養(yǎng)分資源管理課程教學改革研究

摘" 要：養(yǎng)分資源管理是農業(yè)資源與環(huán)境的專業(yè)課，主要研究對養(yǎng)分資源的管理問題，目的是提高作物產量和改良產品質量。當前的養(yǎng)分資源管理課程主要存在3個問題，即多是以全國通用案例為主，缺少西藏當?shù)氐南嚓P案例；在教學過程中理論聯(lián)系實際較弱；缺少必要的思政元素。針對這些問題，該文從結合實驗補充當?shù)匕咐?、實踐過程結合理論講述、補充思政元素激勵求上3個方面給出一些養(yǎng)分資源管理課程教學改革的建議，期望能對該課程的發(fā)展起到幫助。

關鍵詞：養(yǎng)分資源管理；西藏；案例；植物營養(yǎng)學；教學改革

Abstract： \"Nutrient Resource Management\" is a professional course of agricultural resources and environment， which mainly studies the management of nutrient resources， with the purpose of improving crop yield and product quality. At present， there are three main problems in the course of nutrient resources management： most of them are based on national cases， and there is a lack of relevant local cases of Tibet; at the same time， the combination of theory with practice is weak in the teaching process; and there is also a lack of necessary ideological and political elements. In order to solve these problems， this paper puts forward some suggestions on the teaching reform of the course of nutrient resource management from three aspects： supplementing local cases with experiments， theoretical narration of practical process and motivation of supplementary ideological and political elements. It is expected to be helpful to the development of the course.

Keywords： Nutrient Resource Management; Tibet; case; plant nutrition; teaching reform

養(yǎng)分作為動植物的生命元素，過量或者不足都會帶來嚴重的資源問題和環(huán)境問題，需要對其進行恰當?shù)墓芾韀1]。養(yǎng)分資源管理課程主要研究對養(yǎng)分資源的管理問題，屬于植物營養(yǎng)方向系列的關鍵課程，是農業(yè)資源與環(huán)境的專業(yè)選修課。植物營養(yǎng)學系列課程是農業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)和農學、植保等專業(yè)的專業(yè)必修課程[2]，主要研究植物吸收、運輸、轉化和利用養(yǎng)分的規(guī)律。養(yǎng)分資源包括常見的土壤養(yǎng)分和肥料（化肥和有機肥）養(yǎng)分，還包括環(huán)境養(yǎng)分、灌溉水養(yǎng)分、大氣沉降養(yǎng)分和種子養(yǎng)分等。不同類型的養(yǎng)分不僅進行縱向食物鏈的流動與循環(huán)，也進行橫向區(qū)域間的流動與循環(huán)。由此，養(yǎng)分資源管理課程有助于拓展學生的思維方式，增強學生對養(yǎng)分遷移性和循環(huán)性等獨特特點的理解，幫助學生把學習到的專業(yè)知識形成體系[3]。

植物生長需要的必須養(yǎng)分有17種，每種植物達到最適的生長狀態(tài)都需要配置適合的養(yǎng)分管理措施，不同的環(huán)境下養(yǎng)分管理措施差別較大，比如有機質豐富的地區(qū)和土壤比較貧乏的地區(qū)，施肥策略是不一樣的[4]。當前，養(yǎng)分資源管理課程的教材多選用全國通用的教材，里面的例子也多是全國通用的植物。西藏的案例太少，不太適合西藏地區(qū)的教學。因此本論文主要研究面向西藏地區(qū)的養(yǎng)分資源管理課程研究，結合相關實驗案例，對該課程進行教學內容補充，并提出相關建議，為課程的發(fā)展提供幫助。

1" 養(yǎng)分資源管理課程存在問題

1.1" 符合當?shù)匕咐?/p>

當前許多教材里面的案例比較陳舊，不適應新時代的發(fā)展。首先，現(xiàn)用教材跟不上社會的發(fā)展速度，已經不能準確反映植物營養(yǎng)領域、養(yǎng)分管理領域和肥料領域的前沿成果。其次，教學內容與社會實際需求脫節(jié)，緩慢的更新不僅導致所學內容不能滿足和適應于當前課程教學，也不利于學生對當今就業(yè)形勢的準確理解。

1.2" 理論結合實際較弱

養(yǎng)分資源管理是一門實踐性較強的應用型學科，在教學中理論和實踐的結合較弱，體現(xiàn)在3個方面，即課程學時比較少、缺少適合當?shù)氐陌咐?、針對性的實踐機會比較缺乏。

課程學時比較少。養(yǎng)分資源管理課程在實際教學中一般為32課時，雖然養(yǎng)分資源的種類多、涉及的知識面大，但講述時以基本理論、基本方法等概念性知識為主，忽略方法當中的深層次知識。

缺少適合當?shù)氐陌咐?。養(yǎng)分資源管理課程中增加了許多新穎的養(yǎng)分吸收、轉化等知識，但是其對應的案例多是平原地區(qū)或者全國常規(guī)作物的，缺少符合西藏本土特色的案例，影響了本地學生的深入體會和理解。

針對性的實踐機會比較缺乏。養(yǎng)分資源管理課程當中也包括一些肥料計算、養(yǎng)分的實時監(jiān)測、恒量監(jiān)測和隨機監(jiān)測等實驗，在教學中是采用幻燈片、視頻等形式直接呈現(xiàn)部分過程和結果，并非學生親手完成，所以會導致學生對理論知識理解不深，影響其實際應用。

1.3" 思想政治元素太少

2020年6月，教育部明確提出全面推進課程思政建設，科學設計課程思政教學體系[5]。養(yǎng)分資源管理在農科類專業(yè)的體系構建和方向應用方面有著舉足輕重的作用，更應該在知識結構和傳承脈絡上結合課程實際，深入挖掘課程所蘊含的思想政治教育元素并有機融入專業(yè)課程教學[6]。但是當前是單純地講述理論知識，缺少對應思政元素的補充，難以激勵學生求上求真的科學步伐。

2" 養(yǎng)分資源管理課程改革路徑

課程改革的路徑較多，有從上課的趣味性來入手[7]，有從課程的實踐性入手[8]，也有從課程的需求性入手[9]。本課程的教學改革從內容的豐富和科學性上來做改革。具體路徑如圖1所示。

2.1" 結合實驗補充當?shù)匕咐?/p>

通過學生的實驗實踐，積累了一些根系生長的案例。比如西藏常見的糧食作物小麥、青稞、玉米，以及綠肥作物紫花苜蓿和簡括豌豆。通過這些案例的實踐，學生在理解理論知識的同時，也理順了實驗過程。通過實驗結果的分析，又反過來促進了理論的記憶理解。同時這些基本實驗的進行也充實了當?shù)氐陌咐龓?，有助于后面的長期教學。

下面以西藏常見的糧食作物青稞、小麥、玉米為例，從案例目的和意義、實驗設計過程理解和實驗結果繪制及分析3個方面來說明。

2.1.1" 案例目的和意義

學生通過查詢資料，系統(tǒng)地了解了青稞、小麥、玉米糧食作物的基本情況，以及在西藏的種植生長情況。第一，加深了對農作物的了解；第二，學習了如何查詢問題，歸納資料；第三，加深了西藏種植作物與內地的區(qū)別和聯(lián)系。這些依靠單純講述是無法體會到的，必須學生親自去參與才能獲得相應的經驗和能力。

比如學生匯總資料對小麥、青稞、玉米做了對應的總結，從而對西藏的這些糧食作物有了深刻了解。青稞是一種生長在高寒地區(qū)的禾本科作物，是當?shù)鼐用裰匾氖澄飦碓?。青稞富含蛋白質、纖維、維生素等營養(yǎng)成分，是高原地區(qū)民眾的主要飲食來源之一。小麥在中國栽培歷史悠久、分布廣、種植面積大、可耕地廣闊和產量高，是世界上最重要的糧食作物之一。在西藏，小麥已成為繼青稞之后的第二大糧食作物。玉米與傳統(tǒng)糧食作物相比具有很強的抗大斑病、高抗小斑病、扛銹病等優(yōu)點，能夠適應各種溫度環(huán)境和惡劣條件。對土壤及環(huán)境要求不高，易于栽培，豐產穩(wěn)產，適合在西藏種植。

同時也對西藏有了深刻的了解。西藏地處青藏高原，以高原地形為主，海拔高，大部分地區(qū)為高原山地氣候，高海拔冷涼地區(qū)分布廣。西藏的氣候獨特而復雜多樣，日照時間長、輻射強烈、氣溫低、溫差大和氧氣含量低。在這個氣候如此多樣化的地區(qū)，大部分農作物很難適應。而青稞、玉米、小麥是農作物中為數(shù)不多的能夠在西藏生長優(yōu)良的糧食作物。對于改善西藏農牧民生活質量，增加糧食收入，具有十分重大的現(xiàn)實意義。

2.1.2" 實驗設計過程理解

通過查詢文獻，學生了解到西藏地區(qū)對青稞、小麥、玉米的種植研究也較多，但是對這些糧食作物的根系特征的全面分析還比較少，許多都是簡單的幾個特征分析，不夠全面。因此，在前輩們實驗的基礎上，學生就以這些基礎實驗為目的來進行設計。學生希望對其做進一步研究，觀察不同氮素處理下青稞苗期根系生長的特征。

學生在西藏農牧學院苗圃基地，采用盆栽實驗，到林芝農貿市場選取常用的青稞、小麥、玉米種子，肥料選用氮肥為尿素（N46%），采用單因素實驗設計。實驗測定指標包括幼苗根系的根長、根平均直徑、根表面積、體積、連接數(shù)、面積、節(jié)點數(shù)、投影面積、分叉數(shù)、根尖數(shù)、分形維數(shù)和交叉數(shù)共12個指標。

通過整個實驗過程的設計及實施，學生熟悉了如何盆裝土，購買種子及種植。平時想當然地以為盆裝土非常簡單，但是真的實際去操作之后，土經過澆水后很容易板結，所以需要做多次處理。保證土壤的透氣性。而這些相關理論知識單純地在課堂上記憶是無法體會到其操作的煩瑣。

再比如單因素實驗設計，講課做題的時候學生也都理解，結合實際的時候還是需要認真分析，找出對應的因變量和自變量。

比如盆栽種植，如何種、種幾個種子、如何施肥、施肥多少、種植多少天、什么時候收獲和如何監(jiān)測等等這些問題都會促使學生親自去查閱資料，按照科學的方法一步一步進行。

2.1.3" 實驗結果繪制分析

當實驗完成后，學生對結果分別統(tǒng)計了不同施肥處理下青稞幼苗根系的根長、根平均直徑、根表面積、體積、連接數(shù)、面積、節(jié)點數(shù)、投影面積、分叉數(shù)、根尖數(shù)、分形維數(shù)和交叉數(shù)的趨勢，又分析了各根系指標間具有的不同的相關性。研究結果對青稞、小麥、玉米的苗期合理的氮素供應提供科學依據(jù)，對提高氮肥利用率具有重要意義。

通過結果與分析，學生了解到僅僅測出結果，用處并不大，需要做對應的分析。如何分析、采用什么軟件、軟件是否會用、如何作圖表示和為什么要做相關性分析等等，這些也都促使學生翻看書籍，學習對應的技能及科學知識。綜合這些，最后再通過適合的繪圖軟件把結果用途表示出來。

2.2" 實踐過程結合理論講述

對理論基礎進行教學時，教師要細致梳理課程脈絡，利用啟發(fā)教學方式，幫助學生發(fā)現(xiàn)教學內容之間的聯(lián)系、差別。在學生的案例實踐過程中，按照學生先討論，再查漏補缺，最后教師講述的方式，以此來復習理論知識，達到實踐與理論的結合。

2.2.1" 學生討論

要利用學生主動性提高課堂氛圍，提高課堂的互動性。教師在養(yǎng)分資源管理授課過程中，要利用一些方法策略來提高學生的學習主動性，如教師可以根據(jù)課程的具體教學要求把學生分為幾個學習小組自由討論。在上述實驗的過程中，都是首先讓幾個學生一起討論，比如施肥量的確定，教材上也都有。那如何確定合適的施肥范圍，學生根據(jù)課本知識，采用相應的換算方法，通過查詢國標及當?shù)爻Ｓ玫氖┓蕯?shù)量，綜合上述最后來確定。當然在換算的過程中需要注意單位的變化。這些問題通過學生討論就都自己解決了。一方面促進了學生之間的友情，增加溝通交流；另一方面也增強了學生理論聯(lián)系實際的能力。

2.2.2" 查漏補缺

學科的最新知識和前沿案例對于養(yǎng)分資源管理課程很重要，有助于激發(fā)學習的積極性。比如有的學生對菌根真菌感興趣，可以讓其查閱國內著名學者的文獻做一些深入的了解。

基礎知識和實驗技能在學習過程中是需要養(yǎng)成良好習慣的，人都有遺忘性，過了一段時間就會對一些知識記憶不全，小組內可以互相查漏補缺，互相補充。

在裝土種植的過程中，由于處理較多，有些學生容易忽略了空盆，這時互相提醒，最后查漏補缺就可以避免。同時在種植過后，學生也在回顧整個過程，思考哪些步驟非常重要、哪些步驟可以簡化、哪些步驟是走了彎路下次可以避免等等。這樣就整體提高了學生實踐過程的效率及科學性和準確率。

2.2.3" 教師講述

當學生的有些問題通過上述2個方式仍然無法解決，或者有疑問的時候，這個時候指導老師的作用就體現(xiàn)出來。教師應該給學生講述對應的理論知識，同時指導學生應該去哪里查閱對應的資料，按照什么方法來學習記憶體會理解。往返幾次，學生的問題就會越來越少?？茖W實驗的實施、理論知識的記憶就會越來越清晰。

同時，不同的學生遇到的問題有差別，當學生解決之后，可以把部分時間交給學生，讓學生互相講解。這樣也就促進了學生之間的互相理解。

總之，通過以上的方式，學生學會了如何解決實際問題，如何查找對應的資料，同時也可以把現(xiàn)實中的問題和理論知識相互映射起來，起到了實際與理論相結合的效果。

2.3" 補充思政元素激勵求上

課程思政是新形勢下高校落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略要求，思政元素的補充有助于學生的學習和發(fā)展。一方面，要時刻貫穿國家的政策，厚植學生的使命感責任感；同時要時刻貫穿西藏本地的規(guī)定，讓學生體會行業(yè)對應的工作內容在國家政策方面的落實效果，加深學生對黨和國家關懷西藏的理解，促使學生更加愛黨愛國。

另一方面，在介紹課程內容時，要深入介紹該門課程所取得的驕人成績和巨大社會影響，以及本領域高水平科研成果的科學家們；重點介紹他們?yōu)樽鎳l(fā)展而孜孜不倦嚴謹研究的作風，讓學生們深入感受科研前輩的愛國情懷，感受前輩們求真務實的科研精神，增強學生的民族自信心和自豪感。

2.3.1" 國家的生態(tài)文明建設

生態(tài)興則文明興，“綠水青山”是新時代中國特色社會主義生態(tài)文明建設的重要內容，在日常課堂教學過程中，尊重大學生接受事物規(guī)律，將愛國情懷和職業(yè)素養(yǎng)有效融入教學中?！盀槭裁唇ㄔO生態(tài)文明”“建設什么樣的生態(tài)文明”“怎樣建設生態(tài)文明”是當前社會各界面臨的重大理論和實踐問題。取得學生思想認同和求知欲，激發(fā)形成學習新知識的強大內生動力，實現(xiàn)“要我學”到“我要學”的轉變，有效促進學生對專業(yè)知識的高效掌握和主動拓展。

在新農科建設背景下，這門課將加深學生對生態(tài)文明的認識，有利于幫助他們成為發(fā)展好生態(tài)文明的實踐者。主講教師要厚植大學生愛國主義、大國“三農”情懷，努力讓“綠水青山就是金山銀山”、強農興農理念入腦入心，增強學生服務農業(yè)農村現(xiàn)代化、服務鄉(xiāng)村全面振興的使命感和責任感，為實現(xiàn)國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略培養(yǎng)高質量應用型人才。

2.3.2" 科學家的故事

袁隆平自從1964年開始研究雜交水稻，經過多年的努力，終于研制成功。他為中國人的飯碗問題作出了重大的貢獻，被稱為“雜交水稻之父”。雖然吃飯很簡單，但是其體現(xiàn)出來的糧食安全問題影響深遠，而這也是90歲的袁隆平認為自己應該為國家擔負的責任。他對雜交水稻和其背后維系的國家糧食安全懷有的赤誠初心，從過去到現(xiàn)在，始終未變[10]。

“土壤生萬物，不求索取，但求無私奉獻。”這不僅是描述土壤，也是描述侯光炯院士。侯光炯畢生致力于創(chuàng)建和發(fā)展土壤學理論，開創(chuàng)了自然免耕理論和技術研究的先河，是詩人筆下的“大地之子”。作為中國土壤科學的開拓者和奠基人之一，為我國的土壤科學作出了重大貢獻[11]。侯光炯就像土壤一樣，把自己的一切都獻給了黨，獻給了祖國，獻給了人民。

張福鎖是植物營養(yǎng)學家。他心系“三農”，駐扎農村一線，助力精準扶貧，實現(xiàn)增產增收和環(huán)境保護共贏，為脫貧增收、轉變發(fā)展方式、推動農村文化建設作出了突出貢獻。

作為新時代的農學生，要學習袁隆平院士、侯光炯院士、張福鎖院士鍥而不舍、克服困難的精神，學習他們始終將個人前途與國家利益緊緊相連，把自己對祖國的熱忱，結成了學術上的粒粒珍珠。

3" 結束語

對于植物營養(yǎng)學專業(yè)體系來說，養(yǎng)分資源管理課程很重要，對于拓展學生思路和就業(yè)方向有很大的幫助。本文分析了當前養(yǎng)分資源管理課程的現(xiàn)狀，主要存在案例陳舊、理論結合實際較弱、思政元素缺乏3個方面的問題。并結合現(xiàn)實中的案例實驗，從結合實驗補充當?shù)匕咐嵺`過程結合理論講述及補充思政元素激勵求上3個方面給出了良好的建議措施。研究內容和結果將會對植物營養(yǎng)學和養(yǎng)分資源管理課程改革起到很大的作用。

農業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)在社會上非常重要，是由最早的土壤農化發(fā)展而來，隨著科學的發(fā)展，會逐漸發(fā)展為由對植物養(yǎng)分資源的現(xiàn)實世界的描述、實驗、分析與管理過渡到現(xiàn)實世界與數(shù)字世界互相映射的存儲、可視、分析與管理。因此，展望未來，以養(yǎng)分為研究核心，以健康為最終目的的研究體系，將會越來越重要。隨著虛擬植物、虛擬動物等數(shù)字世界的發(fā)展，生命科學的現(xiàn)實管理與信息管理及映射關系將在未來為社會發(fā)展和人類健康服務方面作出更大的貢獻。

參考文獻：

[1] 王激清，馬文奇，江榮風，等.養(yǎng)分資源綜合管理與中國糧食安全[J].資源科學，2008（3）：415-422.

[2] 戰(zhàn)秀梅，韓曉日，李娜，等.《植物營養(yǎng)與施肥》課程教學改革探索[J].農業(yè)科技與裝備，2022（1）：79-81.

[3] 張福鎖.中國養(yǎng)分資源綜合管理策略和技術[C]//循環(huán)農業(yè)與新農村建設——2006年中國農學會學術年會論文集：中國農學通報期社，2006：380-383.

[4] 張福鎖，馬文奇，陳新平.養(yǎng)分資源綜合管理理論與技術概論[M]：北京：中國農業(yè)大學出版社，2006.

[5] 漆勇政，孫倩茹.農林高校課程思政建設的實踐路徑[J].學校黨建與思想教育，2021（6）：46-48.

[6] 張坤朋，郭衛(wèi)云，王興云，等.新農科背景下植物生理學課程思政教學探索[J].安陽工學院學報，2021，20（4）：103-104，122.

[7] 何進，王小利，陳竹，等.《植物營養(yǎng)與施肥》課程應用型教學改革探討[J].才智，2021（9）：91-93.

[8] 魏茹蕙.植物營養(yǎng)研究方法課程教學改革策略[J].農技服務，2019，36（10）：107-108.

[9] 張興梅，何淑平，劉春梅，等.《植物營養(yǎng)失調癥網(wǎng)絡圖譜》在教學中的應用[J].科技情報開發(fā)與經濟，2009，19（5）：173-174.

[10] 周勉.“共和國勛章”獲得者袁隆平——把對祖國的熱忱結成飽滿的稻穗[J].中國農業(yè)文摘-農業(yè)工程，2022，34（5）：95.

[11] 余德莊.華夏赤子——侯光炯[J].中國職工教育，1997（5）：15-20.

基金項目：西藏農牧學院教學改革一般項目（JG2022-06）

作者簡介：趙帥（1986-），男，碩士，講師。研究方向為植物營養(yǎng)學的相關教學科研。