王瑞雪 龍光強 李成學(xué) 范茂攀 趙正雄
[摘 要]土壤學(xué)是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)的必修核心課程,發(fā)揮著為學(xué)生構(gòu)建土壤綜合知識體系、培養(yǎng)解決土壤問題能力、培育珍惜保護土壤意識的重要功能。當(dāng)前土壤學(xué)教學(xué)存在偏重理論、教學(xué)方法枯燥、實踐動手能力培養(yǎng)欠缺等問題,難以適應(yīng)新時代高等教育改革和新農(nóng)科建設(shè)要求。文章認為,應(yīng)基于強化理論綜合性與實踐性的教學(xué)內(nèi)容改革,在綜合性與多樣化考核評價等方面進行探索,創(chuàng)新教學(xué)過程中以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,多方面增加實驗與實踐鍛煉;通過改革教學(xué)過程與內(nèi)容,實現(xiàn)學(xué)習(xí)模式與教學(xué)模式良性循環(huán),真正達到強化學(xué)生專業(yè)實踐能力的改革目標(biāo)。
[關(guān)鍵詞]土壤學(xué);教學(xué)改革;實踐能力;專業(yè)強化
[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2023)05-0037-04
本科生教育位于人才培養(yǎng)體系的核心,是新時代高等教育改革發(fā)展的前沿陣地[1]。“安吉共識”“北大倉行動”“北京指南”從不同層面開啟了新農(nóng)科建設(shè)的新局面[2],為涉農(nóng)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升提供了根本方向[3],也為高等農(nóng)林教育在新時代新發(fā)展階段提出了創(chuàng)新發(fā)展的高要求。以學(xué)生發(fā)展為中心,從實際問題、產(chǎn)業(yè)案例、科學(xué)技術(shù)前沿等方面將課程建設(shè)成“金課”,提升課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,成為新時代農(nóng)林高校課程教學(xué)改革的新目標(biāo)[4]。土壤學(xué)是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、土地資源管理等專業(yè)的核心課程,具有獨立完備的知識理論體系和較高的實踐技能要求[5-6]。然而,理論為重、忽視能力的培養(yǎng)模式,使學(xué)生進入工作崗位后無法利用理論知識來解決實際土壤問題,這與新農(nóng)科建設(shè)所要求的強化實踐教育的目標(biāo)相悖。因此,教學(xué)過程中,學(xué)生能力培養(yǎng)的改革探索亟須總結(jié)經(jīng)驗,使農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)、土地資源管理專業(yè)等領(lǐng)域?qū)W生脫離“紙上談兵”,真正做到學(xué)以致用,提高學(xué)生學(xué)農(nóng)、知農(nóng)、愛農(nóng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量[7]。
一、新農(nóng)科課程建設(shè)背景下的教學(xué)目標(biāo)
新農(nóng)科以培養(yǎng)創(chuàng)新、應(yīng)用、復(fù)合、實用技能型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新人才為目標(biāo)[8]?!坝吭睫r(nóng)林新才”是新農(nóng)科建設(shè)中“安吉共識”所要求的重要建設(shè)目標(biāo);同時,提升學(xué)生綜合實踐能力,也是對應(yīng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展新要求的重要培養(yǎng)目標(biāo)?!白屴r(nóng)林教育走下黑板、走出教室、走進山水林田湖草,補齊農(nóng)林教育實踐短板”是提高農(nóng)林教育質(zhì)量的新要求、新標(biāo)準(zhǔn)[9]。
土壤學(xué)課程內(nèi)容包含土壤物質(zhì)組成與基本性質(zhì)、土壤形成發(fā)育與分類、土壤肥力與培育改良、土壤質(zhì)量與土壤健康等方面。對標(biāo)新農(nóng)科課程建設(shè)的要求,土壤學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)包含三個方面:首先,通過理論學(xué)習(xí),使學(xué)生構(gòu)建土壤發(fā)生發(fā)育—物質(zhì)組成—理化性質(zhì)—利用改良—土壤健康的系統(tǒng)化知識體系,實現(xiàn)知識培養(yǎng)目標(biāo);其次,能力培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生運用課程相關(guān)理論知識,分析土壤問題(如肥力障礙、土壤退化、土壤污染等)的成因,提出診斷方法和解決方案,并提出后續(xù)可持續(xù)利用的方式,做到系統(tǒng)化理論與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等實踐過程緊密結(jié)合,最終提升專業(yè)實踐能力;最后,土壤學(xué)的素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)是培育學(xué)生珍惜、愛護土壤的意識,自覺做保護土壤健康的生態(tài)衛(wèi)士。當(dāng)前,實際教學(xué)仍然是新農(nóng)科建設(shè)的短板,土壤學(xué)教學(xué)亦然,因此探索如何提升學(xué)生的實踐能力,對推進專業(yè)教學(xué)改革、實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)尤為重要。
二、課程教學(xué)存在的挑戰(zhàn)
土壤學(xué)課程內(nèi)容寬泛、基礎(chǔ)性概念多[10],如何在有限的課時內(nèi)完成知識體系重建,提高學(xué)生的實踐能力,“培養(yǎng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的領(lǐng)跑者、鄉(xiāng)村振興的引領(lǐng)者、美麗中國的建設(shè)者”[4],是土壤學(xué)課程改革的重要任務(wù)。
(一)理論與實踐結(jié)合不足,實踐能力鍛煉不夠
土壤學(xué)課程單純以“滿堂灌”的方式講授,學(xué)生只能對知識點死記硬背。例如對主要造巖礦物、土壤質(zhì)地等內(nèi)容的理解,僅停留在書本的理性認識,缺乏與實際結(jié)合的感性認識,對主要成土巖石發(fā)育形成什么樣的土壤質(zhì)地、土壤質(zhì)地對植物生長的影響如何等問題難以回答。課程的能力教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生靈活運用理論知識為土壤利用與環(huán)境保護等方面的現(xiàn)實問題找出關(guān)鍵原因并提出解決措施。偏重理論學(xué)習(xí),學(xué)生的實踐能力未能得到充分鍛煉,容易出現(xiàn)“紙上談兵”和“考前死記硬背、考后重回原點”的現(xiàn)象,同時使得 “教書”與“育人”割裂,難以培養(yǎng)出有思想、有情懷、有溫度的專業(yè)人才。
(二)教學(xué)方法偏重教師講授,學(xué)生參與度不夠
土壤學(xué)課程常見的教學(xué)方式以教師利用幻燈片進行講解為主,由于基礎(chǔ)知識和概念分析較多,如土壤改良措施的講解僅是對施用有機肥、綠肥、秸稈還田等的一般介紹,學(xué)生參與度不夠,很容易使學(xué)生提不起興趣,感到枯燥乏味[11]。課堂教學(xué)效果不好,學(xué)生聽講注意力不集中,缺乏獨立思考,難以真正掌握知識、利用知識解決問題[10]。課堂時間有限,不可能將課程內(nèi)容全部作為重點進行講解,教師只能側(cè)重在如土壤礦物質(zhì)、土壤有機質(zhì)、土壤水分等關(guān)鍵內(nèi)容上進行講解[9],導(dǎo)致知識體系缺乏系統(tǒng)性。諸如長期施肥對土壤微生物的影響、糧食生產(chǎn)對碳足跡的影響等學(xué)科發(fā)展前沿知識沒有得以及時補充。
(三)考核評價偏重知識考核,忽視能力考核,綜合性不夠
由于上述土壤學(xué)課程內(nèi)容的局限,考評方式常以期末閉卷考試為主,考試內(nèi)容多側(cè)重基本概念、基本原理的考核,而對知識的綜合性與前沿性、理論的實踐應(yīng)用能力考核不足。同時,重結(jié)果輕過程的評價方式,不能全方位鼓勵學(xué)生獨立思考,間接鼓勵死記硬背,忽視知識運用能力的提升。
三、改革措施探索
基于教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方面存在的問題,可從強化理論綜合性及實踐性、增加多方面實踐鍛煉、綜合性考核評價等方面入手進行改革探索。
(一)課堂教學(xué)強化理論綜合性及實踐性
綜合性,即知識的連貫性、整體性,牽一發(fā)動全身。理論知識的講解要強調(diào)不同性質(zhì)間的聯(lián)系,分析清楚主次關(guān)系。例如有機質(zhì)含量增加,不會改變質(zhì)地,但可以提升土壤保水性、增加陽離子交換量、增加緩沖性、增加多功能性;又如土壤水分增加,導(dǎo)致熱容量增加,溫度變化慢、反硝化作用增強、氧化還原電位下降等。教師在講解單一知識點時,應(yīng)將聯(lián)系的、發(fā)展的觀念貫穿課堂。
理論聯(lián)系實踐,強調(diào)理論如何指導(dǎo)解決土壤中可能遇到的實際問題。一方面,在課堂講解時,延展與實際相關(guān)的措施、問題。例如講述土壤有機質(zhì),需要延展有機質(zhì)測定在土壤肥力評價中的作用和增加土壤有機質(zhì)的可行措施;講述土壤熱容量,需要分析冷浸田排水、小麥秋后灌水的實踐原理;講述土壤膠體,需要結(jié)合沙土、黏土施肥的區(qū)別和膠體凝聚與土壤結(jié)構(gòu)改良等。另一方面,通過引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),指導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)科前沿知識。如引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注微生物的多樣性及功能、有機碳固存與碳中和、溫室氣體排放與氣候變化、土壤污染的成因及防控、地球關(guān)鍵帶科學(xué)等理論與技術(shù)進展,自學(xué)的成果以分組提交報告的形式進行匯報,使課本知識點延展至課外,建立由“教師課堂講授+分組討論學(xué)習(xí)+個人自學(xué)思考”組成的教學(xué)模式。
(二)充分利用好實驗課程,加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解
實驗課程是高校培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、創(chuàng)新思維的重要手段[12]。將主要造巖礦物的認識與鑒定、土壤有機質(zhì)測定、土壤機械組成測定實驗課穿插融入理論教學(xué),結(jié)合后續(xù)課程——土壤、植株與環(huán)境分析,重點分析實驗測定目的、測定結(jié)果的應(yīng)用。在實驗課授課過程中,要重點講清為什么需要測定這些指標(biāo),如何應(yīng)用這些指標(biāo)判別土壤肥力狀況、污染狀況、退化狀況等。例如,測定土壤有機質(zhì)含量是明確土壤肥力狀況最基本的指標(biāo),在土壤常規(guī)五項測定分析中處于核心地位,測定結(jié)果對初步評價土壤肥力至關(guān)重要,而測定值可結(jié)合第二次全國土壤普查土壤肥力分級分析、評價土壤肥力水平,并根據(jù)課堂理論知識提出應(yīng)對措施和注意問題。同樣,土壤速效氮、磷、鉀也可類似地進行分析講解。
(三) 強化課程實習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的感性認識
實習(xí)實踐作為高等農(nóng)林教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實踐能力與綜合素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[13-14],能夠提升學(xué)生對課程理論的感性認識,開闊視野,提高觀察、動手、分析問題、解決問題的能力[15-16]。要保證充足的課時開展課程野外實習(xí),避免知識空洞化。建立土壤野外調(diào)查體系,引導(dǎo)學(xué)生實地認知區(qū)域土壤成土礦物、形成發(fā)育、分類分布以及石漠化、水土流失等現(xiàn)狀。一方面,通過野外觀察實習(xí)地的地形地貌、植被狀況,增強學(xué)生對成土巖石—土壤質(zhì)地—植物生長之間聯(lián)系的感性認識。引導(dǎo)學(xué)生挖掘土壤剖面,聯(lián)系成土巖石、土壤形成發(fā)育過程推斷土壤肥力狀況,從而掌握土壤物質(zhì)組成及其與肥力的關(guān)系。另一方面,通過記錄土壤剖面各層次的顏色、質(zhì)地、水分、孔隙、結(jié)構(gòu),使學(xué)生充分理解土壤理化性狀對實際生產(chǎn)的影響。最后,觀察設(shè)施障礙土壤,結(jié)合實地速測電導(dǎo)率和pH值,現(xiàn)場分析原因并提出解決方案。此外,結(jié)合區(qū)域土壤利用、改良實踐學(xué)習(xí)視頻資料,亦是提高學(xué)生對土壤利用狀況宏觀理解的最佳方法。
(四)構(gòu)建課程實踐案例庫,開展課堂分析演練
收集大量實地土壤測試報告,分門別類建立豐富的課程實踐案例庫,拓展實踐資源,提升學(xué)生的專業(yè)技能。通過收集涵蓋土壤養(yǎng)分、水土流失、重金屬污染等測試報告,建立包含26份測試報告的資源庫,供課程學(xué)習(xí)分析演練。例如,在有機質(zhì)章節(jié),通過云南花卉土壤養(yǎng)分狀況報告,結(jié)合土壤肥力等級標(biāo)準(zhǔn)與實際生產(chǎn)情況,演練分析土壤酸化、鹽漬化和營養(yǎng)不平衡等現(xiàn)實問題,探討原因及解決方案。學(xué)生不僅學(xué)會判斷土壤肥力狀況,還針對具體作物的營養(yǎng)需求進行學(xué)習(xí),為后續(xù)課程植物營養(yǎng)學(xué)做知識鋪墊。
(五)建立過程化綜合性的考核評價方式
注重學(xué)生平時學(xué)習(xí)參與度、完成度及完成質(zhì)量評價,提高過程考核占比,同時增加期末考試綜合性分析題目,提高實踐能力考核比例。將評價、考核滲透到每一個教學(xué)環(huán)節(jié)中,實現(xiàn)成績比例為期末考試占70%,實驗課、實習(xí)課和自學(xué)課各占10%,使教學(xué)與評價融為一體,促進學(xué)生全面發(fā)展。
四、改革過程
(一)教學(xué)過程與內(nèi)容
改革教學(xué)過程,將不同內(nèi)容按照不同教學(xué)方式開展(見圖1),提高課堂效率。課堂教學(xué)基本環(huán)節(jié)分為已學(xué)習(xí)知識要點回顧、新學(xué)習(xí)內(nèi)容講授、包含小組討論與自學(xué)的作業(yè)布置。通過回顧已學(xué)習(xí)內(nèi)容,加深學(xué)生學(xué)習(xí)的印象與效果,結(jié)合課堂提問檢驗學(xué)習(xí)效果。利用知識導(dǎo)圖,梳理知識要點,幫助學(xué)生了解即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容與重點,使學(xué)習(xí)內(nèi)容系統(tǒng)化。以小組討論形式,結(jié)合知識點與思政主題,進行課堂翻轉(zhuǎn)。以此往復(fù),形成以學(xué)生為主體的良性學(xué)習(xí)與教學(xué)模式。
對于土壤學(xué)課程中的基礎(chǔ)概念與知識,通過布置自學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生在上課前初步掌握基礎(chǔ)知識,并通過課堂提問的形式檢驗自學(xué)效果,節(jié)省課堂教學(xué)時間。針對重點、難點部分,教師進行詳細講授,并結(jié)合生產(chǎn)案例綜合分析土壤問題,同時答疑。結(jié)合不同知識點,補充、拓展學(xué)科前沿,引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)術(shù)動態(tài)。
(二)教學(xué)循環(huán)模式建立
土壤學(xué)課程的主體是學(xué)生,通過課后作業(yè)培養(yǎng)其自學(xué)能力、查閱資料及分析能力、表述能力等,使專業(yè)實踐能力培養(yǎng)滲透于各教學(xué)環(huán)節(jié),最終實現(xiàn)以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)模式與教學(xué)模式的良性循環(huán)(見圖2)。在學(xué)生自學(xué)課本并記錄、整理筆記的基礎(chǔ)上,減少基本知識點的課堂講授時間。通過小組討論、查閱資料并制作幻燈片進行思政主題明確的課堂匯報,檢驗學(xué)生自學(xué)效果,鍛煉學(xué)生的表達能力。經(jīng)過基本知識的自學(xué)后,學(xué)生帶著問題聽課,與教師進行互動答疑,轉(zhuǎn)變教學(xué)過程中主客體角色。通過對實際生產(chǎn)中土壤指標(biāo)案例的分析,提升學(xué)生的專業(yè)實踐綜合素質(zhì),能夠?qū)ν寥缹W(xué)知識活學(xué)活用。
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤學(xué)課程組通過實施上述改革,提高了教師與學(xué)生之間的課堂互動,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、課后自主學(xué)習(xí)比例。在學(xué)生評教統(tǒng)計中,87%的學(xué)生認為改革后的教學(xué)模式能夠幫助自己提高解決和分析問題的能力。同時,對教學(xué)滿意度、思政內(nèi)容及學(xué)習(xí)資源豐富程度等調(diào)查,超過80%的學(xué)生認為改革后,課程達到比較滿意以上(見圖3)。與農(nóng)業(yè)資源相關(guān)的用人單位反饋,相比教學(xué)改革前,畢業(yè)生崗位適應(yīng)期縮短,動手能力顯著增強。
五、結(jié)語
本文總結(jié)了目前土壤學(xué)課程教學(xué)過程中存在的與新農(nóng)科建設(shè)主旨相悖的問題,通過教學(xué)內(nèi)容、方法、考核等方式的改革,促進了以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)模式與教學(xué)模式的良性循環(huán),真正達到提高學(xué)生專業(yè)實踐能力的目的。然而,有關(guān)土壤學(xué)教學(xué)過程中,學(xué)生的專業(yè)學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)仍有不足,現(xiàn)有課時安排與教學(xué)手段尚不夠豐富。今后應(yīng)繼續(xù)探索提升學(xué)生學(xué)術(shù)能力與興趣培養(yǎng)的改革措施,使農(nóng)林高校土壤學(xué)課程真正起到培養(yǎng)復(fù)合型農(nóng)業(yè)人才的作用。
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[責(zé)任編輯:黃緊德]