新農(nóng)科背景下作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容改革探索

摘要" 為提高農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文分析了作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容存在與科技發(fā)展、人才培養(yǎng)不完全對應(yīng)等方面的教學(xué)現(xiàn)狀，積極探索新農(nóng)科背景下人才培養(yǎng)的課程改革措施。具體包括改革經(jīng)典核心課程內(nèi)容，以作物葉面積和葉面積指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)為例，加入采用儀器測定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)調(diào)整到田間，讓學(xué)生全程參與從密度調(diào)查、取樣到葉面積測定的過程；新增科學(xué)實(shí)用實(shí)驗(yàn)，增加擬南芥和煙草等植物的種植與管理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)最新的科研成果增加植物快速育種、植物室內(nèi)工廠化雜交等與作物生長發(fā)育內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；加強(qiáng)思政教育，將一生奉獻(xiàn)、嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的科學(xué)態(tài)度等思政元素貫穿課程的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷。通過改革，該實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容更符合農(nóng)業(yè)科技發(fā)展對現(xiàn)代新農(nóng)人的培養(yǎng)要求，有助于提升農(nóng)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)。

關(guān)鍵詞" 新農(nóng)科；作物學(xué)實(shí)驗(yàn)；田間實(shí)驗(yàn)；前沿農(nóng)業(yè)技術(shù)

中圖分類號" G642.3；S5-3"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼" A"""""" 文章編號" 1007-7731（2025）06-0131-04

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.06.032

Exploration of teaching content reform in Crop Science Experimental course under the background of new agricultural science

LI Yan" LYU Dianqiu

（College of Agronomy and Biotechnology， Southwest University， Chongqing 400715， China）

Abstract" To improve the quality of agricultural talent cultivation， the current teaching situation of Crop Science Experimental courses were analyzed where some experimental content does not fully correspond to technological development and talent cultivation， and actively explored curriculum reform measures for talent cultivation under the background of new agricultural science. Specifically， it included reforming classic core courses， taking crop leaf area and leaf area index measurement experiments as an example， adding experimental content measured by instruments， adjusting the experimental location from the laboratory to the field， and allowing students to participate in the entire process from area measurement， density investigation， sampling to leaf area measurement; adding scientific and practical experiments， conducting planting and management experiments on plants such as Arabidopsis and tobacco， and including experimental projects related to crop growth and development such as rapid breeding and indoor factory hybridization according to the latest scientific research achievements; strengthening ideological and political education，" incorporating lifelong dedication and rigorous scientific attitude as ideological and political elements throughout every experimental content of the curriculum， cultivating students’ patriotism. Through reform， the content of this experimental course is more in line with the requirements of agricultural technology development for the cultivation of modern new farmers， and helps to improve the quality of agricultural practitioners.

Keywords" new agricultural science; Crop Science Experimental; field experiments; advanced agricultural technology

高等農(nóng)林院校和涉農(nóng)高校肩負(fù)著培養(yǎng)懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的“新三農(nóng)”人才隊(duì)伍的重任，在學(xué)生培養(yǎng)方面應(yīng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求，深化教育改革，提升教學(xué)實(shí)踐各環(huán)節(jié)的效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)農(nóng)愛農(nóng)的熱情^[1-2]。如今，農(nóng)業(yè)學(xué)科更加注重科技創(chuàng)新，隨著新農(nóng)科理念的提出，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造升級涉農(nóng)專業(yè)，助力農(nóng)業(yè)人才掌握現(xiàn)代化知識，有助于推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程^[3-4]。

作物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高校農(nóng)科類專業(yè)發(fā)展必修課程之一，對學(xué)生認(rèn)識和掌握農(nóng)業(yè)知識起到至關(guān)重要的作用。隨著作物研究的深入和現(xiàn)代科技的進(jìn)步，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已無法滿足人才培養(yǎng)要求。在新農(nóng)科建設(shè)背景下，為培育卓越農(nóng)業(yè)人才，探索人才培養(yǎng)高效模式，培養(yǎng)一批高層次、現(xiàn)代化的新農(nóng)科人才，作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革勢在必行。對此，許多高校對植物有關(guān)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了改革探索。韓彥卿等^[5]從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法及健全考核評價(jià)體系等方面對普通植物病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行探索，改革后的課程教學(xué)不僅提高了植物保護(hù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)了其學(xué)習(xí)積極性，還培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和服務(wù)“三農(nóng)”熱情。任冬梅等^[6]從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式創(chuàng)新、課前材料準(zhǔn)備、課后拓展延伸、標(biāo)本更新完善和多元化成績評定考核等方面對園藝植物保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了系列改革探索，初步形成了一套適合園藝本科生的植物保護(hù)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程的運(yùn)行模式，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)動(dòng)手操作能力、培養(yǎng)鍛煉綜合能力與素養(yǎng)起到了較好的促進(jìn)作用。

作物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為農(nóng)學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展必修課程，主要涉及農(nóng)作物類別與形態(tài)特征識別、作物器官建成實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法、作物栽培和產(chǎn)量測定技術(shù)與方法、育種和種子生產(chǎn)技術(shù)與方法、作物品質(zhì)測定技術(shù)與方法等內(nèi)容，對于農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生在農(nóng)作物的種植、田間管理、生育期考察、收獲等過程中了解并掌握相關(guān)專業(yè)知識具有舉足輕重的作用。農(nóng)業(yè)發(fā)展向集約化、機(jī)械化發(fā)展，從事農(nóng)業(yè)行業(yè)的人員需具有更高的專業(yè)性和更強(qiáng)的知識掌握能力。實(shí)踐中，部分學(xué)生鮮少對農(nóng)作物有較為全面深入的認(rèn)識，對水稻、小麥、玉米等主要農(nóng)作物的田間生長狀態(tài)知之甚少。因此，作物學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生對主要農(nóng)作物有更直觀的認(rèn)識和了解，其在切實(shí)參與農(nóng)作物的播種、管理和收獲等過程中實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合。

為使該課程在學(xué)生培養(yǎng)方面發(fā)揮更強(qiáng)作用，本文對其教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從改革核心課程、新增實(shí)用實(shí)驗(yàn)、加強(qiáng)思政教育等方面進(jìn)行改革探索，使課程內(nèi)容更優(yōu)、教學(xué)成果更佳。

1 作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

為較為全面地講授各種作物的形態(tài)特征，使學(xué)生盡可能多地參與作物生長發(fā)育關(guān)鍵過程管理，加深對主要農(nóng)作物研究方法的掌握，在不同農(nóng)作物在生長發(fā)育過程中涉及的育秧（苗）、自交與雜交技術(shù)、種子或植株形態(tài)觀察、產(chǎn)量測定等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由不同年級的學(xué)生長期學(xué)習(xí)并完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。由于課程內(nèi)容設(shè)置年限較長，加之近年來科技飛速發(fā)展，部分課程內(nèi)容的安排已不能與技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)要求相符合。例如，關(guān)于作物葉面積和葉面積指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)，葉面積指數(shù)是反映作物長勢的一個(gè)重要指標(biāo)，準(zhǔn)確快速地估算農(nóng)作物葉面積指數(shù)，對及時(shí)掌握農(nóng)作物生長狀態(tài)并估算產(chǎn)量有重要意義^[7]。隨著科技的進(jìn)步，研究人員可以輕松通過各種類型的葉面積儀來快速準(zhǔn)確獲得農(nóng)作物葉面積大小，并計(jì)算出葉面積指數(shù)。但在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排中，學(xué)生依然需通過傳統(tǒng)的紙樣稱重法或比葉重法來完成不同作物葉面積指數(shù)的測定，操作過程煩瑣，且準(zhǔn)確性因?qū)W生的操作規(guī)范程度不同而存在較大差異，不利于學(xué)生對前沿技術(shù)的掌握。此外，部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏本領(lǐng)域較為先進(jìn)的研究方法或成果作為指導(dǎo)，課堂知識對學(xué)生的吸引力不足，且通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)并不能較好地與農(nóng)業(yè)實(shí)踐或農(nóng)業(yè)科研相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)以致用的能力有待提升，教學(xué)效果不夠理想。科技創(chuàng)新、信息技術(shù)、生態(tài)環(huán)保等在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系中發(fā)揮舉足輕重的作用，在新農(nóng)科背景下，農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才^[8]。因此，對作物學(xué)實(shí)驗(yàn)部分內(nèi)容進(jìn)行改革，同時(shí)新增前沿技術(shù)成果，使之更符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要至關(guān)重要。

2 作物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革創(chuàng)新途徑

為完善作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)提升課程教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到學(xué)以致用、學(xué)能致用的教學(xué)目的，對該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，包括對經(jīng)典核心課程內(nèi)容的改革以及新增科學(xué)實(shí)用課程，同時(shí)做好課程思政教學(xué)。

2.1 改革經(jīng)典核心課程

水稻的育秧、小麥的雜交、油菜的自交與雜交、玉米育苗、作物葉面積和葉面積指數(shù)測定、小麥幼穗分化觀察等實(shí)驗(yàn)是作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的核心內(nèi)容，其對學(xué)生理解并掌握主要農(nóng)作物的農(nóng)藝性狀特征、器官建成、高產(chǎn)栽培和田間管理技術(shù)等基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)知識有著至關(guān)重要的作用。部分課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需根據(jù)學(xué)科前沿研究進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和完善，從而使學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前沿、研究技術(shù)和發(fā)展趨勢有更為全面的掌握。

以作物葉面積和葉面積指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)為例，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排主要通過較為傳統(tǒng)的方式來進(jìn)行葉面積的測定，且實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)主要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，由教師提前準(zhǔn)備好處于不同生育時(shí)期的農(nóng)作物作為實(shí)驗(yàn)材料。這樣的授課方式及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排減少了學(xué)生參與作物生長發(fā)育觀察的實(shí)踐機(jī)會(huì)，不利于其對農(nóng)作物田間生長狀態(tài)、群體結(jié)構(gòu)、種植模式等的掌握。此外，葉面積測定方式相對陳舊，不利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深刻理解以及對學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)的了解與信息接收。作物葉面積和葉面積指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)課程的改革可以從授課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作兩個(gè)方面進(jìn)行。授課內(nèi)容方面，除較為傳統(tǒng)的紙樣稱重法、比葉重法等以外，可增加采用儀器測定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并通過實(shí)際測定操作，讓學(xué)生對兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，切實(shí)感受科技的發(fā)展為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的變化和便捷，同時(shí)提升其對實(shí)驗(yàn)方式的比較和總結(jié)能力。實(shí)驗(yàn)操作方面，可以將實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)調(diào)整到田間，讓學(xué)生全程參與從密度調(diào)查、取樣到葉面積測定等過程，提升其課程參與度的同時(shí)，讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與作物田間生長狀態(tài)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以更加深刻地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

對于小麥的雜交、小麥幼穗分化觀察等核心實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可通過增加動(dòng)態(tài)演示內(nèi)容、改變考核要求等方式進(jìn)行改革，并引入虛擬仿真教學(xué)等手段。作物的雜交或幼穗觀察等實(shí)驗(yàn)屬于作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中較為精細(xì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對于部分學(xué)生來說，想要短時(shí)間內(nèi)對更為精細(xì)的結(jié)構(gòu)部分有所掌握并進(jìn)行操作存在一定的難度。為讓學(xué)生對作物各部分結(jié)構(gòu)有更為直觀的了解，可在講授過程中增加更為直觀的動(dòng)態(tài)演示環(huán)節(jié)，如動(dòng)畫模擬、實(shí)際操作視頻等。此外，與作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置時(shí)長相比，農(nóng)作物在田間的生育周期相對更長，部分實(shí)驗(yàn)材料須提前準(zhǔn)備或播種，可能導(dǎo)致學(xué)生對作物部分生育周期的觀察有所缺失。因此，虛擬仿真技術(shù)的引入，可讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)快速了解不同作物從種子到成熟的完整周期，從而使課程內(nèi)容更加直觀、豐富。

2.2 新增科學(xué)實(shí)用實(shí)驗(yàn)

除了作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的經(jīng)典核心實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需進(jìn)行改革創(chuàng)新外，還需新增一些更合理、更科學(xué)和更具應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如，增加模式植物的種植與管理實(shí)驗(yàn)。擬南芥和煙草作為模式植物，在現(xiàn)代科學(xué)研究中占重要地位，學(xué)習(xí)和掌握擬南芥或煙草的種植和管理技術(shù)，不僅可以加深農(nóng)科類學(xué)生對模式植物的認(rèn)識和了解，也能為其在后續(xù)科研中可能使用到模式植物作為研究對象奠定種植與管理基礎(chǔ)。

為豐富作物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研的認(rèn)識，以及加深對農(nóng)作物研究前沿知識的掌握，提高課程教學(xué)與前沿研究的融合度，可與最新的科研成果相結(jié)合，并增加與作物生長發(fā)育內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如植物快速育種、植物室內(nèi)工廠化雜交等。為提高作物的繁育效率，在一定時(shí)間內(nèi)盡可能提高作物產(chǎn)量，作物快速育種、智能雜交育種等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。通過快速育種技術(shù)，可以將大豆的生育周期縮短至77"d，一年內(nèi)至少可以完成5個(gè)周期的生長；可將小麥的生育周期縮短至66"d左右^[9]。智能雜交育種可排除氣候?qū)ψ魑锷L的影響，達(dá)到全年室內(nèi)雜交育種的目的。以上科研成果不僅極大縮短了作物育種和生長年限，提高了作物產(chǎn)量，而且體現(xiàn)了今后作物研究的方向和目前科學(xué)技術(shù)的水平。將最新科研成果引入實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，不僅能有效提升作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程質(zhì)量，將科學(xué)前沿知識講授給學(xué)生，更能加強(qiáng)學(xué)生對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的認(rèn)知和理解，加快培養(yǎng)“新三農(nóng)”人才^[10]。

2.3 加強(qiáng)思政教育

加強(qiáng)作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的思政教育十分必要。西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院擁有杰出校友共和國勛章獲得者袁隆平院士，袁老是農(nóng)學(xué)專業(yè)思政教育的最佳學(xué)習(xí)案例。將其一生奉獻(xiàn)、嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的科學(xué)態(tài)度等作為思政元素，貫穿課程的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過類似案例對學(xué)生進(jìn)行思政教育，使其具備扎實(shí)專業(yè)技能的同時(shí)，具有濃厚的家國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

本次教學(xué)改革的效果較為理想，學(xué)生反映新增的實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)際的科研過程中較為實(shí)用，如其種植的擬南芥更加壯實(shí)；學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)更為專注。部分實(shí)驗(yàn)貫穿了整個(gè)課程周期，學(xué)生對課程的興趣度和投入均大大提升。不少學(xué)生表示希望以后能開設(shè)更多更實(shí)用的作物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓課程更好地服務(wù)于科研和生產(chǎn)。作為培養(yǎng)“新三農(nóng)”人才的重要基地，高校應(yīng)肩負(fù)起培養(yǎng)懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的“新三農(nóng)”人才隊(duì)伍重任。作物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)專業(yè)課程，對學(xué)生了解和掌握作物種植管理、常規(guī)田間實(shí)驗(yàn)操作、前沿技術(shù)發(fā)展等方面的知識和技能具有十分重要的作用。作物學(xué)是一門快速發(fā)展的學(xué)科，對作物生長發(fā)育的整個(gè)生命周期的研究均在不斷進(jìn)步。因此，做好作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革，將傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代科研有機(jī)結(jié)合，拓展課程教學(xué)內(nèi)容，提升課程教學(xué)質(zhì)量，加快學(xué)生對傳統(tǒng)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的了解和掌握，提升學(xué)生對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的興趣和關(guān)注度，培養(yǎng)符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求的“新三農(nóng)”人才勢在必行。后續(xù)將繼續(xù)改革探索，力爭將作物學(xué)實(shí)驗(yàn)打造成更科學(xué)、更實(shí)用，學(xué)生更喜歡的一門實(shí)驗(yàn)課程。

綜上，本文分析了作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，積極探索新農(nóng)科背景下人才培養(yǎng)的課程改革措施，具體包括改革經(jīng)典核心課程、新增科學(xué)實(shí)用實(shí)驗(yàn)和加強(qiáng)思想政治教育。通過改革，作物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容更符合農(nóng)業(yè)科技發(fā)展對現(xiàn)代新農(nóng)人的培養(yǎng)要求，提高農(nóng)業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：楊歡）

基金項(xiàng)目 西南大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2024JY068）。

作者簡介 李燕（1989—），女，重慶人，博士，實(shí)驗(yàn)師，從事農(nóng)科類實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

通信作者 呂典秋（1973—），男，黑龍江綏化人，博士，教授，從事馬鈴薯科研教學(xué)等工作。

收稿日期 2024-11-20