現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)下《無土栽培學(xué)》課程教學(xué)思考

王夢怡 郭小鷗 李樹和 任志雨 榮海燕

摘? ? 要：《無土栽培學(xué)》是高等農(nóng)業(yè)院校園藝和設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)的重要課程。結(jié)合天津都市農(nóng)業(yè)發(fā)展中人才不足的現(xiàn)狀，基于相關(guān)專業(yè)對(duì)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐技能熟練的創(chuàng)新復(fù)合應(yīng)用型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)要求，分析了《無土栽培學(xué)》課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與方法，以及創(chuàng)新教學(xué)模式的具體措施，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)課程思政的加入，并對(duì)任課教師提出要求，為優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率提供一定的借鑒，最終能夠更好地促進(jìn)培養(yǎng)符合新形勢下園藝市場需求的應(yīng)用技術(shù)型人才。

關(guān)鍵詞：無土栽培學(xué);都市型農(nóng)業(yè);課程思政

中圖分類號(hào)：G642.3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.03.012

Throughts on Teaching "Soilless Culture" in Modern Urban Agriculture

WANG Mengyi， GUO Xiaoou， LI Shuhe， REN Zhiyu， RONG Haiyan

（College of Horticulture and Landscape， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300392， China）

Abstract： "Soilless culture" is an important course in the majors of horticulture and protected agriculture science and engineering in agricultural universities. Combined with the current situation of insufficient talents in the development of urban agriculture in Tianjin， and based on the training requirements of related majors for high-quality innovative composite applied talents with solid theoretical knowledge and skilled practical skills， this paper analysed the theory and experimental teaching system and method also with the concrete measures of innovative teaching mode of "soilless culture" course. Course ideological and political education was highlighted. Requirements for the teachers was also put forward. All above provided certain references for optimizing the course structure and improving teaching efficiency. Finally， it can better promote the cultivation of applied technical talents in line with the demand of horticulture market under the new situation.

Key words： soilless culture; urban agriculture; course ideological and political education

都市型農(nóng)業(yè)是國內(nèi)外現(xiàn)代化大城市農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本模式。作為都市型農(nóng)業(yè)的典型代表，天津農(nóng)業(yè)人口多，耕地面積不斷下降、產(chǎn)值低、生態(tài)任務(wù)嚴(yán)峻，因此建設(shè)高效安全的農(nóng)產(chǎn)品基地顯得尤為緊迫[1]。2018年，農(nóng)業(yè)部一號(hào)文件對(duì)“農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”提出了實(shí)施意見。供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的重點(diǎn)是擴(kuò)大產(chǎn)品中高端供給，都市農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)恰好是面對(duì)農(nóng)業(yè)中高端市場。而中高端市場的優(yōu)質(zhì)發(fā)展是以高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)人才隊(duì)伍為前提的，天津市的現(xiàn)實(shí)情況卻是人才不足，務(wù)農(nóng)人員中的青壯年，即使受到了更高等級(jí)的教育，卻不能學(xué)以致用，缺乏科學(xué)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，在農(nóng)業(yè)的實(shí)踐中不能利用新科技、改造新工具。另外，天津市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域擁有的科技人才也不多，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展大為不利[2]。

《無土栽培學(xué)》是講授無土栽培技術(shù)原理、栽培方式和管理技術(shù)的一門綜合性的應(yīng)用科學(xué)。它是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)與生物科學(xué)、作物栽培學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合的一門邊緣學(xué)科[3]，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)院校是園藝類專業(yè)中一門理論性、技術(shù)性和應(yīng)用性都比較強(qiáng)的課程。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在建設(shè)都市型農(nóng)業(yè)的沿海城市——天津，無土栽培技術(shù)顯示出巨大的優(yōu)越性，具有廣闊的發(fā)展前景[4]。因此，本門課程在培養(yǎng)服務(wù)都市型農(nóng)業(yè)的天津，乃至全國從事蔬菜花卉生產(chǎn)的人才中，都具有重要作用。基于相關(guān)專業(yè)對(duì)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐技能熟練的創(chuàng)新復(fù)合應(yīng)用型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)要求，我們對(duì)課程教學(xué)思路、教學(xué)方式進(jìn)行了改革和更新，以更好地促進(jìn)培養(yǎng)具有國際化視野的學(xué)術(shù)研究型和復(fù)合應(yīng)用型一流本科人才。

1 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)

《無土栽培學(xué)》是設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程和園藝專業(yè)的專業(yè)特色課程，共36學(xué)時(shí)，分為理論和實(shí)驗(yàn)部分，其中理論部分26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)部分10學(xué)時(shí)，總計(jì)2學(xué)分。理論部分要求學(xué)生系統(tǒng)掌握無土栽培技術(shù)的理論基礎(chǔ)、無土栽培的類型、營養(yǎng)液的配制、固體基質(zhì)的種類和特性、無土栽培的設(shè)施環(huán)境、無土育苗技術(shù)、無土栽培系統(tǒng)（水培、基質(zhì)培）的特點(diǎn)及構(gòu)成、蔬菜及其他園藝作物無土栽培的應(yīng)用等內(nèi)容。首先應(yīng)該掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，才能更好得將其運(yùn)用到實(shí)踐中。

為此，在無土栽培機(jī)理的理論教學(xué)中，植物的礦質(zhì)營養(yǎng)理論、植物根系吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和水分的機(jī)理，以及無土栽培中常用的植物礦質(zhì)營養(yǎng)種類和應(yīng)用形態(tài)等內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)進(jìn)行講授，使學(xué)生對(duì)無土栽培的原理有深刻的理解。

在營養(yǎng)液的制備中，無土栽培中可使用的肥料種類、配制營養(yǎng)液的原則和注意事項(xiàng)是難點(diǎn)，應(yīng)詳細(xì)講解，營養(yǎng)液的配制過程是重點(diǎn)內(nèi)容，需要分步講解，同時(shí)強(qiáng)調(diào)不同營養(yǎng)液母液的濃度，此外，無土栽培過程中對(duì)營養(yǎng)液理化性質(zhì)及管理方法也需要學(xué)生掌握。在對(duì)水培技術(shù)的講解中，要使學(xué)生掌握水培技術(shù)的基本原理和主要應(yīng)用類型，重點(diǎn)講授營養(yǎng)液膜技術(shù)和深液流栽培技術(shù)。

在介紹基質(zhì)一章中，列舉有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)基質(zhì)的種類及不同點(diǎn)，比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并告知學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源情況靈活選擇，以追求最大的經(jīng)濟(jì)效益為目的。但要說明實(shí)際應(yīng)用中多以有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)基質(zhì)結(jié)合應(yīng)用的效果較佳，同時(shí)重點(diǎn)講授無土栽培中常用的基質(zhì)培技術(shù)。

此外，通過實(shí)例及真實(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)講授幾種主要園藝作物的無土栽培技術(shù)，使學(xué)生理解并牢牢掌握無土栽培的基本理論知識(shí)[5]。

教師在備課授課的過程中，精心安排教學(xué)內(nèi)容，查閱最新文獻(xiàn)資料，結(jié)合無土栽培技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生更容易接受分散的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，充分運(yùn)用多媒體工具，將無土栽培知識(shí)點(diǎn)和最新進(jìn)展以圖、文、視頻等多形式展現(xiàn)，豐富課件內(nèi)容，增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性，以最大程度地吸引學(xué)生的注意力。也通過提問和小測驗(yàn)的方式復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，鞏固已學(xué)知識(shí)。

此外，從設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程和園藝兩專業(yè)的本科人才培養(yǎng)方案可知，在開設(shè)《無土栽培學(xué)》的同時(shí)，也會(huì)開設(shè)《植物生理學(xué)》、《設(shè)施園藝學(xué)》、《工廠化育苗》、《設(shè)施環(huán)境自動(dòng)控制》、《土壤肥料學(xué)》等主干課程，在這些課程中，有部分內(nèi)容是重復(fù)或相似的，主要是為保證教材內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，各個(gè)教材不可避免會(huì)出現(xiàn)一定量的重復(fù)或相似的內(nèi)容[6]。比如：無土栽培的設(shè)施環(huán)境條件與《設(shè)施環(huán)境自動(dòng)控制》課程中部分內(nèi)容重復(fù);無土育苗技術(shù)與《工廠化育苗》課程中部分內(nèi)容重復(fù);而《無土栽培學(xué)》同時(shí)也是其他相關(guān)課程中的重要一章節(jié)。因此，任課教師在授課前，需要進(jìn)行充分調(diào)研，了解其他相關(guān)課程的講授內(nèi)容，與無土栽培學(xué)重復(fù)的內(nèi)容是否為重點(diǎn)等信息，授課過程中，對(duì)其他課程重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行簡單介紹，避免學(xué)生重復(fù)學(xué)習(xí)相似的知識(shí)點(diǎn)，把更多的時(shí)間用在新知識(shí)點(diǎn)上，提高教學(xué)效率。

2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)部分設(shè)置5個(gè)實(shí)驗(yàn)，包含查閱資料、參觀和具體動(dòng)手操作的內(nèi)容，實(shí)踐性較強(qiáng)。主要有：無土栽培類型調(diào)查、無土育苗技術(shù)、營養(yǎng)液配制技術(shù)、深液流技術(shù)、芽苗菜生產(chǎn)技術(shù)和有機(jī)基質(zhì)培技術(shù)等。無土栽培類型的調(diào)查包括上網(wǎng)查詢資料并將資料進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，以及到基地或公司調(diào)研等方式，讓學(xué)生多方面了解無土栽培的類型;課程在實(shí)施過程中積極發(fā)動(dòng)學(xué)生參與制作多媒體課件，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步加深學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。另外，將學(xué)生帶到校外，一方面去見識(shí)真正的無土栽培生產(chǎn)，另一方面，還將他們學(xué)到的知識(shí)傳播出去，不但加深他們對(duì)知識(shí)的掌握程度，而且服務(wù)了社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生愛農(nóng)、興農(nóng)意識(shí)[5]。

其他部分開設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，以“提出問題→分析問題→實(shí)驗(yàn)實(shí)踐→歸納總結(jié)”為主要教學(xué)模式，讓學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的主題，對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，構(gòu)成一個(gè)大型綜合性的試驗(yàn)。比如，提出一個(gè)問題：如何培育“番茄樹”。從如何為“番茄樹”準(zhǔn)備一頓盛宴、如何讓“番茄樹”根深葉茂、到如何為“番茄樹”建造一個(gè)舒適的家，再到如何由一粒番茄種子到碩果累累的“番茄樹”，將整個(gè)無土栽培教學(xué)內(nèi)容的5大模塊——走進(jìn)無土栽培、營養(yǎng)液的配制、基質(zhì)的配制、無土栽培設(shè)施、無土栽培管理關(guān)聯(lián)在一起，從理論到實(shí)踐，歸納總結(jié)無土栽培學(xué)重點(diǎn)知識(shí)[7]。再如，結(jié)合本課程需要掌握的核心技術(shù)，以“陽臺(tái)菜園”為題目，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一套適宜陽臺(tái)栽培的無土栽培裝置，并進(jìn)行作物的種植與管理[7]，這就需要學(xué)生通過查閱和分析資料，自主制定試驗(yàn)方案、選擇試驗(yàn)用品、制定詳細(xì)試驗(yàn)環(huán)節(jié)，最終分析數(shù)據(jù)、出具報(bào)告。通過一系列試驗(yàn)過程，學(xué)生不僅解決了相關(guān)問題，還在實(shí)踐的基礎(chǔ)上提高了分析能力和實(shí)踐能力，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并從中產(chǎn)生新的想法，從而不斷增加自信，樹立更遠(yuǎn)大的研究目標(biāo)[8]。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生參與無土實(shí)踐，在動(dòng)手過程中動(dòng)腦，創(chuàng)造生產(chǎn)模型，由新發(fā)現(xiàn)蹦出新想法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 課程思政貫穿始終，培養(yǎng)學(xué)生愛農(nóng)意識(shí)

在講授課程過程中，適時(shí)穿插思政內(nèi)容非常有必要，這門課也非常適合進(jìn)行課程思政，講授任何一章都可以插入相應(yīng)的課程思政內(nèi)容。比如，在“無土栽培設(shè)施環(huán)境條件”這一章，講到溫室等設(shè)施時(shí)，可以插入我國綜合國力發(fā)展迅速、技術(shù)和水平都趨于世界領(lǐng)先水平的新聞，比如，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開啟，華為5G技術(shù)已經(jīng)站在了世界的頂端;在疫情期間，一個(gè)制造汽車的五菱公司，宣布決定轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩，從提出生產(chǎn)口罩的想法，到第一批口罩交付僅僅用了3 d時(shí)間，為國家為人民分憂！類似這樣的事件，能夠使學(xué)生對(duì)我們?nèi)找鎻?qiáng)大的祖國、逐漸增強(qiáng)的科技力量和日趨團(tuán)結(jié)的人心感到自豪，會(huì)讓他們油然升起一股愛國情。

又如，在“水培和基質(zhì)培”一章中，可以插入“中國農(nóng)民豐收節(jié)”的內(nèi)容。2020年9月22日秋分日，是自2018年起我國迎來的第三個(gè)“中國農(nóng)民豐收節(jié)”，是我國在國家層面為農(nóng)民設(shè)立的第一個(gè)節(jié)日。全國處處五谷豐登，廣大農(nóng)民共慶豐年。習(xí)近平總書記深刻指出，全國廣大農(nóng)民和基層干部發(fā)揚(yáng)偉大抗疫精神，防控疫情保春耕，不誤農(nóng)時(shí)抓生產(chǎn)，堅(jiān)持抗災(zāi)奪豐收，為保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)大局穩(wěn)定提供了有力支撐。春種秋收，天道酬勤。農(nóng)業(yè)根基穩(wěn)，發(fā)展底氣足。面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，我國發(fā)展韌性強(qiáng)勁、社會(huì)大局穩(wěn)定，糧食和重要農(nóng)副產(chǎn)品穩(wěn)定供給功不可沒[9]。通過這樣一則新聞告訴同學(xué)們，我國農(nóng)業(yè)形勢大好，前景一片光明，“學(xué)農(nóng)”是光榮的事情，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)，以后更要服務(wù)于“三農(nóng)”。

另外，還可以加入愛惜糧食的話題。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和經(jīng)合組織在今年7月發(fā)布的2020年至2029年農(nóng)業(yè)展望報(bào)告指出，新冠肺炎疫情可能會(huì)對(duì)全球糧食市場產(chǎn)生歷史性沖擊，導(dǎo)致糧食價(jià)格下降，為全球糧食供應(yīng)鏈帶來前所未有的不確定性[10]。通過一些觸目驚心、令人痛心的圖片、視頻向?qū)W生展示餐飲浪費(fèi)現(xiàn)象，告訴他們盡管我國糧食生產(chǎn)連年豐收，對(duì)糧食安全還是始終要有危機(jī)意識(shí)，豐收來之不易，今年全球新冠肺炎疫情所帶來的影響更是為我們敲響了警鐘[11]。在全球糧食安全可能受到嚴(yán)重沖擊的情況下，讓他們意識(shí)到作為一名農(nóng)業(yè)院校的學(xué)生，更應(yīng)以身作則，愛惜、節(jié)約糧食，由此引導(dǎo)他們常懷危機(jī)意識(shí)、憂患意識(shí)，居安思危，繃緊節(jié)約糧食這根弦，端牢“中國飯碗”[12]。

4 選擇合理考核形式，真正做到學(xué)以致用

《無土栽培學(xué)》課程原考核方式是閉卷考試，總成績?yōu)椋赫n程考試（包括理論卷70%和實(shí)驗(yàn)卷30%）（70%）和平時(shí)成績（30%）。《無土栽培學(xué)》作為應(yīng)用類科目，考試成績占比較大，考核方式不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。在學(xué)校要求的考試成績占70%的前提下，進(jìn)行教學(xué)改革，將《無土栽培學(xué)》課程閉卷考試改為開卷考試，總成績構(gòu)成為：課程考試（包括理論卷占50%和實(shí)驗(yàn)卷占50%）（70%）、實(shí)驗(yàn)（或?qū)嵙?xí)）成績（20%）、平時(shí)成績（10%）。理論考試中，試卷考核的重點(diǎn)也偏向于實(shí)踐，如增加設(shè)計(jì)類或無土栽培綜合管理類試題;而實(shí)驗(yàn)部分則包括實(shí)驗(yàn)室操作和校外實(shí)習(xí)，各占10%，實(shí)驗(yàn)室操作主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行單項(xiàng)能力訓(xùn)練，如營養(yǎng)液配制與水培技術(shù)、基質(zhì)配制與基質(zhì)培技術(shù)等，校外實(shí)習(xí)主要訓(xùn)練學(xué)生的生產(chǎn)能力，如進(jìn)入基地或公司進(jìn)行無土栽培綜合管理。這樣不僅僅要求學(xué)生掌握必須的理論知識(shí)，更側(cè)重于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。改革后的考核方式能夠更加科學(xué)合理地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有利于判斷學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握和應(yīng)用程度[6]。

5 課程與教學(xué)改革持續(xù)進(jìn)行，不斷提高青年教師水平

《無土栽培學(xué)》是一門實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，上好這門課，不僅需要授課教師有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更要有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和一定實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)歷[6]。目前授課教師以青年教師為主，青年教師一般學(xué)歷較高，但實(shí)踐能力不足，青年教師應(yīng)在入職后安排導(dǎo)師，跟隨導(dǎo)師學(xué)習(xí)講課方法，參加實(shí)踐活動(dòng)，提高教學(xué)技能。另外，青年教師應(yīng)該多走出去參觀國內(nèi)外先進(jìn)的無土栽培生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)，去相關(guān)無土栽培公司或基地進(jìn)行生產(chǎn)鍛煉，同時(shí)積極參加國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議、培訓(xùn)會(huì)議，開拓視野，這樣能夠隨時(shí)更新無土栽培知識(shí)，并積極進(jìn)行教學(xué)討論和教學(xué)改革，更好地激發(fā)出新的教學(xué)方式，才能培養(yǎng)符合新形勢下園藝市場需求的應(yīng)用技術(shù)型人才[6]。

6 結(jié) 語

今后五年，本課程將持續(xù)以學(xué)生的素質(zhì)教育為中心，尊重學(xué)生個(gè)性，理論課上增加課堂發(fā)言的比重，實(shí)驗(yàn)課盡可能將時(shí)間全部交給學(xué)生，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識(shí)，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。圍繞該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，積極申報(bào)和開展教學(xué)科研項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和比賽，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，強(qiáng)化課堂所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。世界上高端無土栽培技術(shù)的日益發(fā)展，天津新一線城市的確立，更要求其不斷提高現(xiàn)代都市型農(nóng)業(yè)的發(fā)展效率，從而對(duì)國際化人才的需求日益強(qiáng)烈。因此要培育符合都市型農(nóng)業(yè)高校建設(shè)要求的本科專業(yè)人才，積極推動(dòng)《無土栽培學(xué)》中英文對(duì)照課程建設(shè)，努力提升學(xué)生全球勝任力，培養(yǎng)能夠應(yīng)對(duì)國際化發(fā)展的人才。

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