張明聰 金喜軍 王孟雪 任春媛 張玉先 丁希武

摘 要：《植物營養(yǎng)診斷與施肥》是一門綜合性較強(qiáng)的農(nóng)學(xué)學(xué)科，其發(fā)展與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平密切相關(guān)，課程體系建設(shè)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。該文探討了植物營養(yǎng)診斷與施肥課程改革模式，旨在建立符合黑龍江墾區(qū)生產(chǎn)需求的課程體系，從而達(dá)到立足當(dāng)?shù)?，服?wù)生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：植物營養(yǎng)診斷與施肥；教學(xué)改革；教學(xué)效果

中圖分類號G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0160-03

《植物營養(yǎng)診斷與施肥》是高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是評價(jià)、診斷和指導(dǎo)作物施肥的一門綜合課程，也是實(shí)施科學(xué)施肥的主要理論依據(jù)，它包括作物缺素癥狀診斷、土壤診斷、根外診斷、代謝診斷、物理化學(xué)診斷等[1]。近年來，隨著黑龍江省農(nóng)墾總局各農(nóng)場測土配方施肥項(xiàng)目的發(fā)展，植物營養(yǎng)診斷技術(shù)也獲得了快速發(fā)展，利用植物營養(yǎng)診斷進(jìn)行科學(xué)施肥，已經(jīng)在水稻、玉米、大豆和馬鈴薯等主要農(nóng)作物得到了廣泛應(yīng)用，不僅增加了作物單產(chǎn)，而且減少了化肥的投入量，使農(nóng)戶獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也降低了化肥對環(huán)境的污染[2-3]。植物營養(yǎng)診斷與施肥課程是以植物營養(yǎng)學(xué)和作物施肥原理與技術(shù)課程中演變而來的，逐漸發(fā)展成為一門綜合性、系統(tǒng)性、實(shí)用性的課程，其影響滲透到包括遙感技術(shù)、植物生理、植物病理、分子生物學(xué)、水土保持等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的組成部分[4]。

遙感技術(shù)首先是在軍事上發(fā)展起來的，隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，遙感技術(shù)得到了快速的發(fā)展，各領(lǐng)域的科學(xué)家開始著手研究遙感技術(shù)，使遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛和深入。遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域主要有：大田作物航拍遙感診斷施肥、大田作物的遙感測產(chǎn)與長勢監(jiān)測、遙感解析土壤類型分布、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與評價(jià)、植物保護(hù)中某些病蟲害調(diào)查與監(jiān)測等。近年來，通過衛(wèi)星對農(nóng)作物拍攝遙感圖像進(jìn)行診斷施肥工作已取得了較好的成績，遙感圖像可以反應(yīng)植物養(yǎng)分狀況、土壤類型分布、田間長勢、作物分布，提供農(nóng)作物施肥表征和土地的利用現(xiàn)狀，為農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計(jì)作物布局提供可靠的參考資料，達(dá)到作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和生態(tài)安全的目的。

遙感技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的專業(yè)化技能逐漸向多元化多方面進(jìn)行發(fā)展，從當(dāng)前社會的發(fā)展與對人才的需求角度出發(fā)，借助課程改革對農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)在植物營養(yǎng)診斷與施肥課程在教育教學(xué)、社會實(shí)踐和科研創(chuàng)新三方面的有機(jī)結(jié)合，充實(shí)課程的內(nèi)容，增加課程的實(shí)用性和學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從理論、實(shí)踐操作和科研的角度，對遙感技術(shù)有充分的認(rèn)識，能夠在實(shí)踐中應(yīng)用遙感技術(shù)的方法、手段和思路去分析并解決植物營養(yǎng)診斷與施肥方面問題的能力[5]。本文旨在探討農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)在植物營養(yǎng)診斷與施肥課程建設(shè)中，如何更好地完成教育教學(xué)、社會實(shí)踐和科研創(chuàng)新三位一體的角色，增加教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)用性，拓展學(xué)生的視野，增強(qiáng)科研創(chuàng)新的能力。

1 課程教學(xué)改革的必要性

《植物營養(yǎng)診斷與施肥》課程是以植物營養(yǎng)學(xué)和作物施肥原理與技術(shù)為基本出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際形成的一門綜合性課程，通過判明作物的營養(yǎng)豐缺狀況，分析導(dǎo)致植物營養(yǎng)豐缺的原因，提出有效的施肥方案。顯然，植物營養(yǎng)診斷不僅是科學(xué)施肥的基本依據(jù)和技術(shù)保障，同時(shí)也是植物營養(yǎng)和作物施肥原理與技術(shù)理論服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際最實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容。植物營養(yǎng)診斷是手段，合理施肥是途徑，高效、低耗、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是目的?！吨参餇I養(yǎng)診斷與施肥》課程與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)，對于研究農(nóng)作物的生長規(guī)律、養(yǎng)分利用效率及解決我國的糧食問題有著重要的意義。然而，隨著社會科技的不斷發(fā)展以及農(nóng)業(yè)課程教學(xué)改革的深入，農(nóng)業(yè)類高等院校需要培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新開拓精神的實(shí)用型的高級人才，這就必須在相關(guān)課程的教學(xué)改革方面進(jìn)行廣泛的探索和與深入的實(shí)踐。為了提高該門課程的教學(xué)效果及教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生利用植物營養(yǎng)診斷原理及理論解決生產(chǎn)實(shí)際的能力，筆者對“者對在相關(guān)課程的教學(xué)改革方面進(jìn)行廣泛的探索和與教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)課實(shí)踐教學(xué)等進(jìn)行一系列的改革與探索，在實(shí)施教改項(xiàng)目的過程中按照社會發(fā)展、科技進(jìn)步等客觀要求，兼顧本課程所涉及農(nóng)學(xué)類專業(yè)的專業(yè)課程安排，充分發(fā)揮該課程在農(nóng)學(xué)類各專業(yè)建設(shè)與發(fā)展中的重要作用，立足于學(xué)以致用，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，以達(dá)到更好的教學(xué)效果[6]。

2 農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)在課程建設(shè)與學(xué)生培養(yǎng)的切合點(diǎn)

2.1 高科技融入植物營養(yǎng)診斷與施肥課程的教學(xué)過程 隨著遙感技術(shù)的發(fā)展以及遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)的緊密結(jié)合，對農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)提出了新的要求，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才是時(shí)代賦予高等學(xué)校的使命，也是高校實(shí)施素質(zhì)教育的根本途徑。而建立高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式需要建立完善的、適合的創(chuàng)新課程教學(xué)體系。在植物營養(yǎng)診斷與施肥課程教學(xué)過程中，引入遙感學(xué)科知識以及植物營養(yǎng)學(xué)在遙感學(xué)科上的應(yīng)用。例如：植株各器官營養(yǎng)狀況的改變直接影響著作物的冠層顏色和葉片透光率，缺氮植株葉片顏色變淺，透光率增加，冠層顏色偏黃綠色，而植物冠層顏色狀況通常情況下都與葉片葉綠素含量呈正相關(guān)關(guān)系，其含量的變化影響了葉片冠層的光吸收和反射強(qiáng)度，由于葉綠素對可見光的有效吸收，在可見光波段冠層的光反射隨著植株缺氮狀況的增加而增強(qiáng)，接收裝置接收到反射光，經(jīng)處理即可形成遙感圖像，通過遙感圖像的解譯即可診斷出植物缺素的癥狀，可見農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)直觀和方便，廣大農(nóng)業(yè)科技工作者在電腦前即可診斷出作物的田間長勢。因此，植物營養(yǎng)診斷與遙感技術(shù)在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有很多相重疊的理論知識，為農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)更好的融入植物營養(yǎng)診斷與施肥課程奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生及時(shí)掌握農(nóng)業(yè)遙感學(xué)科發(fā)展的新方向，形成人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性與遙感課程教學(xué)的相互支撐。

2.2 社會需求多是促進(jìn)遙感技術(shù)與課程建設(shè)的切入點(diǎn) 多學(xué)科日新月異的交叉發(fā)展，不斷加強(qiáng)各學(xué)科在多領(lǐng)域的融合，遙感技術(shù)作為一門專業(yè)性較強(qiáng)的課程，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛和深入[7]。遙感技術(shù)已經(jīng)從專一的技術(shù)服務(wù)逐漸走進(jìn)社會化的發(fā)展中，因此借助課程改革對遙感課程在教育教學(xué)、社會實(shí)踐和科研創(chuàng)新三方面的有機(jī)結(jié)合。教師在教授過程中，使學(xué)生從基礎(chǔ)理論、動手能力和科研創(chuàng)新的角度，對遙感技術(shù)理論有充分的了解和思考，令學(xué)生能夠掌握應(yīng)用遙感技術(shù)的手段和方法，具有解決植物營養(yǎng)缺失問題的能力。如果該改革應(yīng)用得當(dāng)，必然為黑龍江的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐開辟一條新的道路。現(xiàn)階段，許多國家將植物營養(yǎng)診斷作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要手段廣泛地應(yīng)用于各種農(nóng)作物中，已取得了較好的效果。依靠遙感技術(shù)的理論，應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理遙感圖像、解譯數(shù)據(jù)與植物生長的各種參數(shù)相結(jié)合，制定具體的施肥方案，為診斷的準(zhǔn)確性與預(yù)測預(yù)報(bào)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；在歐美等一些發(fā)達(dá)國家有專門進(jìn)行營養(yǎng)診斷的職能機(jī)構(gòu)，現(xiàn)已發(fā)展到商品生產(chǎn)的應(yīng)用階段，這些成果的推廣以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)行均需要農(nóng)業(yè)遙感專業(yè)技術(shù)方面的人才，大多學(xué)校一般只開設(shè)植物營養(yǎng)診斷與施肥課程，而對遙感技術(shù)課程一般只對專業(yè)性較強(qiáng)的專業(yè)開設(shè)。因此，把滿足社會對專業(yè)性人才的需求作為促進(jìn)植物營養(yǎng)診斷課程建設(shè)的切入點(diǎn)，更好地將農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)融入該課程體系做出貢獻(xiàn)[8]。

2.3 科研、教學(xué)與實(shí)踐在課程改革中有機(jī)結(jié)合 高等學(xué)校對本科生科研素質(zhì)的培養(yǎng)不夠重視，科研意識薄弱，實(shí)踐能力欠缺，不能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，所以科研、教學(xué)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合是植物營養(yǎng)診斷與施肥課程建設(shè)中重要的環(huán)節(jié)?？蒲惺墙虒W(xué)的基礎(chǔ)，教學(xué)是科研成果的傳播途徑，實(shí)踐是檢驗(yàn)科研和教學(xué)的方法和手段。對高等學(xué)校教師而言，只懂得教育教學(xué)顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尤其對于講授自然科學(xué)課程的教師而言，只教學(xué)不做科研，教學(xué)內(nèi)容陳舊，課堂信息量不足，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量難以提高。實(shí)踐和科研經(jīng)驗(yàn)的積累，有助于教師教學(xué)能力的提高，提高課堂的教學(xué)效果，增加學(xué)生對本課程的興趣，如將基于遙感的植物營養(yǎng)診斷與施肥研究，基于遙感的土壤養(yǎng)分鹽堿地的空間變異特征，基于遙感的土壤養(yǎng)分估測，基于遙感的作物產(chǎn)量評估等科研成果融入教學(xué)內(nèi)容，使課堂教學(xué)信息更加豐富，課堂氣氛更加活躍，增強(qiáng)學(xué)生對知識的掌握程度。

相對而言，教育教學(xué)要比科研要容易一些，但是沒有科研過程的鉆研和付出注定沒有教學(xué)的精彩。如將黑龍江省黑土分布、各農(nóng)場不同植株養(yǎng)分的遙感圖像引入課堂教學(xué)中，用遠(yuǎn)紅外及衛(wèi)星影像分析黑龍江農(nóng)墾各農(nóng)場地表溫度和土壤濕度的研究引入到熱紅外遙感教學(xué)，這些科研項(xiàng)目使學(xué)生能深切感受到理論知識就在我們身邊。而這些知識如果沒有教育教學(xué)、科研創(chuàng)新和社會實(shí)踐三位一體的指導(dǎo)，無法憑空想象，學(xué)生很難理解，直接影響高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

完善社會實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，積極與本專業(yè)相關(guān)的企業(yè)及實(shí)習(xí)基地聯(lián)系，走農(nóng)場進(jìn)基層，讓學(xué)生一見到農(nóng)作物首先診斷農(nóng)作物缺素癥狀，告訴該地塊農(nóng)戶應(yīng)多施哪些肥料可高產(chǎn)，使學(xué)生更多的接觸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線的人員，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，從而使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中了解現(xiàn)代化農(nóng)墾的栽培制度和先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，為今后走入社會打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，真正使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間實(shí)現(xiàn)“城市白領(lǐng)”到“合格農(nóng)民”的轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，任何一門學(xué)科的起步與發(fā)展都不是一日之功，需要有長遠(yuǎn)的規(guī)劃和循序漸進(jìn)的過程，只有這一過程日趨完善，改革后的課程體系才能為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會繁榮培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，植物營養(yǎng)診斷與施肥技術(shù)也得到了快速發(fā)展。農(nóng)業(yè)遙感課程作為植物診斷與施肥課程建設(shè)的一部分，在教學(xué)和實(shí)踐過程中將農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)融入該課程體系中，從教育教學(xué)、科研創(chuàng)新和社會實(shí)踐三位一體有機(jī)結(jié)合的途徑去努力，必然在校院和植物營養(yǎng)診斷與施肥學(xué)科建設(shè)打好良好的基礎(chǔ)，在專業(yè)拓展和專業(yè)發(fā)展中，取得穩(wěn)步增長，增加同學(xué)們接觸生產(chǎn)第一線的機(jī)會，增加實(shí)踐單位對本校植物營養(yǎng)診斷與施肥課程的了解，增加同學(xué)們就業(yè)的方向，不斷革新教育模式，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)和實(shí)踐氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生實(shí)踐動手能力，加深學(xué)生對課程的熟悉程度，使學(xué)生真正喜歡植物營養(yǎng)診斷課程，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究學(xué)習(xí)的能力。只有這樣，才能為高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的持續(xù)發(fā)展和植物營養(yǎng)學(xué)科建設(shè)思路的拓展提供有效的支撐，也為黑龍江墾區(qū)培養(yǎng)農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)層面的專業(yè)人才作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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