“植物营养学”教学改革和实践

摘要：“植物营养学”是农业院校种植类专业本科教育中重要的专业基础课程。随着我国学位制度的改革与发展，课程的课时数减少，但植物营养学的研究内容不断深入，植物营养学的教学改革势在必行。基于多年的教学实践对该课程的教学内容、教学方法等进行了探讨。
关键词：植物营养学；土壤酸化；教学方法
作者简介：李江遐（1973-），女，江西永新人，安徽农业大学农业资源与环境学院，副教授。（安徽?合肥?230036）
1007-0079（2012）26-0092-02

一、“植物营养学”教学现状

“植物营养学”是农类院校本科生修完化学（普通化学、有机化学和分析化学）、植物学、生物化学、植物生理学、土壤学等课程之后所开设的一门专业基础课程。主要研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量的交换。本课程以植物矿质营养为核心，由植物营养生理，肥料性质与合理施用三部分构成，是与生物、农学、资源和环境等学科紧密相关的一门交叉学科。
目前安徽农业大学（以下简称“我校”）植物营养学课程面向的专业群体主要是一本招生的种植类专业，具体有：农业资源与环境专业（专业基础课）和农学、园艺、植保、茶学、种子工程、烟草及草坪等专业（公共基础课）。农业资源与环境专业的“植物营养学”理论课时30学时，实验课时20学时；其他种植业类专业理论课时30学时，实验课时10学时。我校每年修读该课程的人数高达300多人，受益面广，影响大。
随着高校学分制改革的进行以及人才培养模式的转变，以往的课时进行了压缩，在理论教学学时数少、教学内容多、实验课时少的情况下，既要使学生掌握植物营养的基本知识、基本原理和基本技能，又要使学生及时掌握学科的发展方向及其应用技术有一定难度。因此，为提高“植物营养学”的教学质量，在学校现有条件下对教学内容、教学方法和考核方式等方面进行改革势在必行。
目前，我校使用的教材是中国农业大学出版社出版的陆景陵主编的《植物营养学（上下册）》。其教学内容包括植物营养原理、大量元素、中微量元素和有机肥料等内容。在长期的教学实践中，针对植物营养学及农业教育的发展，对该门课程内容不断进行调整优化，为全面培养学生的综合素质设计教学内容，形成自己的教学特色，达到了良好的教学效果。

二、优化教学内容

1.教学过程突出重点和难点，根据不同专业合理安排教学内容

教师作为课堂教学的主体，对每一堂课认真研究，仔细琢磨；认真备课，深刻领会，吃透教学内容；在教学内容上强调一个“精”字，教学内容的讲授力求精练，把最精华、对学生发展最有启发的内容提炼出来，用最少的课时讲授。例如在讲解养分的跨膜运输机制之一的载体检测说时，将米氏方程中的Km值与Cmin和现在植物修复工程技术中筛选高效植物联系起来讲，水体修复时筛选的水生生物首先要比较不同植物对水体氮磷的去除效率，通过测定不同植物对氮磷Km值与Cmin来进行比较，Km值高的植物对离子的亲和力小，去除效率低；相反，Km值低的植物对离子的亲和力大，去除效率高。通过吸收动力学实验可以筛选高效植物进行污染水体的修复，加深学生对吸收动力学的理解与实际应用。
典型的缺素症状是实践中植物营养诊断最为明显有效的指标之一，也是指导农民合理施肥的依据之一。在讲解作物缺素症时，首先要明确作物缺素症与作物病害的区别，病害有明显的发病中心，缺素以散发为主；病害一般在肥田发生较多，缺素则相反；同时在教学中结合安徽农业生产的实际情况重点介绍容易出现缺素症的地区。对学生讲明缺素症发生的原因，有时表现为一症多因，有时又是一因多症。
根据不同专业合理调整教学内容，如园艺专业重点讲解园艺植物的典型缺素症主要是蔬菜和花卉，通过多媒体教学将缺素图片放映出来，加深学生的印象；茶学专业则介绍茶树的主要缺素症；草业科学专业适当介绍草坪施肥与草坪的合理养护的相关内容，进一步激发学生的学习兴趣，提高教学质量。
讲解施肥部分的教学内容时结合安徽本省的土壤条件，在安徽南方的土壤分布主要有红壤、黄壤，主要在高温多雨、干湿季比较明显的气候条件下形成，养分状况是土壤有机质、全氮及C/N比一般较高，速效钾中等、土壤速效磷缺乏；而北方主要是潮土和砂浆黑土，有机质和全氮含量不高，全钾和速效钾含量较为丰富，全磷和速效磷成分极缺。施肥强调有机肥与无机肥配合施用，进行秸秆直接还田来改善土壤不良的理化性状。由于这些因素，南方的氮肥、磷肥施用量要小，钾肥施用量要大。而北方的磷肥施用量大，钾肥施用量要小。
2.在教学内容中及时介绍学科发展动态，将学科的发展与当前的社会需求紧密联系，从而激发学生的学习兴趣
广泛了解国内外本学科最新科技成果、生产经验，结合实际调整充实教学内容，使其不断跟踪本专业的最新发展方向。适时地补充一些最新研究成果和研究动态，这样，既可以激发学生的学习兴趣，又可以使学生接触到更多的新知识。例如，在讲到氮肥的合理施用与氮肥的新品种的开发相似度检测绍 2010年3月中国农业大学张福锁教授领导的科研小组在国际顶级学术刊物《科学》发表的研究论文“Significant Acidification Major Chinese roplands”。该论文全面报道了自20世纪80年代以来我国主要农田土壤出现显著酸化的现象，并且发现氮肥过量施用是导致农田土壤酸化的最主要原因。中国过去2

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0年来的高投入集约化农业生产，大大加速了在自然条件下需要数百年甚至上千年才能完成的土壤酸化进程，使学生对化肥的合理施用的重要性有更加深刻的认识，化肥不仅是农作物生长的需要，同时化肥的合理施用关系到土壤的健康。
在讲授植物无机养分一章，由于养分生理内容在植物生理学中有涉及，适当介绍植物营养研究的最新方向植物离子组学。植物离子组学能够定量分析生物体在各种生理刺激条件下，不同的发育阶段和因为各种遗传变异等因素所导致的体内各组织和细胞中矿质营养元素的变化情况，反映有机体在某个特定状态下如某一特定的生理或逆境状态下的生理特征。在微观研究领域，植物营养学的研究从营养生理、生物化学到分子生物学逐步深入，运用相关学科的新技术新方法解决植物营养学发展中的科学问题，从而促使植物营养学科与其他学科不断交叉与融合。在宏观研究领域，从植物个体、群体的营养研究，发展到生态系统对环境胁迫的响应机制等多层次的综合研究。

三、教学方法的改革探索

1.采用启发式教学方法，从教师一言堂转变为教与学紧密互动

该课程的教学方法改革主要从单项灌输转向教学互动。依据“以学生发展为本”的办学思想，构建前瞻性、本质化、探究性的课程体系，营造生动活泼的教育教学氛围；强调“发现”知识的过程、创造性解决问题的方法和探索研究的精神，帮助学生认识科学本质、训练思维能力、掌握学习方法。教学过程中某些章节从问题情景出发，培养学生的发现问题解决问题的能力。例如讲到施肥与环境污染时，首先提出问题施肥为什么会导致水体、大气污染？提出问题后，让学生课后查阅教材及文献资料，下次课安排学生课堂讨论，阐述各自对施肥与环境污染的认识。
讲授微量元素营养与施肥时，首先列出学习提纲，微量元素营养的特点，植物吸收微量元素的主要形式，植物缺乏微量元素的主要症状，土壤中微量元素的有效性，安排学生先自主学习，教师以提问的方式看学生对植物微量元素营养的理解程度。在学生自学的基础上再重点讲解，如土壤pH、Eh怎样影响微量元素的生物有效性，土壤中微量元素的不同价态也影响植物的吸收。从问题的提出到问题的解决，使学生学习达到纲举目张的效果，通过前面大量元素的学习，掌握了微量元素的学习方法，通过课堂讨论，深化了自主学习和合作学习的效果，有助于学生对所学知识的牢固掌握。布置习题让学生课后思考，可以帮助学生消化教学内容、培养学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。

2.采用先进的多媒体技术，适当在课件中加入一些双语教学，激发学生的学习热情

新形势下高等农业教育发展的需要，课程学时被压缩，传统的板书教学方式不太适应当前教学发展的要求，多媒体技术信息量大、效率高，有利于知识的快速获取；同时多媒体教学直观形象、方式灵活多样，有利于设立教学情境，能使学生在有限的时间内获取更多的信息。在“植物营养学”多媒体教学中，充分运用图片、声像等资料收到极好的效果。如讲解作物的缺素症状时，可以有针对性地选择本专业的图片，农学主要是

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作物的图片，园艺则以蔬菜花卉为主，茶学则增加茶树的图片。
专业课程采取双语教学模式是教育面向现代化、面向世界、面向未来的要求，适应经济全球化和科技革命的挑战，是培养21世纪高素质人才的必然趋势。双语教学有利于在增加学生专业知识的同时提高其外语的应用能力，真正发挥英语作为工具的作用，使学生开始查阅外文文献，增强学生的自信，满足社会对国际化人才的需求。目前农业院校学生外语基础相对薄弱，考虑大多数学生的外语水平，所以在课堂教学中现在主要是从本课程的基本概念开始采用双语，一些媒体关注的热点问题如施肥与环境污染，采用一部分双语教学。随着学生素质不断提高，逐渐加大双语教学的内容。

3.课堂理论教学与生产实际、科研紧密结合，挖掘学生创新潜质

“植物营养学”是一门实践性很强的学科，课堂教学应与目前的生产实践紧密结合，充分利用校内教学基地，教师、学生深入生产实际，结合自己的专业去发现、解决生产中急需的问题。如引导植保专业的学生思考如何通过合理施肥改善作物营养，从而达到增强作物抵抗病虫害的能力，以减少农药用量；让草坪专业的学生思考如何通过合理施肥使草坪安全过冬。尽管课堂理论教学课时有限，教师可以安排学生结合自己的专业申请学校的大学生创新基金，进一步通过科研加深理论学习，同时提高实验技能。

4.重视实验教学，提高学生动手动脑能力

目前实验课学时少，基本上安排的是验证性实验，不利于培养学生的创新能力。针对此，学校采用了必修实验和观摩实验相结合的教学方法，必修实验中试剂的配制、器材的准备让学生亲自动手，同时安排学生通过观摩一些综合性实验内容如作物缺素症的诊断及矫正，鼓励学生大胆设计实验，在后续的大学生创新基金或本科毕业论文中完成自己的设计。
经过多年的教学实践笔者深刻体会到，教师要讲好一门课，自己的知识背景和教学方法是非常重要的，每门课程，甚至不同专业的相同课程的特点和重点都不尽相同。教师只有结合农业发展形势，结合专业特点、学生特点，不断发展和丰富教学内容，与时俱进，通过反复探索和体会，才能逐渐形成适合本课程的教学特色，才能满足培养实用型创新型人才教学的需要，形成教与学互相促进、共同提高的良好局面。
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（责任编辑：宋秀丽）