土壤肥料學(xué)課程引“研”于“教”體會(huì)

楊勁峰　李娜　羅培宇　王月　安寧　戴健　韓曉日

摘要 以土壤肥料學(xué)課程為例，通過將科研工作中采用的方法、使用的實(shí)物、獲得的成果等引入教學(xué)中，就強(qiáng)化課程重要性、提高學(xué)生興趣、強(qiáng)化認(rèn)知、增強(qiáng)理解等方面進(jìn)行了探討。提出課堂教學(xué)中應(yīng)融入更多的生產(chǎn)和科研實(shí)例，形成“以科研促教學(xué)、以教學(xué)帶科研”的一體化教學(xué)模式，加強(qiáng)本科生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知、理解，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 土壤肥料學(xué)；科學(xué)研究；教學(xué)

中圖分類號(hào) S-01；G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）13-0232-03

Experience of Soil Fertilizer Science Based on Putting Scientific Research Merging into Teaching

YANG Jinfeng， LI Na， LUO Peiyu et al （College of Land and Environment，Shenyang Agricultural University，Shenyang，Liaoning 110866）

Abstract Taking Soil Fertilizer Science course as an example，we discussed the importance of stimulating the curriculum， raising students' interest， strengthening cognition and enhancing understanding by introducing the methods used in the scientific research work， the actual materials used and the results obtained into teaching.It was proposed that more examples of production and scientific research should be integrated into classroom teaching， and the integrated teaching mode of ‘promoting teaching with science and teaching with science and research should be formed.The mode would strengthen the understanding of professional basic knowledge and improve teaching effectiveness.

Key words Soil fertilizer science；Scientific research；Teaching

教學(xué)與科研是現(xiàn)代大學(xué)的兩大基本職能，二者既相互依賴，又相互促進(jìn)[1]。近年來，隨著我國(guó)高校快速發(fā)展，越來越多的高校由教學(xué)型向教學(xué)研究型、研究教學(xué)型和研究型方向轉(zhuǎn)化，更多的教師將自身精力投入到科研工作中，取得了卓越的成果。但對(duì)于高校來說，教學(xué)是立校之本。《中華人民共和國(guó)高等教育法》第四章第三十一條明確規(guī)定“高等學(xué)校應(yīng)當(dāng)以人才培養(yǎng)為中心，開展教學(xué)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)，保證教育教學(xué)質(zhì)量達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)”。因此高校教育不是單純地去傳授知識(shí)和技能，而是要去喚醒學(xué)生的力量，培養(yǎng)他們的自我性、主動(dòng)性、抽象的歸納力與理解力。高校教師首先應(yīng)該是一個(gè)好老師，然后才會(huì)成為一個(gè)好學(xué)者，在教學(xué)過程中將科研的經(jīng)歷、體會(huì)和認(rèn)知帶到課堂上，教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用科學(xué)研究的思路和方法去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題并加以解決，這種方式會(huì)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和融合，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)參與科研活動(dòng)的熱情和動(dòng)力。該研究以農(nóng)業(yè)院校專業(yè)基礎(chǔ)課土壤肥料學(xué)為平臺(tái)，嘗試將科研方法、經(jīng)歷、成果等融入教學(xué)過程，形成“以科研促教學(xué)、以教學(xué)帶科研”的一體化教學(xué)模式。

土壤是重要的自然資源，肥料是基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，而且土壤肥料與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)[2]。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)為適應(yīng)人才市場(chǎng)的需求，培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的人才，將土壤肥料學(xué)作為大農(nóng)業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一，主要包括農(nóng)學(xué)、園藝、植保、種子科學(xué)與工程、草業(yè)科學(xué)、中草藥栽培與鑒定、園林、生態(tài)學(xué)、應(yīng)用生物科學(xué)、設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程、農(nóng)村區(qū)域與發(fā)展等。但是在實(shí)際教學(xué)過程中，大多數(shù)學(xué)生對(duì)課程本身重要性意識(shí)不足，興趣不大，教學(xué)過程中多為“填鴨式”模式，學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)不靈活，教學(xué)效果較差。筆者結(jié)合自己十余年從事科研工作及課程講授經(jīng)驗(yàn)，就如何將教學(xué)和科學(xué)研究相結(jié)合進(jìn)行探討，以達(dá)到提高學(xué)生興趣、靈活掌握知識(shí)點(diǎn)、強(qiáng)化知識(shí)的認(rèn)知和理解、提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

1 運(yùn)用科研田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，強(qiáng)化課程重要性

《辭?！分姓f：“緒者，絲之頭”。緒論是一門課程重要的一環(huán)，它能使學(xué)生順利進(jìn)入新學(xué)科的學(xué)習(xí)，了解課程的基本內(nèi)容，懂得該課程與其他課程的關(guān)系，啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，建立起整體概念。緒論教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生步入新課程的關(guān)鍵一步，緒論的教學(xué)效果直接影響著學(xué)生對(duì)課程后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果[3]。土壤肥料學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)時(shí)間較早，所講內(nèi)容又比較抽象、枯燥，學(xué)生難免覺得難學(xué)、難記、難懂。要使學(xué)生學(xué)好這門課，首先要激起學(xué)生的興趣。緒論部分主要講授植物營(yíng)養(yǎng)的起源和發(fā)展歷程，此部分涉及多個(gè)年代、眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者、多種理論等知識(shí)，范圍廣而雜，講授時(shí)學(xué)生感覺非常枯燥、昏昏欲睡。根據(jù)調(diào)查，絕大多數(shù)本科生對(duì)我國(guó)古代、近代史有一定的了解。因此利用科研工作中田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理，即為探索一個(gè)科學(xué)問題，要設(shè)定對(duì)比處理（CK），以此來達(dá)到闡述科學(xué)問題的目的。通過對(duì)比法，將緒論中涉及的國(guó)外科學(xué)家的科研工作與國(guó)內(nèi)歷史進(jìn)行時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)比，見表1。通過時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)比講授，使枯燥的知識(shí)點(diǎn)增加了趣味性，強(qiáng)化了知識(shí)的記憶和理解。同時(shí)也使學(xué)生意識(shí)到我國(guó)土壤肥料學(xué)方面起步較早、發(fā)展緩慢的現(xiàn)狀，增強(qiáng)了學(xué)生的使命感。

2 結(jié)合學(xué)科領(lǐng)域科研人員工作實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦曾經(jīng)說過：“興趣是最好的老師”。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的認(rèn)識(shí)傾向和情緒狀態(tài)，是學(xué)生學(xué)好一門學(xué)科的重要因素。培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在力，主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中，能動(dòng)地索取知識(shí)提高自身素質(zhì)，對(duì)教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生重大影響[4]。在土壤肥料學(xué)課程的講授過程中，引入了多個(gè)該領(lǐng)域科研人員從事科研工作實(shí)例，并根據(jù)不同學(xué)術(shù)地位進(jìn)行講解時(shí)間分配，針對(duì)土壤肥料學(xué)課程19理論學(xué)時(shí)的教授過程中，共引入了科研工作實(shí)例5個(gè)，如圖1所示。

在引入科研工作實(shí)例中應(yīng)注意：①要選擇具有代表性的人和事。如在講授過程中選取沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)陳溫福院士讀書期間每天04：00在試驗(yàn)田進(jìn)行田間管理，防止麻雀吃作物籽粒的例子，可以使學(xué)生增強(qiáng)人物的貼近感。選取專業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)軍人物如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張福鎖教授和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授的科研實(shí)例，可以使學(xué)生了解該領(lǐng)域領(lǐng)軍人物相關(guān)科研工作和成果；選取沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)韓曉日教授的實(shí)例為強(qiáng)化學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，使學(xué)生了解該學(xué)科帶頭人相關(guān)工作和成果；引入授課教師科研工作實(shí)例，可以更好地拉近師生關(guān)系、增強(qiáng)親切感。②要注重詳略得當(dāng)。不同科研人員工作實(shí)例講解時(shí)要主次分明、詳略得當(dāng)。對(duì)于高端人才實(shí)例介紹時(shí)適當(dāng)增加時(shí)間，如陳溫福院士實(shí)例講解時(shí)間為6 min；領(lǐng)軍人物講解適當(dāng)減少時(shí)間、縮小所占課堂講授的比例，如張福鎖教授、沈其榮教授的科研實(shí)例講解時(shí)間為4 min，所占課堂比例減少至8.9%；對(duì)于團(tuán)隊(duì)及授課教師的科研實(shí)例講解可縮減到2～3 min。通過人員的選擇、合理的講解時(shí)間，不僅使學(xué)生了解了該課程涉及領(lǐng)域的主要研究人員經(jīng)歷，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生具有吃苦耐勞、熱愛專業(yè)、專心科研的精神，強(qiáng)化了教學(xué)效果。

3 引入科研實(shí)物，強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)知度

人的視覺、聽覺、觸覺等感官在認(rèn)知世界的過程中扮演著獨(dú)具特色的作用，科學(xué)再現(xiàn)、形象展示和過程體驗(yàn)是重要的學(xué)習(xí)手段，對(duì)于理解、分析、記憶、探究都十分重要[5]。抽象知識(shí)具體化，能夠讓學(xué)生看得見、摸得著，達(dá)到消化難點(diǎn)、易混淆點(diǎn)的目的。通過實(shí)物可以讓學(xué)生觸摸、觀察、感受，讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)物體，是課堂上用來傳授知識(shí)和學(xué)習(xí)知識(shí)的有效途徑。在土壤肥料學(xué)的肥料（氮、磷、鉀）性質(zhì)章節(jié)中，為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶，通過大量引入實(shí)物，達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生理解和形象生動(dòng)記憶的作用。農(nóng)業(yè)上經(jīng)常使用的氮、磷、鉀化學(xué)肥料種類繁多，物理性質(zhì)（顏色、性狀）容易混淆，不利于學(xué)生記憶。結(jié)合科學(xué)研究工作，利用科研中布置的各種田間試驗(yàn)所用的化學(xué)肥料，每種肥料取100 g，分別裝入5～10個(gè)膠卷盒中。在課程講授時(shí)，每講完一種大類肥料（如氮肥），就將常見氮肥樣品盒發(fā)放給學(xué)生，利用5～10 min課堂時(shí)間在學(xué)生中進(jìn)行傳看，邊傳看邊讓學(xué)生看一看、聞一聞、摸一摸；同時(shí)再對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行第二遍講解，加強(qiáng)了學(xué)生記憶力。通過實(shí)物展示，對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容的深入淺出、連貫性和邏輯性都有很大幫助，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、探索性也有極大的促進(jìn)作用，在土壤肥料學(xué)課堂教學(xué)中是一種值得推廣的教學(xué)方法。

4 引入科研項(xiàng)目實(shí)施方法，增強(qiáng)學(xué)生理解

一個(gè)科研項(xiàng)目從提出到最后課題驗(yàn)收要經(jīng)歷查閱文獻(xiàn)、找出研究思路、提出項(xiàng)目研究方案、項(xiàng)目實(shí)施、各項(xiàng)分析指標(biāo)的測(cè)定、數(shù)據(jù)結(jié)果的整理和分析、科研總結(jié)等一系列過程[6]。在每一個(gè)步驟的實(shí)施中都要求承擔(dān)科研項(xiàng)目的教師具有獨(dú)立性、主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作精神。對(duì)科研工作實(shí)施過程中遇到的每個(gè)問題都要進(jìn)行分析、討論。因此將教師的科研工作過程、方法引入到教學(xué)中，可以增強(qiáng)本科生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。在土壤肥料學(xué)課程的講授過程中，引入了3種科研方法：①文獻(xiàn)查閱和歸納。查閱大量文獻(xiàn)、進(jìn)行研究領(lǐng)域的總結(jié)并提出問題是科研工作最為關(guān)鍵的一步，只有提出的問題具有較強(qiáng)的科學(xué)性和研究?jī)r(jià)值，才有可能獲得立項(xiàng)。在土壤肥料學(xué)氮肥一節(jié)的講解中，引入了“查閱文獻(xiàn)、提出問題”的科研方法，根據(jù)實(shí)際情況，在講授該章節(jié)前給學(xué)生布置了作業(yè)，即瀏覽氮肥一節(jié)內(nèi)容并查閱5～10篇中文權(quán)威期刊，提出我國(guó)氮肥使用現(xiàn)狀及存在問題，每位學(xué)生在課堂講解前完成報(bào)告。通過文獻(xiàn)查閱和歸納，使學(xué)生很好地了解了所學(xué)知識(shí)的概況、發(fā)展及存在的問題；同時(shí)鍛煉了學(xué)生查閱科研文獻(xiàn)能力、總結(jié)概括能力、問題分析能力和文字撰寫及表達(dá)能力。②數(shù)據(jù)整理和分析?？蒲羞^程中，對(duì)所獲得數(shù)據(jù)的整理和分析是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在龐大的數(shù)據(jù)中如何發(fā)現(xiàn)并找出規(guī)律決定著科研工作的成敗。在土壤肥料學(xué)講授中引入了數(shù)據(jù)整理和分析方法，以布置作業(yè)的形式，將所有教材中涉及的各種化學(xué)肥料讓學(xué)生做表格進(jìn)行歸納，統(tǒng)計(jì)每種肥料的有效養(yǎng)分含量。引導(dǎo)學(xué)生將所有化學(xué)肥料的使用量、生產(chǎn)量、養(yǎng)分含量等進(jìn)行整理，分別用折線圖、餅形圖、散點(diǎn)圖等明確我國(guó)化學(xué)肥料生產(chǎn)概況、肥料養(yǎng)分分級(jí)范圍及化肥施用量與產(chǎn)量的關(guān)系等。通過圖表分析，使學(xué)生了解科研中如何處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)化學(xué)肥料章節(jié)知識(shí)的領(lǐng)會(huì)和深化。③實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目部分轉(zhuǎn)化為科研項(xiàng)目。土壤肥料學(xué)課程涉及18學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，以往的實(shí)驗(yàn)課都是授課教師寫好板書，學(xué)生按照板書逐一完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。所有實(shí)驗(yàn)條件已被事先確定，可能出現(xiàn)的問題都已經(jīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中所做的主要工作就是按照黑板所寫完成規(guī)定的步驟、課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和科學(xué)性。因此教學(xué)中引入了科研項(xiàng)目操作和管理的方法。首先將學(xué)生分成2～3人一個(gè)小組，針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題等不再進(jìn)行板書書寫，而轉(zhuǎn)變成操作完成后每個(gè)小組進(jìn)行討論，針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的正確與否、實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因等進(jìn)行總結(jié)，每個(gè)小組指派一名學(xué)生進(jìn)行口頭總結(jié)匯報(bào)。通過這種方法，培養(yǎng)了學(xué)生勤于思考、敢于套索求新的精神、聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐能力、觀察分析能力，也增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

5 科研成果教學(xué)資源化

教學(xué)過程科研化，科研過程教學(xué)化；優(yōu)秀的教師應(yīng)該是一個(gè)優(yōu)秀的研究者[7]?？蒲谐晒D(zhuǎn)化為教學(xué)資源的形式主要有：科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，吸收學(xué)員參與科研，科研設(shè)備為教學(xué)服務(wù)，利用已取得成果開展學(xué)術(shù)講座，成果為學(xué)院畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)院科技創(chuàng)新等服務(wù)[8]。結(jié)合自身科研工作，將近10年所參加的科研項(xiàng)目、團(tuán)隊(duì)科研條件、取得的科研成果、參加的學(xué)術(shù)會(huì)議、團(tuán)隊(duì)課外活動(dòng)等方面進(jìn)行了歸納，利用一堂課的時(shí)間通過多媒體進(jìn)行講解。講解過程中大量引入科研照片，例如在講解如何取土壤樣本進(jìn)行分析化驗(yàn)時(shí)，引入了一張團(tuán)隊(duì)研究生取土的照片。取土壤樣本工作很累、很苦，但放入了一張滿是笑臉的研究生取土照片，既使學(xué)生明確了土壤樣本是如何收集的，同時(shí)使學(xué)生體會(huì)到面對(duì)艱苦工作時(shí)一顆輕松、快樂的心態(tài)是最重要的。在參加的學(xué)術(shù)會(huì)議的照片展示中，加入了大量當(dāng)?shù)仫L(fēng)土人情及游玩照片，既強(qiáng)化了參加學(xué)術(shù)會(huì)議交流的重要性，也增強(qiáng)了學(xué)生從事科研工作的興趣，變“被動(dòng)”為“主動(dòng)”、變“拒”為“想”。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，引“研”于“教”的教學(xué)方法帶來了教學(xué)內(nèi)容、方法以及思維方式的全方位改變，是解決目前土壤肥料學(xué)教學(xué)手段單一、學(xué)生整體學(xué)術(shù)氛圍不濃、專業(yè)認(rèn)知度不高等問題的有效手段之一。高校教師只有不斷在科學(xué)研究中才能找到教學(xué)的信息和動(dòng)力；學(xué)生只有在科研中增強(qiáng)興趣、提高創(chuàng)新能力、獨(dú)立思考能力。在這種教學(xué)模式下，能夠明顯提高教師的授課水平、豐富教學(xué)手段；學(xué)生也能更好地掌握土壤肥料學(xué)的基本知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，意識(shí)到專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性，為培養(yǎng)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)院校人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]

王曉雪，郭長(zhǎng)軍.將科研成果引入口腔修復(fù)學(xué)教學(xué)的探索[J].醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2017，30（7）：1085-1086.

[2] 耿建梅，唐樹梅.提高《土壤肥料學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的方法探討[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，28（3）：285-288.

[3] 蔡銳，李珊，譚周進(jìn)，等.授好緒論，提高藥學(xué)微生物學(xué)的教學(xué)效果[J].中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥，2010，5（34）：234-235.

[4] 張亞麗，陳巍，沈其榮，等.土壤肥料學(xué)通論課程教學(xué)改革的實(shí)踐[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2004（11）：70-72.

[5] 傅秀娟，鐘志容，王芳. 實(shí)物教學(xué)法在藥劑學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].中國(guó)西部科技，2012，11（11）：85-86.

[6] 張艷玲，郭四穩(wěn).科研方法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2016（11）：257-259.

[7] NEUMANN R.Perceptions of the teaching research nexus：A framework for analysis[J].Higher education，1992，23（2）：13-15.

[8] 閆濤，劉貴民.科研成果在問題遞進(jìn)式教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)園，2015（32）：13-15.