高等农林院校和涉农高校肩负着培养懂农业、爱农村、爱农民的“新三农”人才队伍的重任，在学生培养方面应根据社会发展需求，深化教育改革，提升教学实践各环节的效果，提高人才培养质量，激发学生学农爱农的热情[1-2]。如今，农业学科更加注重科技创新，随着新农科理念的提出，利用现代科学技术改造升级涉农专业，助力农业人才掌握现代化知识，有助于推动农业现代化进程[3-4]。
作物学实验作为高校农科类专业发展必修课程之一，对学生认识和掌握农业知识起到至关重要的作用。随着作物研究的深入和现代科技的进步，部分实验内容已无法满足人才培养要求。在新农科建设背景下，为培育卓越农业人才，探索人才培养高效模式，培养一批高层次、现代化的新农科人才，作物学实验课程内容改革势在必行。对此，许多高校对植物有关实验课程进行了改革探索。韩彦卿等[5]从优化教学内容、改进教学方法及健全考核评价体系等方面对普通植物病理学实验课程进行探索，改革后的课程教学不仅提高了植物保护专业学生的学习兴趣、调动了其学习积极性，还培养了学生的科研创新能力和服务“三农”热情。任冬梅等[6]从实验内容优化设置、实验教学组织形式创新、课前材料准备、课后拓展延伸、标本更新完善和多元化成绩评定考核等方面对园艺植物保护学实验课程进行了系列改革探索，初步形成了一套适合园艺本科生的植物保护学实验实践类课程的运行模式，对提高学生学习兴趣、增强动手操作能力、培养锻炼综合能力与素养起到了较好的促进作用。
作物学实验作为农学、植物科学与技术的专业发展必修课程，主要涉及农作物类别与形态特征识别、作物器官建成实验技术与方法、作物栽培和产量测定技术与方法、育种和种子生产技术与方法、作物品质测定技术与方法等内容，对于农学专业学生在农作物的种植、田间管理、生育期考察、收获等过程中了解并掌握相关专业知识具有举足轻重的作用。农业发展向集约化、机械化发展，从事农业行业的人员需具有更高的专业性和更强的知识掌握能力。实践中，部分学生鲜少对农作物有较为全面深入的认识，对水稻、小麦、玉米等主要农作物的田间生长状态知之甚少。因此，作物学实验可以让学生对主要农作物有更直观的认识和了解，其在切实参与农作物的播种、管理和收获等过程中实现理论与实践的有效结合。
为使该课程在学生培养方面发挥更强作用，本文对其教学现状进行分析，从改革核心课程、新增实用实验、加强思政教育等方面进行改革探索，使课程内容更优、教学成果更佳。
1 作物学实验课程教学现状分析
为较为全面地讲授各种作物的形态特征，使学生尽可能多地参与作物生长发育关键过程管理，加深对主要农作物研究方法的掌握，在不同农作物在生长发育过程中涉及的育秧（苗）、自交与杂交技术、种子或植株形态观察、产量测定等实验内容，由不同年级的学生长期学习并完成相应的实验任务。由于课程内容设置年限较长，加之近年来科技飞速发展，部分课程内容的安排已不能与技术发展和人才培养要求相符合。例如，关于作物叶面积和叶面积指数测定实验，叶面积指数是反映作物长势的一个重要指标，准确快速地估算农作物叶面积指数，对及时掌握农作物生长状态并估算产量有重要意义[7]。随着科技的进步，研究人员可以轻松通过各种类型的叶面积仪来快速准确获得农作物叶面积大小，并计算出叶面积指数。但在现有的实验内容安排中，学生依然需通过传统的纸样称重法或比叶重法来完成不同作物叶面积指数的测定，操作过程烦琐，且准确性因学生的操作规范程度不同而存在较大差异，不利于学生对前沿技术的掌握。此外，部分实验教学内容缺乏本领域较为先进的研究方法或成果作为指导，课堂知识对学生的吸引力不足，且通过课程内容的学习并不能较好地与农业实践或农业科研相结合，导致学生学以致用的能力有待提升，教学效果不够理想。科技创新、信息技术、生态环保等在现代农业体系中发挥举足轻重的作用，在新农科背景下，农业人才培养的目标转变为培养具备实践创新能力的高素质人才[8]。因此，对作物学实验部分内容进行改革，同时新增前沿技术成果，使之更符合现代农业发展需要至关重要。
2 作物学实验改革创新途径
为完善作物学实验课程教学内容，切实提升课程教学质量，达到学以致用、学能致用的教学目的，对该课程的实验内容进行适当调整，包括对经典核心课程内容的改革以及新增科学实用课程，同时做好课程思政教学。
2.1 改革经典核心课程
水稻的育秧、小麦的杂交、油菜的自交与杂交、玉米育苗、作物叶面积和叶面积指数测定、小麦幼穗分化观察等实验是作物学实验课程的核心内容，其对学生理解并掌握主要农作物的农艺性状特征、器官建成、高产栽培和田间管理技术等基础农学知识有着至关重要的作用。部分课程的实验内容需根据学科前沿研究进行适当调整和完善，从而使学生对相关领域的发展前沿、研究技术和发展趋势有更为全面的掌握。
以作物叶面积和叶面积指数测定实验为例，现有的实验内容安排主要通过较为传统的方式来进行叶面积的测定，且实验地点主要在实验室内，由教师提前准备好处于不同生育时期的农作物作为实验材料。这样的授课方式及实验内容安排减少了学生参与作物生长发育观察的实践机会，不利于其对农作物田间生长状态、群体结构、种植模式等的掌握。此外，叶面积测定方式相对陈旧，不利于学生对实验内容的深刻理解以及对学科前沿动态的了解与信息接收。作物叶面积和叶面积指数测定实验课程的改革可以从授课内容和实验操作两个方面进行。授课内容方面，除较为传统的纸样称重法、比叶重法等以外，可增加采用仪器测定的实验内容，并通过实际测定操作，让学生对两种方式的优缺点进行比较，切实感受科技的发展为现代农业生产带来的变化和便捷，同时提升其对实验方式的比较和总结能力。实验操作方面，可以将实验地点从实验室内调整到田间，让学生全程参与从密度调查、取样到叶面积测定等过程，提升其课程参与度的同时，让学生将实验结果与作物田间生长状态进行有机结合，以更加深刻地掌握实验内容。
对于小麦的杂交、小麦幼穗分化观察等核心实验内容，可通过增加动态演示内容、改变考核要求等方式进行改革，并引入虚拟仿真教学等手段。作物的杂交或幼穗观察等实验属于作物学实验课程中较为精细的实验内容，对于部分学生来说，想要短时间内对更为精细的结构部分有所掌握并进行操作存在一定的难度。为让学生对作物各部分结构有更为直观的了解，可在讲授过程中增加更为直观的动态演示环节，如动画模拟、实际操作视频等。此外，与作物学实验课程设置时长相比，农作物在田间的生育周期相对更长，部分实验材料须提前准备或播种，可能导致学生对作物部分生育周期的观察有所缺失。因此，虚拟仿真技术的引入，可让学生在短时间内快速了解不同作物从种子到成熟的完整周期，从而使课程内容更加直观、丰富。
2.2 新增科学实用实验
除了作物学实验课程中的经典核心实验内容需进行改革创新外，还需新增一些更合理、更科学和更具应用价值的实验内容。例如，增加模式植物的种植与管理实验。拟南芥和烟草作为模式植物，在现代科学研究中占重要地位，学习和掌握拟南芥或烟草的种植和管理技术，不仅可以加深农科类学生对模式植物的认识和了解，也能为其在后续科研中可能使用到模式植物作为研究对象奠定种植与管理基础。
为丰富作物学实验教学内容，加深学生对现代农业科研的认识，以及加深对农作物研究前沿知识的掌握，提高课程教学与前沿研究的融合度，可与最新的科研成果相结合，并增加与作物生长发育内容相关的实验项目，如植物快速育种、植物室内工厂化杂交等。为提高作物的繁育效率，在一定时间内尽可能提高作物产量，作物快速育种、智能杂交育种等技术应运而生。通过快速育种技术，可以将大豆的生育周期缩短至77 d，一年内至少可以完成5个周期的生长；可将小麦的生育周期缩短至66 d左右[9]。智能杂交育种可排除气候对作物生长的影响，达到全年室内杂交育种的目的。以上科研成果不仅极大缩短了作物育种和生长年限，提高了作物产量，而且体现了今后作物研究的方向和目前科学技术的水平。将最新科研成果引入实验课程教学中，不仅能有效提升作物学实验课程质量，将科学前沿知识讲授给学生，更能加强学生对现代农业的认知和理解，加快培养“新三农”人才[10]。
2.3 加强思政教育
加强作物学实验课程中的思政教育十分必要。西南大学农学与生物科技学院拥有杰出校友共和国勋章获得者袁隆平院士，袁老是农学专业思政教育的最佳学习案例。将其一生奉献、严谨执着的科学态度等作为思政元素，贯穿课程的每一个实验内容。通过类似案例对学生进行思政教育，使其具备扎实专业技能的同时，具有浓厚的家国情怀和责任担当。
本次教学改革的效果较为理想，学生反映新增的实验课程在实际的科研过程中较为实用，如其种植的拟南芥更加壮实；学生在课堂上的学习更为专注。部分实验贯穿了整个课程周期，学生对课程的兴趣度和投入均大大提升。不少学生表示希望以后能开设更多更实用的作物学相关实验，让课程更好地服务于科研和生产。作为培养“新三农”人才的重要基地，高校应肩负起培养懂农业、爱农村、爱农民的“新三农”人才队伍重任。作物学实验作为农科专业基础专业课程，对学生了解和掌握作物种植管理、常规田间实验操作、前沿技术发展等方面的知识和技能具有十分重要的作用。作物学是一门快速发展的学科，对作物生长发育的整个生命周期的研究均在不断进步。因此，做好作物学实验课程的改革，将传统技术与现代科研有机结合，拓展课程教学内容，提升课程教学质量，加快学生对传统和现代农业技术的了解和掌握，提升学生对现代农业的兴趣和关注度，培养符合现代农业需求的“新三农”人才势在必行。后续将继续改革探索，力争将作物学实验打造成更科学、更实用，学生更喜欢的一门实验课程。
综上，本文分析了作物学实验课程的教学现状，积极探索新农科背景下人才培养的课程改革措施，具体包括改革经典核心课程、新增科学实用实验和加强思想政治教育。通过改革，作物学实验课程内容更符合农业科技发展对现代新农人的培养要求，提高农业从业人员素质。