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教育教学论文:“植物营养学”课程思政元素挖掘及应用探索

来源:教育教学论坛 2021/10/13 16:20:52

张要军 夏雯雯 刘文娟

[摘 要] 新农科专业建设背景下,“植物营养学”作为农业资源与环境专业学生的专业基础核心课程之一,融思想性、理论性、科学性、实践性于一体,是开展课程思政的良好载体。为推进高等教育“立德树人”的根本任务,实现“课程育人”目标,深入挖掘了“植物营养学”课程中的思政元素,并提出了相应的实施策略,将思政教育改革融入课堂教学,旨在提高育人成效,进而实现“传授知识、培养能力和引领发展”的培养目标,并为相关学科开展课程思政建设提供参考。

[关键词] 植物营养学;课程思政;新农科

[基金项目] 2019年度河南大学本科教学改革研究与实践项目“线上线下混合式‘金课的探索与实践——以生物科学明德班‘生态学为例”(HDXJJG2019-101);2020年河南大学生命科学学院教学改革研究与实践项目“‘生态学课程思政建设”(SKYKCSZ2020-005)

[作者简介] 张要军(1987—),男,河南叶县人,生态学博士,河南大学生命科学学院教务办主任,副教授,硕士生导师,主要从事生态学教育研究;夏雯雯(1997—),女,河南商丘人,河南大学生命科学学院2020级学科教学(生物)硕士研究生在读,研究方向为中学生物学;刘文娟(1995—),女,河南信阳人,河南大学生命科学学院2020级学科教学(生物)硕士研究生在读,研究方向为中学生物学。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2021)23-0077-04   [收稿日期] 2021-01-15

课程思政自2014年提出以来,全国高校掀起了针对专业课开展课程思政的浪潮。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,高校要用好课堂教学这个主渠道,持续加强和改进思政教育在高校教学中的应用,进一步提升思政教育的亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,守好一段渠、种好责任田[1]。2020年5月份,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,进一步明確了高校课程思政建设的方向。

“植物营养学”是农业资源与环境类专业的必修课,也是新农科建设背景下一门重要的专业核心课程,受众面广。如何使农业资源与环境及相关专业的学生在接受专业知识教育的同时,以恰当的方式融合思想政治教育,引导学生正确的世界观和价值观,是新时代高校面临的重要任务之一。因此要根据实际的上课情况和学生的具体需要,挖掘“植物营养学”课程思政要素与具体实施措施,充分将本课程的课程思政元素融入“植物营养学”授课过程之中,从而培养学生的民族自豪感和爱国情怀,增强学生辩证思维观念,引导学生树立爱护环境,保护生态平衡从我做起的责任感,增强学生对专业的认同感和对本专业知识科学求真的职业素养[2]。

一、课程思政内涵与“植物营养学”课程性质

课程思政是指专业课教师在课程的教学过程中,传授专业知识的同时和对学生思想的引导进行有机统一,进而在教育实践中探索出知识传授与价值引导相耦合的最优化途径,同时旨在思想教育实践过程中遴选出饱含育人价值、人文精神、爱国教育、法治安全教育、社会公共意识、人类命运共同体意识等相融合的教育教学模式,并使其在教育教学中得到充分的发挥,且使学生能够在感性认识与理性认知两方面同时可以获得升华,从而确保学生的身心健康能够得到全面科学发展[3,4]。“植物营养学”从大方向来说主要是为了研究营养物质对植物的生长发育的营养作用,研究对象主要是土壤、植物和肥料三个方面,本课程主要是让学生理解植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律,以及掌握植物与外界环境之间营养质和能量转换的一门基础科学。学生的主要学习任务是一方面在理论层次上能够阐明植物对营养元素的吸收、转运分配和能量转化对规律;各种植物营养元素的生理功能,营养元素的土壤营养规律,以及物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程;另一方面在实践层面上学会通过有效施肥手段为植物提供所需要土壤养分,为植物生长发育提供良好的营养环境,或通过改良植物遗传特性的技术调节植物体的代谢平衡,使植物营养消化吸收效率达到最优化,以此达到提高作物产量和改善植物产品品质的目的,从而使研究成果为应对生态问题、全球环境和粮食安全等问题提供解决方案。“植物营养学”是集思想性、理论性、科学性、实践性于一体的优质课程,目前该课程是农学专业的基础核心课程,在新农科建设背景下,受众面更加广泛,更为高校相关专业开展课程思政教育搭建了新桥梁。

二、“植物营养学”课程蕴含的思政元素挖掘

(一)传承植物营养学历史贡献,培养学生民族自豪感和爱国情怀

我国是农业大国,化肥在我国农业生产和粮食增产过程中起到了巨大的作用,但是由此也造成了巨大的环境污染。随着我国化肥农药零增长行动的开展,我国化肥的生产和消费也进入到新的转型期,对新时代下我国农业生产和植物营养需求的转变产生重要影响。2019年我国新型增值肥料总产量达1000万吨,成为世界上最大的绿色高效肥料产品。学生在学习植物营养学时了解到我国化肥的使用量处于世界领先地位,而且使用的还是绿色高效增值肥料,由此引申出目前我国是世界上氮肥生产和消费量最大的国家,在占世界9%的土地面积上养活了全球20%左右的人口,为全球粮食安全生产做出了巨大贡献。而且,我国经过40余年的发展,经济体量目前已是世界第二大经济体。特别是近年来我国取得的一系列成就,如空间站建设、嫦娥五号的月球取土、石墨烯技术等一系列国际领先成就的取得,借此增强学生的爱国主义情怀和民族自豪感,达到引导学生树立爱国主义情怀的润物无声的效果。

(二)增强学生辩证思维观念,客观理性认识化肥施用的双面性

氮肥施用量的多寡会对植物营养造成不同的影响。众所周知,氮是构成蛋白质的重要成分,是生命活动的主要承担者。对于植物来说,氮是叶绿素、酶、多种维生素、一些植物激素以及生物碱的构成成分,对植物光合作用、生物催化反应、辅酶的形成、生理活性物质等都有一定的影响,因此适量的施用氮肥能够有效提高土壤肥力和作物产量、改善作物品质,从而减少了人们对原始土壤的开垦,有效地保护了环境。而当氮肥施用过多时,就会在根部抑制根部呼吸,破坏氧化磷酸化,从而影响其他离子吸收,进而植物根尖分泌粘性物质,如植物根部呈现褐黄色,无根毛,不长新根,根量减少等。氮毒害严重时,老根会发黑甚至坏死;氮毒害在叶部会抑制植物光合磷酸化作用,因此叶部最初表现为凋萎软弱,色泽暗绿,随后发黄焦枯,造成粮食作物的减产和土壤环境的恶化。因此,虽然肥料的施用在粮食作物生产中起到了非常巨大的积极作用,显著提升了我国的粮食作物产量,但是也要考虑到过量施肥所造成的不良后果,不能盲目施肥。以此纠正学生对施加化肥认识的片面性,客观认识化肥施用的双面性,化肥的使用并不是越高越好,能够帮助学生提高其辩证思维的意识。

(三)结合当前各类环境污染问题,引导学生树立自觉爱护环境的意识

在讲解植物氮素营养与氮肥章节时,氮肥的大量使用能够使土壤中硝酸盐含量增加,对土壤环境造成破坏,如土壤中大量残存的氮素所产生的氧化亚氮是大气中一种重要的温室气体,对全球和区域性气候环境和温室效应造成一定的影响。同时硝酸盐能在植物体内积累,虽然硝酸盐不会毒害植物,但是硝酸盐会通过食物链危害到人和动物的健康,硝酸盐在消化系统和泌尿系统里通过大肠杆菌还原为亚硝酸盐,食用了含过量的硝酸盐蔬菜后,会在口腔形成亚硝酸盐,而亚硝酸盐会破坏血液吸收氧的能力,致使哺乳动物患上正血红蛋白症,严重者致死;硝酸盐流失会造成水体富营养化、藻类大量繁殖会造成水体缺氧进而使水生生物死亡;硝酸盐反硝化作用对大气也会产生影响,一方面反硝化作用产生的二氧化氮,在平流层参与重要的大气反应而消耗臭氧,破坏了臭氧层,另一方面,氧化亚氮的增温效应约为二氧化碳的200多倍,从而加剧了温室效应。因此,一定要注意氮肥的施用量,避免氮肥过多形成氮毒素和硝酸铵在通过食物链危害到人和动物,让学生知道保护人类赖以生存的生态环境,是各种生物生存繁衍的前提和基础。可将“绿水青山就是金山银山”的内容以及生态文明已正式写入我国《宪法》等融入其中。

在讲解植物磷素营养与磷肥时,一方面,磷肥会造成水体富营养化—水体藻类,水质恶化,引起“赤潮”现象,会危害渔业生产;另一方面磷肥可能会造成土壤中有害元素的积累,例如,镉容易被作物吸收积累,若长期在耕层土壤富集,这会通过食物链危害人畜。日本曾有因食用“镉米”造成骨痛病的报告;此外,氟过多,会破坏人牙齿的珐琅质,使骨质硬化,骨质发脆。因此,在使用磷肥时,根据植物生长过程中所需的营养素合理分配和施用磷肥,并采用长期定位田间试验等方法监测。

(四)结合教学实践,培养学生科学求真的职业素養

“植物营养学”是一门理论和实践相结合的课程,实验实践环节较多,主要分为调查研究和试验研究,调查研究包括查阅资料、调查座谈会、以及现场调查等,而试验研究则形式多样,例如生物田间试验法、生物模拟法、化学分析法、梳理统计法、核素技术法和酶学诊断法等。通过实验的操作,配合数据的分析,对实验过程中数据的严谨性和可靠性进行分析和讲解。同时,可结合一些相关社会热点事例,如沸沸扬扬的《NgAgo-gDNA为导向的基因编辑技术》中实验设计有缺陷、研究过程不严谨,导致已发表的成果被撤稿,对社会造成了不良的影响。因此,在教学过程中要让学生认识到尊重科学,尊重事实,科学的工作作风、严谨的实验态度是从事各项科研工作的基本素养。

三、“植物营养学”课程思政教育的构建与实践

(一)提高教师课程思政意识和教研能力

高校课程思政的顺利开展和推进,需要专业教师和学生的共同努力,只有教师课前备好课、将思政元素完全融入所讲课程中,才能上好一堂合格的课程思政课。因此,要提升“植物营养学”专业教师素养,尤为重要的就是要加强教师对本学科、本专业的内在价值、社会价值的充分理解和认识,增加教师的使命感和社会责任感[5]。而对于理工科的课程来讲,主讲教师往往缺乏主动开展思政元素挖掘的意识,容易导致理工科专业课程思政建设面临教学设计简单、课程思政融入较为强硬、教师感染力不足等问题,不能够将课程思政元素有效的融入课程教授中。同时,专业课教师本身也缺乏提高思政能力的渠道[6]。为此,“植物营养学”课程思政教育的探索阶段中,应大力推进思政课程师资队伍建设,组成以专业课教师和思政课教师相联合的教师团,教师通过党会学习、听专家专题讲座、观摩优秀教师视频和研讨等多样形式,加强理工科专业课教师的思想政治教育意识与能力,从而提高高校专业课教师的课程思政意识和教研能力。

(二)多样化的教学策略融入思政元素

在“植物营养学”教学目标的制定过程中应注重理论讲授与实践教学的有机结合,有的放矢的根据课程知识点采取合理的思政教育教学方式,以“润物细无声”的方式使学生的思想政治意识和价值观发生潜移默化的转化。可通过以下几种不同的教学策略进行开展。

1.引经据典法。如通过经典事例阐述我国在植物营养学发展史的重要贡献,讲述植物营养学在我国历史发展过程中起到的重要作用以及对世界发展的影响,激发学生的爱国情怀和民族自豪感。

2.课堂讨论法。可要求学生在课前自行查阅相关资料文献,课堂中学生分组讨论分析化肥施用量与环境污染关系,教师从旁引导学生总结规律。

3.多媒体授课法。利用挂图、音频和视频等新媒体资源,向学生展示我国在化肥的生产量和消耗量、农作物产量、农产品品质、土壤肥力等方面的现状以及取得的成绩,使学生能够认识到我国虽然是人口大国,但粮食供应量与食品安全问题是经过层层把关的,增加了学生的专业与职业认同感与责任心。

4.实验研究法。“植物营养学”的研究方法形式多样,实验研究包括生物田间试验法、生物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素计数法和酶学诊断法等,这些现代技术主要就是研究各类肥料的理化性状和农艺评价,在土壤中的行为,对植物的有效性;以建立以有机、无机肥料合理分配为中心的轮作施肥制度以及建立电子计算机作物施肥决策与咨询系统,推行定量化配方施肥新技术。从试验研究中提高学生对抽象理论的感性认识来增加学生对学科知识的理解,同时增强学生理论联系实际,切实把所学专业知识运用到实践中去,从而激发学生对研究的热情。

(三)完善课程考核方案,增加思政考核模块

课程考核能一定程度上检验课程思政的效果如何,因此如何设计课程思政教学模式下的课程考核方案和模式是十分重要的。例如,将课程的专业知识模块考核比例适当降低,并将课程思政模块的考核比例适当提高。考核方案的完善,不仅能提高学生对课程思政内容的理解和掌握,同时一定程度上对任课教师课程思政的把握,也对教师的教研能力进行了锻炼。如可以要求教师在教案、课堂教学、实验实习教学、作业、考试考核等各个环节体现课程思政,全面优化课程设置,完善教学设计,实现专业知识体系教育与思想政治教育的有机融合。

四、结束语

“植物营养学”作为高校农学专业的基础核心课程,在新时代新农科建设背景下,要注重将课程思政落实到“植物营养学”这一专业核心课程教学上,深入挖掘课程蕴含的思政元素,坚持知识传授与价值引领相统一,课程讲授过程培养和引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,最终完成全员、全过程、全方位育人目标。

参考文献

[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[J].实践(思想理论版),2017(2):30-31.

[2]刘凌云,張要军,张亚歌,等.一流专业建设背景下课程思政的渗透于融合——以生物化学专业《生物化学》教学为例[J].教育教学论坛,2020(3):43-44.

[3]李义.“大思政”格局下课程思政的实践探索[J].智库时代,2020(3):162-163.

[4]肖香龙,朱珠.“大思政”格局下课程思政的探索与实践[J].思想理论教育导刊,2018(10):133-135.

[5]张要军,吕梦倩.一流学科建设背景下线上线下混合式金课建设的探索与思考[J].教育现代化,2020,7(53):125-

127+135.

[6]陈宝生.在时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[J].中国高等教育,2018(Z3):4-10.

Exploration on the Excavation and Application of Ideological and Political Elements in the Course of Plant Nutrition

ZHANG Yao-jun, XIA Wen-wen, LIU Wen-juan

(School of Life Sciences, Henan University, Kaifeng, Henan 475004,China)

Abstract: Plant Nutrition, as one of the core courses of agricultural resources and environment major, integrating thoughts, theories, science and practice, is a good carrier to carry out “curriculum ideological and political education” under the background of “new agricultural science” construction. To fulfill the fundamental task of “building morality and cultivating talents” of higher education and realize the objectives of course teaching, this study excavates the ideological and political elements in the course of Plant Nutrition, and proposes the corresponding specific implementation measures. The study integrates the ideological and political education into classroom teaching, in order to improve the efficiency of education, realize the training objectives of “imparting knowledge, cultivating ability and leading the development” , and provide a reference for the related disciplines to carry out “curriculum ideological and political education” construction.

Key words: Plant Nutrition; “curriculum ideological and political education”; “new agricultural science”


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