新农科背景下园艺植物营养诊断课程的教学改革与实践

吴强盛，徐馥淇，邹英宁，舒 波，罗 纯，张德健

（长江大学 园艺园林学院，湖北 荆州 434025）

2018 年12 月教育部召开的研讨会上，提出“新农科”建设，强调要用现代科学技术改造和提升现有的涉农专业，要求高等学校创新乡村振兴人才培养模式。2019 年在浙江安吉县、黑龙江七星农场和北京召开了3 个重要的新农科建设工作会议，发布了3 个新农科建设文件，包括安吉共识、北大仓行动和北京指南，为地方高校培养“新农科”人才提出了新的要求。

园艺学是农学门类的一级学科，园艺是农业种植业生产中的一个重要组成部分，包括果树、蔬菜、花卉、茶、中药材等，主要研究这些植物的生长发育特点、高效栽培及其利用，是一门应用性很强的学科。因此，园艺专业主要培养具有园艺技术的人才，其中就包括了园艺植物营养诊断和施肥技术[1,2]。在减肥增效的背景下，园艺作物的施肥朝着经济化、环保化的方向发展，通过合理施肥、提高肥效和配方施肥，减少肥料的使用量而实现增产的目的。同时，也要求根据种植地土壤、环境状况的差异，制定合理的施肥方案，从而减少施肥量。这就决定了园艺植物营养诊断课程在园艺专业人才培养中具有非常重要的作用。

1 园艺植物营养诊断课程概述

园艺植物营养诊断是园艺专业人才培养中的一门重要专业课程，主要为园艺植物生产过程中依据田间营养诊断提供准确的科学施肥依据，涉及园艺植物对矿质营养元素的需求特点，矿质元素营养的吸收、分配和再分配，以及常见园艺植物营养缺素症的症状和矫正方法[3]。利用营养诊断进行科学施肥已成功应用到果树、蔬菜等植物上，并取得了可观的经济效益。

在国家减肥增效以及新农科建设的背景下，园艺植物营养诊断课程内容需要根据发展形势做出相应的变化，从一项单纯的技术和方法发展成为一门较独立、系统、全面的课程，其影响渗透到包括土壤、植物营养、植物生理、病理、分子等方向和学科领域。此外，园艺植物营养诊断是一门实践性强的课程，与生产联系紧密，主要讲授植物营养基础知识、植物缺素的潜在原因、各种田间诊断方法、一些典型的缺素症状以及营养诊断和施肥的智能化，需要培养学生田间营养亏缺的识别技能、实验室的化学诊断、分子诊断技能。因此，园艺植物营养诊断课程在园艺人才培养中至关重要，是提高学生的田间养分亏缺识别能力以及科学施肥指导能力的重要课程[4]。

长江大学园艺专业园艺植物营养诊断课程自1985 年园艺专业开设以来，一直作为专业选修课进行授课。2015 年7月被列为长江大学研究型教学示范课程，2019年被批准为长江大学创新创业教育课程。此外，该课程还隶属于湖北高校省级教学团队“园艺专业系列课程教学团队”的课程。2022年在教育部产学合作协同育人项目的支持下及新农科背景下，对园艺植物营养诊断教学内容和课程体系进行了改革与实践。

2 园艺植物营养诊断课程教学内容和体系的改革

在新农科背景下，长江大学重新拟定的园艺植物营养诊断课程教学内容，见图1。由图1 可以看出，重新拟定的园艺植物营养诊断课程重点回答了3个问题：如何进行田间诊断？为什么要这样诊断？如何施肥矫正？在每个问题中，都设计了3 个主要知识点。通过植物必需营养元素的介绍、植物对营养元素的吸收、运输与分配，让学生在理论上明白为什么要这么诊断；通过分析可能缺素的原因，指出了营养诊断的方法，总结出田间营养缺素的诊断步骤，从而让学生在实践上明白如何进行田间诊断；通过介绍田间诊断后的施肥、各种肥料的特点及使用办法以及植物营养缺素的诊断和矫正，最终回答如何施肥矫正。

图1 园艺植物营养诊断课程教学内容和体系Fig.1Teaching content and system of Nutrition Diagnosis of Horticultural Plants

为了回答上述3个问题，按照“一个中心、二个体系”的教学总体布局设计课程，形成以田间营养诊断识别能力为中心，建立实践能力培养体系和理论知识学习体系的课程体系。如此教学内容和体系的改革，实现了培养学生实践能力的目的，让学生明白为什么要这么诊断、如何进行田间诊断、如何施肥矫正这3个问题，使得学生在新农科形势下可以“下得去、用得上”，为新农科建设提供专业性的人才。

3 园艺植物营养诊断课程教学手段的改革

也提高了学生的课堂组织能力和语言表达能力，实现了学生参与课程的设计、亲力亲为得出认知和深刻的反思，达到了主体参与和积极互动的目的。讨论式教学中，教师在课程中设定专题，让学生提前一周准备相关材料，于课堂上以辩论赛的形式组成正反方，对设定的专题展开辩论，既活跃了课堂气氛又启发了学生的思维和临场表现能力，实现动静结合。趣味式教学中，教师以某些营养知识点以趣味的形式向学生展示，如植物能脱离土壤在空气中生存吗？为什么阴天的辣椒常发生顶腐病？为什么高山雪原上的花都为白色的而热带植物的花绚丽多彩？一堂课设定2 个趣味问题，从而提高学生分析问题的能力，增强学生的思维发散，在轻松的环境中学习专业知识。专题式教学中，教师就某些营养的知识点以专题的形式向学生进行介绍，如“菌根与植物养分”，让学生在课程中了解该方向的研究进展，提高学生的认知能力和创新能力。

4 园艺植物营养诊断课程改革的评价

长江大学为了讲好园艺植物营养诊断课程，课程团队实行了多种形式的教学手段，如现场式、参与式、讨论式、趣味式、专题式等，实现了教学方法和手段的多样化，寓情于景，师生互动，生动形象。如现场式教学中，教师讲到“柑橘营养缺素的诊断和矫正”以及“植物必需的营养元素及其主要功能”时，把课堂从教室搬到学校的柑橘园、植物园，指导学生现场辨认各类缺素症状，提高学生的知识应用能力，达到了理论联系实践的目的。参与式教学中，待到需要讲“植物对营养元素的吸收”内容时，教师在课前指定一个内容，如“叶片如何吸收营养”，让学生提前至少一周组织指定的教学内容进行多媒体授课，然后任课教师针对学生的授课情况进行点评。如此的参与式教学既可以锻炼学生的自主学习能力，

为了解课程改革的效果，连续4年对学生进行问卷调查，一共收集了262份（男生90人，女生172人）答卷。结果显示：该课程更加受到女学生的喜爱；学生对课程体系的构建以及教学模式满意度达到了95.80%，其中很满意达到了58.7%，显示了学生对该课程是高度认可的；有50.00%的学生认为各种教学方式给他们留下深刻印象。学生对5种教学方式的满意度情况见表1。由表1 可知，在各类教学方式中，学生的满意度都高于95%，除了专题式教学和参与式教学的很满意度在55%～58%外，其他3 种教学方式都在62%以上。通过对这5种教学方式进行排序，结果显示：趣味式教学（32.44%）＞现场式教学（27.10%）＞讨论式教学（26.34%）＞参与式教学（10.69%）＞专题式教学（3.44%）。所以，在2022 年的课程教学中，专题式教学由2 个减少为1 个，趣味式教学由每堂课1个增加到2个。

表1 学生对5种教学方式的满意度Tab.1 Students'satisfaction with 5 teaching methods单位：%

此外，该课程也非常注重园艺学生的创新能力培养，这也是新农科人才培养的一个核心。问卷调查结果表明，有82.06%的学生认为在课程完成后创新能力有所提高，有94.27%的学生认为创新是有趣的，并表明提高了报考研究生的意愿。园艺学生在经过全程的课程学习后，96.18%的学生具备了田间营养亏缺诊断能力，这对于学生更好地适应新农科背景下的田间施肥指导提供了帮助。

5 结语

本课程的教学改革适应了新农科人才培养的要求，学生的创新能力、田间营养诊断能力均有大幅提高。展望未来，本课程还应在以下5方面进行完善。

5.1 教学方式

多展开辩论式教学，让辩手以外的学生也能积极参与；适当减少参与式教学的人数，毕竟同一个知识点学生准备过程中的雷同率相对较高。现场式教学因季节和植物种类的限制，植物缺素症过于单一，学生无法在现场学习更多缺素症类别的识别，不能彰显现场式教学的优势，因此还要进一步完善教学内容的丰富度。

5.2 教学内容

适当地增加田间营养诊断识别能力的技能以及判断的步骤，并强化各类肥料的异同点及注意事项，适当减少植物营养元素的知识。

5.3 以研促教

课程中设置的“菌根与植物养分”专题，只介绍了课程主讲人的科学研究进展，其他的关联内容还有待加强，更好地让科研服务于教学，一边科研、一边进行课程建设，以课程建设拉动科研，以科研促进课程建设，实现教学与科研的有机结合。

5.4 考核模式

在今后的考核体系中加入田间营养诊断的识别能力、创新能力、参与式教学的主动报名、互动式教学的参与度等，多方面地有机结合，形成一个有机的考核体系，既能考察学生的综合素质和专业技能，又能检验学生的学习状况，从而发挥“指挥棒”的引领作用和考核的反馈。因此，考核模式还有待进一步完善。

5.5 课程思政

课程思政的实施是农林高校培育乡村振兴人才的关键所在，让学生把所学的知识运用到乡村振兴的实际问题中，践行科技兴农、质量兴农、绿色兴农，促进农民增收和乡村振兴[4]。因此，可以把一些好的思政事迹，如中国农业大学在河北曲周白寨乡创建了全国第一个科技小院的由来、发展、服务以及后续的推广介绍给学生。通过课程思政让学生能够在新农科背景下实现“下得去、用得上、留得住”，以学农爱农为重点，实现专业课是育人课，引领新时代园艺学生的“三农”意识。此外，本课程今后还可以适当引入一些优秀的短视频或者在线课程，让学生主动去学习在线课程，拓展学习界限。