工廠化育苗課程教學素材庫的建立與應(yīng)用

（甘肅農(nóng)業(yè)大學園藝學院，甘肅 蘭州 730070）

著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，以穴盤育苗為代表的工廠化育苗技術(shù)在生產(chǎn)上得到了普及和應(yīng)用，與傳統(tǒng)育苗相比，工廠化育苗在育苗方式、育苗技術(shù)、育苗環(huán)境控制和育苗設(shè)施上都有很大差異，國內(nèi)外已經(jīng)形成了相關(guān)的育苗產(chǎn)業(yè)。工廠化育苗技術(shù)的建立，對推動我國育苗技術(shù)和育苗方式的革新，實現(xiàn)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變具有重要意義。

工廠化育苗是針對設(shè)施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)的本科生開設(shè)的一門專業(yè)選修課，系統(tǒng)全面地介紹了工廠化育苗的原理和關(guān)鍵技術(shù)。本課程教學環(huán)節(jié)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(nèi)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(zhì)與特性、工廠化育苗設(shè)施與設(shè)備、主要園藝植物的工廠化育苗方法及基本技術(shù)等多個方面，教學內(nèi)容繁雜。再者，該門課程涉及應(yīng)用技術(shù)多，技術(shù)水平高，技術(shù)發(fā)展速度快，現(xiàn)有教材注重理論，缺少實踐，技術(shù)方法介紹簡單，部分技術(shù)參數(shù)根據(jù)傳統(tǒng)的床土育苗方式獲得，較為陳舊。因此，為了補充修正關(guān)鍵內(nèi)容，提升教學效果，優(yōu)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(nóng)業(yè)大學蔬菜系教學團隊結(jié)合專業(yè)特點，構(gòu)建了工廠化育苗課程教學素材庫，并拓展應(yīng)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(gòu)建

1.1　教學素材庫的形式與來源

教學素材庫的內(nèi)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(nèi)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(nèi)外各類相關(guān)參考書及教材，比如工廠化育苗的設(shè)施設(shè)備（育苗溫室、播種車間、催芽室、控制室、環(huán)境控制系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備、灌溉與施肥系統(tǒng)、儲運設(shè)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(nèi)外參考文獻、專利以及科研成果鑒定報告，比如甘肅省設(shè)施農(nóng)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃的思考、LED光源在農(nóng)業(yè)照明領(lǐng)域的市場潛力分析、設(shè)施蔬菜有機生態(tài)型栽培技術(shù)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(guān)圖片資料，比如白銀區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技觀光示范園區(qū)內(nèi)有先進的育苗溫室、設(shè)備以及成套的環(huán)境調(diào)控和灌溉施肥管理系統(tǒng)；榆興生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)擁有一些先進的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)；金昌神農(nóng)從和農(nóng)林科技開發(fā)公司具有一套完整的穴盤育苗技術(shù)；定西凱凱薯業(yè)公司具有一條脫毒種薯生產(chǎn)線等；4）電視農(nóng)業(yè)科技欄目、互聯(lián)網(wǎng)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(zhuǎn)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(shù)原理和流程，強調(diào)技術(shù)要點和注意事項。這種教學方式靈活、直觀、生動，由傳統(tǒng)的基于文本和圖片的Powerpoint課件轉(zhuǎn)變成動畫和視頻，既可激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學習的積極性，同時緊跟科學技術(shù)研究前沿，不斷地更新教學內(nèi)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(shù)、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(tǒng)動畫演示、移動苗床系統(tǒng)、精密播種機、基質(zhì)營養(yǎng)土的發(fā)酵制作流程與方法、基質(zhì)鑒定報告、商品化基質(zhì)、基質(zhì)養(yǎng)分測評方法、容器育苗技術(shù)、容器控根技術(shù)、水培萵苣、馬鈴薯脫毒繁育技術(shù)等。

1.2.2　國內(nèi)外相關(guān)最新技術(shù)的收集

科學不斷在進步，技術(shù)也要不斷更新。現(xiàn)階段工廠化育苗技術(shù)雖已步入成熟穩(wěn)定的發(fā)展階段，但是在實際生產(chǎn)中總會存在各種各樣的技術(shù)問題需要更新完善，以提高生產(chǎn)效率或節(jié)省勞力。鑒于此，蔬菜系教學團隊每周查閱相關(guān)國內(nèi)外參考文獻和專利，將最新的技術(shù)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(fā)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(zhì)、組培快速繁殖方法等。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源，還可以搜集到一些工廠化育苗現(xiàn)狀與發(fā)展對策、關(guān)鍵技術(shù)等一些戰(zhàn)略性的素材內(nèi)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(jù)，它建立在教師消化吸收教材內(nèi)容，熟知相關(guān)學科領(lǐng)域，且融會貫通的基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)相關(guān)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(jù)素材庫內(nèi)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(gòu)建

構(gòu)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(zhì)量和教學效率，培養(yǎng)學生自主學習和利用信息技術(shù)解決問題的能力。故而，在考慮課程教學特點，重視教學內(nèi)容和教學設(shè)計的前提下，教學素材庫的構(gòu)建應(yīng)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(fā)揮素材庫的優(yōu)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(guān)圖片、動畫、影音、最新技術(shù)、科研成果、多媒體課件和教案按照章節(jié)內(nèi)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(nèi)容，分別是第一章緒論（2學時）；第二章穴盤育苗的設(shè)施設(shè)備（2學時）；第三章育苗基質(zhì)與營養(yǎng)（4學時）；第四章秧苗質(zhì)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(jù)章節(jié)內(nèi)容，將搜集的素材資料歸納整理、編號注釋存入云盤，實現(xiàn)資源共享。

1.4　教學素材庫的拓展應(yīng)用及特點

目前，我校園藝學院開設(shè)2個專業(yè)：設(shè)施農(nóng)業(yè)科學和園藝專業(yè)。在學生培養(yǎng)目標、教學體系方法、課程設(shè)置方面具有一定的共性。大多數(shù)專業(yè)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(shè)施園藝系的教師承擔。在園藝專業(yè)中，《蔬菜栽培學》、《果樹栽培學》、《花卉栽培學》、《設(shè)施蔬菜栽培學》、《園藝植物組織培養(yǎng)》、《無土栽培技術(shù)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(nèi)容均涉及到《工廠化育苗》課程的部分教學內(nèi)容。將《工廠化育苗》課程教學資料素材庫拓展應(yīng)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(yīng)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(yīng)用到 《園藝植物組織培養(yǎng)》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(shù)體系的先進性，便于學生理解課程的主要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)化利用等技術(shù)規(guī)程可拓展應(yīng)用到《無土栽培技術(shù)與原理》課程的教學中，素材來源于團隊科研成果，技術(shù)參數(shù)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(yīng)用到園藝植物組織培養(yǎng)的教學中，該素材來源于任課教師的科研和社會服務(wù)工作，以分析生產(chǎn)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(shè)施條件下基質(zhì)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(yīng)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(yīng)用對于放大該成果的應(yīng)用價值，全面提高園藝專業(yè)及設(shè)施園藝專業(yè)栽培類課程的教學質(zhì)量具有重要作用。

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

章節(jié)內(nèi)容 學時數(shù) 素材內(nèi)容 性質(zhì) 來源 拓展應(yīng)用 應(yīng)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(zhì)育苗水分控制技術(shù)；山東地區(qū)番茄工廠化育苗技術(shù)_合并文件；辣椒穴盤育苗技術(shù)；黃瓜穴盤育苗技術(shù)；茄子穴盤育苗技術(shù)F l a s h動畫、圖片①參觀考察調(diào)研時拍攝收集的相關(guān)圖片、視頻資料；②互聯(lián)網(wǎng)可拓展應(yīng)用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術(shù)與原理》等課程的教學過程中。山東地區(qū)番茄工廠化育苗技術(shù)為簡易穴盤育苗技術(shù)。在現(xiàn)代化育苗技術(shù)環(huán)節(jié)技術(shù)體系展示中存在不足。第六章容器育苗2容器控根技術(shù)；種芽菜溫室生產(chǎn)技術(shù)；基質(zhì)營養(yǎng)土方制作；藍莓等容器育苗自動轉(zhuǎn)運裝置；林木規(guī)范網(wǎng)袋容器育苗1_合并文件圖片、F l a s h動畫、視頻①互聯(lián)網(wǎng)可拓展應(yīng)用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術(shù)與原理》等課程的教學過程中。林木規(guī)范網(wǎng)袋容器育苗視頻素材展示作物為經(jīng)林木，該技術(shù)可補充本素材庫對于果樹等經(jīng)濟林育苗教學。第七章水培育苗1白銀重坪示范區(qū)-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(diào)研時拍攝收集的相關(guān)圖片、視頻資料；②互聯(lián)網(wǎng)；③科研成果可拓展應(yīng)用到 《蔬菜栽培 學 》、《無土栽培技術(shù)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(shù)先進，可應(yīng)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(fā)芽；定西脫毒薯生產(chǎn)；馬鈴薯脫毒繁育技術(shù)-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(lián)網(wǎng)；④中國知網(wǎng)可拓展應(yīng)用到 《園藝植物組織培養(yǎng)》、《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(wù)工作，以分析生產(chǎn)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(yīng)用案例

2.1　農(nóng)業(yè)廢棄物基質(zhì)化利用案例

本課程第三章育苗基質(zhì)與營養(yǎng)教學過程中，講授育苗對基質(zhì)理化性質(zhì)要求之前，我們首先會講基質(zhì)的概念以及由來，來源之一就是農(nóng)業(yè)廢棄物的基質(zhì)化利用。根據(jù)團隊的研究成果，針對西北地區(qū)主要的農(nóng)業(yè)廢棄物（牛糞、羊糞、玉米秸稈、棉花秸稈、菌渣等），對其單一發(fā)酵和混合發(fā)酵工藝流程和參數(shù)進行配圖舉例說明，重點講解發(fā)酵過程中的注意事項，以及發(fā)酵后基質(zhì)的理化性狀參數(shù)。以牛（羊）糞基質(zhì)發(fā)酵為例，其工藝流程和參數(shù)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(fā)酵結(jié)束（堆體溫度接近環(huán)境溫度、顏色變褐，有輕微泥香味）。秸稈發(fā)酵過程中，還需要進行C/N的調(diào)節(jié)，為微生物創(chuàng)造最佳的環(huán)境條件。根據(jù)基質(zhì)理化性狀表現(xiàn)，通過試驗篩選出一系列蔬菜栽培和育苗基質(zhì)配方，按照基質(zhì)復配標準進行配制。最后是育苗基質(zhì)的消毒，試驗篩選出了一系列基質(zhì)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(yīng)用于教學的案例，不僅能讓學生更好地理解教學內(nèi)容，提高課堂教學效果，而且有利于開拓學生的創(chuàng)新意識，提高學生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力。

2.2　椰糠磚理化性質(zhì)對比測試案例

在講授育苗對基質(zhì)理化性狀要求時，將基質(zhì)持水量對比試驗的視頻素材應(yīng)用到教學中，直觀清晰地反應(yīng)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(yōu)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(yīng)該如何調(diào)節(jié)使其適宜作物生長。同時，我們可以通過比較國內(nèi)外椰糠磚理化性狀的差異，總結(jié)出我國椰糠磚的長處與不足，并從技術(shù)上加以改進，以提高椰糠磚的應(yīng)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(zhì)理化性狀的快速測定方法，便于今后在生產(chǎn)實踐中快速判斷基質(zhì)理化性狀的優(yōu)劣。

2.3　水培萵苣案例

第七章水培育苗教學環(huán)節(jié)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(yīng)了國外工廠化水培蔬菜的先進技術(shù)，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(yè)英語水平?？梢?，該類視頻素材不僅讓學生了解到國外水培技術(shù)發(fā)展階段，還能實現(xiàn)雙語教學，提高學生英語聽說的能力，改變課堂傳統(tǒng)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(shù)研究背景（傳統(tǒng)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(chǎn)量和品質(zhì)）和詳細的技術(shù)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(yǎng)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(jīng)過發(fā)根激素的處理再進行扦插；利用沙床生產(chǎn)出馬鈴薯的微型薯種，方便運輸和生產(chǎn)，利用微型薯再生產(chǎn)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(shù)的原理以及要點，直觀清晰。

3　結(jié)束語

工廠化育苗是一門集園藝栽培、設(shè)施工程、環(huán)境調(diào)控和組織管理等多技術(shù)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(fā)展的有益補充，既能夠提高教師的教學水平，還能夠拓展應(yīng)用到園藝植物栽培學、組織培養(yǎng)、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(guān)最新技術(shù)、科研成果、多媒體課件和教案的搜集整理，建立了高質(zhì)量的課程教材素材庫，為教學方案的不斷優(yōu)化和課堂教學效果的不斷提高提供了充分的基礎(chǔ)條件和保障。今后，結(jié)合工廠化育苗技術(shù)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(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域其他課程的教學中去，提升該教學素材庫的應(yīng)用價值。

參考文獻：