工厂化育苗课程教学素材库的建立与应用

（甘肃农业大学园艺学院，甘肃 兰州 730070）

着现代农业的快速发展，以穴盘育苗为代表的工厂化育苗技术在生产上得到了普及和应用，与传统育苗相比，工厂化育苗在育苗方式、育苗技术、育苗环境控制和育苗设施上都有很大差异，国内外已经形成了相关的育苗产业。工厂化育苗技术的建立，对推动我国育苗技术和育苗方式的革新，实现由传统农业向现代化农业转变具有重要意义。

工厂化育苗是针对设施农业科学与工程专业的本科生开设的一门专业选修课，系统全面地介绍了工厂化育苗的原理和关键技术。本课程教学环节包括22学时的理论课教学、12学时的实验课教学及24学时的实习教学。课程教学内容主要涵盖工厂化育苗的意义和前景、工厂化育苗种子处理方法、育苗基质与特性、工厂化育苗设施与设备、主要园艺植物的工厂化育苗方法及基本技术等多个方面，教学内容繁杂。再者，该门课程涉及应用技术多，技术水平高，技术发展速度快，现有教材注重理论，缺少实践，技术方法介绍简单，部分技术参数根据传统的床土育苗方式获得，较为陈旧。因此，为了补充修正关键内容，提升教学效果，优化教学方案，建立工厂化育苗教学资料素材库势在必行。近年来，甘肃农业大学蔬菜系教学团队结合专业特点，构建了工厂化育苗课程教学素材库，并拓展应用到园艺植物栽培类课程的教学中，获得了良好的教学效果。

1　教学素材库的构建

1.1　教学素材库的形式与来源

教学素材库的内涵，从形式上讲，它是包括文本、声音、图像、动画及视频等多种媒体教学素材的集合；从内容上讲，它包括文献、案例、课堂教学库、试题、参考资料等[1]。

素材库主要来源于以下途径：1）国内外各类相关参考书及教材，比如工厂化育苗的设施设备（育苗温室、播种车间、催芽室、控制室、环境控制系统、生产设备、灌溉与施肥系统、储运设备等）、嫁接方法流程示意图等来源于参考书中的图片；2）国内外参考文献、专利以及科研成果鉴定报告，比如甘肃省设施农业十二五发展规划的思考、LED光源在农业照明领域的市场潜力分析、设施蔬菜有机生态型栽培技术体系研究与示范项目研究成果报告等；3）教师外出参观考察拍摄的相关图片资料，比如白银区现代农业科技观光示范园区内有先进的育苗温室、设备以及成套的环境调控和灌溉施肥管理系统；榆兴生态农业园区拥有一些先进的数据采集系统和自动控制系统；金昌神农从和农林科技开发公司具有一套完整的穴盘育苗技术；定西凯凯薯业公司具有一条脱毒种薯生产线等；4）电视农业科技栏目、互联网和同行互赠等。将收集整理的所有资料进行分类编号、命名注释并存入云盘。

1.2　教学素材库的收集与整理

1.2.1　图片、动画和影音资料的收集

借助于多媒体计算机的交互性和图文声像并茂的媒体特点，将单一的文字或图片转化成生动的语言和多彩的画面、逼真的三维图像和动画效果，来展示工厂化育苗的技术原理和流程，强调技术要点和注意事项。这种教学方式灵活、直观、生动，由传统的基于文本和图片的Powerpoint课件转变成动画和视频，既可激发学生学习兴趣，调动学习的积极性，同时紧跟科学技术研究前沿，不断地更新教学内容。目前，我校蔬菜系教学团队获取的动画、视频和Flash动画演示资料主要有：穴盘育苗技术、催芽室、潮汐灌溉、各类移栽机、茄类蔬菜嫁接机、污水处理厂演示、净水处理系统动画演示、移动苗床系统、精密播种机、基质营养土的发酵制作流程与方法、基质鉴定报告、商品化基质、基质养分测评方法、容器育苗技术、容器控根技术、水培莴苣、马铃薯脱毒繁育技术等。

1.2.2　国内外相关最新技术的收集

科学不断在进步，技术也要不断更新。现阶段工厂化育苗技术虽已步入成熟稳定的发展阶段，但是在实际生产中总会存在各种各样的技术问题需要更新完善，以提高生产效率或节省劳力。鉴于此，蔬菜系教学团队每周查阅相关国内外参考文献和专利，将最新的技术融入到课堂教学中，建立最新的教学素材库。比如，我们搜集到的最新发明专利番茄工厂化育苗装置及其育苗方法，铁皮石斛组培工厂化育苗方法，附苗器，茄果类蔬菜专用育苗基质、组培快速繁殖方法等。通过网络数据库资源，还可以搜集到一些工厂化育苗现状与发展对策、关键技术等一些战略性的素材内容。

1.2.3　多媒体教学课件和教案的收集

多媒体教学课件和教案是老师授课的依据，它建立在教师消化吸收教材内容，熟知相关学科领域，且融会贯通的基础上。为建立本课程教学素材库，要求教学团队每位教师参与编写教案提要、教案和多媒体教学课件，且收集网络相关教学课件，进行集中管理。教学团队集体讨论定稿最终的教案提要、教案和多媒体教学课件，并根据素材库内容的更新及时更新教学PPT。如此，既为教师提供了相互学习和借鉴的平台，又为学生提供了丰富的自学资源。

1.3　教学素材库的构建

构建教学素材库的主要目的是方便教师教学和学生学习，提高教师的教学质量和教学效率，培养学生自主学习和利用信息技术解决问题的能力。故而，在考虑课程教学特点，重视教学内容和教学设计的前提下，教学素材库的构建应遵照以下原则：海量存储、媒体多样、操作简易、检索快捷、运行流畅、资源共享、管理方便、易于维护和更新等。如此方可充分发挥素材库的优点，为教学团队提供丰富实用的教学基本素材。

遵照以上原则，团队将搜集整理的相关图片、动画、影音、最新技术、科研成果、多媒体课件和教案按照章节内容进行分类编号、命名注释并存入云盘。如表1所示，工厂化育苗共有八章讲授内容，分别是第一章绪论（2学时）；第二章穴盘育苗的设施设备（2学时）；第三章育苗基质与营养（4学时）；第四章秧苗质量控制（6学时）；第五章番茄等几种蔬菜的穴盘育苗（2学时）；第六章容器育苗（2学时）；第七章水培育苗（1学时）；第八章试管育苗等其他育苗方式（3学时）。根据章节内容，将搜集的素材资料归纳整理、编号注释存入云盘，实现资源共享。

1.4　教学素材库的拓展应用及特点

目前，我校园艺学院开设2个专业：设施农业科学和园艺专业。在学生培养目标、教学体系方法、课程设置方面具有一定的共性。大多数专业课程由园艺学院蔬菜科学系、果树科学系、观赏园艺系以及设施园艺系的教师承担。在园艺专业中，《蔬菜栽培学》、《果树栽培学》、《花卉栽培学》、《设施蔬菜栽培学》、《园艺植物组织培养》、《无土栽培技术与原理》、《园艺植物育种学》等课程是核心课程。这类课程的教学内容均涉及到《工厂化育苗》课程的部分教学内容。将《工厂化育苗》课程教学资料素材库拓展应用于园艺植物栽培类课程的教学实践中，比如，甘肃省白银市黄瓜、辣椒和茄子的嫁接育苗素材可拓展应用到《蔬菜栽培学》课程的教学中，脱毒马铃薯的生长可拓展应用到 《园艺植物组织培养》和《园艺植物遗传育种》等课程的教学中，这些图片和视频资料可以直观地展示工厂化育苗技术体系的先进性，便于学生理解课程的主要内容。农业废弃物基质化利用等技术规程可拓展应用到《无土栽培技术与原理》课程的教学中，素材来源于团队科研成果，技术参数具有很强的说服力，而且工艺流程用图示表示，便于学生理解认识。百合试管育苗素材可拓展应用到园艺植物组织培养的教学中，该素材来源于任课教师的科研和社会服务工作，以分析生产中的问题为主，可以正反举例，进行对比教学，具有批判性，让学生学会辩证地分析问题。针对设施条件下基质栽培蔬菜常见病虫害的防治，科研团队制定了病虫害防治宣传册，可拓展应用到园艺植物病理学和昆虫学的教学过程中。这些素材的拓展应用对于放大该成果的应用价值，全面提高园艺专业及设施园艺专业栽培类课程的教学质量具有重要作用。

表1　工厂化育苗教学素材库的内容、性质、来源、拓展应用及其特点Table 1 The content,characteristic,origin,extended application and traits of material library

章节内容 学时数 素材内容 性质 来源 拓展应用 应用特点第五章番茄等几种蔬菜的穴盘育苗2番茄穴盘无土基质育苗水分控制技术；山东地区番茄工厂化育苗技术_合并文件；辣椒穴盘育苗技术；黄瓜穴盘育苗技术；茄子穴盘育苗技术F l a s h动画、图片①参观考察调研时拍摄收集的相关图片、视频资料；②互联网可拓展应用到 《蔬菜栽培 学 》、《无土栽培技术与原理》等课程的教学过程中。山东地区番茄工厂化育苗技术为简易穴盘育苗技术。在现代化育苗技术环节技术体系展示中存在不足。第六章容器育苗2容器控根技术；种芽菜温室生产技术；基质营养土方制作；蓝莓等容器育苗自动转运装置；林木规范网袋容器育苗1_合并文件图片、F l a s h动画、视频①互联网可拓展应用到 《蔬菜栽培 学 》、《无土栽培技术与原理》等课程的教学过程中。林木规范网袋容器育苗视频素材展示作物为经林木，该技术可补充本素材库对于果树等经济林育苗教学。第七章水培育苗1白银重坪示范区-水培栽培；水培莴苣育苗——合并文件；娃娃菜水培试验；黄瓜水培试验图片、视频①参观考察调研时拍摄收集的相关图片、视频资料；②互联网；③科研成果可拓展应用到 《蔬菜栽培 学 》、《无土栽培技术与原理》等课程的教学过程中。水培莴苣育苗素材解说全部为英文，画出精美，视频流畅，技术先进，可应用于本课程双语教学工作第八章试管育苗等其他育苗方式3百合试管育苗；贝母种子试管发芽；定西脱毒薯生产；马铃薯脱毒繁育技术-合并文件；铁皮石斛组培工厂化育苗图片、视频①科研成果；②参观考察收集的图片资料；③互联网；④中国知网可拓展应用到 《园艺植物组织培养》、《园艺植物育种学》等课程的教学过程中。百合试管苗素材来自于任课老师科研及社会服务工作，以分析生产中的问题为主，可以正反面例子共同显示，具有批判性

2　教学素材库的应用案例

2.1　农业废弃物基质化利用案例

本课程第三章育苗基质与营养教学过程中，讲授育苗对基质理化性质要求之前，我们首先会讲基质的概念以及由来，来源之一就是农业废弃物的基质化利用。根据团队的研究成果，针对西北地区主要的农业废弃物（牛粪、羊粪、玉米秸秆、棉花秸秆、菌渣等），对其单一发酵和混合发酵工艺流程和参数进行配图举例说明，重点讲解发酵过程中的注意事项，以及发酵后基质的理化性状参数。以牛（羊）粪基质发酵为例，其工艺流程和参数如下：原料的收集、预处理 （晾晒或补水至含水量60～65%，粉碎）、添加菌剂（按照1 g/kg的量添加、混匀）、建堆（堆体底宽 2～3 m，顶宽 1～2 m，高 1～1.2 m）、覆膜（预留通风口，如在塑料大棚或温室中则不必覆膜）、温度检测、翻堆、发酵结束（堆体温度接近环境温度、颜色变褐，有轻微泥香味）。秸秆发酵过程中，还需要进行C/N的调节，为微生物创造最佳的环境条件。根据基质理化性状表现，通过试验筛选出一系列蔬菜栽培和育苗基质配方，按照基质复配标准进行配制。最后是育苗基质的消毒，试验筛选出了一系列基质化学消毒方法，综合比较成本和消毒效果，选取最佳消毒方式。这种将科研成果应用于教学的案例，不仅能让学生更好地理解教学内容，提高课堂教学效果，而且有利于开拓学生的创新意识，提高学生发现问题，分析问题和解决问题的能力。

2.2　椰糠砖理化性质对比测试案例

在讲授育苗对基质理化性状要求时，将基质持水量对比试验的视频素材应用到教学中，直观清晰地反应了不同椰糠砖膨胀率、吸水性以及电导率的差异，通过对比试验，分析每一种椰糠砖理化性状的优缺点，以及该类椰糠砖是否适宜园艺作物的种植，对于不适宜的理化性状应该如何调节使其适宜作物生长。同时，我们可以通过比较国内外椰糠砖理化性状的差异，总结出我国椰糠砖的长处与不足，并从技术上加以改进，以提高椰糠砖的应用价值。此外，该素材展示了椰糠膨胀率、吸水性以及电导率的测定方法，让学生轻松掌握基质理化性状的快速测定方法，便于今后在生产实践中快速判断基质理化性状的优劣。

2.3　水培莴苣案例

第七章水培育苗教学环节中，国外工厂化水培莴苣的视频素材介绍了从选种、岩棉播种、催芽、出苗、管理、移栽到收获整个水培过程，直观反应了国外工厂化水培蔬菜的先进技术，同时，该视频全英文介绍，在教学过程中，我们可以进行双语教学，以提高学生的专业英语水平。可见，该类视频素材不仅让学生了解到国外水培技术发展阶段，还能实现双语教学，提高学生英语听说的能力，改变课堂传统的教学方式和氛围。

2.4　马铃薯脱毒案例

第八章试管育苗等其他育苗方式的教学过程中，马铃薯脱毒繁育视频素材介绍了技术研究背景（传统的切块播种方式容易感染病毒病，大幅度地降低了马铃薯的产量和品质）和详细的技术要点（马铃薯茎尖生长点不易被侵染，因此，采用不带病毒的茎尖生长点，通过组织培养的方式获得健康的马铃薯脱毒苗；利用沙床剪枝扦插育苗的方法对脱毒苗进行繁殖，第一次剪枝称为直剪，第二次剪枝有两种方式：曲剪和贴剪，无论哪种剪枝方式获取的枝条均需要经过发根激素的处理再进行扦插；利用沙床生产出马铃薯的微型薯种，方便运输和生产，利用微型薯再生产微型薯的方法有三种：直播、整芽播和切芽播）。该类视频素材让学生轻松掌握了马铃薯脱毒繁育技术的原理以及要点，直观清晰。

3　结束语

工厂化育苗是一门集园艺栽培、设施工程、环境调控和组织管理等多技术于一体的综合性课程，尤其适合多媒体教学，其教学素材库的建立是对多媒体教学发展的有益补充，既能够提高教师的教学水平，还能够拓展应用到园艺植物栽培学、组织培养、遗传育种以及植物保护等多门课程的教学中。我校蔬菜系教学团队通过对图片、动画、影音资料、相关最新技术、科研成果、多媒体课件和教案的搜集整理，建立了高质量的课程教材素材库，为教学方案的不断优化和课堂教学效果的不断提高提供了充分的基础条件和保障。今后，结合工厂化育苗技术的更新，还需要不断地更新和完善该课程教学素材库，更好地促进课程教学模式的变革；同时，还需通过互动交流，将素材库更广地应用到相关领域其他课程的教学中去，提升该教学素材库的应用价值。

参考文献：