李科 陈红 赵爱萍
摘要 在“新农科”背景下进行土壤肥料学课程教学改革符合一流本科课程建设的内在要求。本文通过培养学生“三农”情怀、建设一流本科课程、融入课程思政元素、充实教学内容、改革考核方式、实验教学与教师科研相结合、强化学科交叉融合等措施,将专业知识与立德树人有机结合,培养出符合乡村振兴战略需求、懂农业、爱农村、爱农民的“三农”人才。
关键词 新农科;
土壤肥料学;
课程改革
中图分类号 G642;
S158-4 文献标识码 A
文章编号 1007-7731(2023)04-0170-04
土壤肥料学是农林院校植物生产类专业重要的必修课程。20世纪90年代以前,农林院校单独开设土壤学和农业化学,分别讲授土壤知识和肥料知识,近年来,随着学科的不断发展,为满足新形势下农林院校本科教学改革的需要和人才培养目标的要求,大多数高等农林院校都将土壤学和农业化学合并为土壤肥料学。土壤肥料教学内容涵盖土壤科学和肥料科学的基础知识和基本理论,内容广泛、概念繁多、知识点多,主要包括土壤的物质组成及其理化生物学性状与生产性能,以及它们与施肥的关系;
各肥力因素的基本运动规律以及土壤形成、分布和分类;
旱地、水田、果、茶、花卉、苗圃、瓜菜地和保护地等农田土壤科学的管理措施与技术;
各种类型土壤退化的防治与利用;
植物营养与施肥原理;
各种营养元素功能、失调症状及诊断;
各类无机、有机肥料的性质、特点及合理施用;
各类复合肥料和新型肥料的特点、功能、施用方法以及各种施肥新技术等内容。在“新农科”[1]建设背景下,不仅要重视土壤肥料学专业知识的学习,还要深入挖掘课程中的思政元素,把思政教育融入课堂教学当中,不断深化教育教学改革,提出土壤肥料学课程改革措施,以期为一流本科课程建设提供参考借鉴。
1 注重立德树人,培养学生“三农”情怀
土壤肥料学课程是一门理论知识和实践技能相结合的课程,课程内容与农业生产和乡村振兴有着密切关系,能够实现把思政教育贯穿于教育教学全过程。应通过该课程的学习,使学生具备利用土壤肥料学基础知识和基本理论分析和解决农业生产中实际问题的能力,让学生在学习专业知识的过程中接受爱国主义教育,树立正确的世界观、价值观和人生观,解决好培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这个根本问题,推动课程思政建设不断取得新进展、新成效。应加快完善耕读教育体系,挖掘耕读教育的“亦耕亦读”文化内涵,强化实践教育活动品牌建设,发挥好耕读教育树德、增智、强体等综合性育人功能,积极组织学生开展生产劳动、科技下乡、志愿服务、社会调查等活动,引导学生投入乡村振兴示范村建设,打造农耕文化实践教育基地,通过实践教育,提升学生学农爱农职业素养和强农兴农服务能力,增强服务农业现代化、服务乡村全面振兴的责任感和使命感[2],培养学生懂农业、爱农村、爱农民的“三农”情怀,实现高校立德树人的根本任务。
2 优化课程结构,建设一流本科课程
课程是师生联系的纽带,是实现教育目的、培养全面发展人才的基本保障。一流课程建设是新时代高等教育强国之路的重要举措,在“新农科”背景之下,建设什么样的一流课程、如何建设一流课程成为高校课程建设的重中之重。土壤肥料学以立德树人为根本,以强农兴农为己任,培养学生利用土壤肥料学基础知识和操作技能分析解决农业生产中的实际问题,支撑陇东学院农林科技学院区域性、应用型的人才培养目标,优化课程结构,加强通识教育课程和土壤肥料学学科基础课程体系建设,加大教学资源整合力度,建立资源共享、信息互通机制,打造课程合作和交流平台,建设具有特色作物生产课程群,提升土壤肥料学课程的高阶性、创新性和挑战度,以学科前沿、产业和技术最新发展成果更新教学内容,建设国家级或省级一流本科课程。
3 梳理教学内容,融入课程思政元素
土壤肥料学课程基本概念、基本理论比较多,知识面广,需要对课程的教学内容进行全面归纳和梳理,深入挖掘专业知识中的思政元素,将专业知识与思政教育有机结合,从而促进课程思政的开展[3]。如在讲授我国近代土壤肥料学科发展概况时,结合我国古代劳动人民在长期农业生产实践中积累的丰富经验,激发学生的民族自豪感,培养学生的爱国主义情怀;
在讨论土壤水分、养分、空气、热量与土壤肥力的关系时,让学生懂得只有水分、养分、空气、热量4大肥力因子同时存在、相互协调,才能使土壤肥力得到改善和提高,增强学生的团队意识[4];
在讲授土壤退化与土壤资源保护时,鉴于土壤退化对全球食物安全、环境质量及人类健康的负面影响日益严重的现实,使学生认识到全球人口-资源-环境之间矛盾日益尖锐,引起学生对环境问题的高度重视,培养学生的环保意识和忧患意识;
在讲授测土配方施肥技术时,让学生利用假期时间,采集自己家乡农田中的土壤样品,带回学校进行养分含量分析,然后根据分析结果及作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,制定出适合自己家乡种植的作物种类和施肥方案,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生热爱家乡、热爱农业的情怀;
在讲授复混肥料、新型肥料时,让学生了解缓释肥料、专用肥料、微生物菌肥、水溶性肥料等新型肥料的现状及前景,培养学生的科研意识和创新意识;
在讲授肥料的施用时,让学生懂得合理施肥可以提高农作物产量和品质,过量施肥不仅会造成土壤和环境污染,而且还会影响农产品品质,对人体健康造成危害,使学生懂得施肥的雙重效应,培养学生的辩证思维能力。
4 充实教学内容,激发学生学习兴趣
土壤肥料学是一门与农业生产关系最为密切的课程,在长期的农业生产中,农民以农谚的形式总结出许多生产实践经验,收集整理脍炙人口的农谚,用土壤肥料学的知识和理论进行解释,能使所讲内容变得具体、生动、有趣,提高学生的学习兴趣。如“万物土中生,有土斯有粮”是我国劳动人民几千年来对土壤重要性最为确切和形象的概括,说明了“土”是农业最基本的生产资料,是农业发展的基础,是不可再生的自然资源,保护耕地就是保障粮食安全;
如农谚“庄稼一枝花,全靠肥当家”在相当程度上是合理的,合理施肥是增产增收重要措施之一,不合理施肥既可造成浪费,又会对环境造成难以治理的面源污染。同时,教师把科研中获得的新知识、新成果、新方法、新技术以及积累的经验以教学案例等方式引入课堂教学中,并将科研中收集的素材结合课程内容,制作成图文并茂的多媒体课件应用到教学中,如把一些比较相似的不容易区分的作物营养失调症状图片和作物病害症状图片制成PPT,从症状外观表现上进行对比,从发生机理上给予解释,使枯燥的理论变得生动活泼,从而激发学生的学习热情和专业兴趣。
5 以问题为导向,提升课堂教学质量
以问题为导向开展课堂教学,为学生提供交流、合作、探索、发展的平台。问题要以教学大纲为依据,内容要明确、具体、有针对性,要能直接反映土壤肥料学理论知识的本质、紧紧围绕课程教学目标而展开,问题应尽量生动、有趣,与农业生产联系密切。通过课堂讨论、探讨、交流,培养学生认识、分析和解决问题的能力[5]。如在讲授土壤水、气、热的调节时, 教师可以结合农业生产实际,向学生提出“为什么锄头底下有火有水?”。先让学生说出各自的答案和理由,然后教师再从旱时锄地切断了连接上、下土层之间的毛管孔隙,使水分不能沿着毛管孔隙上升到地表,减少了表层土壤水分的蒸发,起到保蓄下层水分的作用;
雨后锄地,可以使表层土壤变得疏松,通气良好,能够加快表层土壤水分的散失,从而使表层土温上升 [6]这2个方面加以分析和总结。这样不仅可以调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,还可以加深学生对基本知识的记忆和理解[7],从而改善课堂教学效果,提升课堂教学质量。
6 利用网络资源,线上线下混合教学
“新农科”建设对教学方法提出了更高要求,传统教学方法很难达到预期效果[3]。要充分利用慕课、翻转课堂、超星学习通、QQ直播等网上平台,开展多种形式的线上线下混合式教学。教师可以在平台上传教学资源,形成该课程专有的教学资源库,在讨论区上传一些与农业生产实际联系紧密的问题,学生可以通过网络平台线上学习、交流讨论、答疑测试、问题反馈、考核评价等,使学习由被动转变为主动,满足了学生的个性化需求,提高了学生的学习兴趣[8];
线下教师只针对重点、难点或者学生线上学习反馈回来的共性问题进行讲授,并通过查缺补漏、重点突破,组织学生把在线所学到的基础知识进行巩固与灵活应用。线上线下混合式教学可以把2种教学形式有机结合起来,引导学生深度学习。
7 改革考核方式,采用“N+2”考核模式
对学习过程和结果的全面评估除了要考核基础知识和专业技能之外,还要对学生的课堂表现、作业、课堂笔记、阅读、讨论、互动、课外实践活动、科研训练等进行多元化、全方位的考核评价,使考核结果更全面、科学、合理[6,9]。“N+2”考核模式能够全面地对学生的学习情况进行考核评价。其中的“2”代表期末考试(占40%)和实验成绩(占20%),“N”代表平时成绩(占40%),主要反映学生平时学习状况,其内容主要包括课堂笔记、作业、互动、单元测验、视频及章节学习次数、讨论、线下学习、线上考试、课外实践活动、科研训练等,任课教师可以根据自己承担的课程性质,选择能够考察学生学习过程的考核内容[10]。
8 实验教学与科研相结合,培养学生综合技能
土壤肥料学实验并非单独开设,课时少、项目少、内容单一且实验的部分内容由实验室老师事先完成(如材料准备、试剂配置、仪器调试等),上实验课时学生只做有限的实验步骤,完成实验部分内容。整堂课下来,学生对实验内容、实验过程一知半解,缺乏对实验整体性的了解,没有收到期望的教学效果[11,12]。土壤肥料学课题组教师通过多年探索和总结,根据课程特点和农业生产需求,对实验内容整合、优化,强化土壤养分及理化性状的测定,在不改变原来计划学时数的基础上,制定出符合课程培养目标、与农业生产实际联系密切的实验教学大纲。要求学生根据实验教学大纲,自主选择分析项目及分析方法,自己设计方案,完成一系列实验内容并写出实验报告。同时让学生参与到教师的科研课题中进行试验设计、田间实施、样品采集、养分测定、数据分析、归纳总结等,提高学生发现、分析和解决生产实际问题的能力。
9 构建课程群,强化学科交叉融合
在“新农科”背景下,依据农学专业人才培养需求,以植物学、植物生理学、土壤肥料学、植物保护学、耕作学、作物栽培学、田间统计与分析课程之间的内在联系为结合点,构建作物生产课程群,对课程内容优化整合,使学生系统掌握现代农业生产的基本理论与技术。新增开设3S技术和自动化控制技术课程,使农业生产与信息化技术和自动化控制技术融合起来,实现农、工、信息化交叉融合,使学生能够利用GIS技术制作成地块的地形图、历年土壤养分图、历年降水情况图、土壤肥力分布图、化肥和农药使用情况图及当季作物产量图等,然后通过产量图与其他相关因素图层的对比分析找出影响产量的主要限制因子,在此基础上制定出该地块的优化管理信息系统,用于指导当年的播种、施肥、除草、病虫害防治、中耕以及灌水等管理措施,同时,当前的各项管理措施又作为下一季作物管理的决策参考。把GPS接收器安装在翻耕机、播种机、田间取样机、施肥喷药机、收割机等机具上,使操作人员准确获取机具的坐标,从而实现定点作业[13]。通过以上方法的落实,学生不仅积累了土壤肥料学的专业知识,还掌握了现代农业生产的新技术、新方法。
10 参考文献
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[13] 陆欣,谢英荷.土壤肥料學(第2版)[M].北京:中国农业大学出版社,2011:305-307.
(责编:张 蓓)
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