新農科背景下園藝植物營養診斷課程的教學改革與實踐

吳強盛，徐馥淇，鄒英寧，舒 波，羅 純，張德健

（長江大學 園藝園林學院，湖北 荊州 434025）

2018 年12 月教育部召開的研討會上，提出“新農科”建設，強調要用現代科學技術改造和提升現有的涉農專業，要求高等學校創新鄉村振興人才培養模式。2019 年在浙江安吉縣、黑龍江七星農場和北京召開了3 個重要的新農科建設工作會議，發布了3 個新農科建設文件，包括安吉共識、北大倉行動和北京指南，為地方高校培養“新農科”人才提出了新的要求。

園藝學是農學門類的一級學科，園藝是農業種植業生產中的一個重要組成部分，包括果樹、蔬菜、花卉、茶、中藥材等，主要研究這些植物的生長發育特點、高效栽培及其利用，是一門應用性很強的學科。因此，園藝專業主要培養具有園藝技術的人才，其中就包括了園藝植物營養診斷和施肥技術[1,2]。在減肥增效的背景下，園藝作物的施肥朝著經濟化、環保化的方向發展，通過合理施肥、提高肥效和配方施肥，減少肥料的使用量而實現增產的目的。同時，也要求根據種植地土壤、環境狀況的差異，制定合理的施肥方案，從而減少施肥量。這就決定了園藝植物營養診斷課程在園藝專業人才培養中具有非常重要的作用。

1 園藝植物營養診斷課程概述

園藝植物營養診斷是園藝專業人才培養中的一門重要專業課程，主要為園藝植物生產過程中依據田間營養診斷提供準確的科學施肥依據，涉及園藝植物對礦質營養元素的需求特點，礦質元素營養的吸收、分配和再分配，以及常見園藝植物營養缺素癥的癥狀和矯正方法[3]。利用營養診斷進行科學施肥已成功應用到果樹、蔬菜等植物上，并取得了可觀的經濟效益。

在國家減肥增效以及新農科建設的背景下，園藝植物營養診斷課程內容需要根據發展形勢做出相應的變化，從一項單純的技術和方法發展成為一門較獨立、系統、全面的課程，其影響滲透到包括土壤、植物營養、植物生理、病理、分子等方向和學科領域。此外，園藝植物營養診斷是一門實踐性強的課程，與生產聯系緊密，主要講授植物營養基礎知識、植物缺素的潛在原因、各種田間診斷方法、一些典型的缺素癥狀以及營養診斷和施肥的智能化，需要培養學生田間營養虧缺的識別技能、實驗室的化學診斷、分子診斷技能。因此，園藝植物營養診斷課程在園藝人才培養中至關重要，是提高學生的田間養分虧缺識別能力以及科學施肥指導能力的重要課程[4]。

長江大學園藝專業園藝植物營養診斷課程自1985 年園藝專業開設以來，一直作為專業選修課進行授課。2015 年7月被列為長江大學研究型教學示范課程，2019年被批準為長江大學創新創業教育課程。此外，該課程還隸屬于湖北高校省級教學團隊“園藝專業系列課程教學團隊”的課程。2022年在教育部產學合作協同育人項目的支持下及新農科背景下，對園藝植物營養診斷教學內容和課程體系進行了改革與實踐。

2 園藝植物營養診斷課程教學內容和體系的改革

在新農科背景下，長江大學重新擬定的園藝植物營養診斷課程教學內容，見圖1。由圖1 可以看出，重新擬定的園藝植物營養診斷課程重點回答了3個問題：如何進行田間診斷？為什么要這樣診斷？如何施肥矯正？在每個問題中，都設計了3 個主要知識點。通過植物必需營養元素的介紹、植物對營養元素的吸收、運輸與分配，讓學生在理論上明白為什么要這么診斷；通過分析可能缺素的原因，指出了營養診斷的方法，總結出田間營養缺素的診斷步驟，從而讓學生在實踐上明白如何進行田間診斷；通過介紹田間診斷后的施肥、各種肥料的特點及使用辦法以及植物營養缺素的診斷和矯正，最終回答如何施肥矯正。

圖1 園藝植物營養診斷課程教學內容和體系Fig.1Teaching content and system of Nutrition Diagnosis of Horticultural Plants

為了回答上述3個問題，按照“一個中心、二個體系”的教學總體布局設計課程，形成以田間營養診斷識別能力為中心，建立實踐能力培養體系和理論知識學習體系的課程體系。如此教學內容和體系的改革，實現了培養學生實踐能力的目的，讓學生明白為什么要這么診斷、如何進行田間診斷、如何施肥矯正這3個問題，使得學生在新農科形勢下可以“下得去、用得上”，為新農科建設提供專業性的人才。

3 園藝植物營養診斷課程教學手段的改革

也提高了學生的課堂組織能力和語言表達能力，實現了學生參與課程的設計、親力親為得出認知和深刻的反思，達到了主體參與和積極互動的目的。討論式教學中，教師在課程中設定專題，讓學生提前一周準備相關材料，于課堂上以辯論賽的形式組成正反方，對設定的專題展開辯論，既活躍了課堂氣氛又啟發了學生的思維和臨場表現能力，實現動靜結合。趣味式教學中，教師以某些營養知識點以趣味的形式向學生展示，如植物能脫離土壤在空氣中生存嗎？為什么陰天的辣椒常發生頂腐病？為什么高山雪原上的花都為白色的而熱帶植物的花絢麗多彩？一堂課設定2 個趣味問題，從而提高學生分析問題的能力，增強學生的思維發散，在輕松的環境中學習專業知識。專題式教學中，教師就某些營養的知識點以專題的形式向學生進行介紹，如“菌根與植物養分”，讓學生在課程中了解該方向的研究進展，提高學生的認知能力和創新能力。

4 園藝植物營養診斷課程改革的評價

長江大學為了講好園藝植物營養診斷課程，課程團隊實行了多種形式的教學手段，如現場式、參與式、討論式、趣味式、專題式等，實現了教學方法和手段的多樣化，寓情于景，師生互動，生動形象。如現場式教學中，教師講到“柑橘營養缺素的診斷和矯正”以及“植物必需的營養元素及其主要功能”時，把課堂從教室搬到學校的柑橘園、植物園，指導學生現場辨認各類缺素癥狀，提高學生的知識應用能力，達到了理論聯系實踐的目的。參與式教學中，待到需要講“植物對營養元素的吸收”內容時，教師在課前指定一個內容，如“葉片如何吸收營養”，讓學生提前至少一周組織指定的教學內容進行多媒體授課，然后任課教師針對學生的授課情況進行點評。如此的參與式教學既可以鍛煉學生的自主學習能力，

為了解課程改革的效果，連續4年對學生進行問卷調查，一共收集了262份（男生90人，女生172人）答卷。結果顯示：該課程更加受到女學生的喜愛；學生對課程體系的構建以及教學模式滿意度達到了95.80%，其中很滿意達到了58.7%，顯示了學生對該課程是高度認可的；有50.00%的學生認為各種教學方式給他們留下深刻印象。學生對5種教學方式的滿意度情況見表1。由表1 可知，在各類教學方式中，學生的滿意度都高于95%，除了專題式教學和參與式教學的很滿意度在55%～58%外，其他3 種教學方式都在62%以上。通過對這5種教學方式進行排序，結果顯示：趣味式教學（32.44%）＞現場式教學（27.10%）＞討論式教學（26.34%）＞參與式教學（10.69%）＞專題式教學（3.44%）。所以，在2022 年的課程教學中，專題式教學由2 個減少為1 個，趣味式教學由每堂課1個增加到2個。

表1 學生對5種教學方式的滿意度Tab.1 Students'satisfaction with 5 teaching methods單位：%

此外，該課程也非常注重園藝學生的創新能力培養，這也是新農科人才培養的一個核心。問卷調查結果表明，有82.06%的學生認為在課程完成后創新能力有所提高，有94.27%的學生認為創新是有趣的，并表明提高了報考研究生的意愿。園藝學生在經過全程的課程學習后，96.18%的學生具備了田間營養虧缺診斷能力，這對于學生更好地適應新農科背景下的田間施肥指導提供了幫助。

5 結語

本課程的教學改革適應了新農科人才培養的要求，學生的創新能力、田間營養診斷能力均有大幅提高。展望未來，本課程還應在以下5方面進行完善。

5.1 教學方式

多展開辯論式教學，讓辯手以外的學生也能積極參與；適當減少參與式教學的人數，畢竟同一個知識點學生準備過程中的雷同率相對較高。現場式教學因季節和植物種類的限制，植物缺素癥過于單一，學生無法在現場學習更多缺素癥類別的識別，不能彰顯現場式教學的優勢，因此還要進一步完善教學內容的豐富度。

5.2 教學內容

適當地增加田間營養診斷識別能力的技能以及判斷的步驟，并強化各類肥料的異同點及注意事項，適當減少植物營養元素的知識。

5.3 以研促教

課程中設置的“菌根與植物養分”專題，只介紹了課程主講人的科學研究進展，其他的關聯內容還有待加強，更好地讓科研服務于教學，一邊科研、一邊進行課程建設，以課程建設拉動科研，以科研促進課程建設，實現教學與科研的有機結合。

5.4 考核模式

在今后的考核體系中加入田間營養診斷的識別能力、創新能力、參與式教學的主動報名、互動式教學的參與度等，多方面地有機結合，形成一個有機的考核體系，既能考察學生的綜合素質和專業技能，又能檢驗學生的學習狀況，從而發揮“指揮棒”的引領作用和考核的反饋。因此，考核模式還有待進一步完善。

5.5 課程思政

課程思政的實施是農林高校培育鄉村振興人才的關鍵所在，讓學生把所學的知識運用到鄉村振興的實際問題中，踐行科技興農、質量興農、綠色興農，促進農民增收和鄉村振興[4]。因此，可以把一些好的思政事跡，如中國農業大學在河北曲周白寨鄉創建了全國第一個科技小院的由來、發展、服務以及后續的推廣介紹給學生。通過課程思政讓學生能夠在新農科背景下實現“下得去、用得上、留得住”，以學農愛農為重點，實現專業課是育人課，引領新時代園藝學生的“三農”意識。此外，本課程今后還可以適當引入一些優秀的短視頻或者在線課程，讓學生主動去學習在線課程，拓展學習界限。