《Horticulturae》:Longitudinal Development of an Undergraduate Soilless Culture Curriculum in Response to Scientific and Technological Advances in Soilless Culture
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过去数十年间,无土栽培(Soilless Culture)在水培(hydroponics)、保护地栽培(protected cultivation)、环境监测(environmental monitoring)、垂直农业(vertical farming)及更
过去数十年间,无土栽培(Soilless Culture)在水培(hydroponics)、保护地栽培(protected cultivation)、环境监测(environmental monitoring)、垂直农业(vertical farming)及更可持续生产实践等驱动下快速演变,也对本科教育提出新要求。研究人员对智利塔尔卡大学(Universidad de Talca)一门无土栽培本科课程逾二十五年的纵向发展进行回溯性案例研究,利用教学大纲、实践材料、评价工具、基础设施记录与2021至2025年匿名成绩等文档,分析科学内容、实践环境、能力发展与评价策略的演变。课程由早期以水培为主,逐步拓展至基质栽培、循环营养液、保护地栽培,近期融入浮板微绿苗、营养液配制、NFT(nutrient film technique)循环系统及垂直农业入门。实践环境随学科扩展,评价由知识复现转向真实性活动,要求学生应用技术知识、解决问题、论证管理决策并交流科学信息。尽管课程复杂度提升,学生成绩仍持续满意。研究表明,专业园艺课程长期相关性可通过持续循证修订而非孤立大改得以维持;该长时段案例证明,持续二十余年的课程更新能在保持学科连贯性的同时,渐进整合科学进展、技术创新、体验学习与职业能力发展。
研究背景与问题提出
园艺学科正经历史上最快的科技转型期,水资源效率、养分管理、环境影响、生产力提升与气候适应等压力,推动保护地与受控环境园艺(controlled-environment horticulture)中无土栽培、环境监测、自动化与数字化工具加速应用。无土栽培作为持续演进的典型领域,其职业实践所需知识技能较二三十年前已显著不同。既有教育研究多聚焦单一干预、单门课程或短期产出,缺乏对本科专业课程在逾二十年中随学科科技同步演进的纪录。塔尔卡大学自1990年代末开设无土栽培课,依托机构水培研究积累,形成可观察长周期课程演化的合适案例。研究人员据此开展回溯性纵向案例研究,旨在分析课程如何借连续修订反映科技进展并支撑能力本位园艺教育。论文发表于《Horticulturae》。
主要技术方法
研究采用纵向描述性设计结合文档分析法,资料源包括课程大纲、机构记录、实践评价、期末成绩(2021至2025年同届队列,智利1.0至7.0分制,4.0及格)、学生报告与教师文档;将提取信息合成课程内容与评价策略比较矩阵,成绩按队列描述统计(人数、均值、标准差、极值、通过率);能力发展单列矩阵归纳;实体基础设施“无土栽培与垂直农业实验室”作为实践支撑被纳入语境描述。无对照干预,不以个体能力标准化追踪为主,而以档案证据推断演进。
研究结果
3.1 教学演进与评价重构
文档显示课程经二十五年多阶段渐进更新,非单次改革。近期2021至2025年评价由理论+实践+项目,走向口头考、实操演示、NFT搭建,2025年侧重技术写作、证据推理与决策沟通,整体由知识导向转真实性(authentic assessment)与能力本位;实验室活动扩至基质栽培、营养液配制、浮板、NFT、环境监测、微绿苗与垂直农业入门。
3.2 学生学业表现
2021至2025年五届均值5.70至6.42,通过率100%;课程复杂度上升未致成绩下滑,说明主动学习与真实性评价可在高技术强度学科中维持短期学业成就。
3.3 职业能力发展
评价任务复杂度随学期递增:初期重程序与概念,后期需整合观测、解释分析、比选管理方案并给出循证建议,契合Kolb体验学习环与能力本位中“在情境中位移知识-技能-态度”的定义;真实环境(温室、NFT、垂直单元)进一步支撑资源效率与可持续相关判断力的养成。
3.4 学习环境、技术与可复制性
实验室含聚乙烯膜金属架温室(无加温,拟中部智利小农气候)、浮板、循环小系统、基质模块、改装集装箱现场实验室与低成本垂直单元。设备刻意从低投入起步,使学生面向小农企业现实约束排障;进阶传感器(气温、相对湿度、光、EC、pH)随资源扩展引入。该分级路径具跨机构迁移性——核心(种植、配液、监测、报告、反思)可用简系统实现,垂直农业与数字决策支持待资源到位后叠加,但须依气候、学位目标与区域产业本地化调适。
讨论与结论翻译
讨论指出,长期相关性来自学科知识、教育策略、评价证据与研究型设施渐进整合,而非固定技术套件复制。结论原文凝缩如下:
本纵向案例纪录塔尔卡大学无土栽培本科课程逾二十年演进,证明持续课程开发能在融入园艺科学、保护地栽培、水培、可持续与受控环境农业进展的同时,保持连贯的能力本位教育与稳定满意的学业表现;课程经内容、实践、评价与设施连续修改而非单次改革,真实性评价与研究型实验经验将理论与职业实践联结;相较于孤立干预报道,本研究的贡献在于展示超二十年的连续课程更新可保学科连贯与学生成绩。局限含能力由文档推断而非标准量表追踪、成绩仅为短期指标、单机构案例不直接外推。未来需用标准工具评能力、跟踪毕业生职业表现并跨国比较。该框架可为高校渐进现代化园艺课程提供参考。