“双碳”背景下无土栽培学思政教学探索与实践

袁凌云，侯金锋，单国雷，李仁杰，朱世东

（安徽农业大学园艺学院，安徽 合肥 230036）

2015-2019 年是有史以来世界上最热的五年，全球气温比前五年上升了0.2 ℃。主要原因是全球二氧化碳排放浓度显著增加[1]。为应对气候变化，推动绿色低碳发展，我国做出了“碳中和、碳达峰”重大战略决策，宣布中国将力争在2030 年之前碳排放达到峰值，在2060 年之前实现碳中和，首次向全球明确了中国实现碳中和的时间表。这预示着我国将从“相对减排”进入“绝对减排”时代。在此背景下，以碳中和为目标，开发绿色生产过程，加快农业废物资源化利用，推动农业向高质量、绿色可持续方向发展，将对实现“双碳”目标具有重要意义。因此，加快园艺行业课程建设，提高园艺行业高等教育水平，加强人才培养力度，才能有效促进园艺行业创新发展，实现园艺行业碳中和目标。

无土栽培学是设施农业科学与工程的主干课程，课程内容涉及大量的实践应用问题。作为专业核心课程，如何在“双碳”目标的大背景下，探索本课程教学的新模式，实现“新工科+工程教育专业认证+课程思政”指导下的人才培养目标，是农业类高等院校亟需解决的关键问题[2-3]。本文拟从课程思政方面探索案例教学模式，在实现“双碳”目标的背景下，加强生态文明教育，引导学生树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，培养学生的“大国三农”情怀，增强学生以强农兴农为己任的使命感和责任感，培养支农爱农创新人才。

1 无土栽培学教学中存在的问题

无土栽培学是我校设施农业科学与工程系专业核心课程，课程总学分为2 学分，32 学时。教学目标是使学生可以系统掌握无土栽培的设施设备及主要蔬菜作物的无土栽培技术理论与操作技术，培养学生具备无土栽培生产的基础知识，能在无土栽培及相关领域从事规划设计、生产制造、产业开发、技术推广、经营管理及教学和科研等工作的创新创业复合应用型高级专门人才。

近年来，该课程进行了课程内容、授课方式等的调整，取得了积极进展，但也存在一些问题。

1.1 课程内容缺乏前沿性

当下的大学生对信息技术非常敏感，对无土栽培的应用更注重新时代的新技术、新模式，理论教学内容可适当增加项目模块，如无土栽培高新技术应用资源，包括无土栽培模具设计演示、育苗器具设计演示、国外深水漂浮栽培技术、鱼菜共生栽培技术等，体现时代感和前沿性，同时也能激发学生的学习兴趣，活跃课堂氛围。

1.2 教学方式未能体现学生主体地位

无土栽培课程有较强的实践性、协作性和创新性。目前，教学团队多以课堂讲解为主，缺少互动。采用案例式教学，结合生产上发现的问题，利用通过网络、信息平台等获取的新技术、新装备信息，引入翻转课堂模式，让学生自己发现项目，组建团队，解决问题，培养学生的问题意识、批判性思维、团队合作与沟通能力，提高学生的综合素养。

1.3 教学效果未能体现连续性与多元性

目前无土栽培课程的教学考核，以学生参与课堂、提交作业、闭卷考试等方式进行，评价简单。利用案例式教学模式后，比如问题式案例和讨论式案例，学生在每一个项目都可以根据问题解决的程度进行自我评价和考核，以及小组评价和考核。另外，小组之间的评价及教师的考核与评价，能提高课堂项目的学生参与度，促进学生的深度学习，构建有效课堂。

2 案例教学实施的意义

案例教学是通过具体教学场景的描述，引导学生对这些教学场景进行分析、展开讨论的教学方法[4]，包括信息式案例、问题式案例、陈述式案例、决策式案例、条例式案例、实录式案例等。无土栽培学是一门应用性非常强的学科，是现代农业新技术与生物科学、作物栽培学相结合的一门综合交叉学科。根据培养方案，无土栽培学课程安排在第五学期，是在学生已经掌握了植物学、植物生理学、生物化学、园艺植物栽培学、工程力学、智慧农业等相关知识基础上，紧密结合生产实践，通过实际观察和操作，了解和掌握该课程的原理和技术。教师可通过案例的引入，启发学生的创造潜能，重视学生求出答案的过程，培养解决实际问题的“智慧高手”。

另一方面，课程思政是本科课程建设质量控制的重要环节。探索无土栽培学教学内容中涉及的思政元素，并在传授过程中融会贯通，将理论知识的讲授与学生社会主义核心价值观和家国情怀的培养相结合，将引入产业新技术与培养学生凝心聚力、创新担当精神相结合，突出教师人才培育的根本使命[5]。同时，在双碳目标背景下，需要深入理解生态文明观，将保护生态环境，厉行资源节约，加大自然生态系统和环境保护力度及加强生态文明制度建设等作为无土栽培学课程思政建设的重点内容。

3 双碳背景下课堂思政的案例教学

3.1 PBL（Project-Based Learning）式案例教学

PBL式案例教学，是以生产一线中反映的实际问题为基础，引导学生围绕指定专题进行文献查找、分析讨论、知识归纳和问题解决的自主学习过程[6]。这种新型教学模式激发了学生的主观能动性，调动了他们掌握课堂的积极性，同时也加深了他们对知识的深入理解，具有很好的教学效果。

比如，无土栽培学第三教学单元中讲到复配基质，随后提出问题：如何利用农业废弃物作为育苗基质。教师讲述我国目前农业废弃物的利用状况作为铺垫。我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家，每年大约产出40 多亿吨。现阶段我国研究农业废弃物的方向基本处于初步加工阶段，没有针对性和目的性[7]。第二步，提出问题后，学生从农业废弃物的特性和利用方面查阅资料，分组讨论。经查阅资料后可知，2020 年，全国畜禽粪便量达到40 亿吨，农作物秸秆11 亿吨。这些农业废弃物来源广泛、再生周期短、价格便宜，是重要的生物质资源。第三步，结合镇江培蕾基质科技发展有限公司专业实习作为案例进行分析。实习过程中，学生了解到该公司利用醋渣、造纸苇末、酒糟、菇渣、农作物秸秆和畜禽粪便等有机废弃物，在高温或高压条件下，经过系列流程处理，加工成无病菌、无毒、无臭、耐储存的有机复合肥料，为企业带来良好的经济效益。第四步，学生写成汇报材料进行交流，教师归纳总结，并引入课程思政内容。在“双碳”背景下，农业废弃物处理需要与资源化利用有效结合，向肥料化、能源化方向发展，加快农业废弃物利用产业进程，推广循环经济。强调人与自然应和谐并存，强化生态文明、循环农业，提出人类命运共同体的概念和“两山论”的生态观，并将其作为“废弃物处理”的基本准则。

3.2 讨论式案例

讨论式案例具有典型性、及时性和代表性的特点，需要融入课程思政元素。讨论结果不唯一，目的是使学生参与其中，鼓励他们从不同视角、不同角度进行讨论，以获得不同解决方案，有利于开发学生创新思维[8]。

比如，在该课程的第四个教学单元，理论教学讲授的是工厂化育苗内容。案例讨论内容为集约化育苗工厂的建设和推动方案的案例。学生可以分为小组，分别查找我国现行育苗方式、集约化育苗工厂的体量和缺点以及推动育苗场发展的政策。经学生讨论后可知，近几年，由于农户育苗费工费时，人工成本上涨，劳动力匮乏，我国规模（年产百万株）以上的育苗工厂已过千家，在蔬菜产业化程度高的地区，这种趋势更加明显，如山东寿光各种类型的育苗场就超过200 余家。但是目前也存在一些问题，比如育苗设施利用时间只有4-5 个月，周年利用率低；育苗工厂重视育苗温室，忽视配套设施，缺少炼苗区域；育苗生产标准化程度不高以及各种土传病害问题严重。学生调研后发现，很多地市为推进集约化育苗及大型育苗场的建设出台了系列政策，比如合肥市2021 年印发的《2021 合肥市推进现代种业发展政策实施细则的通知》中提到，支持蔬菜、草莓、茶叶育苗新建基地建设，集约化育苗面积8000 平方米以上、流转土地并育苗推广2 年以上的，给予育苗设施装备20%一次性奖补。同时，集约化育苗场采暖锅炉可选用高效、低阻、节能、消烟的除尘配套设备，生产过程有效减少农药使用量，减少化学肥料进入环境循环，污染环境。教师在课堂讨论中渗透社会主义价值观和“碳达峰、碳中和”的双碳目标需求，倡导学生的“大国三农”的情怀。

再如，在该课程的第五个教学单元，课程内容是深液流水培系统的原理与技术。案例讨论内容为深液流系统解决的生产问题。提出问题后，学生将书本上深液流水培的优点和缺点进行总结并运用到生产中，结合专业实习和实践教学，分小组讨论交流。教师引导从两方面深入讨论，合理施肥和地下害虫防治。指导学生查阅资料，了解目前国内土壤栽培的施肥问题，地下害虫防治技术，对土壤的结构和性能影响如何。通过一系列讨论过程，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思考能力，在实验实践环节鼓励学生参与生产讨论，在动手过程中动脑，由新发现迸出新想法，培养学生的创新能力。教师可以将发生普遍、危害严重、防治困难的韭菜地下害虫韭蛆问题作为思政案例。比如为了有效防治韭蛆危害，使用大量的高毒、剧毒农药，如甲拌磷、毒死蜱、辛硫磷，常常造成大量农药残留，对土壤结构及地下水源造成严重污染，破坏生态环境。针对以上问题，中国农科院蔬菜花卉研究所研发的“重大蔬菜害虫韭蛆绿色防控关键技术创新与应用”在全国韭菜主要产区进行示范推广，并在2020 年获得国家科学技术进步二等奖。农业方向重大成果的产生有助于激发学生学习兴趣，并从中产生新的想法，从而不断增加专业自信，树立更远大的研究目标[9]。

4 结语

“无土栽培学”是一门实践应用性很强的课程，是人与自然结合非常紧密的一门课程。思政教学融入专业教育课程是实现高校全员全程全方位育人目标的重要手段。课程教学中通过多个案例，融入课程思政的元素，使每一位学生牢牢树立社会主义核心价值观的理念，牢记人类命运共同体的理念，培养学生“大国三农”情怀，引导学生以强农兴农为己任，传统教育文化传播和生态文明教育传播效果显著。