“土壤與土壤地理學”精品課程建設與探索

王海燕 李素艷 楊曉娟 查同剛

（北京林業(yè)大學水土保持學院，北京 100083）

“土壤與土壤地理學”課程是高等院校資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理本科專業(yè)的學科基礎課。它將土壤學和土壤地理學的知識有機地結合起來，具有內容豐富、理論性和實踐性強的課程特點。因此，筆者認為學習這門課程對學生科學素質和實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用。近年來，隨著我國高等教育改革的深入，“土壤與土壤地理學”課程教學和很多課程一樣，都面臨著專業(yè)結構調整、課程體系改革和學時數(shù)減少所帶來的沖擊。為了保證教學效果和提高教學質量，需要進一步加強師資隊伍的建設和培養(yǎng)，同時還要從教學方法、教學手段以及教學條件等角度進行全方位思考，保證在有限的時間內，培養(yǎng)學生的學習興趣和自學能力，讓學生盡可能多地吸收、消化和掌握土壤與土壤地理學理論，提高學生實驗實習技能，為達到培養(yǎng)學生綜合分析能力的現(xiàn)代教學目標提供堅實的基礎。

課程是實現(xiàn)教育目標的主要載體和手段，精品課程建設對促進教學改革和提高教學質量無疑會產(chǎn)生巨大的推動作用［1-2］。在北京林業(yè)大學加強精品課程質量工程建設體系的政策環(huán)境下，筆者以此為契機，積極探索和加強該課程的建設，在師資隊伍建設、教學內容改革、教學方法與教學手段及教學條件等方面進行了探索與實踐。

一、教師團隊的培養(yǎng)與建設

一流的教師隊伍是建設精品課程的關鍵。精品課程建設是一種教師行為，教師的業(yè)務水平是教學質量和教學效果的根本保障。自2000年北京林業(yè)大學資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)成立以來，學校通過引進優(yōu)秀人才和在崗教師培訓等手段，不斷提升教師自身的教學水平及理論素質。目前該課程任課教師均具有博士學位，良好的專業(yè)素質保證了課程建設和改革的順利進行。

北京林業(yè)大學制定了人才引進計劃和相應的政策，不斷吸引優(yōu)秀人才和留學歸國人員到學校任教，全面地促進了教學和科研整體素質的提高。這些舉措一方面使師資結構更加合理，另一方面也滿足了該課程綜合性知識背景的要求，對師資隊伍的壯大起到了關鍵作用。同時教師也可以通過積極參與國內外、校內外同行的學術與經(jīng)驗交流，學習和借鑒同行專家先進的教學方法，并加強對教學經(jīng)驗的積累與總結。目前，北京林業(yè)大學支持年輕教師參加國內外學術交流活動，鼓勵他們出國進修、出國訪問、攻讀學位等，目的是提高青年教師教學與科研水平，使其能盡快站穩(wěn)講臺。課題組成員已多次參加相關的教學科研會議，有1人去新西蘭和丹麥訪問，有1人在美國進修。經(jīng)過多年的努力，課題組逐步形成了一支結構合理、教學水平高的師資隊伍，為精品課程的建設奠定了師資基礎。

學科前沿是學科發(fā)展的生長點，抓住學科前沿，掌握學科的發(fā)展方向，是加速學科建設與發(fā)展的基礎。為了解決學生對“土壤與土壤地理學”課程前沿知識的需求以及現(xiàn)代社會發(fā)展所帶來的新的科學問題，教師在教學過程中要不斷地改革創(chuàng)新、不斷補充和完善教學內容，使學生了解和掌握學科的發(fā)展趨勢和動態(tài)，并使學生的思想活躍、視野開闊。為此，課題組要求各位任課教師要經(jīng)常閱讀與該課程有關的國內外學術期刊，特別是能夠反映學科前沿發(fā)展的國外主流期刊，如《Soil Science》《Soil Science Society of America Journal》《European Journal of Soil Science》《Soil Biology ＆Biochemistry》《Geoderma》和《Soil Use and Management》以及國內的《Pedosphere》《土壤學報》《土壤通報》和《土壤》等期刊，以便教師隨時了解和掌握該學科的發(fā)展動向。筆者認為教師只有不斷將具有前瞻性和前沿性的研究成果融入教學內容中，才能使學生更加深入地了解學科所面臨的熱點、前沿問題以及解決這些問題的方法，提高學生分析問題、解決問題和邏輯思維的能力，并激發(fā)學生的學習積極性和主動性，保證“土壤與土壤地理學”課程教學具有旺盛的生命力。

二、調整教學內容，優(yōu)化課程體系

教學內容是精品課程建設的決定性因素，而教學效果的提升和學生能力的培養(yǎng)需要通過教學內容的更新、擴展和整合來實現(xiàn)，同時課程的教學內容也要與科技發(fā)展和社會需求相結合［3］。另外，為培養(yǎng)滿足社會需求的專業(yè)人才及突出資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的特色，北京林業(yè)大學從教學計劃、教學大綱及實習大綱等多角度對“土壤與土壤地理學”課程內容進行了補充。目前，該課程共40個學時，其中理論課教學32學時，實驗課教學8學時，此外還有為期1周的野外實習課。

（一）理論課教學內容

為培養(yǎng)滿足社會需求的環(huán)境類高級專業(yè)技術人才，筆者對該課程的理論教學內容進行了優(yōu)化重組，既注重國內外土壤與土壤地理學的發(fā)展趨勢，又緊密聯(lián)系我國森林土壤資源的特點。優(yōu)化重組后的課程內容主要包括：地質學基礎，巖石風化與土壤形成，土壤生物與土壤有機質，土壤物理性質，土壤水、氣、熱，土壤膠體與交換性能，土壤酸堿性與緩沖性，土壤養(yǎng)分與土壤肥料，土壤分類與分布，我國主要土壤類型的特征等。課題組還收集了大量的土壤資源圖片、文字報告，土壤整段標本，巖石標本等資料，為該課程教學提供了豐富而直觀的教學素材。此外，課題組還給學生提供了相關專業(yè)的網(wǎng)站，以便學生課后學習時使用，如中科院南京土壤研究所主辦的中國土壤數(shù)據(jù)庫（http：／／www.soil.csdb.cn）和中國國土資源部網(wǎng) （http：／／www.mlr.gov.cn）等網(wǎng)站。

（二）實驗和實習課教學內容

實驗課教學主要內容包括土壤基本理化性質的測定。課題組采用教師講解和學生預習相結合、規(guī)范訓練和獨立操作相結合的方式，啟發(fā)學生思考，提高學生自身的實驗素質。為期1周的野外實習，將地形地貌、巖石、礦物、成土因素、成土過程和土壤類型識別等緊密聯(lián)系起來。教師通過實踐教學，加強了學生對理論知識的理解，提高了他們的動手能力和解決實際問題的能力，同時也有意識地培養(yǎng)了學生野外作業(yè)的良好習慣、團隊合作精神、意外事情的處理方法以及實踐能力和創(chuàng)新精神。

1.提高學生的動手能力

實驗不僅是培養(yǎng)學生的操作能力和技術應用能力［4-5］，也是鞏固和運用理論知識的重要手段，有利于學生更好地消化吸收課堂理論知識。室內實驗的內容主要包括土壤樣品的處理及保存、土壤有機質、土壤質地和土壤速效鉀的測定。教師在明確實驗目標的前提下，讓學生親自動手實驗，既充分調動了學生的學習興趣和學習積極性，又鍛煉了學生分析問題、解決問題和綜合判斷的能力。實驗前，教師讓學生預習實驗原理、步驟及儀器使用注意事項等內容；在課堂上，教師通過提問等方式了解預習情況，并對出現(xiàn)的問題進行有針對性地講解，這有效地解決了課堂講解時間過多、操作時間過少的矛盾；在實驗操作過程中，教師要糾正學生的每一個細小差錯，規(guī)范學生的每一步操作，嚴格訓練學生的實驗操作技能；實驗課結束后，學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和調查情況撰寫總的實驗報告，綜合分析調查土壤的特征、土壤的理化性質及存在的問題，并提出可行的改良措施。筆者認為實驗課的這種教學方式克服了滿堂灌講解導致的枯燥乏味，提高了學生的學習興趣，同時也提高了學生實際操作水平，達到了既注重理論學習，又培養(yǎng)學生動手能力的雙重素質培養(yǎng)效果。

2.提高學生的野外工作能力

野外實習是“土壤與土壤地理學”課程中重要的教學環(huán)節(jié)之一，它與課堂理論教學相呼應，共同影響著學生理論知識的掌握和實踐能力的培養(yǎng)［6］。通過教師的野外講解和學生的實際操作，使學生能夠掌握野外土壤剖面的選點原則、挖掘規(guī)范、層次劃分與形態(tài)觀察要求以及樣品采集方法等基礎知識。在此基礎上，教師要求學生以小組為單位進行獨立專題實習，同時要求小組完成方案設計、理論假設、方案實施、數(shù)據(jù)分析和報告撰寫等基本內容。最后，由教師對實驗報告及專題報告進行評閱，提出有針對性的意見和建議，從而提高學生撰寫報告的質量。為期1周的野外實習，不僅可以使學生能夠迅速掌握土壤剖面的工作原則和土壤樣品的采集方法、土壤主要成土過程和土壤類型與土壤母質、海拔、植被的關系，更重要的是可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題及獨立操作的能力，使學生在今后的工作中，可以獨立、高效地開展有關研究和管理工作，達到課程的真正教學目的。

三、改革教學方法和教學手段

精品課程特別注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［7］。為了使學生更好地理解和掌握課程內容，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，提升教學效果，筆者采用了靈活多樣的教學方法和教學手段，并取得了良好的教學效果。

（一）多媒體資源的合理利用

建設精品課程的根本目的是為學生提供優(yōu)質教學資源，提高教學質量。為此，需要運用網(wǎng)絡技術、多媒體技術來整合一流的教學資源，為學生提供一流的教學方法和手段。多媒體集文字、圖像和動畫于一身，具有生動形象、可視性強、圖文并茂、聲形兼?zhèn)涞奶攸c，這有利于提高教學質量［8-9］。“土壤與土壤地理學”課程概念多，且有些概念較為抽象、內容枯燥。為了增強學生的學習興趣和更好地理解教學內容，在理論教學過程中，筆者采用大量的照片、圖表和影視短片等來闡釋一些抽象的理論問題。根據(jù)各章內容特點，制作的多媒體課件要深入淺出、內容精煉。在課堂教學時，筆者以多媒體教學為主，并結合傳統(tǒng)的板書教學以及科研資料展播等，直觀、形象地展示各章的知識點，有效地調動了學生的學習積極性，增強了學生學習能力。另外，筆者認為還可以依托校園網(wǎng)服務器，在學校精品課程網(wǎng)站開通該課程，教師將教學大綱、課件、復習題等資料置于網(wǎng)站上，供學生瀏覽和下載，實現(xiàn)教學資源共享的目標。

（二）實物觀察與理論教學相結合

“土壤與土壤地理學”課程的部分知識抽象，不容易被學生接受。實物觀察與理論教學相結合，將有助于學生理解和掌握所學的內容，例如在課堂講授礦物巖石以及土壤結構、分類時，筆者結合實物觀察法，將常見的礦物巖石標本帶到教室供學生觀察，或課后及時帶領學生到標本室參觀辨別。這種邊講解邊讓學生觀看實物、觸摸，使“死”的土壤、巖石等變成“活”的，枯燥乏味變成了有滋有味，難以理解和掌握變成了便于學習和認識，不僅增強了教學效果，而且還極大地激發(fā)了學生的學習興趣。

（三）學生講解與教師點評相結合

“土壤與土壤地理學”課程內容豐富、知識面廣，因此在學時有限的情況下，教師要全部講解內容是不可能的。在課堂教學中穿插小組討論，每組5～8人，鼓勵不同小組之間相互質疑、發(fā)問，最后教師在學生表述和討論的基礎上進行修正和完善。這樣將授課方式由單向傳遞信息變?yōu)槿貉蕴谩柎鸱绞胶陀懻摻涣鞣绞?。這種多方式的教學不僅有利于學生獨立思考能力的培養(yǎng)、表達能力的提升和創(chuàng)新精神的激發(fā)，同時對培養(yǎng)學生團隊合作精神也極為有利。

（四）基礎知識傳授與現(xiàn)代科研成果相結合

筆者認為將“土壤與土壤地理學”課程主講教師承擔的國家科技基礎性工作專項、“十一五”林業(yè)科技支撐專題、林業(yè)公益性行業(yè)科研專項和國家林業(yè)局948項目的部分研究工作和科研成果（如“我國森林土壤資源調查與標本搜集”）納入該課程的理論教學中進行講解，極大地豐富了教學內容。此外，在該課程的教學過程中，將實習教學與科研現(xiàn)場相結合、畢業(yè)設計與科研課題相結合，增強了學生對教學內容的感性認識，提高了學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)了學生的科研能力和創(chuàng)新能力［10］。

四、完善教學條件

（一）教材建設

教材是教育實施過程的重要載體之一。作為資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)“土壤與土壤地理學”課程的主要教材，北京林業(yè)大學主編的《土壤學》在內容和形式上推陳出新，在眾多的優(yōu)秀教材中突出特色，在高等林業(yè)院校人才培養(yǎng)過程中起到了重要作用［11］。目前，北京林業(yè)大學資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)使用的教材《土壤學》是教育部“十五”規(guī)劃教材，教學參考書為《土壤資源學》《土壤地理學》。

（二）實驗教學條件建設

北京林業(yè)大學對土壤實驗室及水土保持重點實驗室多年持續(xù)的投入和良好的管理，保證了教學實驗的順利開展。實驗室基礎設施齊全，不僅具備測定土壤理化性質的基本實驗條件，同時壓力膜儀、電感耦合等離子體（ICP）、激光粒度儀和高速離心機等較為先進的設備以及豐富的巖石、礦物和土壤整段標本在實驗教學中也起到了重要作用。

目前，該課程開展的主要實驗有：土壤樣品的采集與制備、土壤剖面觀察及土體構造評價、土壤含水量以及土壤質地的測定、土壤酸堿度的測定、土壤氮磷鉀含量的測定、土壤有機質含量的測定等，這為今后植物—土壤互作過程與調控、資源利用的生態(tài)環(huán)境效應、全球變化生物學與林業(yè)生產(chǎn)的適應等相關研究打下了較為堅實的基礎。另外，標本館收藏、展出的各種土壤、巖石及礦物標本，類型繁多，藏量豐富，具有高度的科研價值及教學用途，滿足了學生實習和參觀的需要。

（三）網(wǎng)絡教學環(huán)境建設

北京林業(yè)大學網(wǎng)絡教學資源建設已經(jīng)初具規(guī)模，運行良好，能較好地滿足“土壤與土壤地理學”課程的教學需要，在教學中發(fā)揮了良好作用。在學校網(wǎng)絡資源上，有該課程的課程介紹、教師介紹、教學大綱、多媒體課件等，另外還配備有各種應用軟件，為“土壤與土壤地理學”課程的講授提供了較好的網(wǎng)絡環(huán)境。同時，圖書館網(wǎng)絡資源有中文學術期刊全文數(shù)據(jù)庫、Web of Science、Springer全文電子期刊等，可以滿足教師指定學生自學的相關教學內容的資料獲取，也便于學生查找有關資料及科研成果。

（四）圖書館資源建設

圖書館資源是高校學生很好的學習平臺，它為教師的教學提供強大的支撐。為了使學生更好地掌握該課程內容，同時促進學生自主學習，北京林業(yè)大學還購買了大量參考書，如《土壤地理學》（海春興主編，2010）、《土壤學與地理學交叉研究》（朱鶴建主編，2004）等圖書以及《土壤》《土壤學報》《土壤與環(huán)境》《地理學報》《世界地理研究》《山地學報》等期刊。另外，北京林業(yè)大學圖書館還擁有與該課程有關的中、外文圖書及中文學術期刊，能很好地滿足學生課外自主學習的需要。

五、課程建設目標的實現(xiàn)

北京林業(yè)大學“土壤與土壤地理學”課程的建設目標是：以現(xiàn)代教育思想為先導、以適應相應層次的優(yōu)秀教材為核心、以高素質教師隊伍為前提、以優(yōu)化的教學內容為基礎、以現(xiàn)代教育技術為平臺和以科學規(guī)范管理體制為保障，通過不斷的改革與實踐，逐步完善該課程的教學內容，改進該課程的教學方法，穩(wěn)步提高該課程的教學水平和質量，將“土壤與土壤地理學”課程建設成具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材和一流的教學管理的精品課程。具體步驟如下：①完善教師隊伍建設。根據(jù)學科發(fā)展需要，積極引進吸引優(yōu)秀人才和留學歸國人員來校就業(yè)；鼓勵和資助青年教師到國外學習交流。只有進一步完善教師隊伍結構建設，才能提高青年教師的教學與科研水平以及該學科教師的整體教學科研水平。②豐富教學內容，融合學科發(fā)展前沿。課堂教學應充分體現(xiàn)土壤與土壤地理學科的新進展，結合森林土壤資源的特點，講授診斷學分類體系的新進展和應用情況，并對現(xiàn)有的實驗和教學實習內容進行重新審定和完善，以進一步滿足學生對實踐教學的要求，提高學生的實踐能力。③搭建良好的實驗和實習環(huán)境。良好的實驗和實習環(huán)境是教師實現(xiàn)教學目標的重要條件，為此，課題組應加強對實驗管理人員進行培訓，并引進先進的實驗設備，加強和完善實驗室規(guī)章制度建設以及對土壤標本館、數(shù)字土壤標本庫和網(wǎng)絡教學平臺的建設。④建立“土壤與土壤地理學”課程試題庫。試題庫中要擁有歷年來的部分考試真題和樣題，同時還要將筆試和實踐考試緊密結合，進一步完善考試方式。

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