新农科建设引领的土壤肥料学课程改革探索

基金项目：国家自然科学青年基金项目（42207361）；中国博士后科学基金第74批面上项目（2023M742953）；扬州市“绿杨金凤计划”优秀博士项目（YZLYJFJH2022YXBS134）

第一作者简介：汤权（1991-），女，博士，讲师。研究方向为土壤碳氮循环及其环境效应。

DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.11.033

摘" 要：在新农科建设背景下，传统课程教育亟需转变教学与人才培养模式，加速培养能够引领未来农林发展的新型人才。该文以土壤肥料学课程为研究对象，紧密结合现代农业发展需求，开展课程结构优化和革新提升路径的探索。首先分析当前课程教学内容、模式和人才培养方面存在的问题，从更新教学内容、优化教学模式、强化课程建设、突出学科融合和建立实践基地等方面提出改革路径，构建“厚基础、增潜力、重创新、强实践”的农业人才培养模式，以期提高教学质量和学科竞争力，助力农业强国建设、实现农业农村现代化。

关键词：新农科建设；土壤肥料学；学科交叉融合；复合创新型人才；课程改革

中图分类号：G642" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2096-9902（2024）11-0141-04

Abstract： In the context of new agricultural construction， traditional curriculum education urgently needs to change the mode of teaching and personnel training， and accelerate the training of new talents who can lead the development of agriculture and forestry in the future. This paper takes the course of Soil Fertilizer as the research object， closely combines with the needs of modern agricultural development， and explores the optimization of curriculum structure and the path of innovation and promotion. First of all， this paper analyzes the problems existing in the current course teaching content， mode and personnel training， and puts forward the reform path from the aspects of updating the teaching content， optimizing the teaching mode， strengthening the course construction， highlighting the discipline integration， establishing the practice base and so on. the agricultural talent training model of \"thick foundation， increasing potential， emphasizing innovation and strong practice\" was constructed in order to improve teaching quality and discipline competitiveness， so as to help build a powerful agricultural country and realize the modernization of agriculture and rural areas.

Keywords： new agricultural construction; Soil and Fertilizer science; cross-discipline integration; compound innovative talents; curriculum reform

习近平总书记强调：“强国必先强农，农强方能国强”，建设农业强国、实现农业农村现代化关键在于教育、科技和人才。涉农高校作为农林人才培养的主阵地、主战场、主力军、主平台，肩负着新时代赋予的战略使命，需主动对接农业强国建设和创新发展新要求，积极推进课程改革，进行专业升级改造，推进学科发展，加速农林教育供给侧改革和转型，提升服务国家重大战略需求的能力。为了引导涉农高校的教育端改革，教育部办公厅发布的《新农科人才培养引导性专业指南》[1]为培养懂农业、爱农村、爱农民的农林急缺人才指明了方向。教育部高等教育司前司长吴岩强调，专业、课程和教师分别是人才培养的基本单元核心要素和决定力量，专业课程的质量直接决定了人才培养质量。从专业课程建设上，需瞄准当前产业发展方向，增强学科教学的针对性和前瞻性，构建从理论到实践的系统化教学方案，使之适应社会和经济发展的需求。从课堂教学上，需要及时充实更新教学内容、创新教学方法，不断改善课堂教学状况，加强应用能力，提高教学质量。从人才培养上，深入挖掘课程中蕴含的思想政治教育元素，将思政教育和职业素养教育切实融入课堂教学全过程，重视价值观引导、强化理想信念，引导学生在思考中深化学习，在思辨中提高认识，厚植知农爱农情怀，提升学生强农兴农能力，逐步培养学生形成树立正确的世界观、人生观、价值观，为国家培养具有国际视野的复合型创新人才，积极投身乡村振兴发展，助力农业农村现代化。

土壤肥料学是一门为广大农科如农学、园艺、园林、植保、区域发展和草业科学等专业设置的基础专业课程，整合了土壤学、植物营养学、肥料与施肥技术及农田土壤生态与保护相关方面的内容，主要研究土壤的形成、性质与演化规律，土壤中能量、物质转化过程和机理，以及植物的营养特点、肥料的性质和施用技术，与农业生产、生态环境关系极为密切，是实现农业可持续发展、建设美丽中国、助力乡村振兴必备的知识储备[2]。修完该课程学生能不仅能系统掌握土壤学、植物营养学和环境保护的基本理论知识，还能将生物工程技术、现代信息技术等综合运用于农业生产实际中，服务于我国农业环境与生态保护、持续发展等领域、协调资源与人口合理利用等问题。土壤肥料学课程的革新有利于推动更高质量和更高水平的农科人才培养体系加快形成，为涉农高校农学相关课程教学改革提供可借鉴的模式和思路，为国家和社会培育适应新时代的农科人才提供保障，推进新农科建设。

1" 土壤肥料学课程革新的必要性

1.1" 传统课程教育与现代农业产业发展结合得不够紧密

土壤肥料学课程由于有较好的学科传统、研究传承和专业文化，拥有丰富的教师和人才培养资源，在某些领域具有一定的优势。但是以往过细、过专的知识传授和教学模式，满足的是当时的专业知识及技术需求。随着智能化、精准化和生态化农业的发展，知识和技术不断交叉融合，新业态、新模式、新技术不断涌现，我国农业内部要素投入结构和配置在这种现状下发生了重大变化[3]，传统课程设置和教学模式已经滞后于农业农村现代化进程中新产业结构调整需求，不利于学生系统掌握相关知识，也无法满足促进学生全方位发展的要求，培养出来的人才难以与当前农业发展需求相匹配。

1.2" 传统课程内容结构相对单一，学科交叉融合不够

该课程在专业深度覆盖上基本已经满足要求，但是涉及领域较为狭窄，仅限定在土壤、肥料相关农学领域，教学时在“宽”和“深”的平衡之间出现了问题。现代农业生产体系要求多学科交叉、多领域渗透和多技术耦合。随着大数据、人工智能以及信息、生物与工程技术等发展，“专”不再是评判新农科人才专业技术的绝对唯一标准，而是提档升级了更多综合能力的要求[4]。然而传统教学结构相对单一，内容陈旧且固定，多学科交叉融合研究比较难开展，学生所学知识无法与生产充分结合，创新应用能力得不到有效提升，在专业拓展、改造和转型升级方面更是难上加难。

1.3" 传统课程人才培养模式不尽合理

从人才培养的角度来看，课程虽总体上遵循理论与实践相结合的培养路径，但授课模式依然是以课堂和教师为中心，与学生互动少，仍存在重理论轻实践的现象，教学效果不理想；学生课堂参与度低，考试时一般为死记硬背，出现了“只懂其一，不懂其二”的现象。实验课上由于课时有限，学生难以深入理解其原理与意义，更难以运用到生产实际中，导致学生运用综合创新和实践能力不足。以前培养的学生毕业之后在行业中流动有较为清晰的去向和归属感，多流向农业行政部门、农业产业发展部门、各地县的科技推广部门等行业通道[5]。现在大学生的就业完全面向广大多元市场，各行业有不同标准准则，这对农业人才培养模式产生了冲击，也导致学生专业思想不稳定，出现“学农不爱农、学农不务农”等问题，转专业现象也较为普遍，存在“离农”倾向。加之农林院校本身在招生中处于劣势，由此更难以吸引广大优秀青年接受农林教育。这导致了农林高校在课程培养模式中需更加注重与产业之间的关联，注重实践性，按照现代化生产的模式来设置教学的理论和实践环节。

1.4" 传统课程思政效果不理想

近年来，在党中央和国家的高度重视和全面推进课堂思政建设下，思政元素逐步融入到土壤肥料学课程思政教育中，思政课教学方法不断优化，教学理念不断升华，立德树人的成效在一定程度上也得到提升。但是在课程思政建设不断发展的道路上，课程思政改革方面仍然存在一些问题：①制定的课程目标定位不明确，缺乏系统科学的思维指引，难以有效保证教育目标的真正实现；②部分是流于形式主义，有些教师没有深刻领悟课程思政蕴含的精髓，在课程教学时并没有恰如其分地表达出来，出现了硬融入或只知其表但不知其里的现象，极大地影响了课程思政的育人效果。

以上四点现状要求加快课程改革，包括在教学内容的更新设置、教研体系的强化构建、人才培养的模式转变、深化课程思政这四个层面进行彻底革新改造，呼应时代变化。

2" 土壤肥料学课程改革与建设模式思考

针对现在涉农高校在教学和人才培养中普遍出现的教学矛盾和难点问题，本文以土壤肥料学课程为例，提出以下几个方面课程改革模式思考，这不仅能为本课程建设提供思路与参考，也是适用于广泛农林高校专业课程建设，为有效推动农林高校教学质量和育人质量稳步提升提供强有力支撑，为建设农业强国提供智慧与力量。

2.1" 更新教学内容，强化教学模式配置

教学应适应社会发展需求首先需要强化课堂知识配置，调整学科课程设置以适应农业发展需求。《土壤肥料学》教材内容具有基础性强、覆盖面广、体系结构紧凑严密等特点，因此，在教学上需秉持传承与发展的理念，课堂基本保持篇章结构和体系。同时，根据课程将讲授内容划分模块，根据每个模块设置有基础专业知识、应用专业知识，并有各自的教学侧重点。需要将近年来土壤肥料学相关学科发展出的最新科学成果、前沿热点知识和技术[6]，包括新概念、新原理和新技术等整合入课程教学内容中，例如，生物质炭、地球关键带、活性有机碳、化感物质、微塑料、抗性基因、结合残留态有机污染物和生物污染物等新概念；土壤碳库的转化和形成、植物残体分解的微生物生命策略、氨氧化古菌、厌氧铵氧化、硝酸盐异化还原成铵过程和重金属超积累植物修复等新原理；宏基因组学、宏表型组学、土壤智慧监测等新技术、新方法。这样可以不断地改革和优化课程教学内容，解决教材部分内容滞后问题，使课程授课内容与最新科研成果及当前学科发展趋势相互渗透与交叉，使授课内容具有创新性、高阶性。

在上述基础上，结合当前农业实际生产上的热点研究问题设定相关课堂研讨选题，并鼓励推导学生以参加创新创业实践项目的形式，在课间分组调研并收集资料，在课堂参与发言辩论，营造良好的学习氛围，提升课堂教学效果。教学形式的设计方面，可改变教师授课的方式，根据授课内容结合现代土壤学、植物营养学、环境科学和生态学研究领域前沿和研究热点问题设计一些有效的教学活动[7]，例如，为解决全球气候变化问题，“碳达峰”“碳中和”目标、生态文明建设、土壤污染防控治理、乡村治理和农业农村现代发展中现实问题出谋划策，同时充分利用智慧教室、网教平台等资源，使课堂充满生机，引导学生挖掘当前学科前沿知识的主动性和探究深层次问题的意识，激发其独立思考能力并加强知识体系的构建，从而实现课堂教学模式的变革。

2.2" 突出学科交叉融合、探索教研新形态

当前，农业现代化与信息化逐步深度融合，农业主体功能不断深化、延伸和拓展，发展模式也更加多元化[8]。新农科建设目标和指南提出以来，不同课程和学科之间不断地紧密融合交叉，主动用新的动能布局新兴农科专业，信息技术、生物技术、大数据技术和人工智能等现代科学技术也服务于越来越多的农业领域。土壤肥料学是一门综合性很强的应用科学，涉及农业、生命、环境、资源和食品等诸多学科领域，具有显著的多学科交叉融合特点。土壤肥料学教学需要全方位积极探索改革、打破传统单一学科固有藩篱和传统专业边界。教师在授课过程中需要广泛涵盖学科交叉和学科融合，更多地拥抱新方法和新技术，在注重各学科内在逻辑的基础之上引入其他学科知识，力求在学时紧张的情况下更好地扩宽基础知识，与生命科学、分子生物学、信息科学和现代工科等学科前沿理论与技术并建立联系。在教学实践中不断反思和修正，促进专业课程建设优化升级，最终适应现代科学发展的需要。这样学生不仅能掌握本课程的基础理论和研究方法、学科发展前沿和趋势，还能了解与专业相关的产业发展状况。因此，培养的人才既能熟悉农业生产的上游领域，也懂农业生产过程，还能够面向市场、对接产业等全链条式满足社会需要。

学科交叉融合也对教师提出了新的要求与挑战，任课教师需要不断地切实提升教学水平和交叉融合的素养，有效利用涉农综合类高校里比较齐全的学科门类资源，广泛拓展学习各项相关领域研究范畴，充分开展合作与交叉研究，积极完成教学方法和思路改变。例如，扬州大学作为一所综合类高校，拥有强大的农科力量，并且重视农科专业的发展，土壤肥料学课程建设可充分利用这些学科优势，建立一支来自不同研究领域的教学团队，寻找更多交叉融合和优势互补的机会。教学团队可通过重新配置跨学科的课程知识体系，在学校内部实现优势互补和整合、协同攻关。学校和学院层面也需要做更多的引导，例如，组织来自不同方向的学科定期开展教学教研公开研讨会，并且围绕某个明确的教学目标开展教学观摩活动，采取多师协同教学的综合指导策略，促进多个学科、多个领域合作，实现优势互补。

2.3" 升级打造实践平台、重视产教融合

土壤肥料学是一门实践性较强的学科，不仅设有理论知识讲授课，还有至少16学时的实验课。实验课是深入理解课堂理论知识、培养学生动手能力的关键，更是直接影响学生创新应用能力的培养[9]。因此，课程改革应主动对接农业创新发展对人才的新需求，根据自身课程特色，与时俱进吸纳新的教育资源和教学手段，不断更新实践教学内容、拓展实践教学环节。鼓励学生走进实验室、参与到实际的科研项目中，在紧密联系课堂的理论知识的同时注重与生产实践相契合，积极探索从课堂、实验室到生产的教学培养模式，潜移默化地加深学生的理解，提升学生的综合实践能力。同时，加速构建融合现代信息技术的校内教学实践平台，与企业对接建设协同联动的校外实践教学基地，实现教学内容与现代化农业生产过程和产业技术的有效衔接，推进学生的“全生产链”课程实习，使学生能够将理论知识与现代信息化农业生产实践相融合，最终打通教学与产业前沿技术的资源壁垒，服务于“三农”发展前瞻、科学技术前沿的实际问题。

在教学过程中不仅要重视学生专业知识的培养，也要重视学生的职业发展，这样才能保持一个学科的持续性发展。因此，课程改革中需要推动“引企入教”，紧密结合当前行业发展的需求与趋势，建立与产业前沿技术紧密结合的教学实践体系，调整课程设置，以产业需求作为教学指导方向，将产业前沿技术和发展方向纳入课程教学和实践环节，深化产教融合。这些不仅是提高教育的实践性和应用性的关键，也是促进学生职业发展、提高学生就业竞争力的主要途径，更是促进产业创新发展和社会进步的重要举措。

2.4" 深化课程思政、共育时代新人

新时代高水平农科人才的培养不仅要注重专业水平和素养的提升，更是要求聚焦以德为先的德智体美劳综合素质的全方位提升，要用好课堂教学这个主渠道，在教学过程中将专业知识教育和思想政治教育紧密有机融合，形成“1+1gt;2”的效应。深入贯彻课程思政在土壤肥料学课程教学目标、教学内容教学模式与方法上新的内涵。在指导思想上要始终坚持人才培养的内在逻辑，在原有要求全面且系统地掌握有关土壤学、植物营养学和肥料学的基础理论知识教学目标的基础上进行拓展，牢牢把握专业课程思政建设的方向，结合专业知识优化教学大纲、构建课程思政教学目标，确保把立德树人这一根本任务贯彻融入到专业课程教学全过程中。根据课程各章节的教学任务和教学内容，深度挖掘其中所蕴含的责任与使命感、开拓进取精神、爱国奉献精神等思政教育元素，从历史书籍影像、国际国内时事、政治新闻、现实生活以及最新科学前沿中广泛搜集和查阅资料，进行系统梳理后对课程内容进行重新认识和重构再造，并合理巧妙地设计到教学各个环节中。通过故事、案例和提问等形式潜移默化地渗透学些思政元素，使学生在掌握土壤肥料基本理论知识的基础上，增强学生对专业的荣誉和自豪感，树立正确的价值观、爱国精神和伟大理想，使之内化为学生的精神追求；培养学生学农、爱农、兴农的责任感和使命感并引导热爱农业、服务农业的意识，使之外化为学生的自觉行动。

教师是课堂教学实践中的主体，也是课程思政的第一责任人，教师的个人主观能动作用极其重要，“欲人勿疑，必先自信”，因此，落实课堂思政任务、实现专业课程与课程思政有机融合的关键在教师，也对教师提出了新要求与挑战。要求教师不仅有过硬的专业水平、职业道德素养，还有充实思政理论功底，以正确的价值观武装自己，并潜移默化地影响学生。课程思政没有统一的固定模式、也没有现成的模板，教师要积极参加德育培训等相关讲座和培训学习，加强专业课程中融合思政教育的意识和水平。在平时教学科研工作中，需要结合相关理论著作、挖掘课程思政中的思政元素，然后经过自身有效加工与消化、贯通，避免简单模仿使用。同时，在网络资源信息复杂化的时代，要提高教师自身对真假信息的甄别辨识能力，把准政治方向，抵制错误思想与言论。在教研活动中以课程教学小组为单位，围绕课程思政融入课堂教学的主题，充分讨论发掘自身学科与专业课程特点，构建具有特色的一流专业课思政教育体系。

3" 结束语

培养满足当前社会需求且与未来农业发展趋势相契合的高素质复合型创新农学人才是一项系统性工程，而课程是核心要素，土壤肥料学作为一门与农业生产密切相关的专业课程，其教学模式也要不断革新、顺应时代发展，本文从课程体系、教学模式、实践平台、人才培养和师资队伍建设等方面提出了土壤肥料学课程改革与建设的思考，将课程思政、多学科交叉和产教融合理念融入课程教学全过程。未来已来，课程改革的阔步向前也应当跟紧当前时代发展的步伐，在改进中不断加强、在创新中不断提高，塑造时代教育，为建设农业强国提供强有力的人才支撑。

参考文献：

[1] 教育部办公厅关于印发《新农科人才培养引导性专业指南》的通知[EB/OL].（2022-08-31）.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-09/24/content_5711684.htm.

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[4] 张慧杰.新时代我国农科紧缺人才需求预测研究[D].武汉：华中农业大学，2023.

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[8] 曹均学，杜文君.十八大以来我国现代农业发展研究综述[J].三峡大学学报（人文社会科学版），2024，46（1）：59-63，70.

[9] 韩春丽，赵瑞海，茹思博，等.土壤肥料学实验课操作视频开发探索与实践[J].智慧农业导刊，2024，4（3）：126-129.