工廠化育苗課程教學素材庫的建立與應用

（甘肅農業大學園藝學院，甘肅 蘭州 730070）

著現代農業的快速發展，以穴盤育苗為代表的工廠化育苗技術在生產上得到了普及和應用，與傳統育苗相比，工廠化育苗在育苗方式、育苗技術、育苗環境控制和育苗設施上都有很大差異，國內外已經形成了相關的育苗產業。工廠化育苗技術的建立，對推動我國育苗技術和育苗方式的革新，實現由傳統農業向現代化農業轉變具有重要意義。

工廠化育苗是針對設施農業科學與工程專業的本科生開設的一門專業選修課，系統全面地介紹了工廠化育苗的原理和關鍵技術。本課程教學環節包括22學時的理論課教學、12學時的實驗課教學及24學時的實習教學。課程教學內容主要涵蓋工廠化育苗的意義和前景、工廠化育苗種子處理方法、育苗基質與特性、工廠化育苗設施與設備、主要園藝植物的工廠化育苗方法及基本技術等多個方面，教學內容繁雜。再者，該門課程涉及應用技術多，技術水平高，技術發展速度快，現有教材注重理論，缺少實踐，技術方法介紹簡單，部分技術參數根據傳統的床土育苗方式獲得，較為陳舊。因此，為了補充修正關鍵內容，提升教學效果，優化教學方案，建立工廠化育苗教學資料素材庫勢在必行。近年來，甘肅農業大學蔬菜系教學團隊結合專業特點，構建了工廠化育苗課程教學素材庫，并拓展應用到園藝植物栽培類課程的教學中，獲得了良好的教學效果。

1　教學素材庫的構建

1.1　教學素材庫的形式與來源

教學素材庫的內涵，從形式上講，它是包括文本、聲音、圖像、動畫及視頻等多種媒體教學素材的集合；從內容上講，它包括文獻、案例、課堂教學庫、試題、參考資料等[1]。

素材庫主要來源于以下途徑：1）國內外各類相關參考書及教材，比如工廠化育苗的設施設備（育苗溫室、播種車間、催芽室、控制室、環境控制系統、生產設備、灌溉與施肥系統、儲運設備等）、嫁接方法流程示意圖等來源于參考書中的圖片；2）國內外參考文獻、專利以及科研成果鑒定報告，比如甘肅省設施農業十二五發展規劃的思考、LED光源在農業照明領域的市場潛力分析、設施蔬菜有機生態型栽培技術體系研究與示范項目研究成果報告等；3）教師外出參觀考察拍攝的相關圖片資料，比如白銀區現代農業科技觀光示范園區內有先進的育苗溫室、設備以及成套的環境調控和灌溉施肥管理系統；榆興生態農業園區擁有一些先進的數據采集系統和自動控制系統；金昌神農從和農林科技開發公司具有一套完整的穴盤育苗技術；定西凱凱薯業公司具有一條脫毒種薯生產線等；4）電視農業科技欄目、互聯網和同行互贈等。將收集整理的所有資料進行分類編號、命名注釋并存入云盤。

1.2　教學素材庫的收集與整理

1.2.1　圖片、動畫和影音資料的收集

借助于多媒體計算機的交互性和圖文聲像并茂的媒體特點，將單一的文字或圖片轉化成生動的語言和多彩的畫面、逼真的三維圖像和動畫效果，來展示工廠化育苗的技術原理和流程，強調技術要點和注意事項。這種教學方式靈活、直觀、生動，由傳統的基于文本和圖片的Powerpoint課件轉變成動畫和視頻，既可激發學生學習興趣，調動學習的積極性，同時緊跟科學技術研究前沿，不斷地更新教學內容。目前，我校蔬菜系教學團隊獲取的動畫、視頻和Flash動畫演示資料主要有：穴盤育苗技術、催芽室、潮汐灌溉、各類移栽機、茄類蔬菜嫁接機、污水處理廠演示、凈水處理系統動畫演示、移動苗床系統、精密播種機、基質營養土的發酵制作流程與方法、基質鑒定報告、商品化基質、基質養分測評方法、容器育苗技術、容器控根技術、水培萵苣、馬鈴薯脫毒繁育技術等。

1.2.2　國內外相關最新技術的收集

科學不斷在進步，技術也要不斷更新。現階段工廠化育苗技術雖已步入成熟穩定的發展階段，但是在實際生產中總會存在各種各樣的技術問題需要更新完善，以提高生產效率或節省勞力。鑒于此，蔬菜系教學團隊每周查閱相關國內外參考文獻和專利，將最新的技術融入到課堂教學中，建立最新的教學素材庫。比如，我們搜集到的最新發明專利番茄工廠化育苗裝置及其育苗方法，鐵皮石斛組培工廠化育苗方法，附苗器，茄果類蔬菜專用育苗基質、組培快速繁殖方法等。通過網絡數據庫資源，還可以搜集到一些工廠化育苗現狀與發展對策、關鍵技術等一些戰略性的素材內容。

1.2.3　多媒體教學課件和教案的收集

多媒體教學課件和教案是老師授課的依據，它建立在教師消化吸收教材內容，熟知相關學科領域，且融會貫通的基礎上。為建立本課程教學素材庫，要求教學團隊每位教師參與編寫教案提要、教案和多媒體教學課件，且收集網絡相關教學課件，進行集中管理。教學團隊集體討論定稿最終的教案提要、教案和多媒體教學課件，并根據素材庫內容的更新及時更新教學PPT。如此，既為教師提供了相互學習和借鑒的平臺，又為學生提供了豐富的自學資源。

1.3　教學素材庫的構建

構建教學素材庫的主要目的是方便教師教學和學生學習，提高教師的教學質量和教學效率，培養學生自主學習和利用信息技術解決問題的能力。故而，在考慮課程教學特點，重視教學內容和教學設計的前提下，教學素材庫的構建應遵照以下原則：海量存儲、媒體多樣、操作簡易、檢索快捷、運行流暢、資源共享、管理方便、易于維護和更新等。如此方可充分發揮素材庫的優點，為教學團隊提供豐富實用的教學基本素材。

遵照以上原則，團隊將搜集整理的相關圖片、動畫、影音、最新技術、科研成果、多媒體課件和教案按照章節內容進行分類編號、命名注釋并存入云盤。如表1所示，工廠化育苗共有八章講授內容，分別是第一章緒論（2學時）；第二章穴盤育苗的設施設備（2學時）；第三章育苗基質與營養（4學時）；第四章秧苗質量控制（6學時）；第五章番茄等幾種蔬菜的穴盤育苗（2學時）；第六章容器育苗（2學時）；第七章水培育苗（1學時）；第八章試管育苗等其他育苗方式（3學時）。根據章節內容，將搜集的素材資料歸納整理、編號注釋存入云盤，實現資源共享。

1.4　教學素材庫的拓展應用及特點

目前，我校園藝學院開設2個專業：設施農業科學和園藝專業。在學生培養目標、教學體系方法、課程設置方面具有一定的共性。大多數專業課程由園藝學院蔬菜科學系、果樹科學系、觀賞園藝系以及設施園藝系的教師承擔。在園藝專業中，《蔬菜栽培學》、《果樹栽培學》、《花卉栽培學》、《設施蔬菜栽培學》、《園藝植物組織培養》、《無土栽培技術與原理》、《園藝植物育種學》等課程是核心課程。這類課程的教學內容均涉及到《工廠化育苗》課程的部分教學內容。將《工廠化育苗》課程教學資料素材庫拓展應用于園藝植物栽培類課程的教學實踐中，比如，甘肅省白銀市黃瓜、辣椒和茄子的嫁接育苗素材可拓展應用到《蔬菜栽培學》課程的教學中，脫毒馬鈴薯的生長可拓展應用到 《園藝植物組織培養》和《園藝植物遺傳育種》等課程的教學中，這些圖片和視頻資料可以直觀地展示工廠化育苗技術體系的先進性，便于學生理解課程的主要內容。農業廢棄物基質化利用等技術規程可拓展應用到《無土栽培技術與原理》課程的教學中，素材來源于團隊科研成果，技術參數具有很強的說服力，而且工藝流程用圖示表示，便于學生理解認識。百合試管育苗素材可拓展應用到園藝植物組織培養的教學中，該素材來源于任課教師的科研和社會服務工作，以分析生產中的問題為主，可以正反舉例，進行對比教學，具有批判性，讓學生學會辯證地分析問題。針對設施條件下基質栽培蔬菜常見病蟲害的防治，科研團隊制定了病蟲害防治宣傳冊，可拓展應用到園藝植物病理學和昆蟲學的教學過程中。這些素材的拓展應用對于放大該成果的應用價值，全面提高園藝專業及設施園藝專業栽培類課程的教學質量具有重要作用。

表1　工廠化育苗教學素材庫的內容、性質、來源、拓展應用及其特點Table 1 The content,characteristic,origin,extended application and traits of material library

章節內容 學時數 素材內容 性質 來源 拓展應用 應用特點第五章番茄等幾種蔬菜的穴盤育苗2番茄穴盤無土基質育苗水分控制技術；山東地區番茄工廠化育苗技術_合并文件；辣椒穴盤育苗技術；黃瓜穴盤育苗技術；茄子穴盤育苗技術F l a s h動畫、圖片①參觀考察調研時拍攝收集的相關圖片、視頻資料；②互聯網可拓展應用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術與原理》等課程的教學過程中。山東地區番茄工廠化育苗技術為簡易穴盤育苗技術。在現代化育苗技術環節技術體系展示中存在不足。第六章容器育苗2容器控根技術；種芽菜溫室生產技術；基質營養土方制作；藍莓等容器育苗自動轉運裝置；林木規范網袋容器育苗1_合并文件圖片、F l a s h動畫、視頻①互聯網可拓展應用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術與原理》等課程的教學過程中。林木規范網袋容器育苗視頻素材展示作物為經林木，該技術可補充本素材庫對于果樹等經濟林育苗教學。第七章水培育苗1白銀重坪示范區-水培栽培；水培萵苣育苗——合并文件；娃娃菜水培試驗；黃瓜水培試驗圖片、視頻①參觀考察調研時拍攝收集的相關圖片、視頻資料；②互聯網；③科研成果可拓展應用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術與原理》等課程的教學過程中。水培萵苣育苗素材解說全部為英文，畫出精美，視頻流暢，技術先進，可應用于本課程雙語教學工作第八章試管育苗等其他育苗方式3百合試管育苗；貝母種子試管發芽；定西脫毒薯生產；馬鈴薯脫毒繁育技術-合并文件；鐵皮石斛組培工廠化育苗圖片、視頻①科研成果；②參觀考察收集的圖片資料；③互聯網；④中國知網可拓展應用到 《園藝植物組織培養》、《園藝植物育種學》等課程的教學過程中。百合試管苗素材來自于任課老師科研及社會服務工作，以分析生產中的問題為主，可以正反面例子共同顯示，具有批判性

2　教學素材庫的應用案例

2.1　農業廢棄物基質化利用案例

本課程第三章育苗基質與營養教學過程中，講授育苗對基質理化性質要求之前，我們首先會講基質的概念以及由來，來源之一就是農業廢棄物的基質化利用。根據團隊的研究成果，針對西北地區主要的農業廢棄物（牛糞、羊糞、玉米秸稈、棉花秸稈、菌渣等），對其單一發酵和混合發酵工藝流程和參數進行配圖舉例說明，重點講解發酵過程中的注意事項，以及發酵后基質的理化性狀參數。以牛（羊）糞基質發酵為例，其工藝流程和參數如下：原料的收集、預處理 （晾曬或補水至含水量60～65%，粉碎）、添加菌劑（按照1 g/kg的量添加、混勻）、建堆（堆體底寬 2～3 m，頂寬 1～2 m，高 1～1.2 m）、覆膜（預留通風口，如在塑料大棚或溫室中則不必覆膜）、溫度檢測、翻堆、發酵結束（堆體溫度接近環境溫度、顏色變褐，有輕微泥香味）。秸稈發酵過程中，還需要進行C/N的調節，為微生物創造最佳的環境條件。根據基質理化性狀表現，通過試驗篩選出一系列蔬菜栽培和育苗基質配方，按照基質復配標準進行配制。最后是育苗基質的消毒，試驗篩選出了一系列基質化學消毒方法，綜合比較成本和消毒效果，選取最佳消毒方式。這種將科研成果應用于教學的案例，不僅能讓學生更好地理解教學內容，提高課堂教學效果，而且有利于開拓學生的創新意識，提高學生發現問題，分析問題和解決問題的能力。

2.2　椰糠磚理化性質對比測試案例

在講授育苗對基質理化性狀要求時，將基質持水量對比試驗的視頻素材應用到教學中，直觀清晰地反應了不同椰糠磚膨脹率、吸水性以及電導率的差異，通過對比試驗，分析每一種椰糠磚理化性狀的優缺點，以及該類椰糠磚是否適宜園藝作物的種植，對于不適宜的理化性狀應該如何調節使其適宜作物生長。同時，我們可以通過比較國內外椰糠磚理化性狀的差異，總結出我國椰糠磚的長處與不足，并從技術上加以改進，以提高椰糠磚的應用價值。此外，該素材展示了椰糠膨脹率、吸水性以及電導率的測定方法，讓學生輕松掌握基質理化性狀的快速測定方法，便于今后在生產實踐中快速判斷基質理化性狀的優劣。

2.3　水培萵苣案例

第七章水培育苗教學環節中，國外工廠化水培萵苣的視頻素材介紹了從選種、巖棉播種、催芽、出苗、管理、移栽到收獲整個水培過程，直觀反應了國外工廠化水培蔬菜的先進技術，同時，該視頻全英文介紹，在教學過程中，我們可以進行雙語教學，以提高學生的專業英語水平。可見，該類視頻素材不僅讓學生了解到國外水培技術發展階段，還能實現雙語教學，提高學生英語聽說的能力，改變課堂傳統的教學方式和氛圍。

2.4　馬鈴薯脫毒案例

第八章試管育苗等其他育苗方式的教學過程中，馬鈴薯脫毒繁育視頻素材介紹了技術研究背景（傳統的切塊播種方式容易感染病毒病，大幅度地降低了馬鈴薯的產量和品質）和詳細的技術要點（馬鈴薯莖尖生長點不易被侵染，因此，采用不帶病毒的莖尖生長點，通過組織培養的方式獲得健康的馬鈴薯脫毒苗；利用沙床剪枝扦插育苗的方法對脫毒苗進行繁殖，第一次剪枝稱為直剪，第二次剪枝有兩種方式：曲剪和貼剪，無論哪種剪枝方式獲取的枝條均需要經過發根激素的處理再進行扦插；利用沙床生產出馬鈴薯的微型薯種，方便運輸和生產，利用微型薯再生產微型薯的方法有三種：直播、整芽播和切芽播）。該類視頻素材讓學生輕松掌握了馬鈴薯脫毒繁育技術的原理以及要點，直觀清晰。

3　結束語

工廠化育苗是一門集園藝栽培、設施工程、環境調控和組織管理等多技術于一體的綜合性課程，尤其適合多媒體教學，其教學素材庫的建立是對多媒體教學發展的有益補充，既能夠提高教師的教學水平，還能夠拓展應用到園藝植物栽培學、組織培養、遺傳育種以及植物保護等多門課程的教學中。我校蔬菜系教學團隊通過對圖片、動畫、影音資料、相關最新技術、科研成果、多媒體課件和教案的搜集整理，建立了高質量的課程教材素材庫，為教學方案的不斷優化和課堂教學效果的不斷提高提供了充分的基礎條件和保障。今后，結合工廠化育苗技術的更新，還需要不斷地更新和完善該課程教學素材庫，更好地促進課程教學模式的變革；同時，還需通過互動交流，將素材庫更廣地應用到相關領域其他課程的教學中去，提升該教學素材庫的應用價值。

參考文獻：