“雙碳”背景下無土栽培學(xué)思政教學(xué)探索與實(shí)踐

袁凌云，侯金鋒，單國雷，李仁杰，朱世東

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，安徽 合肥 230036）

2015-2019 年是有史以來世界上最熱的五年，全球氣溫比前五年上升了0.2 ℃。主要原因是全球二氧化碳排放濃度顯著增加[1]。為應(yīng)對氣候變化，推動綠色低碳發(fā)展，我國做出了“碳中和、碳達(dá)峰”重大戰(zhàn)略決策，宣布中國將力爭在2030 年之前碳排放達(dá)到峰值，在2060 年之前實(shí)現(xiàn)碳中和，首次向全球明確了中國實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間表。這預(yù)示著我國將從“相對減排”進(jìn)入“絕對減排”時(shí)代。在此背景下，以碳中和為目標(biāo)，開發(fā)綠色生產(chǎn)過程，加快農(nóng)業(yè)廢物資源化利用，推動農(nóng)業(yè)向高質(zhì)量、綠色可持續(xù)方向發(fā)展，將對實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。因此，加快園藝行業(yè)課程建設(shè)，提高園藝行業(yè)高等教育水平，加強(qiáng)人才培養(yǎng)力度，才能有效促進(jìn)園藝行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)園藝行業(yè)碳中和目標(biāo)。

無土栽培學(xué)是設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程的主干課程，課程內(nèi)容涉及大量的實(shí)踐應(yīng)用問題。作為專業(yè)核心課程，如何在“雙碳”目標(biāo)的大背景下，探索本課程教學(xué)的新模式，實(shí)現(xiàn)“新工科+工程教育專業(yè)認(rèn)證+課程思政”指導(dǎo)下的人才培養(yǎng)目標(biāo)，是農(nóng)業(yè)類高等院校亟需解決的關(guān)鍵問題[2-3]。本文擬從課程思政方面探索案例教學(xué)模式，在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的背景下，加強(qiáng)生態(tài)文明教育，引導(dǎo)學(xué)生樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，培養(yǎng)學(xué)生的“大國三農(nóng)”情懷，增強(qiáng)學(xué)生以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任的使命感和責(zé)任感，培養(yǎng)支農(nóng)愛農(nóng)創(chuàng)新人才。

1 無土栽培學(xué)教學(xué)中存在的問題

無土栽培學(xué)是我校設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程系專業(yè)核心課程，課程總學(xué)分為2 學(xué)分，32 學(xué)時(shí)。教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生可以系統(tǒng)掌握無土栽培的設(shè)施設(shè)備及主要蔬菜作物的無土栽培技術(shù)理論與操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生具備無土栽培生產(chǎn)的基礎(chǔ)知識，能在無土栽培及相關(guān)領(lǐng)域從事規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、產(chǎn)業(yè)開發(fā)、技術(shù)推廣、經(jīng)營管理及教學(xué)和科研等工作的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)復(fù)合應(yīng)用型高級專門人才。

近年來，該課程進(jìn)行了課程內(nèi)容、授課方式等的調(diào)整，取得了積極進(jìn)展，但也存在一些問題。

1.1 課程內(nèi)容缺乏前沿性

當(dāng)下的大學(xué)生對信息技術(shù)非常敏感，對無土栽培的應(yīng)用更注重新時(shí)代的新技術(shù)、新模式，理論教學(xué)內(nèi)容可適當(dāng)增加項(xiàng)目模塊，如無土栽培高新技術(shù)應(yīng)用資源，包括無土栽培模具設(shè)計(jì)演示、育苗器具設(shè)計(jì)演示、國外深水漂浮栽培技術(shù)、魚菜共生栽培技術(shù)等，體現(xiàn)時(shí)代感和前沿性，同時(shí)也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氛圍。

1.2 教學(xué)方式未能體現(xiàn)學(xué)生主體地位

無土栽培課程有較強(qiáng)的實(shí)踐性、協(xié)作性和創(chuàng)新性。目前，教學(xué)團(tuán)隊(duì)多以課堂講解為主，缺少互動。采用案例式教學(xué)，結(jié)合生產(chǎn)上發(fā)現(xiàn)的問題，利用通過網(wǎng)絡(luò)、信息平臺等獲取的新技術(shù)、新裝備信息，引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目，組建團(tuán)隊(duì)，解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、批判性思維、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

1.3 教學(xué)效果未能體現(xiàn)連續(xù)性與多元性

目前無土栽培課程的教學(xué)考核，以學(xué)生參與課堂、提交作業(yè)、閉卷考試等方式進(jìn)行，評價(jià)簡單。利用案例式教學(xué)模式后，比如問題式案例和討論式案例，學(xué)生在每一個(gè)項(xiàng)目都可以根據(jù)問題解決的程度進(jìn)行自我評價(jià)和考核，以及小組評價(jià)和考核。另外，小組之間的評價(jià)及教師的考核與評價(jià)，能提高課堂項(xiàng)目的學(xué)生參與度，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建有效課堂。

2 案例教學(xué)實(shí)施的意義

案例教學(xué)是通過具體教學(xué)場景的描述，引導(dǎo)學(xué)生對這些教學(xué)場景進(jìn)行分析、展開討論的教學(xué)方法[4]，包括信息式案例、問題式案例、陳述式案例、決策式案例、條例式案例、實(shí)錄式案例等。無土栽培學(xué)是一門應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)與生物科學(xué)、作物栽培學(xué)相結(jié)合的一門綜合交叉學(xué)科。根據(jù)培養(yǎng)方案，無土栽培學(xué)課程安排在第五學(xué)期，是在學(xué)生已經(jīng)掌握了植物學(xué)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)、園藝植物栽培學(xué)、工程力學(xué)、智慧農(nóng)業(yè)等相關(guān)知識基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，通過實(shí)際觀察和操作，了解和掌握該課程的原理和技術(shù)。教師可通過案例的引入，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，重視學(xué)生求出答案的過程，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的“智慧高手”。

另一方面，課程思政是本科課程建設(shè)質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。探索無土栽培學(xué)教學(xué)內(nèi)容中涉及的思政元素，并在傳授過程中融會貫通，將理論知識的講授與學(xué)生社會主義核心價(jià)值觀和家國情懷的培養(yǎng)相結(jié)合，將引入產(chǎn)業(yè)新技術(shù)與培養(yǎng)學(xué)生凝心聚力、創(chuàng)新?lián)?dāng)精神相結(jié)合，突出教師人才培育的根本使命[5]。同時(shí)，在雙碳目標(biāo)背景下，需要深入理解生態(tài)文明觀，將保護(hù)生態(tài)環(huán)境，厲行資源節(jié)約，加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)力度及加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)等作為無土栽培學(xué)課程思政建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。

3 雙碳背景下課堂思政的案例教學(xué)

3.1 PBL（Project-Based Learning）式案例教學(xué)

PBL式案例教學(xué)，是以生產(chǎn)一線中反映的實(shí)際問題為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞指定專題進(jìn)行文獻(xiàn)查找、分析討論、知識歸納和問題解決的自主學(xué)習(xí)過程[6]。這種新型教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性，調(diào)動了他們掌握課堂的積極性，同時(shí)也加深了他們對知識的深入理解，具有很好的教學(xué)效果。

比如，無土栽培學(xué)第三教學(xué)單元中講到復(fù)配基質(zhì)，隨后提出問題：如何利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為育苗基質(zhì)。教師講述我國目前農(nóng)業(yè)廢棄物的利用狀況作為鋪墊。我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，每年大約產(chǎn)出40 多億噸?，F(xiàn)階段我國研究農(nóng)業(yè)廢棄物的方向基本處于初步加工階段，沒有針對性和目的性[7]。第二步，提出問題后，學(xué)生從農(nóng)業(yè)廢棄物的特性和利用方面查閱資料，分組討論。經(jīng)查閱資料后可知，2020 年，全國畜禽糞便量達(dá)到40 億噸，農(nóng)作物秸稈11 億噸。這些農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣泛、再生周期短、價(jià)格便宜，是重要的生物質(zhì)資源。第三步，結(jié)合鎮(zhèn)江培蕾基質(zhì)科技發(fā)展有限公司專業(yè)實(shí)習(xí)作為案例進(jìn)行分析。實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生了解到該公司利用醋渣、造紙葦末、酒糟、菇渣、農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等有機(jī)廢棄物，在高溫或高壓條件下，經(jīng)過系列流程處理，加工成無病菌、無毒、無臭、耐儲存的有機(jī)復(fù)合肥料，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。第四步，學(xué)生寫成匯報(bào)材料進(jìn)行交流，教師歸納總結(jié)，并引入課程思政內(nèi)容。在“雙碳”背景下，農(nóng)業(yè)廢棄物處理需要與資源化利用有效結(jié)合，向肥料化、能源化方向發(fā)展，加快農(nóng)業(yè)廢棄物利用產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)。強(qiáng)調(diào)人與自然應(yīng)和諧并存，強(qiáng)化生態(tài)文明、循環(huán)農(nóng)業(yè)，提出人類命運(yùn)共同體的概念和“兩山論”的生態(tài)觀，并將其作為“廢棄物處理”的基本準(zhǔn)則。

3.2 討論式案例

討論式案例具有典型性、及時(shí)性和代表性的特點(diǎn)，需要融入課程思政元素。討論結(jié)果不唯一，目的是使學(xué)生參與其中，鼓勵(lì)他們從不同視角、不同角度進(jìn)行討論，以獲得不同解決方案，有利于開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維[8]。

比如，在該課程的第四個(gè)教學(xué)單元，理論教學(xué)講授的是工廠化育苗內(nèi)容。案例討論內(nèi)容為集約化育苗工廠的建設(shè)和推動方案的案例。學(xué)生可以分為小組，分別查找我國現(xiàn)行育苗方式、集約化育苗工廠的體量和缺點(diǎn)以及推動育苗場發(fā)展的政策。經(jīng)學(xué)生討論后可知，近幾年，由于農(nóng)戶育苗費(fèi)工費(fèi)時(shí)，人工成本上漲，勞動力匱乏，我國規(guī)模（年產(chǎn)百萬株）以上的育苗工廠已過千家，在蔬菜產(chǎn)業(yè)化程度高的地區(qū)，這種趨勢更加明顯，如山東壽光各種類型的育苗場就超過200 余家。但是目前也存在一些問題，比如育苗設(shè)施利用時(shí)間只有4-5 個(gè)月，周年利用率低；育苗工廠重視育苗溫室，忽視配套設(shè)施，缺少煉苗區(qū)域；育苗生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高以及各種土傳病害問題嚴(yán)重。學(xué)生調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，很多地市為推進(jìn)集約化育苗及大型育苗場的建設(shè)出臺了系列政策，比如合肥市2021 年印發(fā)的《2021 合肥市推進(jìn)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展政策實(shí)施細(xì)則的通知》中提到，支持蔬菜、草莓、茶葉育苗新建基地建設(shè)，集約化育苗面積8000 平方米以上、流轉(zhuǎn)土地并育苗推廣2 年以上的，給予育苗設(shè)施裝備20%一次性獎(jiǎng)補(bǔ)。同時(shí)，集約化育苗場采暖鍋爐可選用高效、低阻、節(jié)能、消煙的除塵配套設(shè)備，生產(chǎn)過程有效減少農(nóng)藥使用量，減少化學(xué)肥料進(jìn)入環(huán)境循環(huán)，污染環(huán)境。教師在課堂討論中滲透社會主義價(jià)值觀和“碳達(dá)峰、碳中和”的雙碳目標(biāo)需求，倡導(dǎo)學(xué)生的“大國三農(nóng)”的情懷。

再如，在該課程的第五個(gè)教學(xué)單元，課程內(nèi)容是深液流水培系統(tǒng)的原理與技術(shù)。案例討論內(nèi)容為深液流系統(tǒng)解決的生產(chǎn)問題。提出問題后，學(xué)生將書本上深液流水培的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)并運(yùn)用到生產(chǎn)中，結(jié)合專業(yè)實(shí)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)，分小組討論交流。教師引導(dǎo)從兩方面深入討論，合理施肥和地下害蟲防治。指導(dǎo)學(xué)生查閱資料，了解目前國內(nèi)土壤栽培的施肥問題，地下害蟲防治技術(shù)，對土壤的結(jié)構(gòu)和性能影響如何。通過一系列討論過程，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思考能力，在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生參與生產(chǎn)討論，在動手過程中動腦，由新發(fā)現(xiàn)迸出新想法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師可以將發(fā)生普遍、危害嚴(yán)重、防治困難的韭菜地下害蟲韭蛆問題作為思政案例。比如為了有效防治韭蛆危害，使用大量的高毒、劇毒農(nóng)藥，如甲拌磷、毒死蜱、辛硫磷，常常造成大量農(nóng)藥殘留，對土壤結(jié)構(gòu)及地下水源造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)環(huán)境。針對以上問題，中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研發(fā)的“重大蔬菜害蟲韭蛆綠色防控關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”在全國韭菜主要產(chǎn)區(qū)進(jìn)行示范推廣，并在2020 年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。農(nóng)業(yè)方向重大成果的產(chǎn)生有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并從中產(chǎn)生新的想法，從而不斷增加專業(yè)自信，樹立更遠(yuǎn)大的研究目標(biāo)[9]。

4 結(jié)語

“無土栽培學(xué)”是一門實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，是人與自然結(jié)合非常緊密的一門課程。思政教學(xué)融入專業(yè)教育課程是實(shí)現(xiàn)高校全員全程全方位育人目標(biāo)的重要手段。課程教學(xué)中通過多個(gè)案例，融入課程思政的元素，使每一位學(xué)生牢牢樹立社會主義核心價(jià)值觀的理念，牢記人類命運(yùn)共同體的理念，培養(yǎng)學(xué)生“大國三農(nóng)”情懷，引導(dǎo)學(xué)生以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任，傳統(tǒng)教育文化傳播和生態(tài)文明教育傳播效果顯著。