討論，將學生分為4～5人的學習小組，由教師給每小組布置一篇與課程相關的高影響因子SCI論文，各小組以workshop形式對論文進行自學討論后撰寫文獻學習簡報，后進行翻轉課堂，每個小組以答辯形式講述所學的論文內容，最后同學們現場投票選出優秀學習小組。最后教師進行詳細講評，指出論文學習和答辯過程中學生存在的主要問題，以培養學生自主學習和關注學科發展前沿的能力。

2.3 寓教于樂，創新教學形式，引導快樂學習

團隊教師長期擔任大四年級專業課程的教學任務，深知大四學生承擔著考研、學習、就業方面的多重壓力，如何引導學生“快樂學習”，如何在學習專業課程的同時排解壓力、提高學習效率成為課程團隊一直思考和探索實踐的問題。例如，在該課程第一章“培養研究法”中，課程團隊將重點知識參考同學們耳熟能詳的歌曲《青花瓷》，錄制出“植物營養版青花瓷”——《植營令》，課堂播出后，在同學們之間引起強烈反響，傳唱度很高。

3 創新效果分析及成果推廣應用

3.1 課堂活躍度和學業挑戰度顯著提升

教學內容中合理結合大四學生感興趣的考研專業課復習、就業指導、畢業論文設計等內容，增強了本課程的課堂吸引力，學生到課率明顯提高，課堂氣氛活躍。workshop、翻轉課堂、新媒體教學的新模式增強了師生互動，解決了教師照本宣科、學生被動接收，理論知識教學以單向知識傳遞為主的問題。學生紛紛反饋，通過本課程的學習在本科畢業設計開展過程中規避了很多錯誤、提高了實驗效率和畢業論文撰寫質量。

3.2 學生專業應用能力和綜合競爭實力全面增強

教學內容中對專業應用性強的專業課知識進行著重強調，以企業面試真題、考研復習題作為對應章節的案例分析，以提高學生專業應用能力和綜合競爭實力為重點的創新教學理念，為提高農業資源與環境專業學生考研錄取率做出了一定貢獻：2015級學生克服了中職生源英語基礎薄弱的不足，積極追求深造，最終3人考取研究生；2016級學生考研錄取率為33.33%；2017級學生考研錄取率達到55%。

3.3 經驗極具推廣價值，在其他課程中的復制性較強

目前，課程團隊教師將提高學生專業應用能力的核心教學理念應用到了環境統計學、生物統計與田間試驗等課程的教學實踐中，取得了較好的效果，尤其在大二、大三年級學生中引起強烈反響，增強了學生對所學專業的信任度，和對今后從事農業類、資源環境類工作的專業信心。

3.4 激發學生探索專業深度，服務學生成長成才

提高學生專業應用能力的核心教學理念不僅提高了學生對專業知識的學習熱情，激發了學生們探索專業深度的熱情，課程團隊服務學生成長成才也取得了一定成果：課程團隊作為指導教師指導學生獲批國家級大學生創新創業立項5人次；指導學生獲批省級大學生創新創業立項5人次；指導學生參與全國大學生生命科學競賽獲國賽三等獎5人次、獲湖北省二等獎5人次、獲湖北省三等獎5人次；指導學生發表學術論文1篇。

團隊教師結合本成果積極申報各類教研改革項目，獲批湖北工程學院教學改革項目1項；指導2021屆畢業生獲學校優秀學士學位論文1篇；團隊教師作為項目負責人創建校級金課“植物營養學”，于2021年11月在智慧樹平臺上線，得到了其他同類院校的認可；課程團隊以本課程的教學創新成果參與湖北工程學院第二屆教學創新改革大賽獲校級三等獎。

4 結語

“植物營養研究法”是農業資源與環境等涉農專業本科生的重要專業課程，面對課堂教學中存在的痛點問題，圍繞應用型人才培養和服務學生成長成才，在教學過程中，筆者所在教學團隊通過將理論知識與畢業論文撰寫、考研就業實踐內容相結合，立足本課程串聯所在專業多門核心專業課，細分32個理論學時等教學模式，開展學術前沿進課堂、翻轉課堂workshop等教學活動，不僅對植物營養研究法課程教學進行了分層次、多元化的創新，更以本課程教學為依托，對“提高學生專業應用能力作為專業課教學內涵的核心和目的”的教學理念進行了有益探索和實踐，整體性地推動了團隊教師全部任教課程的專業化教學管理，教學創新成果在一定范圍內已產生較好效果。