张俊伶 黄成东 程凌云 李晓林

［摘 要］ 为满足新农科建设培养知农爱农、学农为农、强农兴农的人才需求，面对互联网和信息技术的发展，从教材、教学内容、教学方法和手段及教学评价等方面对“植物营养学”课程开展全方位的教学创新探索。形成了以植物营养发展史为主线、以科技创新和励志教育为辅线的课程思政；重塑知识架构，形成以植物营养基本原理为核心，应用和探究结合的模块，注重理论和实践、前沿和经典、产业发展和技术创新的结合，从科学高度、知识宽度、思维深度、应用广度方面全方位深化教学内容；利用多样化教学方法和手段，培养学生自主学习能力，实现科学性和趣味性结合；形成重过程、多元化的教学评价体系。注重学生综合素质和学习能力的提升，培养精专业、通知识，对行业发展熟悉、能解决生产实践问题、具备创新创业能力的人才。

［关键词］ 植物营养学；教学创新；新农科

［基金项目］ 2019年度中国农业大学“植物营养学本科核心课程建设”

［作者简介］ 张俊伶（1970—），女，山西襄汾人，博士，中国农业大学资源与环境学院教授，主要从事根际微生物和土壤健康研究。

［中图分类号］ G642.0［文献标识码］ A［文章编号］ 1674-9324（2023）12-0057-04［收稿日期］ 2022-04-20

自李比希1840年提出植物矿质营养学说以来，植物营养学极大地推动了化肥工业的发展。化肥作为粮食的“粮食”，深刻影响粮食安全、农业绿色发展和乡村振兴的国家战略。“植物营养学”课程包括植物营养原理和肥料两部分［1］，对植物营养、土壤和肥料等行业的人才培养发挥着重要作用，同时，作为厚基础、精专业、有情怀、高水平人才成长的入门课程，还应培养学生的世界观、人生观、价值观。

安吉共识指出新农科建设的目标是开创“三条路径”［2］，积极探索实践融合发展、多元发展、协同发展新路，加快培养创新型、复合应用型、实用技能型农林人才，高标准建设好农林“金专”“金课”和“高地”。如何满足新农科建设背景下多元化人才培养的需求，是农业资源与环境一级学科面临的重大挑战，也是“植物营养学”课程改革的重要推动力。互联网和信息技术的发展推动了传统教学向信息化、多元化转变，线上和线下的交叉融合成为必然。此外，课堂由以教师为主向以学生为中心转变，也对教学手段和方式提出新要求。因此，课程教学创新成为必然。面对新形势和新挑战，应及时调整课程，开展全方位的课程创新探索。

一、课程目标

课程以学生发展为中心，坚持课程育人、课堂育人，立德树人。在价值观层面，加强学生“三农”情怀的培养，培养学生尊重科学、创新求实的科学精神和奋斗精神，成为专业领域优秀人才，为国家脱贫攻坚、乡村振兴、生态文明建设和美丽中国建设贡献力量。在知识层面，帮助学生深入理解植物营养基本原理，掌握肥料性质和肥料行业发展方向，理解科技创新在植物营养学发展中的作用；同时，促进理论与生产实践紧密结合，掌握肥料产业的动态，解决我国农业发展中的粮食安全保障、资源高效利用、生态环境保护等关键问题。在能力方面，培养学生发现问题、分析问题和解决生产问题的系统思维能力，培养具备自主学习能力和创新创业精神的优秀人才。

二、教学实践的现实困境

课程教学面临以下现实困境：第一，学生大多来自城市，对农业农村现状不熟悉，缺乏专业情怀，对专业认同和专业情怀的认知不高，学习目标不明确；第二，植物营养学内容覆盖面广，知识点多，知识更新快，对刚进入专业学习阶段的学生来说，普遍存在对复杂的植物代谢和机理过程的畏难情绪；第三，学生还未开展生产实习，缺乏将科学理论和生产实践相结合的能力，学习知识的动力不足，积极性不高；第四，学生刚刚进入专业学习阶段，还未掌握专业课程的学习方法，主动学习能力較差，且对网络依赖性高，但甄别网络信息和知识的能力有限，获取的知识呈碎片化，缺乏系统性和整体性；第五，以教师为中心的课堂教学课堂气氛和活跃度相对较低，教学手段以多媒体为主，传统的黑板教学为辅，教学手段相对单一；第六，课程评价体系一考定终身，缺乏对学生知识掌握程度的过程反馈。

三、课程创新思路

教学创新是包含知识的积累与筛选、方案的提出与设计、实践的探索与创造的复杂系统［3］。针对上述教学困境，本课程以学生发展为中心，坚持“授人以鱼不如授人以渔”，将打开知识宝库的钥匙交给学生，启迪学生智慧，形成重过程、重质量的教、学与用交叉融合的全方位浸入式的课程创新模式。课程从以下四个方面开展创新。

1.在教学内容上，对课程内容和知识架构进行系统梳理和重构，明确了融入课程思政的教学内容的“五性五结合”整体架构：“五性”即课程理论性、前沿性、实践性、启发性和趣味性；“五结合”即将科学家情怀和奋斗史等思政元素与课堂教学紧密结合、将理论和实践紧密结合、经典理论和前沿进展紧密结合、将产业发展和国家需求结合、将启迪智慧和探索求真紧密结合，多源挖掘，从科学高度、知识宽度、思维深度、应用广度全方位深化教学内容。

2.在教学方法上，形成了课前预习—课中解惑—课后反思+互动答疑的模式，通过讨论式、案例式、翻转课堂等让课堂动起来，让学生忙起来。

3.在教学手段上实现多样化，除课堂教学外，还辅以实验课程、网络慕课、国际植物营养教学资料、建立微信平台及时答疑，多途径激发学生主动学习和主动探索创新的能力。

4.课程评价体系采用多元评价体系，重过程学习，重能力培养。突破期中、期末考试的局限性，多途径了解学生对知识的掌握程度，依据平时测评结果不断调整和完善教学内容。

四、课程创新具体措施

1.“课程思政，思政课堂”，以植物营养历史发展为主线，以科技发展为动力，以家国情怀为榜样，注重专业情怀培养，提升专业自信，从大处仰望星空，从小处脚踏实地。“植物营养学”是一门理论和实践紧密结合的课程，在粮食安全和人类社会发展中有重要的作用。为推动思想政治教育融入课程教学，课程梳理出三条线：第一条主线为系统梳理植物营养历史发展。例如，德国著名化学家李比希创立的植物营养矿质营养学说，不仅在全球催生了化肥工业，其核心理论对指导施肥也具有重要的现实意义。20世纪60至70年代，我国科学家为了生产出中国肥料，艰苦奋斗，从无到有，从自主研发肥料生产技术到创新产品，极大地推动了国内和国际植物营养学的发展。第二条线为科技创新线。以全球植物营养科技发展创新为标杆，及时追踪国际前沿，站在科技创新的制高点，通过让学生了解植物营养领域前沿、重大的科技创新，培养学生的探索精神和创新能力，鼓励学生思考现代农业和可持续发展未来创新的方向和突破口。第三条线以科学家的情怀和奋斗史为榜样，结合一代代植物营养人的家国情怀，讲述其为解决国家粮食安全和农业发展的奋斗故事和奋进精神，展示中国肥料在脱贫攻坚、粮食安全、生态文明建设中的重要作用。另外，以当代农业大学“科技小院”学生在“三农”一线坚守的案例，培养学生的“三农”情怀，使其为国家农业绿色发展和乡村振兴贡献力量。

2.重構课程内容，重塑知识架构，挖掘多源教学素材，重视教学各个环节，形成全链条系统化教学体系，满足多元化人才培养的需求。针对植物营养知识点多、覆盖面广、应用性强的特点，构建了“123”结合的模式：1个中心，即重点抓牢植物营养基本原理；2个模块，即形成植物营养应用模块+探究模块；3个结合，即加强理论和实践、前沿和经典、产业发展和技术创新的紧密结合。基于此模式形成了“CAKE+”的总体设计：“C”即培养学生的创造力（creativity）、专业能力（competence）和批判力（critical thinking），“A”为学生的能力（ability），“K”为对知识的掌握（knowledge），“E”是培养学生的情商（EQ），而“+”即为结合学生的兴趣进行培养。这种设计既保证了课程内容的系统性，也满足了学生综合素质提升和个性化的培养要求，为培养多元化人才奠定基础。

具体做法：在教学内容上多源结合，围绕《植物营养学》教材和慕课内容，课前展开基本知识点的预习备课，区分重点和难点；课中答疑解惑，以文献+行业进展+实验教学为辅助，聚焦重点、热点问题，开展问题研讨、案例分析等，形成解决方案，打通理论和实践转化通道；课后反思和完善课堂内容，有针对性地适度扩展。这种全链条式教学体现了教学内容的理论性、前沿性、实践性、应用性、启发性和趣味性，解决学生对知识点无法活学活用和主线理不清的问题，实现了教学内容的高度、深度、宽度和广度的有机融合，实现了“五性五结合”。

3.重塑教学模式，利用多样化的教学方法和手段，培养学生的自主学习能力，兼顾科学性和趣味性，让学生在课上和课下都动起来。课程创新了教学模式，开展多种教学活动，做到让课堂活起来，让学生忙起来：（1）在每节课后开展一课一考，由学生出题、判卷和分析错题点，教师把关，提高学生的参与度，发挥学生的主观能动性；（2）案例教学：利用植物营养案例，培养学生勤于思考的习惯和发现问题、提出问题、解决问题的能力；（3）讨论式教学：设置开放性问题，引导学生辩证思考，培养学生灵活运用知识的能力；（4）学生分组式教学：培养学生的合作精神，充分调动学生的参与性和创造性思维，提高学生的表达能力；（5）网络资源的甄选和开发：当前信息化高度发达，在教材之外还存在相关视频和网站等信息获取途径。教师要帮助学生甄别信息的可靠性、真实性和前沿性，满足不同学生的要求。线上资源包括中国农业大学自制的植物营养课程、华中农业大学慕课和国际上一些优秀的植物营养课件等。此外，还可利用各种科普视频，提高植物营养知识的趣味性，激发学生的学习兴趣，培养学生主动探索和创新的能力。

4.建设重过程多元化的教学评价体系，全面实时了解学生对课程内容的掌握程度，注重学生学习能力的培养。以往的课程考试模式单一，通常采用期中和期末笔试的方式，学生容易出现考前突击、临时应付的现象。多元化评价旨在打破“一考定终身”，注重平时的考核（时间维度）。同时，考试内容不再局限于考查学生对知识的记忆，而是更注重考查学生综合分析问题的能力（空间维度）。课程采取以下方法：（1）一课一结，及时反馈，加强知识点梳理。植物营养学的一个特点是知识点碎片化，某个章节的一个知识点通常贯穿土壤学、植物生理学等多学科的内容。面对传统的“一考定终身”，学生容易突击背诵，导致对课程内容无法融会贯通。一课一结即在课程讲解结束后，对本节课的知识点进行总结，针对课程内容进行小测，及时发现问题，在下次课程开始时，依据学生对上次课堂内容的掌握程度，及时反馈，形成“单点”突破的高效模式。（2）学生依据课程内容对课堂内容进行提炼和总结，梳理重要的知识点，自主出题，自己打分并分析总结，教师总体把关，保证出题质量。这种模式有助于提高学生的积极性和参与度，也有利于教师了解学生对课堂内容的掌握程度，便于教师发现知识的盲点，有针对性地进行讲解，实现“重点”突破。（3）小课题专题报告评价，师生互评，生生互评。学生在准备小课题报告的过程中，需要阅读大量相关的知识，并进行系统整理。这一训练拓宽了学生的知识面，而且课题内容的多样化和可塑性，也提高了学生学习的兴趣。同时，以小组形式进行内容汇报，培养学生的合作精神，提高学生的判断能力和综合分析问题的能力，有利于交叉系统思维的培养。

结语

通过上述全方位的课程创新，学生的课堂互动效果好，参与度高，课堂气氛活跃，学生学习主动性和能动性得到明显提升。同时，重过程、重能力考核的综合评价方法，系统提升了学生的自主学习能力、理论联系实际和系统思维的综合能力。

参考文献

［1］张俊伶.植物营养学［Ｍ］.北京：中国农业大学出版社，2021：4.

［2］安吉共识：中国新农科建设宣言［J］.中国农业教育，2019，20（3）：105-106.

［3］沈赟.论教学创新［J］.四川教育学院学报，2003（8）：8-10.

Exploration of Plant Nutrition under the Background of Emerging Agricultural Education

ZHANG Jun-ling， HUANG Cheng-dong， CHENG Ling-yun， LI Xiao-lin

（College of Resources and Environmental Sciences， China Agricultural University，

Beijing 100193， China）

Abstract： The construction of emerging agriculture education has put forward the need to cultivate talents who understand and love agriculture， learn agriculture for agriculture， strengthen agriculture and promote agriculture. Facing the development of the Internet and information technologies， In the curriculum of Plant Nutrition a comprehensive teaching innovation in terms of teaching materials， contents， methods， and evaluation is carried out： to develop curriculum ideological and political education with the history of plant nutrition development as the main line and scientific and technological innovation and spiritual education as supplementary lines; to reshape the knowledge structure and form a module that combines application and exploration with the basic principles of plant nutrition as the core， focusing on the combination of theory and practice， frontier and classics， industrial development and technological innovation， to deepen the teaching contents in terms of scientific height， knowledge width， thinking depth and application breadth; using diversified teaching methods and tools to develop students independent learning skills and achieve a combination of science and fun; to form a teaching evaluation system with diversified processes. These innovative measures focus on the enhancement of students comprehensive quality and learning ability， aiming to cultivate outstanding talents who are professional， knowledgeable， familiar with industry developments， able to solve practical production problems， and equipped with innovative and entrepreneurial skills.

Key words： Plant Nutrition; teaching reform; emerging agricultural education