“土壤與環(huán)境分析”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的探討

張大庚　栗杰　劉慧

[摘要]本文針對(duì)土壤與環(huán)境分析課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合該課程的特點(diǎn)和現(xiàn)代教學(xué)手段，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)改革思路進(jìn)行探討。主要包括采用多元化教學(xué)手段，不斷更新教學(xué)內(nèi)容；將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合；引導(dǎo)學(xué)生思考，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；改革考核方式，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)等四個(gè)方面。

[關(guān)鍵詞]土壤與環(huán)境分析 實(shí)驗(yàn)課程 教學(xué)改革

“土壤與環(huán)境分析”課程是普通高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的必修課，是該專業(yè)的主干課之一。隨著教學(xué)改革的進(jìn)行，該課程的教學(xué)大綱經(jīng)過(guò)了多次的修訂，如今只有實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，學(xué)時(shí)為60學(xué)時(shí)。與該專業(yè)的其他課程相比，土壤與環(huán)境分析作為重要實(shí)踐課程，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)可為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)或今后從事測(cè)試分析及科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中往往是在教師的講授和指導(dǎo)下，學(xué)生按照教材上具體的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，大多數(shù)學(xué)生并沒有真正的理解實(shí)驗(yàn)的原理，不知道為什么要這樣做，而只是被動(dòng)的完成實(shí)驗(yàn)。因此，面對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，常常不知所措，這樣非常不利于創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。特別是在沒有講授課時(shí)的情況下，如何利用有限的時(shí)間，采用多種方式來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，是我們必須深入探討的問(wèn)題。結(jié)合該課程的特點(diǎn)和現(xiàn)代教學(xué)手段，對(duì)土壤與環(huán)境分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行以下幾方面探索。

一、采用多元化教學(xué)手段，不斷更新教學(xué)內(nèi)容

土壤與環(huán)境分析是一門技術(shù)性、操作性、科學(xué)性很強(qiáng)的課程，在分析方法、手段快速發(fā)展的時(shí)代，所用的分析方法不可避免地帶有滯后性。針對(duì)這種情況，教學(xué)過(guò)程中我們應(yīng)該堅(jiān)持將新技術(shù)、最新的國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，及時(shí)補(bǔ)充到課程內(nèi)容。通過(guò)查閱文獻(xiàn)及時(shí)捕捉新信息，把國(guó)內(nèi)外新研究動(dòng)態(tài)和成果補(bǔ)充到各章節(jié)，這就豐富了教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的了解。同時(shí)也要求教師在教學(xué)過(guò)程中要不斷提高自身的業(yè)務(wù)能力。

充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段是解決當(dāng)前課時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容多的有效方法，也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一。為了改變學(xué)生實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)一無(wú)所知，實(shí)驗(yàn)課滿堂灌的狀況，要求每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行預(yù)習(xí)。那么如何能保證預(yù)習(xí)的質(zhì)量和解決在預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題呢？我們可以利用校園網(wǎng)建立網(wǎng)絡(luò)課堂，上傳教學(xué)大綱、教學(xué)課件、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)儀器的介紹及目前實(shí)驗(yàn)室尚不具備條件開展的實(shí)驗(yàn)等，豐富教學(xué)內(nèi)容。教師還可以提出一些問(wèn)題供學(xué)生來(lái)討論，互相交流，同時(shí)可以檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。通過(guò)預(yù)習(xí)，學(xué)生在課堂上會(huì)特別注意老師是如何講解自己預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題，并選擇性地適當(dāng)做一些筆記，尤其是書上沒有的內(nèi)容，同時(shí)明顯提高了自己的自學(xué)能力。在課堂講授中我們可以采用多媒體教學(xué)，演示一些實(shí)驗(yàn)操作技能、儀器使用方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范?？傊?，通過(guò)采用多元化的教學(xué)手段，使有限的學(xué)時(shí)可以無(wú)限的延伸。

二、將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

土壤與環(huán)境分析課程教學(xué)是以掌握實(shí)驗(yàn)技能為目的，通過(guò)分析土壤的理化性質(zhì)來(lái)加強(qiáng)操作能力的訓(xùn)練。但通過(guò)課程的教學(xué)，學(xué)生往往只是知道具體的測(cè)定方法。當(dāng)學(xué)生遇到生產(chǎn)中存在的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，很難靈活地綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決。因此，在教學(xué)過(guò)程中將該課程與學(xué)生的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐也是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的必修課，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中分組負(fù)責(zé)一定面積地塊，從玉米種植、玉米的田間管理到玉米的收獲整個(gè)過(guò)程都要進(jìn)行管理。要求學(xué)生到自己負(fù)責(zé)的地塊采集土樣，學(xué)生做每一項(xiàng)試驗(yàn)都用該土樣。實(shí)驗(yàn)完成后讓學(xué)生對(duì)所要調(diào)查地塊的土壤理化性狀和養(yǎng)分含量進(jìn)行分析，這樣就可以獲得該地塊土壤肥力狀況的基本數(shù)據(jù)，對(duì)土壤的肥力水平有總體認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過(guò)農(nóng)田觀察以及對(duì)作物生長(zhǎng)情況和產(chǎn)量調(diào)查，就能把枯燥的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和作物施肥、生長(zhǎng)和產(chǎn)量直接聯(lián)系起來(lái)。如果更進(jìn)一步，學(xué)生還可以根據(jù)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況和糧食產(chǎn)量狀況，為下一屆學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐提供施肥方案，這樣會(huì)更加調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。此外，通過(guò)比較不同農(nóng)田肥力數(shù)據(jù)和糧食產(chǎn)量，還會(huì)促使學(xué)生去分析，這個(gè)過(guò)程也就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新能力的過(guò)程。

另外，教師還可以通過(guò)這種方式長(zhǎng)期積累生產(chǎn)實(shí)踐農(nóng)田土壤營(yíng)養(yǎng)狀況數(shù)據(jù)，對(duì)這些農(nóng)田土壤肥力水平長(zhǎng)期變化趨勢(shì)進(jìn)一步研究，為指導(dǎo)更加科學(xué)合理的施肥和保持土壤肥力提供直接可靠的依據(jù)。如學(xué)生在學(xué)習(xí)土壤地理學(xué)的過(guò)程知道沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)附近的主要耕地土壤類型為棕壤，并對(duì)其特性有了不同程度的了解，土壤pH值大概是6.5左右，但隨大量施肥土壤pH值已經(jīng)明顯下降。通過(guò)學(xué)生親自測(cè)定使學(xué)生真正了解大量施肥對(duì)土壤性質(zhì)的影響，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐很好地結(jié)合。

三、引導(dǎo)學(xué)生思考，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

傳統(tǒng)的教學(xué)手段單一，學(xué)生就是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的具體操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，教學(xué)過(guò)程相對(duì)枯燥乏味，學(xué)生不能發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室看到的是已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)藥品與器材，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 往往只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械重復(fù)性操作，缺乏積極的思維和創(chuàng)新，也沒有探索的方向和目標(biāo)。甚至有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不動(dòng)手，只作旁觀者。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和獨(dú)立解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)很少，這種單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，缺乏對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考能力、豐富想象力、獨(dú)立動(dòng)手能力以及知識(shí)綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為了引導(dǎo)學(xué)生去思考，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要教師挖掘?qū)嶒?yàn)內(nèi)容中潛藏的信息，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容土壤pH值的測(cè)定，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)要求學(xué)生按水土比2.5：1加水，那么如果水土比變化對(duì)于pH的影響如何？影響的程度有多大？如果把水換成其他的鹽溶液，測(cè)定的土壤pH值又會(huì)發(fā)生怎樣的變化？通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生對(duì)土壤的pH有更深入的理解和掌握。同時(shí)我們也可以將教學(xué)與科研相結(jié)合，例如農(nóng)田土壤酸化是目前大家關(guān)注和研究的特點(diǎn)，為了讓學(xué)生更好地了解施肥對(duì)土壤pH的影響，將采集的土樣中加入不同類型的氮、磷、鉀肥，在一定的溫度和濕度條件下進(jìn)行培養(yǎng)，定期采樣分析土壤pH值。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以達(dá)到加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，也有助于創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和提高。當(dāng)然要有選擇地安排學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，避免隨意性和簡(jiǎn)單化。

四、改革考核方式，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)

恰當(dāng)?shù)目己宿k法不僅是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)，從某種角度來(lái)講也是對(duì)學(xué)生的一種鼓勵(lì)，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，因此如何合理的評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī)非常重要。長(zhǎng)期以來(lái)，依據(jù)學(xué)生每次上實(shí)驗(yàn)課的考勤、實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告字體是否工整、問(wèn)題回答等情況作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)。期末實(shí)驗(yàn)成績(jī)是所有實(shí)驗(yàn)的平均成績(jī)。這種實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致有的學(xué)生上課不積極主動(dòng)參與做實(shí)驗(yàn)，而是抄襲同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，頻繁出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同現(xiàn)象。所以要對(duì)土壤與環(huán)境分析課程進(jìn)行教學(xué)改革，必須改革考核方式，能夠從對(duì)理論知識(shí)的掌握、實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度等多方面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī)。

我們將土壤與環(huán)境分析的考核分為兩部分。第一部分就是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能考核，包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末實(shí)驗(yàn)操作技能綜合考試，共占總成績(jī)的60%。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)不僅僅參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)還要考察平時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況、實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況等作為平時(shí)成績(jī)，占總成績(jī)的30%。期末實(shí)驗(yàn)操作技能考試包括試劑的配制、常規(guī)儀器的使用方法、操作熟練程度等，占總成績(jī)的30%。第二部分是分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的考察，占總成績(jī)的40%。由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所用的土樣都是自己親自采集的土壤，而且要求所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都用同一土樣，因此根據(jù)自己所測(cè)定的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成一份報(bào)告。在報(bào)告中對(duì)土壤質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并注重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋，最后提出適宜的施肥方案或土壤改良方案，從而提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

土壤與環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革并不是一件孤立的事情，它同時(shí)需要實(shí)驗(yàn)室基本條件、儀器設(shè)備及教學(xué)管理等配套進(jìn)行。總之，教師不僅要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)將相關(guān)理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)們加以驗(yàn)證和理解，而且還要引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并產(chǎn)生解決問(wèn)題的興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的目標(biāo)。因此，作為一門實(shí)驗(yàn)課程的改革，需要教師投入更多的精力和時(shí)間去探索、實(shí)踐以及不斷完善。

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（作者單位：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院 沈陽(yáng)遼寧）