現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)下《無土栽培學》課程教學思考

王夢怡 郭小鷗 李樹和 任志雨 榮海燕

摘? ? 要：《無土栽培學》是高等農(nóng)業(yè)院校園藝和設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)的重要課程。結合天津都市農(nóng)業(yè)發(fā)展中人才不足的現(xiàn)狀，基于相關專業(yè)對理論知識扎實、實踐技能熟練的創(chuàng)新復合應用型高素質人才的培養(yǎng)要求，分析了《無土栽培學》課程的理論和實驗教學體系與方法，以及創(chuàng)新教學模式的具體措施，重點強調(diào)課程思政的加入，并對任課教師提出要求，為優(yōu)化課程結構，提高教學效率提供一定的借鑒，最終能夠更好地促進培養(yǎng)符合新形勢下園藝市場需求的應用技術型人才。

關鍵詞：無土栽培學;都市型農(nóng)業(yè);課程思政

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ?文獻標識碼：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)任務嚴峻，因此建設高效安全的農(nóng)產(chǎn)品基地顯得尤為緊迫[1]。2018年，農(nóng)業(yè)部一號文件對“農(nóng)業(yè)供給側結構性改革”提出了實施意見。供給側結構改革的重點是擴大產(chǎn)品中高端供給，都市農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)恰好是面對農(nóng)業(yè)中高端市場。而中高端市場的優(yōu)質發(fā)展是以高質量的農(nóng)業(yè)人才隊伍為前提的，天津市的現(xiàn)實情況卻是人才不足，務農(nóng)人員中的青壯年，即使受到了更高等級的教育，卻不能學以致用，缺乏科學意識和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，在農(nóng)業(yè)的實踐中不能利用新科技、改造新工具。另外，天津市農(nóng)業(yè)領域擁有的科技人才也不多，對農(nóng)業(yè)發(fā)展大為不利[2]。

《無土栽培學》是講授無土栽培技術原理、栽培方式和管理技術的一門綜合性的應用科學。它是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術與生物科學、作物栽培學與生產(chǎn)實踐緊密結合的一門邊緣學科[3]，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)院校是園藝類專業(yè)中一門理論性、技術性和應用性都比較強的課程。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在建設都市型農(nóng)業(yè)的沿海城市——天津，無土栽培技術顯示出巨大的優(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。基于相關專業(yè)對理論知識扎實、實踐技能熟練的創(chuàng)新復合應用型高素質人才的培養(yǎng)要求，我們對課程教學思路、教學方式進行了改革和更新，以更好地促進培養(yǎng)具有國際化視野的學術研究型和復合應用型一流本科人才。

1 優(yōu)化課程結構，夯實學生的理論基礎

《無土栽培學》是設施農(nóng)業(yè)科學與工程和園藝專業(yè)的專業(yè)特色課程，共36學時，分為理論和實驗部分，其中理論部分26學時，實驗部分10學時，總計2學分。理論部分要求學生系統(tǒng)掌握無土栽培技術的理論基礎、無土栽培的類型、營養(yǎng)液的配制、固體基質的種類和特性、無土栽培的設施環(huán)境、無土育苗技術、無土栽培系統(tǒng)（水培、基質培）的特點及構成、蔬菜及其他園藝作物無土栽培的應用等內(nèi)容。首先應該掌握基礎理論知識，才能更好得將其運用到實踐中。

為此，在無土栽培機理的理論教學中，植物的礦質營養(yǎng)理論、植物根系吸收礦質營養(yǎng)和水分的機理，以及無土栽培中常用的植物礦質營養(yǎng)種類和應用形態(tài)等內(nèi)容應作為重點進行講授，使學生對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是難點，應詳細講解，營養(yǎng)液的配制過程是重點內(nèi)容，需要分步講解，同時強調(diào)不同營養(yǎng)液母液的濃度，此外，無土栽培過程中對營養(yǎng)液理化性質及管理方法也需要學生掌握。在對水培技術的講解中，要使學生掌握水培技術的基本原理和主要應用類型，重點講授營養(yǎng)液膜技術和深液流栽培技術。

在介紹基質一章中，列舉有機基質和無機基質的種類及不同點，比較各自的優(yōu)缺點，并告知學生在實際應用中應根據(jù)當?shù)氐馁Y源情況靈活選擇，以追求最大的經(jīng)濟效益為目的。但要說明實際應用中多以有機基質和無機基質結合應用的效果較佳，同時重點講授無土栽培中常用的基質培技術。

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

教師在備課授課的過程中，精心安排教學內(nèi)容，查閱最新文獻資料，結合無土栽培技術發(fā)展現(xiàn)狀，理論聯(lián)系實際，讓學生更容易接受分散的知識點。同時，充分運用多媒體工具，將無土栽培知識點和最新進展以圖、文、視頻等多形式展現(xiàn)，豐富課件內(nèi)容，增加教學內(nèi)容的趣味性，以最大程度地吸引學生的注意力。也通過提問和小測驗的方式復習上節(jié)課學習的內(nèi)容，加深學生對知識點的掌握，鞏固已學知識。

此外，從設施農(nóng)業(yè)科學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《無土栽培學》的同時，也會開設《植物生理學》、《設施園藝學》、《工廠化育苗》、《設施環(huán)境自動控制》、《土壤肥料學》等主干課程，在這些課程中，有部分內(nèi)容是重復或相似的，主要是為保證教材內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，各個教材不可避免會出現(xiàn)一定量的重復或相似的內(nèi)容[6]。比如：無土栽培的設施環(huán)境條件與《設施環(huán)境自動控制》課程中部分內(nèi)容重復;無土育苗技術與《工廠化育苗》課程中部分內(nèi)容重復;而《無土栽培學》同時也是其他相關課程中的重要一章節(jié)。因此，任課教師在授課前，需要進行充分調(diào)研，了解其他相關課程的講授內(nèi)容，與無土栽培學重復的內(nèi)容是否為重點等信息，授課過程中，對其他課程重復的內(nèi)容進行簡單介紹，避免學生重復學習相似的知識點，把更多的時間用在新知識點上，提高教學效率。

2 加強實踐教學，鍛煉學生動手創(chuàng)新能力

實驗部分設置5個實驗，包含查閱資料、參觀和具體動手操作的內(nèi)容，實踐性較強。主要有：無土栽培類型調(diào)查、無土育苗技術、營養(yǎng)液配制技術、深液流技術、芽苗菜生產(chǎn)技術和有機基質培技術等。無土栽培類型的調(diào)查包括上網(wǎng)查詢資料并將資料進行總結匯報，以及到基地或公司調(diào)研等方式，讓學生多方面了解無土栽培的類型;課程在實施過程中積極發(fā)動學生參與制作多媒體課件，激發(fā)學生學習興趣，進一步加深學生學習的主動性，培養(yǎng)學生的動手能力。另外，將學生帶到校外，一方面去見識真正的無土栽培生產(chǎn)，另一方面，還將他們學到的知識傳播出去，不但加深他們對知識的掌握程度，而且服務了社會，培養(yǎng)學生愛農(nóng)、興農(nóng)意識[5]。

其他部分開設綜合性和設計性試驗，以“提出問題→分析問題→實驗實踐→歸納總結”為主要教學模式，讓學生在掌握理論的基礎上，根據(jù)預先設定的主題，對試驗進行系統(tǒng)設計，構成一個大型綜合性的試驗。比如，提出一個問題：如何培育“番茄樹”。從如何為“番茄樹”準備一頓盛宴、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”，將整個無土栽培教學內(nèi)容的5大模塊——走進無土栽培、營養(yǎng)液的配制、基質的配制、無土栽培設施、無土栽培管理關聯(lián)在一起，從理論到實踐，歸納總結無土栽培學重點知識[7]。再如，結合本課程需要掌握的核心技術，以“陽臺菜園”為題目，要求學生設計并制作一套適宜陽臺栽培的無土栽培裝置，并進行作物的種植與管理[7]，這就需要學生通過查閱和分析資料，自主制定試驗方案、選擇試驗用品、制定詳細試驗環(huán)節(jié)，最終分析數(shù)據(jù)、出具報告。通過一系列試驗過程，學生不僅解決了相關問題，還在實踐的基礎上提高了分析能力和實踐能力，有助于激發(fā)學習興趣，并從中產(chǎn)生新的想法，從而不斷增加自信，樹立更遠大的研究目標[8]。在實驗實踐環(huán)節(jié)鼓勵學生參與無土實踐，在動手過程中動腦，創(chuàng)造生產(chǎn)模型，由新發(fā)現(xiàn)蹦出新想法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

3 課程思政貫穿始終，培養(yǎng)學生愛農(nóng)意識

在講授課程過程中，適時穿插思政內(nèi)容非常有必要，這門課也非常適合進行課程思政，講授任何一章都可以插入相應的課程思政內(nèi)容。比如，在“無土栽培設施環(huán)境條件”這一章，講到溫室等設施時，可以插入我國綜合國力發(fā)展迅速、技術和水平都趨于世界領先水平的新聞，比如，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的開啟，華為5G技術已經(jīng)站在了世界的頂端;在疫情期間，一個制造汽車的五菱公司，宣布決定轉產(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時間，為國家為人民分憂！類似這樣的事件，能夠使學生對我們?nèi)找鎻姶蟮淖鎳⒅饾u增強的科技力量和日趨團結的人心感到自豪，會讓他們油然升起一股愛國情。

又如，在“水培和基質培”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“中國農(nóng)民豐收節(jié)”，是我國在國家層面為農(nóng)民設立的第一個節(jié)日。全國處處五谷豐登，廣大農(nóng)民共慶豐年。習近平總書記深刻指出，全國廣大農(nóng)民和基層干部發(fā)揚偉大抗疫精神，防控疫情保春耕，不誤農(nóng)時抓生產(chǎn)，堅持抗災奪豐收，為保持經(jīng)濟社會大局穩(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。面對風險挑戰(zhàn)，我國發(fā)展韌性強勁、社會大局穩(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們，我國農(nóng)業(yè)形勢大好，前景一片光明，“學農(nóng)”是光榮的事情，鼓勵學生學農(nóng)、愛農(nóng)，以后更要服務于“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)展望報告指出，新冠肺炎疫情可能會對全球糧食市場產(chǎn)生歷史性沖擊，導致糧食價格下降，為全球糧食供應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、視頻向學生展示餐飲浪費現(xiàn)象，告訴他們盡管我國糧食生產(chǎn)連年豐收，對糧食安全還是始終要有危機意識，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重沖擊的情況下，讓他們意識到作為一名農(nóng)業(yè)院校的學生，更應以身作則，愛惜、節(jié)約糧食，由此引導他們常懷危機意識、憂患意識，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，真正做到學以致用

《無土栽培學》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%和實驗卷30%）（70%）和平時成績（30%）。《無土栽培學》作為應用類科目，考試成績占比較大，考核方式不利于應用型人才的培養(yǎng)。在學校要求的考試成績占70%的前提下，進行教學改革，將《無土栽培學》課程閉卷考試改為開卷考試，總成績構成為：課程考試（包括理論卷占50%和實驗卷占50%）（70%）、實驗（或實習）成績（20%）、平時成績（10%）。理論考試中，試卷考核的重點也偏向于實踐，如增加設計類或無土栽培綜合管理類試題;而實驗部分則包括實驗室操作和校外實習，各占10%，實驗室操作主要對學生進行單項能力訓練，如營養(yǎng)液配制與水培技術、基質配制與基質培技術等，校外實習主要訓練學生的生產(chǎn)能力，如進入基地或公司進行無土栽培綜合管理。這樣不僅僅要求學生掌握必須的理論知識，更側重于學生實踐能力的培養(yǎng)，提高學生學習的積極性和主動性，有利于鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力。改革后的考核方式能夠更加科學合理地評價學生的學習效果，有利于判斷學生對課程知識的掌握和應用程度[6]。

5 課程與教學改革持續(xù)進行，不斷提高青年教師水平

《無土栽培學》是一門實踐應用性很強的課程，上好這門課，不僅需要授課教師有扎實的理論基礎，更要有較強的實踐能力和一定實際生產(chǎn)的經(jīng)歷[6]。目前授課教師以青年教師為主，青年教師一般學歷較高，但實踐能力不足，青年教師應在入職后安排導師，跟隨導師學習講課方法，參加實踐活動，提高教學技能。另外，青年教師應該多走出去參觀國內(nèi)外先進的無土栽培生產(chǎn)設備及技術，去相關無土栽培公司或基地進行生產(chǎn)鍛煉，同時積極參加國內(nèi)外相關學術會議、培訓會議，開拓視野，這樣能夠隨時更新無土栽培知識，并積極進行教學討論和教學改革，更好地激發(fā)出新的教學方式，才能培養(yǎng)符合新形勢下園藝市場需求的應用技術型人才[6]。

6 結 語

今后五年，本課程將持續(xù)以學生的素質教育為中心，尊重學生個性，理論課上增加課堂發(fā)言的比重，實驗課盡可能將時間全部交給學生，強化學生的實踐能力，增強學生的競爭意識，促進自主學習。圍繞該課程的教學內(nèi)容和教學方式，積極申報和開展教學科研項目，指導學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和比賽，鍛煉學生的科學思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提升學生動手實踐能力，強化課堂所學知識的應用能力。世界上高端無土栽培技術的日益發(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，從而對國際化人才的需求日益強烈。因此要培育符合都市型農(nóng)業(yè)高校建設要求的本科專業(yè)人才，積極推動《無土栽培學》中英文對照課程建設，努力提升學生全球勝任力，培養(yǎng)能夠應對國際化發(fā)展的人才。

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[6] 新京報. 杜絕“舌尖上的浪費”，繃緊糧食安全之弦[EB/OL].（2020-08-11）[2020-10-18]. https：//www.sohu.com/a/412652684_114988？_f=index_pagerecom_7&_trans_=

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[7] 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會. 2029年農(nóng)業(yè)展望[EB/OL].（2020-07-31）[2020-10-18].https：//www.ndrc.gov.cn/fggz/fgzh/gjjjjc/gjzzyc/202007/t20200731_1235164.html.

[8] 東方網(wǎng). 端牢中國飯碗，共同維護全球糧食安全[EB/OL]. （2020-10-17）[2020-10-18]. http：//news.eastday.com/eastday/13news/auto/news/china/20201017/u7ai9549508.

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