植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的構(gòu)建與探索

孫霞 盛建東 蔣平安 賈宏濤 陳波浪 金俊香

摘 要:植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程作為農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)的主干專(zhuān)業(yè)課,缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),極大地影響了教學(xué)質(zhì)量的提高。本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立與形成、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的確定、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索與實(shí)踐等方面探討了構(gòu)建科學(xué)合理的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,以此來(lái)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞:植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課程探索

中圖分類(lèi)號(hào):G645 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(c)-0146-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校本科教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,是提高教學(xué)質(zhì)量的主要教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、實(shí)踐型高素質(zhì)人才過(guò)程的重要步驟。農(nóng)業(yè)院校大多數(shù)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐性很強(qiáng),必須強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合[1]?！吨参餇I(yíng)養(yǎng)學(xué)》是研究植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化和利用的規(guī)律及植物與環(huán)境之間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量交換的科學(xué)。植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)學(xué)、園藝、草業(yè)科學(xué)等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,該課程以《植物營(yíng)養(yǎng)原理》為理論基礎(chǔ),通過(guò)合理的施肥措施和植物營(yíng)養(yǎng)特性遺傳改良技術(shù),達(dá)到培肥土壤,提高植物產(chǎn)量和改良產(chǎn)品品質(zhì)的目的。它與作物營(yíng)養(yǎng)與施肥、植物營(yíng)養(yǎng)研究法、土壤與農(nóng)業(yè)化學(xué)分析等課程構(gòu)成植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程體系,是高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)的核心課程,也是農(nóng)學(xué)類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一。其內(nèi)容包括植物營(yíng)養(yǎng)原理,土壤養(yǎng)分與施肥原理,化肥與有機(jī)肥料的種類(lèi)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化和合理施用等。既有理論知識(shí),又有實(shí)際應(yīng)用技術(shù),培養(yǎng)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生綜合運(yùn)用植物營(yíng)養(yǎng)理論解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。我校的《植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)》課程是在原《農(nóng)業(yè)化學(xué)(總論)》課程的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來(lái)的,目前使用的教材為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)合編的全國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校教材《植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)》,該教材于1994年出版了第一版,2002年修訂出版了第二版,多年來(lái)一直作為全國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研究生專(zhuān)業(yè)課程考試的指定教材。

在高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才教育培訓(xùn)鏈條中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直扮演不可替代的重要角色。作為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,增強(qiáng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等方面發(fā)揮著重要作用[2]。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,實(shí)驗(yàn)教學(xué)要真正擔(dān)負(fù)起創(chuàng)新型人才的前期培養(yǎng)任務(wù),就必須依托區(qū)域資源優(yōu)勢(shì),大力發(fā)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué),以創(chuàng)新的教學(xué)模式,帶動(dòng)創(chuàng)新型人才的成長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力要求很高的專(zhuān)業(yè),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力對(duì)于綜合素質(zhì)的提高至關(guān)重要。但是長(zhǎng)期以來(lái),我校的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程僅開(kāi)設(shè)40學(xué)時(shí)的理論課,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。教學(xué)中存在教授知識(shí)單一、理論與實(shí)踐脫節(jié)的矛盾,導(dǎo)致學(xué)生掌握知識(shí)和動(dòng)手能力下降,創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力與創(chuàng)業(yè)能力嚴(yán)重不足,從而嚴(yán)重影響了學(xué)生的就業(yè)和深造。而國(guó)內(nèi)其他農(nóng)業(yè)高校都開(kāi)設(shè)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)時(shí)數(shù)都占總學(xué)時(shí)比重的25%以上(表1)。為適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)和社會(huì)對(duì)該專(zhuān)業(yè)人才的需求,必須增加實(shí)驗(yàn),建立和完善驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的三級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已刻不容緩。通過(guò)開(kāi)設(shè)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)踐教學(xué)驗(yàn)證課堂教學(xué)中所學(xué)習(xí)到的某些植物營(yíng)養(yǎng)的原理和現(xiàn)象,提高學(xué)生動(dòng)手能力、分析能力和綜合能力,從而使學(xué)生掌握并鞏固植物營(yíng)養(yǎng)的基本知識(shí)和原理,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程及其生產(chǎn)實(shí)踐提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立與形成

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的就是讓學(xué)生掌握植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的有關(guān)研究的實(shí)驗(yàn)方法,加強(qiáng)和鞏固理論知識(shí)的學(xué)習(xí),并通過(guò)室內(nèi)模擬和室內(nèi)分析技術(shù)和技能的訓(xùn)練,對(duì)“植物—土壤—肥料”三者之間的相互作用進(jìn)行定量的分析和測(cè)試。因此在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,要求學(xué)生首先應(yīng)該真正理解和掌握植物營(yíng)養(yǎng)基本理論的內(nèi)涵,同時(shí)適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)對(duì)有關(guān)現(xiàn)象和作用過(guò)程進(jìn)行定量測(cè)試。我們結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),明確了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的思路,在實(shí)踐中,本著“拓寬基礎(chǔ),重視創(chuàng)新,提高素質(zhì),強(qiáng)化能力”的原則,以“基本技能、現(xiàn)代技術(shù)、綜合應(yīng)用、創(chuàng)新能力”為認(rèn)知鏈條,對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了整體性設(shè)計(jì),在構(gòu)建基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放型多個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、模式、方法和管理運(yùn)行機(jī)制的改革與創(chuàng)新。

2 植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的確定

對(duì)不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)賦予不同功能,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本技能,主要是驗(yàn)證性方面的教學(xué),其特點(diǎn)是對(duì)理論課內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,其鮮明特點(diǎn)是獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué),因此強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課[3]。研究型和開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維和創(chuàng)新意識(shí)為目的,其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)科研、第二課堂以及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等方面相互結(jié)合的教學(xué)。綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏少,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的分配嚴(yán)重失衡。因此,在培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本技能前提下,做到合理分配實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)。為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地適應(yīng)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,并使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更好地為教學(xué)內(nèi)容服務(wù),更具有針對(duì)性,根據(jù)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),我們課程建設(shè)小組編寫(xiě)了適合于我校學(xué)生使用的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)安排了十個(gè)常用的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn),根據(jù)課程需要和安排,目前選擇開(kāi)設(shè)了5個(gè)實(shí)驗(yàn),共計(jì)14學(xué)時(shí)。1個(gè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)性的指定性實(shí)驗(yàn),4個(gè)實(shí)驗(yàn)為綜合提高性實(shí)驗(yàn),開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)表2。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索與實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用了講授和實(shí)踐相結(jié)合,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和自我設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。教師較詳細(xì)地講解,目的在于讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果鞏固理論知識(shí)。對(duì)于提高性的試驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的自行設(shè)計(jì)方案,自己配置試劑,自己培養(yǎng)材料,自己討論結(jié)果解釋植物營(yíng)養(yǎng)的現(xiàn)象,以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。為實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目的,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用“先讀后做,少講多做,做錯(cuò)重做”的教學(xué)方法。即:首先要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),在了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和主要過(guò)程的前提下才開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。其次是實(shí)驗(yàn)課堂上老師盡量少講,講解的內(nèi)容主要是學(xué)生可能普遍出現(xiàn)的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題,如有毒危險(xiǎn)藥品、試劑的操作與處理,而讓學(xué)生多做,從做的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。最后,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或?qū)嶒?yàn)結(jié)果偏差太大、無(wú)法解釋時(shí)重做。上綜合性實(shí)驗(yàn)課前,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目查閱文獻(xiàn),制定實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)備儀器與藥品試劑,具體操作,數(shù)據(jù)處理,寫(xiě)出綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告,全部由學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)課程明確規(guī)定考核要求,考核方法應(yīng)該包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核和實(shí)驗(yàn)操作技能考核[4～5]。平時(shí)考核成績(jī)包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)報(bào)告所反映出的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等,平時(shí)考核成績(jī)可占總成績(jī)的50%;另外的50%為操作技能考核成績(jī),操作技能考核成績(jī)包括對(duì)儀器使用的熟練程度、使用方法的正確與否等?？傇u(píng)成績(jī)由學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)、理論考核和操作技能考核三部分各占1/3組成,操作技能考核不及格者,按實(shí)驗(yàn)課程不及格處理。實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%計(jì)入課程總成績(jī)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括出勤率、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整潔、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和試驗(yàn)結(jié)果或思考題的討論等5個(gè)方面。教師必須細(xì)致審閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告,給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。因此,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以受到系統(tǒng)、嚴(yán)格的訓(xùn)練,為就業(yè)和繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)教學(xué)體系中重要的環(huán)節(jié),有其自身的教學(xué)特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的,需要不斷地探索、實(shí)踐、完善。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要相關(guān)的配套改革,從實(shí)驗(yàn)課的師資、實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備以及規(guī)章制度建設(shè)等各方面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范化管理,努力提升學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。通過(guò)對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建,確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索與實(shí)踐,培養(yǎng)綜合素質(zhì)高創(chuàng)新能力強(qiáng)的人才為目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)理念創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新充分調(diào)動(dòng)師生的積極性,從多個(gè)環(huán)節(jié)大力加強(qiáng)和改進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),以此來(lái)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。

以上是我們?cè)谥参餇I(yíng)養(yǎng)課程教學(xué)中進(jìn)行教學(xué)改革的一些嘗試,并取得了較好的效果。教學(xué)改革只是手段,其根本目的是培養(yǎng)具有綜合性、創(chuàng)新性的技術(shù)人才。因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,如何根據(jù)其特點(diǎn),加強(qiáng)教學(xué)改革,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,使高校學(xué)生能更好地面向社會(huì),成為我們值得關(guān)心和不斷深入探討的課題。

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