《土壤酶研究法》課程教學(xué)改革探析

馬金慧，張慶國(guó)，范 富，薩如拉

（內(nèi)蒙古民族大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028043）

《土壤酶研究法》課程是針對(duì)高等農(nóng)林院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)主干課之一，該課程是土壤學(xué)的一個(gè)組成部分，與生物化學(xué)、土壤微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)和植物生理學(xué)相互滲透.《土壤酶研究法》主要研究土壤中酶的種類、分布狀況，土壤酶與土壤物理性質(zhì)的相關(guān)性以及土壤酶活性的測(cè)定［1］.隨著近代生物科學(xué)的迅速發(fā)展，土壤酶已滲透到各個(gè)相關(guān)學(xué)科，其教學(xué)目的是通過課堂講授，使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握土壤酶學(xué)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本操作技能，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的理論知識(shí)和操作技能，獨(dú)立分析問題和解決問題的能力.

1 《土壤酶研究法》研究?jī)?nèi)容與發(fā)展方向

《土壤酶研究法》的主要教學(xué)內(nèi)容包括土壤酶的來(lái)源與種類、土壤酶的酶促反應(yīng)、土壤酶的抑制與激活、土壤酶的穩(wěn)定性、土壤酶的存在狀態(tài)與分布變化、土壤的狀況與土壤酶活性、土壤酶活性的測(cè)定方法等.早期，由于檢測(cè)土壤酶的技術(shù)手段落后以及土壤酶相關(guān)知識(shí)匱乏，土壤酶學(xué)主要研究土壤酶活性與微生物的關(guān)系、作物根際內(nèi)和耕層土壤的酶活性等.現(xiàn)今，隨著生物化學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，土壤酶學(xué)得到了迅速發(fā)展，開始研究土壤酶與土壤肥力因子、環(huán)境條件、土壤管理措施的關(guān)系，研究范圍也擴(kuò)大到更深的土層范圍.土壤酶在判別農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、生態(tài)環(huán)境污染和空間生物學(xué)方面有很大的應(yīng)用潛力.例如在鑒定和評(píng)價(jià)土壤肥力狀況方面，蔗糖酶活性可反應(yīng)土壤的呼吸強(qiáng)度，磷酸酶活性能表示土壤供應(yīng)有效磷的能力，蛋白酶和脲酶活性可反應(yīng)土壤有機(jī)氮及其轉(zhuǎn)化情況.

2 課程教學(xué)中存在的主要問題

2.1 知識(shí)點(diǎn)分散

土壤酶學(xué)是介于土壤學(xué)和酶學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科，是土壤科學(xué)中新發(fā)展起來(lái)的一個(gè)分支［2］.土壤酶的研究始于20世紀(jì)30年代，自20世紀(jì)50年代以后得到長(zhǎng)足發(fā)展，土壤酶研究的主要內(nèi)容包括土壤生物催化作用的性質(zhì)；土壤酶的來(lái)源、分布、狀態(tài)、組成和活性；土壤酶參與有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)；植物營(yíng)養(yǎng)中土壤酶的作用機(jī)制與功能；土壤酶活性與農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的關(guān)系及其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義等等.由于土壤酶的研究?jī)?nèi)容較廣，導(dǎo)致土壤酶研究法的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)較為分散.

2.2 講授方式傳統(tǒng)

傳統(tǒng)的理論講授方式是教師一言堂，教師滿堂灌，這種“填鴨式”教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生在思維上存在許多弱點(diǎn)，學(xué)生自學(xué)能力弱，不能獨(dú)立思考問題，缺少創(chuàng)新思維等.

2.3 教材內(nèi)容滯后

由于課程性質(zhì)原因，土壤酶研究法相關(guān)教材較少，已有的教材均是20世紀(jì)80年代出版的編著，一些研究結(jié)果雖然已有更新，例如土壤酶活性與植物生長(zhǎng)的關(guān)系、土壤狀況與土壤酶活性的關(guān)系等，但卻沒有體現(xiàn)在現(xiàn)有教材中.

2.4 配套實(shí)驗(yàn)欠缺

在學(xué)校教學(xué)組制定教學(xué)大綱時(shí)曾經(jīng)考慮設(shè)置《土壤酶研究法》課程的實(shí)驗(yàn)課，但由于其他課程實(shí)驗(yàn)課課時(shí)已超量，所以此課程暫無(wú)實(shí)驗(yàn)課.缺少實(shí)驗(yàn)課的支撐，學(xué)生在學(xué)習(xí)土壤酶活性的測(cè)定方法時(shí)就有如“紙上談兵”，不能實(shí)際掌握.

2.5 考核方式單一

期末考試為考量學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要手段，但是學(xué)生常常在上課時(shí)不注意聽講，考前突擊復(fù)習(xí)，考試過后忘得一干二凈［3］，期末成績(jī)?cè)谝欢ǔ潭壬献兂闪丝剂繉W(xué)生記憶能力的手段.單一的考核形式不能全面地反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)知識(shí)的掌握程度.

3 課程教學(xué)改革措施

針對(duì)以上課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，對(duì)該課程進(jìn)行了以下教學(xué)改革.

3.1 思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)法

思維導(dǎo)圖由英國(guó)著名大腦思維及學(xué)習(xí)專家創(chuàng)建［4］，它作為一種教學(xué)筆記、記憶方式，能夠展示可視化的思維線路，體現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念和靈活交互的思維特征［5］.《土壤酶研究法》教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)過于分散的土壤酶學(xué)相關(guān)知識(shí)，在提高學(xué)習(xí)效率和記憶水平方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)嬰s繁瑣的知識(shí)點(diǎn)群以點(diǎn)帶面地串帶起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生富有邏輯的思維模式.在教學(xué)實(shí)踐過程中，學(xué)生通過繪制土壤酶學(xué)知識(shí)思維導(dǎo)圖后，對(duì)于土壤酶研究法的各部分內(nèi)容了解更加深入，在各部分知識(shí)間建立起了聯(lián)系，使得學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化.

3.2 “問題導(dǎo)向式”教學(xué)方法

問題導(dǎo)向式教學(xué)方法是一種以問題解決為主導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué)模式，主要以“提出問題—資料查詢—課堂分享—總結(jié)”方式進(jìn)行教學(xué)，在農(nóng)業(yè)類高等院校資源環(huán)境類相關(guān)專業(yè)開設(shè)的《土壤酶研究法》實(shí)施此方法教學(xué)，是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的趨勢(shì).例如，在講到“土壤酶活性與植物生長(zhǎng)”部分時(shí)，提出“試結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析污水灌溉對(duì)土壤酶活性的利與弊，需要檢測(cè)哪些土壤酶活性，為什么？”學(xué)生可以通過翻看教材、筆記以及網(wǎng)上查詢相關(guān)資料來(lái)總結(jié)回答問題，分享彼此查詢的資料.教師可以在課堂上針對(duì)問題以及學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié).學(xué)生在查詢資料的過程中加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解，再通過課堂上教師總結(jié)回答問題，使所學(xué)知識(shí)更加牢固.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活地運(yùn)用“問題導(dǎo)向式”教學(xué)方法，培養(yǎng)了學(xué)生的自主研究學(xué)習(xí)能力，提高了學(xué)生的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力，激發(fā)了學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣.

3.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”豐富教學(xué)

在導(dǎo)向式教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生充分利用“互聯(lián)網(wǎng)”+“中國(guó)知網(wǎng)”平臺(tái)檢索與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)，以此提升學(xué)生檢索、總結(jié)文獻(xiàn)的能力，可達(dá)到良好的教學(xué)效果.由于教學(xué)者本人知識(shí)結(jié)構(gòu)和教育資源有限，在教學(xué)過程中充分引導(dǎo)學(xué)生利用“互聯(lián)網(wǎng)+”補(bǔ)短板，“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的教學(xué)資源包括多媒體、圖片、微視頻等各種數(shù)字形式的學(xué)習(xí)資源［6］.例如在學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)APP中有南京大學(xué)的楊榮武教授關(guān)于結(jié)構(gòu)生物學(xué)的慕課，其課程內(nèi)容中就有關(guān)于酶學(xué)的相關(guān)知識(shí).另外，由于土壤酶的研究一直在持續(xù)深入，在教學(xué)過程中不斷地引導(dǎo)學(xué)生使用“中國(guó)知網(wǎng)”平臺(tái)檢索與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)，可以補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容.另外，高校課堂引入“雨課堂”這種智慧教學(xué)模式可以彌補(bǔ)簡(jiǎn)單式的翻轉(zhuǎn)課堂的不足，隨時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)行為的缺陷［7］.互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的進(jìn)步為教學(xué)資源的智能化、多元化、信息化作出了巨大貢獻(xiàn)，有利于高校專業(yè)教育的效率提升和教學(xué)質(zhì)量的提高.

3.4 學(xué)生參與科研項(xiàng)目

農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境教研室的教師在各自的研究領(lǐng)域均有科研項(xiàng)目，學(xué)生通過參與老師的科研項(xiàng)目，可以在很大程度上彌補(bǔ)未設(shè)置課程實(shí)驗(yàn)的不足，加深對(duì)土壤酶活性測(cè)定知識(shí)的掌握.

3.5 教學(xué)過程考核

期末閉卷考試是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要考核方式，但不是唯一形式的考核方式，在學(xué)習(xí)過程中可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度在課堂上進(jìn)行隨堂測(cè)試，最后將測(cè)試成績(jī)納入學(xué)生期末總成績(jī).可在已學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題，例如，在學(xué)習(xí)“土壤酶活性測(cè)定”后，讓學(xué)生分析“在同一時(shí)期取同一類型土壤測(cè)定同一種土壤酶活性時(shí)，測(cè)定結(jié)果不同的原因”，學(xué)生可以從“土壤儲(chǔ)存方法、取土土層、采用的抑菌劑、混合樣培養(yǎng)的時(shí)間”等諸多方面展開分析.學(xué)生通過分析具體問題并解答，也總結(jié)了所學(xué)知識(shí)并達(dá)到學(xué)以致用的目的.

4 教學(xué)效果

本課程在第3學(xué)年第2學(xué)期開設(shè)，通過實(shí)踐與調(diào)整，在2016級(jí)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生中應(yīng)用結(jié)果表明：學(xué)生考試成績(jī)100～90分（優(yōu)秀）17人，89～80（良好）21人，79～70（中等）16人，69～60分8人，與2015級(jí)相比成績(jī)優(yōu)秀率提高了22%.表明該教學(xué)改革取得了較好的效果，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，階段性地提升了教學(xué)質(zhì)量.