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摘要:土壤学是高等学校园林专业的重要基础课程,具有涉及面广、受益面宽、应用性强、发展迅速等特点,对培养学生的科研素养和实践能力具有促进作用。随着社会、经济的快速发展,传统的土壤学课程教学已无法满足培养新时期园林人才的需要。为此,以园林专业的土壤学课程为例,着重介绍传统教学存在的主要问题,提出进行教学改革的主要思路和措施,主要涉及土壤学课程教学内容、教学方法和考核方式三个方面,旨在提高教学质量,培养学生的自主学习能力和实际应用能力。
关键词:土壤学课程;教学改革;教学内容;教学方法;考核方式
本文引用格式:张杰,等.高等学校土壤学课程教学改革——以园林专业为例[J].教育现代化,2019,6(45):37-40.
土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,是农林牧业生产的进行场所,是自然环境的净化器和缓冲器[1]。随着社会、经济的快速发展,土壤的服务对象也在日益扩大,已从过去主要服务于农业生产,逐渐向服务于生态环境建设、改善生活质量等方面过渡;但与此同时,由于粗放管理和不合理利用,我国土壤资源也正面临着前所未有的重大问题,如土壤质量退化严重、土壤污染加剧以及生产力下降等。在此背景下,完善高等学校土壤学课程教学改革,使之适应时代潮流、在国民经济可持续发展中发挥更重要的作用已成为土壤学教学工作者的艰巨任务。
土壤学作为高等学校农学、园林、环境、植保、生物等多个专业的重要基础课程,具有涉及面广、受益面宽、应用性强、发展迅速等特点,对培养学生的科研素养和实践能力具有促进作用。当今,高等学校教学改革不断深化,土壤学新知识、新理论和新技术快速发展,各高校、各专业应充分结合区域定位与自身特点,针对传统土壤学课程教学中的主要问题,积极进行教学改革,以提高教学水平和教学效果,充分发挥学生的主观能动性,增强学生运用所学知识解决实际问题的应用能力。土壤学在园林专业中起着承上启下的作用,在培养高素质的现代园林人才中具有不可或缺的地位[2]。本文以园林专业的土壤学课程教学实践为例,着重介绍传统教学存在的主要问题,以及进行教学改革的主要思路和措施,以期对今后园林及其他相关专业的土壤学课程教学有所裨益。
一园林专业土壤学课程教学存在的主要问题
首先,目前各高校园林专业使用的土壤学教材一般是针对农林院校的涉农专业编写的,如本校园林专业土壤学教材采用的是2001年出版的由熊顺贵主编的《基础土壤学》[3],该教材详细讲解了土壤的组成和性质、土壤中的环境过程以及土壤资源的管理与保护等方面的内容。对于农学、农业资源与环境等专业而言,该教材内容丰富、理论深厚,但对于园林专业而言,该教材反映园林土壤的内容较少,缺乏针对性、目的性和实践性。其次,在教学方法方面,目前园林专业土壤学教学大多以教材为本位、以教师为中心,采用“填鸭式”教学,无法调动学生学习的积极性和主动性。近些年来虽然采用了多媒体等新的教学手段,但仍然以教师讲授为主、学生参与感弱,因而未有效提高学生的学习兴趣,学生对土壤学的认知始终停留在理论层面,无法做到学有所思、学以致用,往往是为了学而学、为了考而学,教学效果不尽人意。第三,开展土壤学实验既可以强化和巩固学生所学理论知识,又可以培养学生的操作能力、观测能力、分析能力和独立思考解决问题的能力,但受课时所限,目前园林专业土壤学课程中实验部分所占比例过低,所开展的实验大多停留在认知性、验证性等较低层次,如仅仅教会园林专业学生如何采集、加工和保存土壤样品,以及掌握最基本的测试化验技能,学生只知道“如何做”,而不知道“为何做”及“如何用”,不利于激发学生对未知探索的兴趣,更不利于培养学生的科研素养。最后,在课程考核方面,目前多以学期结束闭卷考试为主,模式单一,导致学生不注重知识的积累和应用,养成死记硬背及临时抱佛脚的学习习惯。因此,应结合高等学校自身定位及园林专业自身特点,尽快对土壤学课程进行教学改革,切实提高教学质量,力争培养“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的应用型园林人才[4]。
二园林专业土壤学课程教学改革的探索与实践
园林专业土壤学课程的教学改革可从教学内容、教学方法和考核方式3个方面开展(图1)。在教学内容上不仅要突出高等学校园林专业特色,注重理论联系实际,而且要与社会发展和学术科研相结合,突出园林专业的专业性及土壤学的实用性,体现土壤学发展的前沿性、社会性及该课程的学术性。在教学方式上要力求多元性,一方面要打破传统教学方式的桎梏,根据不同章节特点采取不同的教学形式,如土壤矿物质章节以课堂讲述为主,而土壤质地、土壤分类章节则以野外调查为主;另一方面要注重启发式教学,从以教师为主体的课程讲授逐渐转向以学生为主体的自主学习,提高学生积极思考、主动参与的热情。最后,在考核方式上应体现全面性,考核的目的不仅仅是为了客观真实地反映学生的学习状况,更是为了“以考促学”、“以考促教”,通过科学的考核方式使学生抓住重点、不偏离主线、不盲目应试,使教师及时有效地完善教学改革内容。
(一)优化教学内容,突出专业特色
目前园林专业土壤学课程的课时较少,要使学生在如此短暂的课程内掌握土壤学的基础理论知识并应用其解决实际问题,如果仍按照原来的教学模式和内容是不可能实现的。为此,园林教研室土壤学教学团队重点参考近年来国内不同版本的《土壤学》[1]、《基础土壤学》[3]、《园林土壤与岩石》[5]、《土壤肥料学通论》[6]、《土壤学实验指导教程》[7]等优秀教材,针对园林专业特色、强调理论联系实践,以培养应用型人才为目的,对原教学大纲进行了讨论、修改和论证,建立了一套适合园林专业的新的教学体系(表1)。此套新教学体系,充分明确了土壤学课程的教学内容、重点和难点,适当删除和精简了一些对非土壤学专业学生难度较大、应用较弱的纯理论知识,如删除土壤胶体化学和表面反应,精简土壤物理性质及分类系统,但增加了区域土壤和园林土壤的授课内容,它们与学生的生活环境及专业背景密切相关,易激发学生兴趣、调动学生自主学习、理论联系实践的积极性。在理论课教学过程中,教师还可将与课程内容密切相关的数据、文献及视频引入到教学中,例如在讲解“土壤组成和性质”章节时,笔者选取中央电视台科教频道播出的《土壤的秘密》作为补充,结果证明这种教学尝试活跃了课堂气氛、加深了学习印象,有助于学生更好地理解和掌握相对枯燥的理论知识。此外,教师还可将本学科最新的研究热点、高水平的研究文献补充到课堂教学中,以活跃学生思想、拓展其知识面,使学生们认识到所学课程与科技进步、时代发展的密切关联,从而提高课程内容的学术性和前沿性[8]。
由于时间限制,土壤学实验往往课时量少于10个,在如此短的时间内,要让学生相对系统地掌握实验技能、并能“有所做”、“有所思”、“有所用”是非常困难的。为此,园林教研室土壤学教学团队既充分考虑自身特色与优势,又为更好地培养学生的实践能力和创新精神,对土壤学实验课进行了优化调整。樟树是江西乃至我国南方地区主要的园林树种,因此选择樟树作为模式植物来系统开展土壤学实验课的教学。首先,在理论课“园林土壤”章节对樟树进行重点介绍,主要包括樟树适生土壤、需肥规律及测土配方施肥等内容,使学生了解和掌握樟树作为园林植物以及研究樟树土壤的重要性及应用价值。而后,正式实验课以校内樟树及近郊古樟为研究对象,重点教学樟树土壤调查与采样、樟树土壤样品物理、化学和生物学性质测定与分析等内容,并通过实验开展获得详实数据。第三,在每次实验课之后,要求学生完成实验报告,对实验数据进行统计与分析,并根据理论课教学内容及查阅文献信息,对所采樟树土壤质量状况进行综合评价,并提出具体改良建议。通过上述实验课的开展,其基本目的是教会学生实验技能,但更重要的是将书本所学理论与现实应用相结合,进一步培养学生分析数据、独立思考及解决问题的能力。虽然课时较短,但十分系统,对于园林专业学生而言,通过土壤学实验的开展,在今后的学习或工作中,很容易将整套研究思路与实施方案应用到其他园林植物上去。对于教师而言,也可根据学生在实验中的总体表现及实习报告完成情况,给学生评定成绩[9]。
(二)改善教学方法,提高授课质量
土壤学既是一门古老的学科,也是一门与时俱进的学科,它包含了许多抽象的概念、理论和公式,单一且枯燥的讲述式教学法已经不能满足新时期的需要。在土壤学课程教学方法的改革中,可引入了探究教学法[10]、翻转课堂教学法[11]、案例教学法[12]和问题教学法[13]等多种方法,以改善教学效果。(1)探究教学法。探究式教学以学生为主体、以教师为引导,教师根据课程内容提出一些开放性的科学问题,引导学生以自学、讨论的方式,通过阅读课本、查阅文献形成自己的观点[10]。以笔者实践为例,一般在上一次课程结束时给学生布置开放性问题,如“土壤微生物与园林植物的关系”、“园林土壤如何培肥改良”等,让学生在课下自行查阅文献并整理分析,而后再在下次课上展开讨论。结果证明探究式教学既活跃了课堂氛围、拉近了师生关系,也激发了学生自主探究的积极性,其效果明显优于教师将“一家观点”直接传授给学生的教学方式。(2)翻转课堂教学法。翻转课堂是近年来兴起的学生先学后教的教学方法[11]。教师制作好已标注重、难点的精简课件,学生分组并以此为框架进行拓展,最后由各小组在课堂上进行讲述并解答其他学生提问,由教师进行综合评估。将翻转课堂教学法应用到土壤学课程教学,有利于培养学生的言语表达能力和团队协作精神。(3)案例教学法。案例教学法是一种借助现实中典型案例进行教学的方法,具有较强的喻理性,可有效加深学习印象[12]。如在“江西土壤”章节,笔者重点介绍江西土壤目前存在的主要问题,以“江西贵溪大型工矿企业园区重金属污染土壤修复”为案例进行详细讲解,具体包括土壤重金属污染的来源及危害、土壤修复技术与目标、园林植物的修复潜力及修复效果评价等内容。通过讲解典型案例,增强了学生对理论知识的认知,学生普遍意识到土壤污染就在日常生活之中,自己所学知识有“用武之地”,因而引起学生广泛共鸣。(4)问题教学法。问题教学法是将具体教学要点以问题的形式呈现给学生,让学生自行搜集整理答案,以强化学习效果[13]。与前述探究教学法不同的是,问题教学法大多是针对的是具体问题,一般有明确且相对规范的答案,发散性较弱但逻辑性较强,其侧重于培养学生自主学习和归纳整理能力,教师根据学生提供的答案要点予以评判问题解答情况;而探究教学法主要是应用于开放性较强、更新较快、灵活性较高、无严格标准答案的课程内容。问题教学法多适用于经典理论类知识的学习,而探究教学法多适用于现实应用类知识的学习。如在“土壤形成和发育”章节,笔者首先提出“土壤是怎么来的”,由此引出土壤母质的概念,进一步提出“土壤母质如何形成土壤”,由此引出土壤形成因素,再提出“为什么不同成土因素下发育的土壤类型不同”,引出成土因素的具体作用。通过“提问-回答-再提问-再回答”的教学方式,使学生紧跟教学内容、思路快速转换,明显改善学习枯燥理论知识时学生“人在心不在”的状况。
(三)改革考核方式,客观综合评价
科学合理的考核制度能够激发学生的积极性和主动性,使学生在有限的时间内更好的掌握理论知识、实验技能,并将其运用到现实中去[14]。考核是督促学生学习的最重要一关,但也是最后一关,如果仅仅是对园林专业土壤学课程的教学内容和教学方法进行改革,但不配套相应的考核方式改革,那么学生仍将浮于表面,以应试为目的。笔者近年来结合上述教学内容和教学方法的改革措施,对土壤学课程的考核方式也进行了优化调整,主要从以下4个方面确定学生的课程成绩:①课堂讨论及汇报,其涵盖了学生的出勤率、课堂讨论表现及分组汇报成绩,笔者将其占总成绩的比例上调至15%,目的是为了促使学生更积极主动的参与到课程学习中去;②书面作业,占总成绩的比例为10%,相对来说,学生多以“被动”的心态完成作业,因此比例不宜过高;③实验报告及表现,占总成绩的比例为15%,目的是调动学生参与实验的热情,鼓励学生将理论应用到实践;④期末考试,笔者将其占总成绩的比例下调至60%,目的是为了强化前文改革思路,避免教师“填鸭式”教学、学生“临阵磨枪”的应试策略。从近几年的考核结果来看,已经获得了良好的反馈,主要表现在学生的旷课率明显降低,课堂讨论及汇报的热情有所提高,主动提问增多;从期末考试的答卷也可看出,对于开放性的讨论题学生答题更加全面、思路更加扩展,而较深奥的理论知识学生也能根据自己的理解回答要点,而非“死记硬背”。因此,近三年来本校园林专业学生土壤学课程的及格率和平均分稳步提升。
三结语
基于土壤学在高等学校园林专业教学中的重要地位,通过对该课程教学内容、教学方法、考核方式进行改革,可使学生掌握土壤学核心理论知识,了解学科发展方向及当今研究热点,熟练基本实验操作,进而能运用所学知识和技能解决实际问题。通过课程学习,学生基本具备了认土、评土、用土和改土的能力,为学习后续专业课程打下良好基础。同时,土壤学课程教学改革突出了学生的主体地位,体现了学生的自主性,激发了学生的学习兴趣,培养了学生发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高了学生的科研素养。但教学改革并非一蹴而就,时代的发展、社会的进步会对教学改革提出新的要求,高等学校土壤学授课教师仍需不断探索,土壤学课程教学改革任重而道远。
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