现代都市农业下《无土栽培学》课程教学思考

王梦怡 郭小鸥 李树和 任志雨 荣海燕

摘    要：《无土栽培学》是高等农业院校园艺和设施农业科学与工程专业的重要课程。结合天津都市农业发展中人才不足的现状，基于相关专业对理论知识扎实、实践技能熟练的创新复合应用型高素质人才的培养要求，分析了《无土栽培学》课程的理论和实验教学体系与方法，以及创新教学模式的具体措施，重点强调课程思政的加入，并对任课教师提出要求，为优化课程结构，提高教学效率提供一定的借鉴，最终能够更好地促进培养符合新形势下园艺市场需求的应用技术型人才。

关键词：无土栽培学;都市型农业;课程思政

中图分类号：G642.3         文献标识码：A          DOI 编码：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

都市型農业是国内外现代化大城市农业发展的基本模式。作为都市型农业的典型代表，天津农业人口多，耕地面积不断下降、产值低、生态任务严峻，因此建设高效安全的农产品基地显得尤为紧迫[1]。2018年，农业部一号文件对“农业供给侧结构性改革”提出了实施意见。供给侧结构改革的重点是扩大产品中高端供给，都市农业的生产恰好是面对农业中高端市场。而中高端市场的优质发展是以高质量的农业人才队伍为前提的，天津市的现实情况却是人才不足，务农人员中的青壮年，即使受到了更高等级的教育，却不能学以致用，缺乏科学意识和创新创造能力，在农业的实践中不能利用新科技、改造新工具。另外，天津市农业领域拥有的科技人才也不多，对农业发展大为不利[2]。

《无土栽培学》是讲授无土栽培技术原理、栽培方式和管理技术的一门综合性的应用科学。它是现代农业新技术与生物科学、作物栽培学与生产实践紧密结合的一门边缘学科[3]，在现代农业院校是园艺类专业中一门理论性、技术性和应用性都比较强的课程。在现代农业生产中，尤其是在建设都市型农业的沿海城市——天津，无土栽培技术显示出巨大的优越性，具有广阔的发展前景[4]。因此，本门课程在培养服务都市型农业的天津，乃至全国从事蔬菜花卉生产的人才中，都具有重要作用。基于相关专业对理论知识扎实、实践技能熟练的创新复合应用型高素质人才的培养要求，我们对课程教学思路、教学方式进行了改革和更新，以更好地促进培养具有国际化视野的学术研究型和复合应用型一流本科人才。

1 优化课程结构，夯实学生的理论基础

《无土栽培学》是设施农业科学与工程和园艺专业的专业特色课程，共36学时，分为理论和实验部分，其中理论部分26学时，实验部分10学时，总计2学分。理论部分要求学生系统掌握无土栽培技术的理论基础、无土栽培的类型、营养液的配制、固体基质的种类和特性、无土栽培的设施环境、无土育苗技术、无土栽培系统（水培、基质培）的特点及构成、蔬菜及其他园艺作物无土栽培的应用等内容。首先应该掌握基础理论知识，才能更好得将其运用到实践中。

为此，在无土栽培机理的理论教学中，植物的矿质营养理论、植物根系吸收矿质营养和水分的机理，以及无土栽培中常用的植物矿质营养种类和应用形态等内容应作为重点进行讲授，使学生对无土栽培的原理有深刻的理解。

在营养液的制备中，无土栽培中可使用的肥料种类、配制营养液的原则和注意事项是难点，应详细讲解，营养液的配制过程是重点内容，需要分步讲解，同时强调不同营养液母液的浓度，此外，无土栽培过程中对营养液理化性质及管理方法也需要学生掌握。在对水培技术的讲解中，要使学生掌握水培技术的基本原理和主要应用类型，重点讲授营养液膜技术和深液流栽培技术。

在介绍基质一章中，列举有机基质和无机基质的种类及不同点，比较各自的优缺点，并告知学生在实际应用中应根据当地的资源情况灵活选择，以追求最大的经济效益为目的。但要说明实际应用中多以有机基质和无机基质结合应用的效果较佳，同时重点讲授无土栽培中常用的基质培技术。

此外，通过实例及真实数据系统讲授几种主要园艺作物的无土栽培技术，使学生理解并牢牢掌握无土栽培的基本理论知识[5]。

教师在备课授课的过程中，精心安排教学内容，查阅最新文献资料，结合无土栽培技术发展现状，理论联系实际，让学生更容易接受分散的知识点。同时，充分运用多媒体工具，将无土栽培知识点和最新进展以图、文、视频等多形式展现，丰富课件内容，增加教学内容的趣味性，以最大程度地吸引学生的注意力。也通过提问和小测验的方式复习上节课学习的内容，加深学生对知识点的掌握，巩固已学知识。

此外，从设施农业科学与工程和园艺两专业的本科人才培养方案可知，在开设《无土栽培学》的同时，也会开设《植物生理学》、《设施园艺学》、《工厂化育苗》、《设施环境自动控制》、《土壤肥料学》等主干课程，在这些课程中，有部分内容是重复或相似的，主要是为保证教材内容的完整性、系统性，各个教材不可避免会出现一定量的重复或相似的内容[6]。比如：无土栽培的设施环境条件与《设施环境自动控制》课程中部分内容重复;无土育苗技术与《工厂化育苗》课程中部分内容重复;而《无土栽培学》同时也是其他相关课程中的重要一章节。因此，任课教师在授课前，需要进行充分调研，了解其他相关课程的讲授内容，与无土栽培学重复的内容是否为重点等信息，授课过程中，对其他课程重复的内容进行简单介绍，避免学生重复学习相似的知识点，把更多的时间用在新知识点上，提高教学效率。

2 加强实践教学，锻炼学生动手创新能力

实验部分设置5个实验，包含查阅资料、参观和具体动手操作的内容，实践性较强。主要有：无土栽培类型调查、无土育苗技术、营养液配制技术、深液流技术、芽苗菜生产技术和有机基质培技术等。无土栽培类型的调查包括上网查询资料并将资料进行总结汇报，以及到基地或公司调研等方式，让学生多方面了解无土栽培的类型;课程在实施过程中积极发动学生参与制作多媒体课件，激发学生学习兴趣，进一步加深学生学习的主动性，培养学生的动手能力。另外，将学生带到校外，一方面去见识真正的无土栽培生产，另一方面，还将他们学到的知识传播出去，不但加深他们对知识的掌握程度，而且服务了社会，培养学生爱农、兴农意识[5]。

其他部分开设综合性和设计性试验，以“提出问题→分析问题→实验实践→归纳总结”为主要教学模式，让学生在掌握理论的基础上，根据预先设定的主题，对试验进行系统设计，构成一个大型综合性的试验。比如，提出一个问题：如何培育“番茄树”。从如何为“番茄树”准备一顿盛宴、如何让“番茄树”根深叶茂、到如何为“番茄树”建造一个舒适的家，再到如何由一粒番茄种子到硕果累累的“番茄树”，将整个无土栽培教学内容的5大模块——走进无土栽培、营养液的配制、基质的配制、无土栽培设施、无土栽培管理关联在一起，从理论到实践，归纳总结无土栽培学重点知识[7]。再如，结合本课程需要掌握的核心技术，以“阳台菜园”为题目，要求学生设计并制作一套适宜阳台栽培的无土栽培装置，并进行作物的种植与管理[7]，这就需要学生通过查阅和分析资料，自主制定试验方案、选择试验用品、制定详细试验环节，最终分析数据、出具报告。通过一系列试验过程，学生不仅解决了相关问题，还在实践的基础上提高了分析能力和实践能力，有助于激发学习兴趣，并从中产生新的想法，从而不断增加自信，树立更远大的研究目标[8]。在实验实践环节鼓励学生参与无土实践，在动手过程中动脑，创造生产模型，由新发现蹦出新想法，培养学生的创新能力。

3 课程思政贯穿始终，培养学生爱农意识

在讲授课程过程中，适时穿插思政内容非常有必要，这门课也非常适合进行课程思政，讲授任何一章都可以插入相应的课程思政内容。比如，在“无土栽培设施环境条件”这一章，讲到温室等设施时，可以插入我国综合国力发展迅速、技术和水平都趋于世界领先水平的新闻，比如，北斗卫星导航系统的开启，华为5G技术已经站在了世界的顶端;在疫情期间，一个制造汽车的五菱公司，宣布决定转产口罩，从提出生产口罩的想法，到第一批口罩交付仅仅用了3 d时间，为国家为人民分忧！类似这样的事件，能够使学生对我们日益强大的祖国、逐渐增强的科技力量和日趋团结的人心感到自豪，会让他们油然升起一股爱国情。

又如，在“水培和基质培”一章中，可以插入“中国农民丰收节”的内容。2020年9月22日秋分日，是自2018年起我國迎来的第三个“中国农民丰收节”，是我国在国家层面为农民设立的第一个节日。全国处处五谷丰登，广大农民共庆丰年。习近平总书记深刻指出，全国广大农民和基层干部发扬伟大抗疫精神，防控疫情保春耕，不误农时抓生产，坚持抗灾夺丰收，为保持经济社会大局稳定提供了有力支撑。春种秋收，天道酬勤。农业根基稳，发展底气足。面对风险挑战，我国发展韧性强劲、社会大局稳定，粮食和重要农副产品稳定供给功不可没[9]。通过这样一则新闻告诉同学们，我国农业形势大好，前景一片光明，“学农”是光荣的事情，鼓励学生学农、爱农，以后更要服务于“三农”。

另外，还可以加入爱惜粮食的话题。联合国粮农组织和经合组织在今年7月发布的2020年至2029年农业展望报告指出，新冠肺炎疫情可能会对全球粮食市场产生历史性冲击，导致粮食价格下降，为全球粮食供应链带来前所未有的不确定性[10]。通过一些触目惊心、令人痛心的图片、视频向学生展示餐饮浪费现象，告诉他们尽管我国粮食生产连年丰收，对粮食安全还是始终要有危机意识，丰收来之不易，今年全球新冠肺炎疫情所带来的影响更是为我们敲响了警钟[11]。在全球粮食安全可能受到严重冲击的情况下，让他们意识到作为一名农业院校的学生，更应以身作则，爱惜、节约粮食，由此引导他们常怀危机意识、忧患意识，居安思危，绷紧节约粮食这根弦，端牢“中国饭碗”[12]。

4 选择合理考核形式，真正做到学以致用

《无土栽培学》课程原考核方式是闭卷考试，总成绩为：课程考试（包括理论卷70%和实验卷30%）（70%）和平时成绩（30%）。《无土栽培学》作为应用类科目，考试成绩占比较大，考核方式不利于应用型人才的培养。在学校要求的考试成绩占70%的前提下，进行教学改革，将《无土栽培学》课程闭卷考试改为开卷考试，总成绩构成为：课程考试（包括理论卷占50%和实验卷占50%）（70%）、实验（或实习）成绩（20%）、平时成绩（10%）。理论考试中，试卷考核的重点也偏向于实践，如增加设计类或无土栽培综合管理类试题;而实验部分则包括实验室操作和校外实习，各占10%，实验室操作主要对学生进行单项能力训练，如营养液配制与水培技术、基质配制与基质培技术等，校外实习主要训练学生的生产能力，如进入基地或公司进行无土栽培综合管理。这样不仅仅要求学生掌握必须的理论知识，更侧重于学生实践能力的培养，提高学生学习的积极性和主动性，有利于锻炼学生的动手能力，培养他们的团队协作能力。改革后的考核方式能够更加科学合理地评价学生的学习效果，有利于判断学生对课程知识的掌握和应用程度[6]。

5 课程与教学改革持续进行，不断提高青年教师水平

《无土栽培学》是一门实践应用性很强的课程，上好这门课，不仅需要授课教师有扎实的理论基础，更要有较强的实践能力和一定实际生产的经历[6]。目前授课教师以青年教师为主，青年教师一般学历较高，但实践能力不足，青年教师应在入职后安排导师，跟随导师学习讲课方法，参加实践活动，提高教学技能。另外，青年教师应该多走出去参观国内外先进的无土栽培生产设备及技术，去相关无土栽培公司或基地进行生产锻炼，同时积极参加国内外相关学术会议、培训会议，开拓视野，这样能够随时更新无土栽培知识，并积极进行教学讨论和教学改革，更好地激发出新的教学方式，才能培养符合新形势下园艺市场需求的应用技术型人才[6]。

6 结 语

今后五年，本课程将持续以学生的素质教育为中心，尊重学生个性，理论课上增加课堂发言的比重，实验课尽可能将时间全部交给学生，强化学生的实践能力，增强学生的竞争意识，促进自主学习。围绕该课程的教学内容和教学方式，积极申报和开展教学科研项目，指导学生参加创新创业项目和比赛，锻炼学生的科学思维，培养创新意识，提升学生动手实践能力，强化课堂所学知识的应用能力。世界上高端无土栽培技术的日益发展，天津新一线城市的确立，更要求其不断提高现代都市型农业的发展效率，从而对国际化人才的需求日益强烈。因此要培育符合都市型农业高校建设要求的本科专业人才，积极推动《无土栽培学》中英文对照课程建设，努力提升学生全球胜任力，培养能够应对国际化发展的人才。

参考文献：

[1] 李胜毅， 牛桂敏. 关于发展天津市都市型农业的思考[J]. 经济界， 2012， （1）： 44-47.

[2] 程菲， 张余洋， 陈炯炯， 等. “双一流”专业建设背景下《无土栽培学》课程建设的探索与实践[J]. 农业工程技术， 2020， 40（16）： 72-74.

[3] 李佩玲， 任毛飞， 张燕， 等. 应用型本科园艺专业《无土栽培学》教学改革探索[J]. 安徽农学通报， 2019， 25（22）： 131-132， 161.

[4] 李树和， 张春良， 董瑞峰， 等. 无土栽培学教学体系的建设与实践[J]. 天津农学院学报， 2010， 17（3）： 55-57.

[5] 人民日报. 同庆丰收 共迎小康——写在第三个"中国农民丰收节[EB/OL]. （2020-09-22）[2020-10-18].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1678573249100840639&wfr=

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[6] 新京报. 杜绝“舌尖上的浪费”，绷紧粮食安全之弦[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] 中华人民共和国国家发展和改革委员会. 2029年农业展望[EB/OL].（2020-07-31）[2020-10-18].https：//www.ndrc.gov.cn/fggz/fgzh/gjjjjc/gjzzyc/202007/t20200731_1235164.html.

[8] 東方网. 端牢中国饭碗，共同维护全球粮食安全[EB/OL]. （2020-10-17）[2020-10-18]. http：//news.eastday.com/eastday/13news/auto/news/china/20201017/u7ai9549508.

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