“土壤与土壤地理学”精品课程建设与探索

王海燕 李素艳 杨晓娟 查同刚

（北京林业大学水土保持学院，北京 100083）

“土壤与土壤地理学”课程是高等院校资源环境与城乡规划管理本科专业的学科基础课。它将土壤学和土壤地理学的知识有机地结合起来，具有内容丰富、理论性和实践性强的课程特点。因此，笔者认为学习这门课程对学生科学素质和实践能力的培养具有重要作用。近年来，随着我国高等教育改革的深入，“土壤与土壤地理学”课程教学和很多课程一样，都面临着专业结构调整、课程体系改革和学时数减少所带来的冲击。为了保证教学效果和提高教学质量，需要进一步加强师资队伍的建设和培养，同时还要从教学方法、教学手段以及教学条件等角度进行全方位思考，保证在有限的时间内，培养学生的学习兴趣和自学能力，让学生尽可能多地吸收、消化和掌握土壤与土壤地理学理论，提高学生实验实习技能，为达到培养学生综合分析能力的现代教学目标提供坚实的基础。

课程是实现教育目标的主要载体和手段，精品课程建设对促进教学改革和提高教学质量无疑会产生巨大的推动作用［1-2］。在北京林业大学加强精品课程质量工程建设体系的政策环境下，笔者以此为契机，积极探索和加强该课程的建设，在师资队伍建设、教学内容改革、教学方法与教学手段及教学条件等方面进行了探索与实践。

一、教师团队的培养与建设

一流的教师队伍是建设精品课程的关键。精品课程建设是一种教师行为，教师的业务水平是教学质量和教学效果的根本保障。自2000年北京林业大学资源环境与城乡规划管理专业成立以来，学校通过引进优秀人才和在岗教师培训等手段，不断提升教师自身的教学水平及理论素质。目前该课程任课教师均具有博士学位，良好的专业素质保证了课程建设和改革的顺利进行。

北京林业大学制定了人才引进计划和相应的政策，不断吸引优秀人才和留学归国人员到学校任教，全面地促进了教学和科研整体素质的提高。这些举措一方面使师资结构更加合理，另一方面也满足了该课程综合性知识背景的要求，对师资队伍的壮大起到了关键作用。同时教师也可以通过积极参与国内外、校内外同行的学术与经验交流，学习和借鉴同行专家先进的教学方法，并加强对教学经验的积累与总结。目前，北京林业大学支持年轻教师参加国内外学术交流活动，鼓励他们出国进修、出国访问、攻读学位等，目的是提高青年教师教学与科研水平，使其能尽快站稳讲台。课题组成员已多次参加相关的教学科研会议，有1人去新西兰和丹麦访问，有1人在美国进修。经过多年的努力，课题组逐步形成了一支结构合理、教学水平高的师资队伍，为精品课程的建设奠定了师资基础。

学科前沿是学科发展的生长点，抓住学科前沿，掌握学科的发展方向，是加速学科建设与发展的基础。为了解决学生对“土壤与土壤地理学”课程前沿知识的需求以及现代社会发展所带来的新的科学问题，教师在教学过程中要不断地改革创新、不断补充和完善教学内容，使学生了解和掌握学科的发展趋势和动态，并使学生的思想活跃、视野开阔。为此，课题组要求各位任课教师要经常阅读与该课程有关的国内外学术期刊，特别是能够反映学科前沿发展的国外主流期刊，如《Soil Science》《Soil Science Society of America Journal》《European Journal of Soil Science》《Soil Biology ＆Biochemistry》《Geoderma》和《Soil Use and Management》以及国内的《Pedosphere》《土壤学报》《土壤通报》和《土壤》等期刊，以便教师随时了解和掌握该学科的发展动向。笔者认为教师只有不断将具有前瞻性和前沿性的研究成果融入教学内容中，才能使学生更加深入地了解学科所面临的热点、前沿问题以及解决这些问题的方法，提高学生分析问题、解决问题和逻辑思维的能力，并激发学生的学习积极性和主动性，保证“土壤与土壤地理学”课程教学具有旺盛的生命力。

二、调整教学内容，优化课程体系

教学内容是精品课程建设的决定性因素，而教学效果的提升和学生能力的培养需要通过教学内容的更新、扩展和整合来实现，同时课程的教学内容也要与科技发展和社会需求相结合［3］。另外，为培养满足社会需求的专业人才及突出资源环境与城乡规划管理专业的特色，北京林业大学从教学计划、教学大纲及实习大纲等多角度对“土壤与土壤地理学”课程内容进行了补充。目前，该课程共40个学时，其中理论课教学32学时，实验课教学8学时，此外还有为期1周的野外实习课。

（一）理论课教学内容

为培养满足社会需求的环境类高级专业技术人才，笔者对该课程的理论教学内容进行了优化重组，既注重国内外土壤与土壤地理学的发展趋势，又紧密联系我国森林土壤资源的特点。优化重组后的课程内容主要包括：地质学基础，岩石风化与土壤形成，土壤生物与土壤有机质，土壤物理性质，土壤水、气、热，土壤胶体与交换性能，土壤酸碱性与缓冲性，土壤养分与土壤肥料，土壤分类与分布，我国主要土壤类型的特征等。课题组还收集了大量的土壤资源图片、文字报告，土壤整段标本，岩石标本等资料，为该课程教学提供了丰富而直观的教学素材。此外，课题组还给学生提供了相关专业的网站，以便学生课后学习时使用，如中科院南京土壤研究所主办的中国土壤数据库（http：／／www.soil.csdb.cn）和中国国土资源部网 （http：／／www.mlr.gov.cn）等网站。

（二）实验和实习课教学内容

实验课教学主要内容包括土壤基本理化性质的测定。课题组采用教师讲解和学生预习相结合、规范训练和独立操作相结合的方式，启发学生思考，提高学生自身的实验素质。为期1周的野外实习，将地形地貌、岩石、矿物、成土因素、成土过程和土壤类型识别等紧密联系起来。教师通过实践教学，加强了学生对理论知识的理解，提高了他们的动手能力和解决实际问题的能力，同时也有意识地培养了学生野外作业的良好习惯、团队合作精神、意外事情的处理方法以及实践能力和创新精神。

1.提高学生的动手能力

实验不仅是培养学生的操作能力和技术应用能力［4-5］，也是巩固和运用理论知识的重要手段，有利于学生更好地消化吸收课堂理论知识。室内实验的内容主要包括土壤样品的处理及保存、土壤有机质、土壤质地和土壤速效钾的测定。教师在明确实验目标的前提下，让学生亲自动手实验，既充分调动了学生的学习兴趣和学习积极性，又锻炼了学生分析问题、解决问题和综合判断的能力。实验前，教师让学生预习实验原理、步骤及仪器使用注意事项等内容；在课堂上，教师通过提问等方式了解预习情况，并对出现的问题进行有针对性地讲解，这有效地解决了课堂讲解时间过多、操作时间过少的矛盾；在实验操作过程中，教师要纠正学生的每一个细小差错，规范学生的每一步操作，严格训练学生的实验操作技能；实验课结束后，学生根据实验数据和调查情况撰写总的实验报告，综合分析调查土壤的特征、土壤的理化性质及存在的问题，并提出可行的改良措施。笔者认为实验课的这种教学方式克服了满堂灌讲解导致的枯燥乏味，提高了学生的学习兴趣，同时也提高了学生实际操作水平，达到了既注重理论学习，又培养学生动手能力的双重素质培养效果。

2.提高学生的野外工作能力

野外实习是“土壤与土壤地理学”课程中重要的教学环节之一，它与课堂理论教学相呼应，共同影响着学生理论知识的掌握和实践能力的培养［6］。通过教师的野外讲解和学生的实际操作，使学生能够掌握野外土壤剖面的选点原则、挖掘规范、层次划分与形态观察要求以及样品采集方法等基础知识。在此基础上，教师要求学生以小组为单位进行独立专题实习，同时要求小组完成方案设计、理论假设、方案实施、数据分析和报告撰写等基本内容。最后，由教师对实验报告及专题报告进行评阅，提出有针对性的意见和建议，从而提高学生撰写报告的质量。为期1周的野外实习，不仅可以使学生能够迅速掌握土壤剖面的工作原则和土壤样品的采集方法、土壤主要成土过程和土壤类型与土壤母质、海拔、植被的关系，更重要的是可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题及独立操作的能力，使学生在今后的工作中，可以独立、高效地开展有关研究和管理工作，达到课程的真正教学目的。

三、改革教学方法和教学手段

精品课程特别注重学生创新能力的培养［7］。为了使学生更好地理解和掌握课程内容，培养其创新能力，提升教学效果，笔者采用了灵活多样的教学方法和教学手段，并取得了良好的教学效果。

（一）多媒体资源的合理利用

建设精品课程的根本目的是为学生提供优质教学资源，提高教学质量。为此，需要运用网络技术、多媒体技术来整合一流的教学资源，为学生提供一流的教学方法和手段。多媒体集文字、图像和动画于一身，具有生动形象、可视性强、图文并茂、声形兼备的特点，这有利于提高教学质量［8-9］。“土壤与土壤地理学”课程概念多，且有些概念较为抽象、内容枯燥。为了增强学生的学习兴趣和更好地理解教学内容，在理论教学过程中，笔者采用大量的照片、图表和影视短片等来阐释一些抽象的理论问题。根据各章内容特点，制作的多媒体课件要深入浅出、内容精炼。在课堂教学时，笔者以多媒体教学为主，并结合传统的板书教学以及科研资料展播等，直观、形象地展示各章的知识点，有效地调动了学生的学习积极性，增强了学生学习能力。另外，笔者认为还可以依托校园网服务器，在学校精品课程网站开通该课程，教师将教学大纲、课件、复习题等资料置于网站上，供学生浏览和下载，实现教学资源共享的目标。

（二）实物观察与理论教学相结合

“土壤与土壤地理学”课程的部分知识抽象，不容易被学生接受。实物观察与理论教学相结合，将有助于学生理解和掌握所学的内容，例如在课堂讲授矿物岩石以及土壤结构、分类时，笔者结合实物观察法，将常见的矿物岩石标本带到教室供学生观察，或课后及时带领学生到标本室参观辨别。这种边讲解边让学生观看实物、触摸，使“死”的土壤、岩石等变成“活”的，枯燥乏味变成了有滋有味，难以理解和掌握变成了便于学习和认识，不仅增强了教学效果，而且还极大地激发了学生的学习兴趣。

（三）学生讲解与教师点评相结合

“土壤与土壤地理学”课程内容丰富、知识面广，因此在学时有限的情况下，教师要全部讲解内容是不可能的。在课堂教学中穿插小组讨论，每组5～8人，鼓励不同小组之间相互质疑、发问，最后教师在学生表述和讨论的基础上进行修正和完善。这样将授课方式由单向传递信息变为群言堂、问答方式和讨论交流方式。这种多方式的教学不仅有利于学生独立思考能力的培养、表达能力的提升和创新精神的激发，同时对培养学生团队合作精神也极为有利。

（四）基础知识传授与现代科研成果相结合

笔者认为将“土壤与土壤地理学”课程主讲教师承担的国家科技基础性工作专项、“十一五”林业科技支撑专题、林业公益性行业科研专项和国家林业局948项目的部分研究工作和科研成果（如“我国森林土壤资源调查与标本搜集”）纳入该课程的理论教学中进行讲解，极大地丰富了教学内容。此外，在该课程的教学过程中，将实习教学与科研现场相结合、毕业设计与科研课题相结合，增强了学生对教学内容的感性认识，提高了学生学习的积极性和主动性，培养了学生的科研能力和创新能力［10］。

四、完善教学条件

（一）教材建设

教材是教育实施过程的重要载体之一。作为资源环境与城乡规划管理专业“土壤与土壤地理学”课程的主要教材，北京林业大学主编的《土壤学》在内容和形式上推陈出新，在众多的优秀教材中突出特色，在高等林业院校人才培养过程中起到了重要作用［11］。目前，北京林业大学资源环境与城乡规划管理专业使用的教材《土壤学》是教育部“十五”规划教材，教学参考书为《土壤资源学》《土壤地理学》。

（二）实验教学条件建设

北京林业大学对土壤实验室及水土保持重点实验室多年持续的投入和良好的管理，保证了教学实验的顺利开展。实验室基础设施齐全，不仅具备测定土壤理化性质的基本实验条件，同时压力膜仪、电感耦合等离子体（ICP）、激光粒度仪和高速离心机等较为先进的设备以及丰富的岩石、矿物和土壤整段标本在实验教学中也起到了重要作用。

目前，该课程开展的主要实验有：土壤样品的采集与制备、土壤剖面观察及土体构造评价、土壤含水量以及土壤质地的测定、土壤酸碱度的测定、土壤氮磷钾含量的测定、土壤有机质含量的测定等，这为今后植物—土壤互作过程与调控、资源利用的生态环境效应、全球变化生物学与林业生产的适应等相关研究打下了较为坚实的基础。另外，标本馆收藏、展出的各种土壤、岩石及矿物标本，类型繁多，藏量丰富，具有高度的科研价值及教学用途，满足了学生实习和参观的需要。

（三）网络教学环境建设

北京林业大学网络教学资源建设已经初具规模，运行良好，能较好地满足“土壤与土壤地理学”课程的教学需要，在教学中发挥了良好作用。在学校网络资源上，有该课程的课程介绍、教师介绍、教学大纲、多媒体课件等，另外还配备有各种应用软件，为“土壤与土壤地理学”课程的讲授提供了较好的网络环境。同时，图书馆网络资源有中文学术期刊全文数据库、Web of Science、Springer全文电子期刊等，可以满足教师指定学生自学的相关教学内容的资料获取，也便于学生查找有关资料及科研成果。

（四）图书馆资源建设

图书馆资源是高校学生很好的学习平台，它为教师的教学提供强大的支撑。为了使学生更好地掌握该课程内容，同时促进学生自主学习，北京林业大学还购买了大量参考书，如《土壤地理学》（海春兴主编，2010）、《土壤学与地理学交叉研究》（朱鹤建主编，2004）等图书以及《土壤》《土壤学报》《土壤与环境》《地理学报》《世界地理研究》《山地学报》等期刊。另外，北京林业大学图书馆还拥有与该课程有关的中、外文图书及中文学术期刊，能很好地满足学生课外自主学习的需要。

五、课程建设目标的实现

北京林业大学“土壤与土壤地理学”课程的建设目标是：以现代教育思想为先导、以适应相应层次的优秀教材为核心、以高素质教师队伍为前提、以优化的教学内容为基础、以现代教育技术为平台和以科学规范管理体制为保障，通过不断的改革与实践，逐步完善该课程的教学内容，改进该课程的教学方法，稳步提高该课程的教学水平和质量，将“土壤与土壤地理学”课程建设成具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材和一流的教学管理的精品课程。具体步骤如下：①完善教师队伍建设。根据学科发展需要，积极引进吸引优秀人才和留学归国人员来校就业；鼓励和资助青年教师到国外学习交流。只有进一步完善教师队伍结构建设，才能提高青年教师的教学与科研水平以及该学科教师的整体教学科研水平。②丰富教学内容，融合学科发展前沿。课堂教学应充分体现土壤与土壤地理学科的新进展，结合森林土壤资源的特点，讲授诊断学分类体系的新进展和应用情况，并对现有的实验和教学实习内容进行重新审定和完善，以进一步满足学生对实践教学的要求，提高学生的实践能力。③搭建良好的实验和实习环境。良好的实验和实习环境是教师实现教学目标的重要条件，为此，课题组应加强对实验管理人员进行培训，并引进先进的实验设备，加强和完善实验室规章制度建设以及对土壤标本馆、数字土壤标本库和网络教学平台的建设。④建立“土壤与土壤地理学”课程试题库。试题库中要拥有历年来的部分考试真题和样题，同时还要将笔试和实践考试紧密结合，进一步完善考试方式。

［1］朱晓慧.谈谈精品课程建设［J］.黑龙江农业工程职业学院学报，2005（1）：105-107.

［2］赵丽，张东，尹国勋.“环境影响评价”精品课程建设的实践与探索［J］.中国现代教育装备，2008（4）：104-105.

［3］梁建萍.“植物学”精品课程建设探索［J］.河北农业科学，2009，13（5）：168-169.

［4］徐秋芳，姜培坤，钱新标.高等林业院校“土壤学”课程实践教学改革研究［J］.中国林业教育，2004，22（5）：64-65.

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［6］张锡舟，王昌全，李廷轩.“土壤学”教学内容与方法改革的实践与探索［J］.高等农业教育，2005（2）：58-59.

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