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土壤学在农科院校教学改革浅析

土壤学在农科院校教学改革浅析

[摘要]《土壤学》课程是农科院校农学专业的基础课程,针对该课程的重要性,本文从农学专业实用性出发,利用现代教育技术新方法对《土壤学》教学改革过程进行深入探索。对现行《土壤学》教学模式提出几点改革建议,希望能从多角度调动学生的学习积极性和创造性,提高课堂教学质量和教学效果,从而使《土壤学》课程教学更好地适应新时代的发展需求。

[关键词]《土壤学》课程;教学改革;农学

2015年11月,提出“供给侧结构性改革”,引起社会各个领域的关注。教育的根本是人才和教育资源的供给侧,而目前看来效率较低,难以满足社会的多样化、个性化的需求。从供给侧结构性改革的角度出发,教育教学改革的核心就是扩大优质教育资源供给与配置,改变供给的过于单一,从而建立丰富、多样化、可供选择的供给侧结构,为受教育者提供多方位、高质量的教育,以满足不同受教育者的个性化发展,使其能够适应社会各行各业的需求[1]。2020年5月28日,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,要求农学类专业课程要在课程教学中加强生态文明教育,引导学生树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,要注重培养学生的“大国三农”情怀,引导学生以强农兴农为己任,树立把论文写在祖国大地上的意识和信念,增强学生服务乡村全面振兴的使命感和责任感,培养学农、知农、爱农的“三农”创新人才[2]。土壤是人类赖以生存的物质基础,也是不可再生的自然资源,更是自然环境这个大系统的重要组成部分,土壤、大气、水体三个环境要素,相互作用,相互依存,密不可分,水体和大气中的污染物经过转化和运移,最终汇集于土壤中,致使土壤大面积污染,直接威胁人类的健康。近年来,随着我国经济的快速发展,城市和工业的废水、废气、废渣以及农业生产中大量撒施的化肥等有毒有害化学品,使得我国土壤污染日趋严重,污染事件频频发生,如:2009年,湖南省浏阳市镇头镇双桥村发生镉污染事件,造成多数人镉中毒。2010年安徽省安庆市怀宁县高河镇由于附近公司非法排放污水导致当地儿童多人血铅检查铅含量超标。2009年发生在长沙湘和化工厂的“三废”污染,导致当地土壤镉污染,2013年发生湖南“镉大米”事件,大米中的镉严重超标,造成严重的危害。鉴于此,我国急需大量的土壤治理及土壤保护的专门人才。而与此相反的是,一些院校对《土壤学》课程,甚至农学专业没有正确地认识到它的重要性,《土壤学》课程教学还存在一些需要解决的问题。《土壤学》是农林类学科的核心专业基础课程,也是环境科学与工程、农业资源利用、地球科学、土地管理、土壤培肥,土壤管理及园林规划等其他相关专业的必修课,是一门重要的专业基础课程,在农学专业四年的本科教学中起到了承上启下的作用[3]。《土壤学》课程涉及的面较广,涵盖土壤的组成和物理化学性质(包括固、液、气三相),土壤的形成过程(包括形成与发育过程,结构及力学性质,胶体界面的化学反应,土壤营养元素的生物地球化学循环等)和土壤的利用和管理(土壤肥力与养分管理,土壤资源利用)等内容。当前,我国土壤污染及退化严重,《土壤学》成为关乎国土安全和国民经济可持续发展的重要课程。在《土壤学》的教学中,由于每所学校不同专业涉及的研究领域和关注重点不同,导致其教学的重难点、教学方式等方面也存在差异。我国是农业大国,对农业专门人才的需求量较大,培养大量农业人才,促进农业生产行业的快速发展是农业院校的首要任务。然而,受到各种新专业及热门专业的影响,农学专业的发展面临着较大挑战,需要有效地采取应对策略,促进农业院校专业教学的可持续发展[4]。因此,本文通过分析农学院校《土壤学》课程的特点及其在专业教学中的地位,结合农学专业的特殊性和学生的适用性,对《土壤学》课程教学的理论基础、课程实践和课堂教学方法进行了深入分析和探讨,旨在使教学的内容更贴近农学院校的特色。

1《土壤学》课程教学内容的特点及现状分析

1.1课程内容知识点较分散,教学难以面面俱到

《土壤学》课程涵盖的内容较多,包括:地质学基础理论知识,土壤的基本理化性质,肥料与施肥技术,土壤环境过程及土壤管理与保护等基础知识,这些都是《土壤学》课程的教学内容,教师通常按照课本和教学大纲的授课,分别讲解各个知识点,很难将课程内容进行融合和相互渗透,造成学生在实践应用时,不能把知识点整合、消化,遇到问题无法独立分析[3]。

1.2授课方式较为老旧,课堂气氛较为死板

《土壤学》课程涉及的内容较广泛,但是教学计划基本要求该课程在一学期内完成,导致每部分知识点的讲授都只是蜻蜓点水,无法深入;其次,《土壤学》课程理论教学主要采取的是传统多媒体教学方式,授课内容基本上每年不变,且所用教材主要集中少数几个版本,课程内容较为陈旧。在实验教学方面也是由教师统一讲解实验的目的、方法、步骤和结果等,学生根据统一的实验步骤进行操作,得出实验结果,撰写实验报告。教学过程枯燥乏味,学生很容易产生厌学情绪[5]。

1.3实践教学过程流于形式,考核形式较为单一

实践教学应该辅助理论知识,使学生切身体会并感受所学专业知识的应用领域,从而使其对所学的理论知识点有深刻的感性认识。然而,目前大多数高校学生的实践教学只是为了完成教学任务量,大多走马观花、流于形式,学生缺乏真真正正动手及实践的机会,如土壤调查中很少有实地踏勘、土壤分布及分类观测等实践内容[6],导致学生对理论的掌握和领会稍显欠缺,难以使理论知识进一步得到升华。

1.4忽略学生实际动手能力的培养,课程学习多是纸上谈兵

《土壤学》这门课程是一门理论和实践相结合的专业必修课程,但是目前教学内容多是重理论,轻实践,实验教学的实践时长较短。此外,由于实验课程中涉及土壤的消解,需要用到硫酸、盐酸等强酸或强碱溶液,危险性较大,所以很多实验内容都被省略掉,或者老师提前进行试剂的调配和实验仪器的调试,而让学生在“半成品”中进行实验学习,学生按照实验指导教材,机械式地完成实验课的学习,虽然保障了学生的安全,但很大程度上减少了学生动手的机会,学生无法独立的完成整个实验过程,然而不管在以后的工作中,还是继续科研学习的过程当中,实验操作的熟程度都是极其重要的。

2《土壤学》课程教学改革的措施

2.1推进授课形式的多元化,增加学生学习的兴趣

大数据背景下,“互联网+”将成为未来教育的发展方向。在土壤学课堂教学过程中,应选择多种教学形式的融合,同时也不能完全摒弃传统的多媒体教学方式,比如可在教学内容中增加土壤学相关图件、视频丰富课堂教学内容;同时,教师可以通过QQ、微信、学习通、MOOC、雨课堂等教学手段弥补课堂教学的有限及不足,教师可以结合研究课题中实际出现的问题提问学生,并留给学生时间查阅相关文献或资料,在学生解决问题的过程中,教师可与学生互动交流,相互提问和回答问题,使学生养成独立思考和解决问题的能力,学生有强烈的课堂参与感,既活跃了课堂气氛,上课不再感觉枯燥,又提高了学生的自学和独立思考的能力。同时,也可在课程教学中增加一些关于《土壤学》相关的学术报告演讲,以及近期与土壤相关的环境问题的新闻报道、研究成果等增加教学的生动性及趣味性。

2.2采纳多元化考核方式,有效提高教学质量

目前,高校对学生成绩考核方式还是以平时成绩(60%)+期末成绩(40%),“重期末,轻平时”是本科教学存在的普遍现象。在《土壤学》课程的教学过程中,教师应避免这些考核弊端。学生一味追求期末考试分数,平时不专心听讲,考前再突击死记硬背知识点,容易束缚学生的创造力和发散思维能力,掌握的知识不牢固,学完就忘,无法保证教学质量。基于此问题,在制定课程教学考核计划时,应提高学生课堂学习的质量考察,将学生课堂笔记,课堂发言,课堂回答问题的情况,课堂讨论的表现纳入平时成绩考核中去。考核内容可以选择提出多个与土壤相关的主题,让学生结合课程理论学习,并联系自己的实际情况和搜集的资料,整理PPT进行讲演和作品展示。期末考试的题型进一步进行科学划分,尽量降低机械记忆的内容的分值,增加开放性论述题及比较灵活的题型,学生在答题时是经历知识再加工的过程,加深对学习内容的记忆。

2.3立足于专业要求,完备课程体系

在进行《土壤学》教学时,应对学生的知识需求进行深入的调研、分析和总结,课程重难点的设置要围绕培养学生基础知识和解决问题的能力的根本宗旨,发挥农学院校的特色,要注重传授知识广度、深度和实用性。在结构上,应秉承科学交融、科学规划课程结构,不断完善课程体系。课程教学应统筹安排,充分挖掘现有的教学资源,注重与其他课程板块的互补与衔接,循序渐进地进行课堂教学,在教学中不断优化课程体系。《土壤学》课程涉及的教学内容面较广,所依据的参考教材多以黄昌勇等编著《面向21世纪课程教材土壤学》[7]为主,以土壤养分循环这一章内容为例,理论课程教学内容包括土壤的养分元素、土壤的养分形态和有效性、土壤养分元素的转化与调节等土壤养分的基本理论知识,并以土壤养分含量及循环与作物生长,土壤养分调控与土壤肥力,土壤养分的评价和管理作为土壤学与农学相关专业发生关联的切入点,强调保护土壤,特别是保护耕地土壤数量和质量的重要意义。在教学改革中充分体现土壤学的基本理论与实践应用的有机结合,以及土壤学知识与农学专业交叉渗透,使学生能尽快掌握土壤学基础知识,指导农业生产与实践,学以致用,活学活用。

2.4《土壤学》实验课程的教学改革措施

增加翻转课堂视域下实验课微视频教学,教师可以充分利用视频,生动、形象地展示实验内容,把实验中较危险的,学生容易混淆的内容清晰展示出来,加深学生的感性认识,包括土壤样品的采集,土壤元素的测定等内容。在教学方法上也可选择进行一些改进,比如在传统教学方法的基础上,教师可以更多地让学生描述实验具体步骤。对于实验内容,可以构建阶梯式实验环节,包括:基础性实验,综合性实验和设计性实验。对于基础性实验可以对实验内容进行精炼,目的是让学生了解实验的基本操作,熟悉一些常用的实验仪器及在实验操作中的注意事项,让学生对实验有一个初步的认识;综合性实验,是让学生掌握各类常规测定方法,包括土壤重金属的形态分析,水体中氮、磷等水体富营养化元素指标的测定过程等等;设计类型的实验涉及的学习内容,是在掌握前两类实验内容的基础上,由学生自己规划实验方案,并和小组合作完成,通过完成实验项目,激发学生的学习积极性和主动性,培养学生独立思考和解决问题的能力。由于考虑到安全性,实验可以开展多班制、小班制,教师可以有精力兼顾到所有学生。在选课前教师可将课程内容和提纲到学校的网络选课系统,学生在选课前可了解到实验所用的试剂、器皿及仪器的使用方法。教师也可通过学生交流平台,实时了解学生学习中遇到的问题,不断完善专业实验室的硬件条件,要求每位学生都能够亲自动手做实验,从而锻炼学生的实验操作技能。最后,可适时安排学生去专业实验室或者专门研究机构进行参观学习,使学生能了解最新的研究方法和实验手段。

3结语

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,农业是人类生存的基础,土壤则是农业的基础。如何使人类—农业—土壤之间的关系趋于良性,是维持整个国家甚至全球经济可持续发展的根本。由于近年来经济的快速发展和城市化建设的加快,人类对土地资源的破坏日趋严重,植被破坏、土壤贫瘠和作物产量下降的形势严峻,给我国经济带来巨大的损失。因此,我国急需农学专业的专门人才来改变当前环境现状,《土壤学》课程是一门理论和实践紧密结合的重要课程。针对农业院校的的特殊性,可适当加强土壤物理性质、化学性质和养分,土壤肥力,土壤管理及利用等章节内容的讲解,并介绍土壤—土壤污染物—生态环境破坏之间的联系。同时,在授课过程中,应积极调整教学方法从而激发学生学习的兴趣,提高学生的理论学习能力和动手能力,考核方式亦可多元化。通过上述改进及进一步的探索,使教学的内容更贴近农学专业,同时有利于学生理论和实践能力的综合培养。2018年8月1日国家生态环境部实施《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》和《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》两项政策,建立农用地标准以保护食用农产品质量安全和居住用地标准,从而以保护人类的安全生存环境,对于贯彻落实“土十条”,目的是要保障人居环境安全和农产品的质量。《土壤学》课程作为农学院校学生的基础必修课,正是要增强学生的生态理念,承担起保护土壤安全的大责,杜绝因土壤污染带来的食品安全问题及危及人类健康的不利影响。然而,目前《土壤学》教学过程中存在诸多不足,例如:授课内容过于分散,教学过程中难以做到面面俱到;授课方式较为老旧,课堂气氛死板、单调,学生学习积极性不高;实践教学过程流于形式,考核形式较为单一,学生学习缺乏主动性;实验教学忽略学生的实际动手能力的培养等问题,需要不断探索,进一步完善,从而找到适合地方特色的适合农学发展方向的教学思路,目的是让学生在学习《土壤学》课程时能在理论和实践中不断提升自己的专业水平,更好地服务于我国土地资源保护行业的需求。

参考文献:

[1]屠人凤,胡宏祥,徐启荣,等.农科《土壤学》理论教学改革探讨———基于供给侧结构性改革理论[J].教育教育论坛,2019(27):115-116.

[2]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].

[3]雷文娟,周向阳.《土壤学》在茶学专业的教学改革与优化[J].文化创新比较研究,2019,3(11):100-101.

[4]王娜.高职院校农学专业可持续发展策略分析[J].机电教育创新,2020,51(2):119.

[5]王敬.新形势下本科《土壤学》教学改革探讨[J].教育教学论坛,2019(51):89-90.

[6]黄运湘,廖超林,尹力初,等.《土壤学》教学内容与教学方法的改革与实践[J].农业教育研究,2009(4):22-24.

[7]黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2000:192-214.

作者:钱婧 杨英 张笑笑 单位:安徽建筑大学环境与能源工程学院