基于工學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的《土壤學(xué)》教學(xué)改革探析

摘要圍繞“創(chuàng)新型人才培養(yǎng)”這一目標(biāo)，從教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)手段及方法上，對《土壤學(xué)》課程進(jìn)行教學(xué)改革嘗試，以使該課程的教學(xué)更好地服務(wù)于工學(xué)類創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)工作。采用課題專題討論和小論文探討的方式，培養(yǎng)學(xué)生將土壤學(xué)基礎(chǔ)知識運(yùn)用于工程實(shí)踐的能力，旨在工學(xué)領(lǐng)域教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞土壤學(xué)；教學(xué)；改革；工學(xué)；創(chuàng)新

中圖分類號S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）09-02827-02

作者簡介陳桂秋（1974-），女，湖南瀏陽人，副教授，博士，從事土壤環(huán)境方面的研究。

土壤是環(huán)境的一大要素。大氣、水體的污染經(jīng)過運(yùn)移，最終都將匯集于土壤中。2009年長沙湘和化工廠的廢渣、廢水、粉塵、地表徑流、原料產(chǎn)品運(yùn)輸與堆存，導(dǎo)致瀏陽市鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)雙橋村土壤被鎘嚴(yán)重污染。這件事曾被列入全國十大環(huán)境污染事件。2013年湖南“鎘大米”事件中，大米中鎘的含量最高可達(dá)每千克1.005 mg，這個數(shù)值幾乎與日本“高鎘”地區(qū)產(chǎn)的大米持平?！版k大米”主要來源于受鎘污染的土地。

在土壤污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)下，迫切需要培養(yǎng)能對土壤進(jìn)行有效修復(fù)的環(huán)境類專業(yè)人才。加強(qiáng)土壤基礎(chǔ)知識，以及土壤污染防治及土地資源管理等方面的專業(yè)知識教育，在我國大學(xué)工程類人才培養(yǎng)中意義重大。然而，土壤是復(fù)雜的、不均一的、有時間印跡的物質(zhì)，和水、大氣相比，其體系更加不均衡，并且在時間上和空間上都具有獨(dú)特的性質(zhì)。如何讓工程類學(xué)生理解土壤，運(yùn)用所學(xué)的土壤學(xué)知識進(jìn)行實(shí)際土壤環(huán)境的工程修復(fù)，是該課程教學(xué)的重點(diǎn)。

因此，在《土壤學(xué)》教學(xué)內(nèi)容安排上，需要將基礎(chǔ)性知識和實(shí)用性內(nèi)容融會貫通，加強(qiáng)學(xué)生對土壤基本性質(zhì)的知識積累，培養(yǎng)其在工程修復(fù)方面靈活運(yùn)用專業(yè)方法的能力。實(shí)際上，本課程的48個學(xué)時中，32個學(xué)時是理論教學(xué)課，16個學(xué)時是課程討論課，并沒有安排教學(xué)實(shí)踐課，學(xué)生極度缺乏對土壤的感性認(rèn)識。因此，提高學(xué)生對這門課程的興趣并達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果是該課程教學(xué)的主要目標(biāo)，而如何使學(xué)生既掌握好理論知識，又能將其靈活運(yùn)用于工程實(shí)踐中，是本課程教學(xué)的一大難題。因此，對土壤學(xué)課程理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，以培養(yǎng)創(chuàng)新型的工學(xué)類人才勢在必行[1-2]。

1 適于工學(xué)類人才培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容改革

湖南大學(xué)從2012年開設(shè)土壤學(xué)課程，本課程選用陳懷滿等編著的《環(huán)境土壤學(xué)》（第二版，2010年11月出版，科學(xué)出版社）。在以工科為主要學(xué)科培養(yǎng)模式的湖南大學(xué)教學(xué)體系下，環(huán)境學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)了土壤學(xué)課程。土壤學(xué)既是環(huán)境學(xué)科的重要組成部分，也是現(xiàn)代工程技術(shù)修復(fù)的主要內(nèi)容。

本課程選用的教材《環(huán)境土壤學(xué)》，緒論詳細(xì)論述了土壤在環(huán)境中的作用與地位，闡述了環(huán)境土壤學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展，是全書的總綱。第二章是土壤的基本組成、性質(zhì)和分類，是非常重要的部分。在湖南大學(xué)工學(xué)類專業(yè)培養(yǎng)方案中，土壤學(xué)課程內(nèi)容有32節(jié)理論課時。由于面對的學(xué)生主流群體是大三學(xué)生，根據(jù)湖南大學(xué)的教學(xué)體系，他們還未學(xué)到相關(guān)的知識。只有充分掌握土壤的基礎(chǔ)理論，學(xué)生才能更容易理解后續(xù)的土壤環(huán)境污染原理、土壤修復(fù)技術(shù)及環(huán)境土壤學(xué)研究方法等方面的內(nèi)容，所以學(xué)校安排了8個學(xué)時用于講授土壤基礎(chǔ)內(nèi)容，是所有章節(jié)中講授課時最多的章節(jié)。在講授內(nèi)容上，同時參考了農(nóng)業(yè)院校土壤學(xué)專業(yè)通常使用的教材——黃昌勇、徐建明主編的《土壤學(xué)》（第三版，中國農(nóng)業(yè)出版社，2010年9月）。

全書從第三章到第九章，緊密圍繞土壤基本物質(zhì)（包括無機(jī)元素、有機(jī)物、生物）展開環(huán)境土壤學(xué)的知識體系，包括非污染元素碳、氮、硫、磷、硒、氟、碘，污染物質(zhì)如重金屬、有機(jī)污染物、放射性物質(zhì)以及生物污染，講解這些物質(zhì)與環(huán)境的關(guān)系。在理解了第二章的基礎(chǔ)上，這些內(nèi)容對工科學(xué)生來說是很容易掌握的，所以每章各安排2學(xué)時，總共12學(xué)時。由于工學(xué)類本科生的其他專業(yè)課程（如儀器分析、分析化學(xué)）的學(xué)習(xí)過程中會涉及污染物的遷移轉(zhuǎn)化、監(jiān)測評價部分的內(nèi)容，所以“土壤退化過程與環(huán)境質(zhì)量”、“環(huán)境土壤學(xué)研究法”兩章節(jié)內(nèi)容安排自學(xué)。余下的10學(xué)時重點(diǎn)講述“污染土壤修復(fù)”和“土壤環(huán)境工程”?？紤]到我國當(dāng)前土壤污染嚴(yán)重，培養(yǎng)污染土壤修復(fù)工程技術(shù)人才順應(yīng)了時代需求。在這兩章的學(xué)習(xí)中，將大量增加一些污染土壤的工程實(shí)例，如重金屬污染土壤（渣場）、有機(jī)污染物污染等典型污染土壤的工程技術(shù)案例介紹。學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容對學(xué)生更好地理解、掌握及應(yīng)用基礎(chǔ)土壤學(xué)知識來解決土壤環(huán)境污染問題具有重要意義。

2實(shí)施多元化的教學(xué)手段

在湖南大學(xué)工學(xué)類專業(yè)培養(yǎng)方案中，《土壤學(xué)》課程安排16學(xué)時的討論課。在具體的教學(xué)過程中，本課程將采用多種課堂組織手段結(jié)合的方法，通過設(shè)置專題講座、課堂討論，利用小論文深化熱點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

2.1課堂設(shè)置專題討論課堂討論是對講授內(nèi)容的擴(kuò)大、加深和運(yùn)用。本課程的理論課與討論課是交叉安排的，所以在討論課的前一次理論課上，老師發(fā)布討論課的主題，并簡單介紹課題所需要關(guān)注的內(nèi)容。討論課上，學(xué)生將查閱的資料（包括文字、圖片、影片等）做成ppt，在課堂上派小組代表向大家展示與講解，大家可就某些觀點(diǎn)進(jìn)行討論。這樣一方面可以節(jié)約大量的課堂內(nèi)討論時間，另一方面，學(xué)生通過查閱資料、總結(jié)、討論后，不僅能更好地理解和掌握所學(xué)知識，而且可以鍛煉獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力。

在2013年秋冬學(xué)期里，筆者就設(shè)置了幾個討論主題：中國南方土壤主要類型、中國北方土壤主要類型、湖南鎘大米的形成與污染治理、中國癌癥村地圖與成因等。通過課后的資料查找，課堂上學(xué)生踴躍發(fā)言，而且對我國的土壤、土壤污染等了解深刻。查找癌癥村內(nèi)容的小組同學(xué)表示，以前對國家的土壤關(guān)注太少，沒想到有些地方的污染嚴(yán)重到讓人震撼的程度。實(shí)踐表明，主題討論的方式提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的深度和廣度，讓學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃犹剿?，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新潛力。

2.2利用小論文深化熱點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容采取撰寫熱點(diǎn)問題的小論文的教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生課外閱讀和查閱文獻(xiàn)資料，提交論文報告。如讓學(xué)生提交不同土壤退化類型的論文，課堂討論分析其危害、成因；對南方廣泛存在的重金屬污染土壤問題，探討針對不同土壤類型的工程修復(fù)技術(shù)和發(fā)展方向；針對工廠冶煉礦渣的隨意堆放所帶來的污染，研究可行的工程修復(fù)方案。引導(dǎo)學(xué)生們關(guān)注土壤學(xué)的學(xué)科動態(tài)以及我國土壤工程修復(fù)技術(shù)進(jìn)展。通過小論文的撰寫，既培養(yǎng)了學(xué)生收集、分析、組織資料的能力，又發(fā)揮了學(xué)生的主體作用；使學(xué)生對我國的土壤環(huán)境現(xiàn)狀有更深刻的認(rèn)識，增加了歷史使命感，也堅(jiān)定了其投身環(huán)境保護(hù)事業(yè)的決心[3-4]。

3結(jié)語

通過對《土壤學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的適當(dāng)改革，使具有工學(xué)背景的學(xué)生充分理解該課程涉及的內(nèi)容，不僅傳授基礎(chǔ)土壤學(xué)知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生利用土壤學(xué)知識與方法來發(fā)現(xiàn)和解決土壤環(huán)境污染問題；并通過專題討論與小論文的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中充分理解土壤學(xué)的學(xué)科發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維的能力，以全面提高工學(xué)領(lǐng)域?qū)W生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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