摘 "要:植物營養學是一門通過研究植物從環境中吸收營養元素、養分運輸途徑及植物自身構建有機體的學科,是與土壤、生物、資源、環境、生態及肥料等領域有關的一門交叉學科,任務是通過生物田間試驗、生物模擬、化學實驗分析、酶學診斷、核素技術及數理統計等方法,分析植物體自身的營養物質轉化利用機制及其與外界環境之間的營養物質交換、能量傳遞及逆境適應等方面的具體過程。目的是通過研究植物體的營養物質吸收、運輸和利用機制以及營養物質在植物體內的科學分配和能量轉化的規律,并結合土壤理化性質、養分歸還及植物遺傳特性的調節或改良,達到明顯改善土壤環境、提高作物產量和品質的目的。作為涉農類專業學生的必修核心課程,植物營養學與農業生產實踐有著緊密的聯系,在保障國家糧食安全、促進肥料健康發展、提高農產品品質及保護生態環境等方面有著重大意義。該文在總結我國高校植物營養學課程建設經驗的基礎上,結合西藏高校特有的教學環境和教學實踐,歸納民族地區高校傳統植物營養學課程教學中存在的不足,提出一些適合西藏高校植物營養學課程教學的建議,從而為培養下得去、懂技術、愛農業的高科技人才提供幫助。
關鍵詞:植物營養學;教學改革;農業資源;生產實踐;高科技人才
中圖分類號:G642 " " "文獻標志碼:A " " " " "文章編號: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
植物營養學作為研究植物地上地下營養物質吸收、運輸、轉化、再分配、構建自身有機體及其與外界環境相互作用的學科[1-3],是以植物為核心,土壤為基礎,肥料為物質,施肥為手段的實踐應用型科學,亦是涉農類專業,如農學、植物保護、草業科學等專業學生的基礎必修課程,更是全國農業資源與環境專業學生的專業核心課程。由于其知識涉及面廣,涵蓋范圍大,實操要求高,指示作用明顯,因此,需要學生在學習過程中,既要掌握必要的理論知識,更要以理論知識為指導,去解決農業生產、環境保護、土壤改良、生態修復及肥料施用等過程中遇到的相關問題。這便需要在新的課程設計過程中,摒棄傳統的重理論、輕實踐、看成績的授課方式,給予學生更多的大田實踐機會,讓學生在充分理解植物營養學理論知識的基礎上,增加其實操能力[4],達到對理論知識的融會貫通和學以致用,而非紙上談兵。
隨著我國高等教育培養學生目標的轉型和社會經濟及科學技術的快速發展,對學生發現問題和解決問題的能力要求逐漸上升[5]。然而,目前西藏農牧學院(以下簡稱“我校”)的傳統教學模式(重理論、輕實驗、怠實踐)已經難以滿足如今社會對新型人才的需求。因此,需要在新的課程設計過程中,將理論知識與實驗、實踐教學充分結合,形成理論知識與實踐能力雙重發展的教學體系。
我校農業資源與環境專業具有明顯的地域特色,藏漢混合的班級設置造就了學生在舊知識構架和新知識接受上的差異[6],這就使得傳統的教學模式和課程設置不能有效兼顧藏漢學生對知識的掌握和運用。因此,我校在全面了解農業資源與環境專業學生(藏漢混合)的知識構架和存在問題的基礎上,從教學方法、教學內容、思政元素和考核方式等方面入手,探索適合我校農業資源與環境專業學生的課程設計模式。
1 "植物營養學的任務及面臨的挑戰
植物營養學是一門理論與實踐相結合的課程,是農業資源與環境專業學生的專業核心必修課程,其任務是研究植物對營養物質吸收、運輸、轉化和利用的規律以及植物與外界環境之間物質和能量交換的關系[7],并在此基礎上通過施肥手段為植物提供充足的養分,創造良好的營養環境[8],或通過改良植物遺傳特性的手段調節植物體的代謝,提高營養效率,從而達到明顯提高作物產量、改善產品品質和培肥地力的目的[9-10]。然而,隨著植物營養學外延的不斷擴展、社會經濟和農業生產的不斷發展,社會對人才的需求發生了變化,同時,也對農業資源與環境專業本科生的人才培養、理論教學、實踐教學等教學環節、教學形式、教學手段及培養目標等提出挑戰[11]。
2 nbsp;植物營養學課程教學中存在的問題與不足
基于植物營養學學科發展,新知識和新技術的日新月異,以及為了適應植物營養學學科發展與現代教學的需要,目前在我校植物營養學教學中主要存在以下問題。
2.1 "內容龐雜,存在教學體系不系統、內容主線不明確的問題
西藏農牧學院農業資源與環境專業所用植物營養學教材涵蓋18章內容,要在64學時內完成18章的內容的教學比較困難,學生亦難以接受。因此,需要對植物營養學課程章節內容進行系統性的整合,排除重疊、重復內容,精煉教學內容干線,形成系統性教學體系。
2.2 "先理論,后實驗,期末實踐,存在重理論、輕實驗、怠實踐的問題
植物營養學課程本身就是一門以培養學生實踐能力為目標的應用型課程,其實驗及實踐課程應安排在整個教學之中。然而,目前我校植物營養學課程教學存在理論占主導地位,實驗課學時過少,實踐實習更少,且先在學期初進行理論授課,后在學期中進行實驗操作,再在學期末進行田間實踐。如此一來,在實驗驗證理論時,學生的理論知識早已淡忘,理論知識得不到很好的鞏固,實驗也不能得到理論的有效指導,導致理論知識與實驗操作脫節;田間實踐環節屬于片段或斑塊化的實踐,沒能形成整體的學習體系,田間實踐與農作物物候期脫節,學生不能對農作物整個物候期進行觀察學習,對農作物缺素癥狀、富營養化體現及施肥追肥技術的掌握不夠全面。這種課程設置將極大地降低教師和學生對實驗、實踐的重視程度和積極性,同時,短暫的實習并沒有固定的實習場地,教師在學期末臨時為學生尋找實習場所,無疑是增加了教師的工作量,且達不到提高學生實踐能力的目的,導致該實踐意義不大。另外,理論知識與實驗操作脫節、田間實踐與農作物物候期脫節的現象,難以讓學生對植物營養學理論知識即學即用。既影響了學生對知識的鞏固和創造創新能力的培養,也較難達到培養符合新農科要求的綜合性人才培養目標。
2.3 "知識構架落差大,存在“吃撐了”和“吃不飽”的問題
由于我校班級設置(藏漢混合)的獨特性,上課過程中既要趕上教學進度,又要兼顧少數民族同學接受知識慢和其他學生對知識“吃不飽”的現狀,合理安排課程設置和教學內容十分重要。如果繼續采用傳統的“滿堂灌”和“填鴨式”的教學方法,一方面,很難調動學生的課堂積極性,使得學生缺乏獨立思考的能力,限制學生創新型思維方式的訓練[12],另一方面,對于混合班級來說,知識構架的兩極分化會越來越嚴重,出現少數民族或基礎差的同學“吃撐了”,而其他基礎好的同學“沒吃飽”的現象。
2.4 "高分低能,存在課程考核方式不完善的問題
作為農業資源與環境專業必修核心課程的植物營養學,考核方式主要以閉卷的形式進行,一來不能體現出該課程理論結合實踐、知識指導生產以及學生獨立思考的目的,二來臨近考試會出現一大批“廢寢忘食”“挑燈夜戰”“認真學習”的學生,然而,全是假象。這將出現大批的“卷面成績很樂觀,知識掌握很一般”的“高分低能”學生。同時,閉卷的試卷大多來自試題庫,出現抽題為卷的現象,學生只要死記硬背,便可拿到高分,久而久之,非常不利學生對理論知識的融會貫通和對獨立思考能力的培養[13]。
2.5 "實踐場地不足、路程遠,存在實踐學習困難和時效滯后的問題
實踐是檢驗真理的唯一標準,將學生所學理論知識及時與實踐相結合,才能讓學生更加牢固地掌握理論知識和實踐技能。研究表明,重視并探索實踐教學,能夠增強學生掌握應用性較強的技術和方法的能力以及強化生產中理論知識的應用能力[14]。然而,由于我校受實踐場地不足和路程遠等因素限制,導致實踐學習成本高,且時效滯后。這將不利于學生對理論知識的及時應用,降低學生對田間實踐的興趣,限制學生對新興技術的掌握,難以培養社會所需要的具有較強實踐能力的新農科人才。
3 "立足西藏農牧學院農業資源與環境專業進行課程改革的必要性
我校農業資源與環境轉專業為藏漢混合班模式,學生知識水平構架差異較大,上課過程中既要趕上教學進度,又要照顧少數民族同學接受知識慢的現狀,故對植物營養學龐雜的內容進行系統性的整合,形成明確教學干線十分必要。另外,目前所用的植物營養學實驗指導書中的部分內容不符合西藏實情,如實驗材料的選取及采集、野外調查方法及參數的設置。因此,結合西藏對新農科人才的需求現狀及農業資源與環境專業學生的知識構架,進行植物營養學課程改革勢在必行。
4 "植物營養學課程的改革內容與措施
4.1 "更新和優化教學內容,融入學科領域最新研究成果,提高課堂教學的系統性
植物營養學發展快速,研究內容日新月異,且由于教材由多位主編編寫,難免會出現某些內容的重復、重疊、缺位及案例陳舊和知識龐雜的問題。為使植物營養學課程教學內容與學科發展更好地同步進行,應該優化課程內容,刪減陳舊及龐雜案例,增補新的成果,讓學生掌握新型的和實用型的知識技能。同時,結合西藏實際生產及在植物營養領域的研究內容,形成基礎性、系統性、綜合性和整體性大為突出的一套知識體系。
4.2 "采用多元化教學方式,提高學生的主觀能動性,消除“吃撐了”和“吃不飽”現象
植物營養學是一門理論與實踐并重的課程,具有很強的實踐特點。課堂教學中,應注意以學生為主體,調動學生學習的主觀能動性和興趣,采用傳統案例教學與現代網絡教學相結合的特點,盡量利用數據和圖片加深學生的記憶和理解,對于抽象難以理解的內容,可以采用超星學習通、雨課堂等教學軟件輔助學生理解。結合植物營養學領域中存在的熱點問題進行課堂討論,激發學生學習的熱情和積極性,增強學生的行業責任感和使命感,從而達到更好的教學效果。此外,對于“混合班”而言,少數民族同學更喜歡動手,更傾向于在實踐過程中掌握基礎知識,采用理論結合實踐的教學方式,增加實踐教學學時,盡可能地讓學生能夠參與農作物整個物候期的觀察、記錄,并對作物的缺素癥狀、養分需求及土壤性狀等進行檢測分析。如此一來,既可以幫助“吃撐了”的學生直觀地理解理論知識,也可以提高“吃不飽”學生發現問題、解決問題及田間實踐的能力,同時還可以培養這部分學生的數據分析和材料寫作能力。從而盡可能地消除西藏農牧學院農業資源與環境專業藏漢混合班學生對知識“吃不飽”和“吃撐了”的現象。
4.3 "優化課程考核體系,提高學生的獨立思考能力,消除高分低能現象
目前,考核體系構成為平時成績占20%,實驗、實踐成績占20%,期末考試占60%,且考試成績中理論客觀題占到了70%以上,綜合材料主觀分析題僅有不到30%。這將極大地限制學生的材料搜集能力、文獻閱讀能力和獨立思考能力,使一大部分學生的目光僅停留在書本上。據調查統計,我校有62%的農業資源與環境專業大學生在畢業之際仍然不會使用中國知網等網站進行專業知識的查閱。導致學生文獻閱讀極少、寫作能力不強、專業興趣不大和對植物營養學前沿知識不了解等問題。針對這種問題,文獻綜述的寫作是讓學生掌握系統知識的重要手段,是學生扎實掌握本專業課程的良好方法,故農業資源與環境專業學生可參照任課教師根據每章教學內容給出文獻綜述的范圍和題目,完成一篇植物營養學課程文獻綜述,作為考核內容,占本課程總成績的30%左右,在此基礎上可將實驗和實踐成績的比例調至30%左右,課堂討論作為平時成績,占考核成績的10%,理論知識考核以主觀材料分析題為主,占總成績的30%,從而提高學生對所學知識的應用能力、對問題的分析能力以及獨立思考的能力,消除高分低能,紙上談兵的問題。
4.4 "理論教學與實踐教學齊頭并進,消除時效滯后現象
實驗和實踐教學在驗證理論知識的同時還可以提升學生的學習興趣,鍛煉學生的動手能力和培養學生獨立思考的能力。在理論授課過程中,及時開展課程實驗教學可加深學生對所學理論知識的理解、記憶和掌握,從而大幅提升教學質量。因此,有效地將實驗課程教學與理論知識的教學相結合,既可以讓理論知識及時地指導實驗,又可以通過實驗及時驗證理論知識的真偽。與此同時,將植物營養學實踐實習貫穿在理論課程的講授過程中,讓學生參與到農作物的整個物候期中,通過定期觀察、施肥、記錄和采樣等田間實踐過程,掌握農作物的養分需求和生長發育規律。從而達到所學知識能夠及時指導實踐的目的。
4.5 "緊跟學科熱點及西藏農業生產中急需解決的問題,形成特色鮮明的地方教學內容
近年來,植物營養學科與生態環境、食品安全以及人畜健康的聯系越來越受到人們的重視。針對目前不合理施肥引發的環境污染和食品安全等問題,以及有機肥、緩控釋肥和水溶肥的研發等前沿熱點問題。任課教師應該立足西藏農業生產過程中急需解決的問題,結合本學科的研究前沿和研究熱點,配合化學肥料和有機肥料等章節中的相關講述內容,鼓勵學生關注農業生產實踐和參與相關課題的研究工作,讓學生了解農民之所急和農民之所需。同時,在授課過程中結合西藏一江兩河流域主要農產區糧食產量提升、農民收入增加、地方經濟發展加速等社會現狀與植物營養學的關系,既能讓抽象枯燥的理論知識變得現實具體,還可以激發學生的學習興趣和學習本專業的熱情,可讓學生有明確的目標感。
5 "結束語
植物營養學課程是一門以植物為核心,土壤為基礎,肥料為物質和施肥為手段的理論結合實踐的新型學科,包含了眾多交叉學科的理論和應用知識,對教師和學生的知識面及能力素質要求都比較高。此外,隨著社會經濟的不斷發展和市場對人才需求的轉型,對學生理論結合實踐,理論指導實踐的能力要求越來越高,培養“知農、愛農、下得去、用得上”的應用型人才已成為本專業的迫切要求。通過教學改革,探究適合西藏農牧學院農業資源與環境專業學生(藏漢混合班)的課程設置體系,在提升教學效果基礎上,提高學生的學習和創新實踐能力,為國家培養用得上的復合應用型人才。
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