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Exploration and practice of first class undergraduate course construction in Vegetable Cultivation (including Facility Horticulture)

  • SUN Jing ,
  • LI Xiaojing ,
  • WANG Ping
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  • Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010000, China

Received date: 2024-08-07

  Online published: 2025-04-14

Abstract

To improve the quality of the construction of first-class undergraduate major, the necessity of the construction and reform of Vegetable Cultivation (including Facility Horticulture) course was analyzed, and the teaching system was put into practice from the aspects of course objectives, teaching content, course resources, teaching forms, experiments and practical training, ideological and political elements and teaching evaluation. Specifically, refine the course objectives, so that students can master vegetable sowing, seedling rearing and field management techniques. Optimize the teaching content, combine the two courses of Vegetable Cultivation and Facility Horticulture organically to make it more targeted. Integrate teachers, set up interdisciplinary teachers team, increase professional teaching materials, and enrich online resources; upgrade the experimental teaching resources, update the experimental vegetable seed specimens and so on. Optimize the teaching form, adopt flipped classroom and heuristic teaching, and let students lead the class. Experiments and practical training were strengthened, experiments were set up on identification of vegetable types and investigation of greenhouse types, and virtual simulation experiments were built on greenhouse structure design and soilless cultivation of horticultural crops. Condense ideological and political elements, cultivate students’ spirit of innovation, love for the people, and other pursuits and emotions. The scoring mode of final written test (70%) + experimental class score (15%) + classroom performance (9%) + homework (6%) was adopted to evaluate the teaching results in multiple dimensions. Practice showed that under this teaching reform model, students’ attendance rate and course participation rate were relatively high, the total score pass rate was 94.9%, and the average score of experimental courses is above 85, which comprehensively improves students’ theoretical foundation and practical ability. This paper provides references for the teaching reform of vegetable cultivation and facility horticulture courses.

Cite this article

SUN Jing , LI Xiaojing , WANG Ping . Exploration and practice of first class undergraduate course construction in Vegetable Cultivation (including Facility Horticulture)[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(7) : 129 -133 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.07.031

涉农高校是培养高素质技术技能型农业人才的重要阵地[1],具有地方特色的高等农科院校一流课程建设是实现新型农业人才培养的重要环节。蔬菜栽培学(含设施园艺)课程是面向农学院植物科学与技术专业本科生的必修主干课之一,总计3学分,共48学时,其中理论课占40学时,实验课占8学时。该课程开设在大四上学期,学生已完成了植物学、植物生理学、农业气象学、土壤学、植物营养与肥料、园艺植物病理学和园艺植物昆虫学等课程的学习,具备一定的植物生长发育及其环境条件影响因素调控机理等基础知识。课程涵盖蔬菜栽培和设施园艺两大模块,其中蔬菜栽培模块主要讲授蔬菜栽培的基础知识、蔬菜的种子与育苗、蔬菜耕作与田间管理技术、各类蔬菜栽培技术(各论)等知识,设施园艺模块主要讲授设施园艺的类型、结构与装备、设施环境及调控、无土栽培和设施园艺新领域等知识。同时,分别针对这两大模块设置了4个实验课,在蔬菜栽培学模块设置了蔬菜种类识别、蔬菜种子形态识别2个实验,在设施园艺模块设置了温室类型调查、营养液配制2个实验,总计8学时。
相关学者对该课程进行了一定研究。刘周斌等[2]在对设施蔬菜栽培学课程教学改革实践中提出,培养综合素质高和实践能力强的设施蔬菜产业专业人才,要从优化课程教学内容、调整教学形式、强化实践教学和融入思政元素等多种途径入手,以创新和改革教学方式。罗石磊等[3]对新农科背景下蔬菜栽培学一流课程建设进行创新与实践,从激发学生兴趣出发,结合问题导向,通过课程教学资源深度挖掘,教学理念与教学方式方法创新实践等途径,解决了课程内容与科学前沿结合不足、课程思政教学与专业知识融合深度不够等问题。周庆红等[4]对蔬菜栽培学各论课程线上线下混合式教学模式进行设计与实践,探索基于问题研讨的研究型教学方法,建设优质线上教学资源,教学效果显著。王婷婷等[5]概述了设施蔬菜栽培学实习实践课程,对其实践教学改革进行探索总结。钟程等[6]基于“三全育人”理念,将园艺专业蔬菜栽培学课程中的思政元素与专业知识进行有机融合,通过提高教学团队思政素养、深挖思政元素、打造多元化教学模式、改善课程评价方式等举措,构建蔬菜栽培学长效育人机制。
本文对蔬菜栽培学(含设施园艺)课程教学内容和课程目标进行重构、细化与优化,将课程资源进行整合,充分利用翻转课堂和启发式教学方法,强化实践教学,融入思政元素,并对教学效果进行全方位、多角度评价,提高了学生的专业认知度,引导其充分认识农业领域的新技术和新设备,全面巩固学生理论基础、提升其实践能力。

1 课程建设与改革的必要性

该课程作为农学院植物科学与技术专业本科教学的一门必修课,建设以学生为中心、以培养学生创新能力和综合素质的复合应用型人才培养目标为导向的线下一流课程势在必行。该专业要求学生具有坚实的生物科学及相关学科基础理论知识,掌握现代生物技术及植物遗传改良、农业信息技术及植物生产与管理、生态环境及植物产品质量安全、植物保护、植物产品贮藏与加工等基础理论知识和基本技能,培养德、智、体、美、劳全面发展的复合应用型人才。
实践中,该课程在教学内容、教学方法、实验实践等方面存在待改进之处。一是部分课程内容跨学科的融合度不足,缺少将部分现代生物信息技术应用于蔬菜栽培的实例,对现代设施园艺、智能农业、精准农业技术等介绍和应用案例分析较少,部分学生未能及时了解和掌握新兴的栽培技术和装备等。二是教学方法偏重课堂讲授,部分学生的参与度和互动性不足,课堂上侧重对知识的记忆和理解,创新思维和解决问题能力的培养力度不足。三是在实践操作方面,受实践教学资源、设备、材料等的限制,部分实验实习环节的操作周期短、难度低、内容单调,部分学生难以通过充分的实践练习来掌握关键栽培技术,部分实践教学内容与现代生产需求存在一定差距,学生不易适应新的栽培生产要求[7]

2 课程教学体系构建与实践

为实现复合应用型人才培养目标,提高学生的科学素养及专业能力,亟需对该课程进行系统性建设和教学改革[8]。为此,将蔬菜栽培学与设施园艺学部分内容进行有机结合,以丰富教学内容;加强线上线下教学,利用现代信息技术(如雨课堂、慕课),提供更加灵活和多样化的学习方式;建立耕读文化实训基地等,增加实习实训环节;及时修订教材和课程大纲,引入最新的研究成果和行业动态;强化对学生创新能力、实践能力和终身学习能力的培养,以使其适应未来职业发展的需求。

2.1 细化课程目标

该课程是蔬菜栽培学、设施园艺学相关内容的有机融合。在制定课程大纲过程中,将蔬菜栽培和设施园艺两大模块的课程目标进行细化和优化,使其更具实用性。
蔬菜栽培模块的课程目标是让学生了解蔬菜在人类生活和蔬菜产业在国民经济中的地位,了解蔬菜栽培历程、产业优势与发展趋势;掌握蔬菜植物的起源、种类、分类、生长发育规律及其对环境条件的要求,熟悉蔬菜商品质量构成要素;掌握蔬菜播种、育苗和田间管理技术;了解各类蔬菜的主要种类及其起源、生物学特性、对环境条件的要求、生长发育特点;掌握各类蔬菜的栽培技术特性、各类蔬菜生长发育异常的原因和防控措施、优质安全高产高效栽培技术要点等。
设施园艺模块的课程目标是让学生了解设施园艺发展动态,熟悉其在农业生产中的地位和作用,掌握园艺设施的类型、结构与装备,了解覆盖材料的种类和性能,掌握各类型温室的光照、温度、水分、大气环境的特点,掌握温室光照、温度环境调控措施和设施设备的选用,掌握温室作物灌溉、CO2调控措施,掌握无土栽培的类型和基质理化性质,学会应用植物营养原理设计和配制营养液,掌握无土栽培介质环境调控措施,能够分析无土栽培的适用性,具备正确的无土栽培营养液回收理念,了解设施园艺应用的新领域,熟悉植物工厂的类型、应用,掌握植物工厂化生产的关键技术,了解垂直农业的发展动态。
两大模块以蔬菜作为核心研究对象,分别从露地和设施两种栽培环境来讲授蔬菜栽培的生物学原理、栽培管理措施、环境调控方式和新型蔬菜设施栽培技术,让学生全面掌握蔬菜栽培的理论知识,并接触设施园艺新领域的相关内容,丰富其理论知识,开阔其学术视野。

2.2 优化教学内容

该课程以蔬菜栽培学和设施园艺学为根基,将这两门课进行有机融合,在此基础上进行重构与优化。植物科学与技术专业设置了果树栽培学、花卉栽培学两门必修课程和设施农业学这门选修课,但设施农业学课程侧重点不在蔬菜方向,且选修概率具有不确定性,难以全面满足设施园艺相关知识的教授需求。此外,在园艺设施中,蔬菜(含食用菌)的种植面积占比较大[9],而设施蔬菜栽培的原理与技术也随着设施园艺的发展日新月异、更新迭代。因此,将蔬菜栽培学与设施园艺学两门课程的有关内容进行有机结合,使教学内容更具有针对性,有助于拓宽学生专业认知,使其及时掌握新的设施蔬菜生产技术,以适应新农业人才培养需求。

2.3 整合课程资源

该课程教学内容和形式具有特殊性,从专业与师资、教材和实验条件设备等方面进行整合,将现有资源进行有效分配,可充分利用两个领域的教育资源优势,形成互补,培养更加适应现代农业发展需求的复合型人才。

2.3.1 整合师资力量

组建由蔬菜栽培和设施园艺领域相关教师和专家组成的跨学科教师团队,对教师进行跨学科培训,提升其综合教学能力,促进知识交流与互补,保持教学内容的前沿性。该课程使用的教材主要有《蔬菜栽培学总论》(第二版)[10]和《设施园艺学》(第三版)[11];同时,根据课程需求,整合《蔬菜栽培学总论》(第二版)[12]、《设施园艺学》(第二版)[13]和《无土栽培学》(第二版)[14]等专业参考教材。另外,利用雨课堂和慕课等在线教学平台,整合两个领域的优质教学视频、讲座、公开课和专题报告等线上资源,充实课程内容,拓宽教学维度。

2.3.2 升级实验教学资源

对现有实验材料、仪器设备等进行全面清查和评估,并编制清单,确定两个领域可共享或需升级的实验教学资源。实践中,更新了实验用的蔬菜种子标本,引入新品种、新设备,提供几十种不同科属或品种的蔬菜种子标本、现代化栽培设备、无土栽培系统、新型基质标本。通过共享实验材料、实验设施和仪器设备,充分实现资源整合和最大化利用,让学生接触前沿农业技术。

2.4 优化教学形式

翻转课堂和启发式教学能够将该课程的两大模块进行有机结合,使学生将两部分专业知识进行交叉融合,拓宽了其专业视野,培养其独立思考和自主学习能力。

2.4.1 翻转课堂

在翻转课堂模式下,课堂教学由学生主导,教师在课前为学生准备相关视频、阅读材料和在线练习等任务,以供学生预习新章节的内容,并在课堂上进行深入讨论、讲解,分享其在预习中遇到的问题,并由教师解答。以设施园艺模块中“无土栽培固体基质的作用和理化性质”内容为例,教师在课前让学生观看现代化无土栽培的通用基质和新型复配基质等视频、图片,以及阅读理化性质有关的材料,使其提前将各类基质的理化性质进行对比学习;在课堂上,学生讨论自己对比学习的结果,并引入各类基质适用的园艺作物和栽培场景。经此过程,学生对基质的理化性质和应用范围等知识有较为深入的理解,有利于其掌握和应用章节知识。

2.4.2 启发式教学

启发式教学鼓励学生通过探索和发现来学习新知识。例如,在讲授栽培学的“蔬菜种子播前处理技术”内容时,教师在课前抛出问题“如果想让种子快速、整齐地发芽,需要利用哪些技术”,让学生以小组形式展开讨论,利用思维导图集思广益,并分享交流各自的答案和依据,也可对答案进行可行性互评,推选出较为成熟的方案,由教师引导并展开关于种子播前处理的具体教学内容,激发学生参与课堂教学的积极性。

2.5 强化实验和实习实训

结合新的植物科学与技术专业人才培养方案和蔬菜栽培学(含设施园艺)课程大纲要求,提升实习实践在专业培养中的比重,旨在提升学生实践能力、动手能力,培养新农科背景下复合应用型人才。该课程在蔬菜栽培学模块设置了“蔬菜种类的识别”和“蔬菜种子形态识别”两个实验,在设施园艺模块设置了“温室类型调查”和“营养液配制”两个实验。学生能够在实验室中通过观察蔬菜种子和各类新鲜蔬菜的实物,直观地进行比对,并学习用专业术语描述蔬菜和种子的特征,实现对课本知识的再现和输出;配制营养液实验既要求学生掌握营养液配制的基本计算知识,也要求其能够正确使用玻璃仪器进行营养液母液配制,对学生动手能力有较高要求,其可利用自己配制的营养液进行浇灌,并观察植物的生长情况,从而验证配制营养液的可靠性,提升学习成就感。除室内实验外,还要求学生走出校园,到城市周边进行温室类型的调查,利用课堂所学知识,完成记录和调查报告的撰写,提高其归纳总结能力。实践中,课程团队已经初步建设成了“温室结构设计、环境调控、园艺作物无土栽培虚拟仿真实验”的虚拟仿真系统,能够通过虚拟操作对相关内容进行可视化和动态化学习,是对课堂理论知识的有效补充和延伸。

2.6 凝练思政元素

充分挖掘和凝练课程思政元素,将理论教学和思政教育紧密结合。例如,在讲授“蔬菜的起源与分布”内容时,向学生介绍老一代蔬菜科学家为蔬菜产业发展所做的贡献,培养学生勇于创新、情系人民等追求和情怀;在讲解“蔬菜耕作与田间管理技术”内容时,列举各地蔬菜栽培管理的先进经验,挖掘本地特有技术优势,增强学生的自豪感和文化自信[15],也使其明确有机肥与无机肥合理施用的原则,认识到生态农业、农业可持续发展的重要性,增强其环境保护意识;讲解“园艺设施环境及调控”内容时,向学生传达环境对社会、人文、经济的重要影响,使其认识到园艺作物环境管理对园艺设施作物产量、品质以及自然环境等的重要作用,树立科学的自然观、环保观。

2.7 多维评价教学效果

重建课程评价体系,不仅能衡量学生的知识掌握程度,更有助于激发其创新精神和实践能力。在优化后的课程评价体系中,采用期末笔试(70%)+实验课成绩(15%)+课堂表现(9%)+平时随堂作业(6%)的评分模式对学生的学习情况进行综合性评价。其中,期末笔试考查学生对基础知识的掌握和理解,是较为重要的考核部分;实验课的考核强调学生的实际动手操作能力,有利于提升其综合素质;课堂表现主要评价学生认真听课程度、回答问题的正确率等;平时随堂作业成绩按照实际答题情况按“优、良、中、及格、不及格”分段赋分。

3 一流课程建设改革实践成效

对2020级植物科学与技术专业学生完成蔬菜栽培学(含设施园艺)课程的成绩进行统计分析,结果表明,学生出勤率97.6%;平时成绩均分88.8分,其中85分以上共56人,占专业总人数的94.9%,且82~96分的学生人数占比较大;总成绩及格率达94.9%,由于课程本身的难度较大,高分学生占比较低;4次实验课程得分均在80~90分,均分在85分以上。这反映出改革后的课程教学体系下,学生的课程参与度较高,课上回答问题和随堂测验的成绩较好。另外,学生能积极参与实验课程,且按要求认真完成实验报告的撰写,说明其对实验课具有浓厚的兴趣,对实验内容的掌握程度较好。
蔬菜栽培学(含设施园艺)课程以蔬菜栽培学和设施园艺学为依托,是一门集理论性和实践性于一体的专业必修课程,对教学内容、教学方法和教学质量的要求均较高。在一流课程建设背景下,通过对该课程教学内容和课程目标进行重构、细化与优化,将课程资源进行交互整合,充分利用翻转课堂和启发式教学改革教学形式,强化实践教学,将思政元素融入教学内容,并对教学效果进行全方位、多角度的评价,提高了学生的专业认可度,丰富了其蔬菜栽培和设施园艺的理论知识,引导学生充分认识农业领域新技术和新设备,全面提升其理论基础、实践能力,为全面开展一流专业课程建设奠定了坚实基础。
1
徐兰程,辛桂瑜. 乡村振兴背景下地方涉农高校国家一流本科专业建设体系的构建与实践:以玉林师范学院为例[J]. 智慧农业导刊20244(4):150-153.

2
刘周斌,欧立军,黄科,等. 《设施蔬菜栽培学》教学改革探索:以湖南农业大学设施农业科学与工程专业为例[J]. 辣椒杂志202321(2):48-52.

3
罗石磊,师桂英,秦舒浩,等. 新农科背景下蔬菜栽培学一流课程建设的创新与实践[J]. 宁夏师范学院学报202445(7):92-101.

4
周庆红,罗莎,单楠,等. 蔬菜栽培学各论课程线上线下混合式教学模式设计与实践[J]. 大学教育202413(2):50-53.

5
王婷婷,谭占明,张锐,等. 《设施蔬菜栽培学课程实习》教学改革探索[J]. 农业工程技术202343(27):16-17.

6
钟程,田鑫,唐其蔚,等. “三全育人” 理念下蔬菜栽培学课程课程思政教学改革研究[J]. 智慧农业导刊20244(15):148-151.

7
赵善梅. OBE理念下“蔬菜栽培学” PBL教学模式探索[J]. 黑龙江粮食2023(4):44-46.

8
田鑫,钟程,杨芩,等. 基于实用技能型人才培养蔬菜栽培学系统性教学改革探索[J]. 现代园艺2022(9):184-186.

9
李天来,齐明芳,孟思达. 中国设施园艺发展60年成就与展望[J]. 园艺学报202249(10):2119-2130.

10
程智慧. 蔬菜栽培学总论[M]. 2版. 北京:科学出版社,2019.

11
郭世荣,孙锦. 设施园艺学[M]. 3版. 北京:中国农业出版社,2020.

12
浙江农业大学. 蔬菜栽培学总论[M]. 2版. 北京:中国农业出版社,2002.

13
张福墁. 设施园艺学[M]. 2版. 北京:中国农业大学出版社,2010.

14
郭世荣. 无土栽培学[M]. 2版. 北京:中国农业出版社,2011.

15
邵勤,陈娜,李晓鹏,等. 课程思政视域下专业教育和劳动教育融合模式探索与实践:以《蔬菜栽培学》课程为例[J]. 经济师2023(7):162-165.

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