土壤肥料學(xué)教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)與探索

薩如拉

摘要 土壤肥料學(xué)是植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心專(zhuān)業(yè)課程，應(yīng)用性、實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考、動(dòng)手能力以及解決問(wèn)題的能力都有著很高的要求。通過(guò)土壤肥料學(xué)實(shí)驗(yàn)課助教體會(huì)和400名學(xué)生上課情況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效參與度不高。本文針對(duì)土壤肥料學(xué)案例庫(kù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，制定了案例庫(kù)建設(shè)計(jì)劃，從課程思政案例、學(xué)科思維導(dǎo)圖教學(xué)案例、科研文獻(xiàn)資料案例和應(yīng)用型案例提出了案例庫(kù)建設(shè)思路，使案例成為溝通理論與實(shí)踐的橋梁，將理論學(xué)習(xí)與教學(xué)實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，為今后課程教學(xué)提供實(shí)例，以促進(jìn)教學(xué)的開(kāi)展。

關(guān)鍵詞 土壤肥料學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；案例庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào) G642.1 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào) A

文章編號(hào) 1007-7731（2023）11-0157-04

植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中，常用案例教學(xué)法、小組學(xué)習(xí)法、角色扮演法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、項(xiàng)目教學(xué)法等方法，其中案例教學(xué)法是高校實(shí)踐教學(xué)中常用的一種教學(xué)方法。自20世紀(jì)20年代起，哈佛商學(xué)院率先將案例用于管理教學(xué)中，稱(chēng)為案例教學(xué)法。1979年，我國(guó)管理學(xué)領(lǐng)域最先引進(jìn)案例教學(xué)法且最早開(kāi)始進(jìn)行案例庫(kù)的建設(shè)[1]。鑒于國(guó)內(nèi)外案例教學(xué)法的成功推廣與應(yīng)用，近年來(lái)土壤學(xué)、土壤肥料學(xué)等課程教學(xué)中出現(xiàn)了關(guān)于案例教學(xué)的討論與研究，但課堂上使用的高頻案例多為理論概念分析，缺少應(yīng)用型案例，且數(shù)量不多。目前，案例教學(xué)法在植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心課應(yīng)用上的主要問(wèn)題是案例庫(kù)的建設(shè)滯后，因而必須大力開(kāi)展案例庫(kù)建設(shè)。

1 案例庫(kù)建設(shè)的必要性

1.1 課程性質(zhì)

土壤肥料學(xué)涉及土體構(gòu)造，土體厚度的劃分，有效土層厚度的劃分[2]，采樣法（系統(tǒng)網(wǎng)格采樣法、多樣累加采樣法等），土壤速效養(yǎng)分的測(cè)定，土壤水分，土壤退化，土壤微生物多樣性，土壤微生物對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的分解作用，土壤對(duì)污染物質(zhì)的凈化功能，工業(yè)廢棄物對(duì)土壤、水體和植物的環(huán)境影響，土壤污染防治，污染土壤修復(fù)，土壤條件與植物生長(zhǎng)等。糧食安全與耕地保護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，都有著豐富的生動(dòng)案例。土壤肥料學(xué)課程性質(zhì)決定了其非常適合開(kāi)展案例教學(xué)。農(nóng)業(yè)相關(guān)執(zhí)業(yè)考試中案例分析占比大，學(xué)生就業(yè)后需面臨多種綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的工作。

1.2 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果

2019年，以學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣、課后對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的記憶情況、實(shí)驗(yàn)參與度、解決問(wèn)題的途徑作為調(diào)研內(nèi)容，對(duì)內(nèi)蒙古民族大學(xué)植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)400名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)研。

1.2.1 興趣度 ?由圖1可知，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課“一般喜歡”的人數(shù)占55%，可以看出大多數(shù)學(xué)生對(duì)土壤肥料學(xué)實(shí)驗(yàn)課尚未產(chǎn)生濃厚的興趣，只是按學(xué)校課程規(guī)定正常完成課時(shí)安排，既沒(méi)有預(yù)習(xí)，也沒(méi)有延伸內(nèi)容的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果一般；“不喜歡”實(shí)驗(yàn)課的人數(shù)占12%，這部分學(xué)生很有可能會(huì)影響其他學(xué)生。

1.2.2 內(nèi)容記憶情況 ?由圖2可知，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容“大部分記得”的人數(shù)占59%，“完全不記得”的人數(shù)僅占2%；還有一部分同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的記憶只有一小部分，占32%，不能完全否認(rèn)，這部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與度很有可能是記憶力水平相對(duì)較低，因此老師在實(shí)驗(yàn)課上應(yīng)盡可能增加案例講解來(lái)增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的記憶。

1.2.3 參與度 ?如圖3所示，59%的學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，這部分學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，在動(dòng)手實(shí)踐中逐漸培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)的興趣，勾起了對(duì)知識(shí)求知的欲望；35%的學(xué)生被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，這部分學(xué)生在老師或組內(nèi)成員的安排下做實(shí)驗(yàn)，不主動(dòng)做實(shí)驗(yàn)，這樣的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中的收獲較少；還有6%的學(xué)生不參與實(shí)驗(yàn)。

1.2.4 解決問(wèn)題的途徑 ?由圖4可知，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課中遇到難題時(shí)，采取與同學(xué)探討解決問(wèn)題的途徑占比最大，為41%；其次是請(qǐng)教老師、占31%，這部分學(xué)生對(duì)老師的依賴(lài)性較強(qiáng)，在老師的講解中豐富自己的知識(shí)水平，完善對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)；20%的學(xué)生會(huì)自己翻閱資料，這部分同學(xué)善于獨(dú)立思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及所學(xué)知識(shí)有更好的理解和記憶，并在今后的學(xué)習(xí)中能更好地進(jìn)行應(yīng)用；8%的學(xué)生遇到難題時(shí)選擇直接忽略，對(duì)這部分學(xué)生應(yīng)采取什么樣的教學(xué)方法，是值得研究的問(wèn)題。

2 案例庫(kù)建設(shè)計(jì)劃

以核心課程土壤肥料學(xué)為主體，結(jié)合農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，建設(shè)植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)100個(gè)左右的專(zhuān)題案例庫(kù)和綜合案例庫(kù)，將每個(gè)典型案例的學(xué)習(xí)資源切割成10 min甚至更小的“微課程”[3-5]，借助土壤肥料學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)，案例展示在線(xiàn)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)助學(xué)習(xí)、拓展學(xué)習(xí)、測(cè)試通關(guān)、成果展示6個(gè)活動(dòng)鏈，為學(xué)生思維的激活、發(fā)散、收斂、優(yōu)化以及技巧獲得形成資源支架。通過(guò)了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)研究，如案例教學(xué)、案例研究、應(yīng)用案例分析、案例庫(kù)建設(shè)、案例庫(kù)建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究等方面的研究成果，以找到本課程案例庫(kù)建設(shè)的研究視角及理論基礎(chǔ)。通過(guò)多種途徑搜集案例、分析案例，撰寫(xiě)制作案例庫(kù)[6-9]，并借助內(nèi)蒙古民族大學(xué)土壤肥料學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)構(gòu)建多種形式的案例庫(kù)。

土壤肥料學(xué)課程教學(xué)案例應(yīng)取材于土壤肥料學(xué)、土壤學(xué)等相關(guān)課程教學(xué)實(shí)踐。國(guó)內(nèi)許多高校具有土壤肥料學(xué)的示范案例資源，可以對(duì)這一資源加以開(kāi)發(fā)、利用，另外還可利用國(guó)外的相關(guān)案例資源。案例材料的搜集方式與途徑多樣，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行搜索、選用書(shū)籍和期刊中的現(xiàn)成案例、向各類(lèi)一線(xiàn)教師征集案例。

3 案例庫(kù)建設(shè)

3.1 課程思政案例

土壤肥料學(xué)的授課類(lèi)型包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和野外實(shí)習(xí)三大部分，其中蘊(yùn)含豐富的思政資源[10]。立足土壤肥料學(xué)課程特點(diǎn)，充分挖掘土壤肥料學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)中的思政元素，與我國(guó)當(dāng)前的大政方針政策、國(guó)家碳中和戰(zhàn)略、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、全方位保障糧食安全、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新等相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育和思想政治教育的有機(jī)融合。

確定思政元素融入點(diǎn)，如講解土壤質(zhì)地及其利用改良、土壤培肥與利用改良的理論部分時(shí)，土壤肥料課程中可將有機(jī)肥、生物菌肥、無(wú)土栽培、測(cè)土配方施肥、水肥一體化、智能化設(shè)備、特色農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀等最新研究成果和技術(shù)及時(shí)融入課堂中，樹(shù)立學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，激勵(lì)學(xué)生提高創(chuàng)新能力。土壤肥料學(xué)中基本操作和技能的實(shí)驗(yàn)側(cè)重于“安全、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展”“世界觀與方法論”思政元素的結(jié)合，綜合實(shí)驗(yàn)側(cè)重于“世界觀與方法論”“科學(xué)精神與創(chuàng)新意識(shí)”思政元素的結(jié)合。以愛(ài)國(guó)情懷、理想信念、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、誠(chéng)實(shí)守信、認(rèn)真態(tài)度、吃苦耐勞、奉獻(xiàn)精神、團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新精神等思政元素，構(gòu)建土壤肥料學(xué)課程思政案例庫(kù)。

3.2 思維導(dǎo)圖教學(xué)案例

思維導(dǎo)圖是應(yīng)用于記憶、學(xué)習(xí)、思考等的思維“地圖”，最初是用來(lái)幫助“學(xué)習(xí)困難學(xué)生”克服學(xué)習(xí)障礙的。建設(shè)教學(xué)案例庫(kù)時(shí)，可以按照土壤肥料學(xué)科本身的結(jié)構(gòu)、規(guī)律、特點(diǎn)來(lái)繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖，對(duì)學(xué)科知識(shí)體系進(jìn)行解構(gòu)、建構(gòu)、重構(gòu)。土壤肥料學(xué)每章內(nèi)容均建構(gòu)了歸納型學(xué)科思維導(dǎo)圖和分析型學(xué)科思維導(dǎo)圖，幫助教師備課，促進(jìn)學(xué)生心智結(jié)構(gòu)的發(fā)展，增進(jìn)師生間的交流，提高教學(xué)效果。

3.3 科研文獻(xiàn)資料案例

文獻(xiàn)資料是教材的補(bǔ)充，科研文獻(xiàn)資料案例分析可以提高學(xué)生的課堂參與度，活躍課堂氛圍，獲取國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究最新信息的最佳途徑，是值得推廣應(yīng)用的教學(xué)教法[11]。為此，筆者以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，精選了200多篇與課程知識(shí)密切聯(lián)系的前沿科研文獻(xiàn)，對(duì)文獻(xiàn)引導(dǎo)式教學(xué)提供素材。例如，土壤肥料學(xué)第1章土壤礦物質(zhì)提綱中可以引入文獻(xiàn)“Bacterial colonization of minerals in grassland soils is selective and highly dynamic”，介紹其研究結(jié)果。細(xì)菌定居在土壤中的活性礦物上，這些活性礦物有助于礦物的風(fēng)化和轉(zhuǎn)化，土壤中暴露的礦物表面驅(qū)動(dòng)細(xì)菌群落的建立，土壤礦物質(zhì)不僅被特定的細(xì)菌群落定居，而且使不同的細(xì)菌群落得以連續(xù)生長(zhǎng)，研究結(jié)果擴(kuò)展了礦物圈的概念。在講解“微生物從礦物質(zhì)中釋放養(yǎng)分”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可引入文獻(xiàn)“Release of phosphorus and silicon from minerals by soil microorganisms depends on the availability of organic carbon”，討論哪些因素控制磷灰石和風(fēng)化巖石中微生物磷和硅的釋放。在講解“巖石風(fēng)化和土壤形成過(guò)程”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可引入“典型亞熱帶花崗巖地區(qū)森林流域巖石風(fēng)化和土壤形成速率研究”，加深對(duì)土壤形成過(guò)程的理解；第3章“土壤水分、空氣和熱量狀況”部分，可引入文獻(xiàn)“Thermal conductivity of mineral soils relates linearly to air‐filled porosity”“Mulching techniques：An approach for offsetting soil moisture deficit and enhancing manure mineralization during maize cultivation”，作為課后閱讀作業(yè)，了解礦物土壤導(dǎo)熱系數(shù)與孔隙度呈線(xiàn)性關(guān)系和保持土壤水分、增加土壤礦化的有效技術(shù)-地膜覆蓋等。課下指導(dǎo)性文獻(xiàn)閱讀和課堂上匯報(bào)，充分利用這些科研文獻(xiàn)資料案例引導(dǎo)學(xué)生閱讀與討論，組織學(xué)生分組討論并使其掌握文獻(xiàn)閱讀的方法與技巧以及搜集整理文獻(xiàn)資料的方法，學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)信息的獲取方式和批判性閱讀，提高自主學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)實(shí)踐證明，將經(jīng)典文獻(xiàn)講解融入傳統(tǒng)授課式教學(xué)的方法優(yōu)于傳統(tǒng)的授課方法。

3.4 應(yīng)用型案例

應(yīng)用型案例教學(xué)，可以從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，如不同地區(qū)的學(xué)生暑假期間可以搜集家鄉(xiāng)的經(jīng)典農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)例，當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研、制作家鄉(xiāng)的土壤剖面標(biāo)本、植被標(biāo)本等，整理、修改、歸類(lèi)，建設(shè)應(yīng)用型案例。收集典型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)圖片及視頻[3]、生態(tài)農(nóng)業(yè)案例如菲律賓的瑪雅農(nóng)場(chǎng)、以色列生態(tài)農(nóng)業(yè)、德國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)、日本生態(tài)農(nóng)業(yè)、中國(guó)式生態(tài)農(nóng)業(yè)，家庭農(nóng)場(chǎng)典型案例包括種植類(lèi)、養(yǎng)殖類(lèi)、種養(yǎng)結(jié)合類(lèi)，包括采摘園、果樹(shù)大棚、露地種養(yǎng)、生態(tài)育苗等多種生產(chǎn)模式，以生態(tài)休閑農(nóng)業(yè)為主的綜合農(nóng)場(chǎng)，引進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的家庭農(nóng)場(chǎng)，采用生態(tài)綠色友好型技術(shù)，實(shí)施保護(hù)性耕作等保護(hù)地力和生態(tài)措施的家庭農(nóng)場(chǎng)案例。

4 結(jié)語(yǔ)

案例庫(kù)資源在教學(xué)中提供學(xué)習(xí)運(yùn)用某種理論實(shí)例，善用教育案例，使案例成為溝通理論與實(shí)踐的橋梁，將理論學(xué)習(xí)與教學(xué)實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，為今后農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)教學(xué)提供實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效率、促進(jìn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型人才的目的。

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（責(zé)編：張宏民）