“土壤与环境分析”实验课程教学改革的探讨

张大庚　栗杰　刘慧

[摘要]本文针对土壤与环境分析课程实验教学中存在的实际问题，结合该课程的特点和现代教学手段，对提高实验教学质量的教学改革思路进行探讨。主要包括采用多元化教学手段，不断更新教学内容；将实验教学与农业生产实践相结合；引导学生思考，开发学生的创新意识；改革考核方式，综合评价学生成绩等四个方面。

[关键词]土壤与环境分析 实验课程 教学改革

“土壤与环境分析”课程是普通高等农业院校农业资源与环境专业的必修课，是该专业的主干课之一。随着教学改革的进行，该课程的教学大纲经过了多次的修订，如今只有实验教学部分，学时为60学时。与该专业的其他课程相比，土壤与环境分析作为重要实践课程，是培养学生动手能力、综合分析问题能力和创新能力的重要环节。同时可为学生后续课程的学习或今后从事测试分析及科研工作打下坚实的基础。

实验教学过程中往往是在教师的讲授和指导下，学生按照教材上具体的实验步骤进行操作，大多数学生并没有真正的理解实验的原理，不知道为什么要这样做，而只是被动的完成实验。因此，面对实验中出现的问题，常常不知所措，这样非常不利于创新意识和能力的培养。特别是在没有讲授课时的情况下，如何利用有限的时间，采用多种方式来提高教学质量，是我们必须深入探讨的问题。结合该课程的特点和现代教学手段，对土壤与环境分析课程的实验教学改革进行以下几方面探索。

一、采用多元化教学手段，不断更新教学内容

土壤与环境分析是一门技术性、操作性、科学性很强的课程，在分析方法、手段快速发展的时代，所用的分析方法不可避免地带有滞后性。针对这种情况，教学过程中我们应该坚持将新技术、最新的国际或国家标准方法，及时补充到课程内容。通过查阅文献及时捕捉新信息，把国内外新研究动态和成果补充到各章节，这就丰富了教学内容，激发了学生的学习兴趣，增加了学生对新知识的了解。同时也要求教师在教学过程中要不断提高自身的业务能力。

充分利用现代化的教学手段是解决当前课时少，教学内容多的有效方法，也是提高教学质量的有效手段之一。为了改变学生实验前对实验一无所知，实验课满堂灌的状况，要求每个学生在实验前必须进行预习。那么如何能保证预习的质量和解决在预习中遇到的问题呢？我们可以利用校园网建立网络课堂，上传教学大纲、教学课件、国内外先进仪器的介绍及目前实验室尚不具备条件开展的实验等，丰富教学内容。教师还可以提出一些问题供学生来讨论，互相交流，同时可以检验学生的预习情况。通过预习，学生在课堂上会特别注意老师是如何讲解自己预习中遇到的问题，并选择性地适当做一些笔记，尤其是书上没有的内容，同时明显提高了自己的自学能力。在课堂讲授中我们可以采用多媒体教学，演示一些实验操作技能、仪器使用方法、实验过程等内容，使学生实验操作规范。总之，通过采用多元化的教学手段，使有限的学时可以无限的延伸。

二、将实验教学与农业生产实践相结合

土壤与环境分析课程教学是以掌握实验技能为目的，通过分析土壤的理化性质来加强操作能力的训练。但通过课程的教学，学生往往只是知道具体的测定方法。当学生遇到生产中存在的实际问题时，很难灵活地综合运用所学知识进行分析和解决。因此，在教学过程中将该课程与学生的农业生产实践相结合。

农业生产实践也是农业资源与环境专业的必修课，学生在生产实践过程中分组负责一定面积地块，从玉米种植、玉米的田间管理到玉米的收获整个过程都要进行管理。要求学生到自己负责的地块采集土样，学生做每一项试验都用该土样。实验完成后让学生对所要调查地块的土壤理化性狀和养分含量进行分析，这样就可以获得该地块土壤肥力状况的基本数据，对土壤的肥力水平有总体认识。学生通过农田观察以及对作物生长情况和产量调查，就能把枯燥的实验数据和作物施肥、生长和产量直接联系起来。如果更进一步，学生还可以根据土壤营养状况和粮食产量状况，为下一届学生的生产实践提供施肥方案，这样会更加调动学生做实验的积极性和主动性。此外，通过比较不同农田肥力数据和粮食产量，还会促使学生去分析，这个过程也就是培养学生创新意识，提高创新能力的过程。

另外，教师还可以通过这种方式长期积累生产实践农田土壤营养状况数据，对这些农田土壤肥力水平长期变化趋势进一步研究，为指导更加科学合理的施肥和保持土壤肥力提供直接可靠的依据。如学生在学习土壤地理学的过程知道沈阳农业大学附近的主要耕地土壤类型为棕壤，并对其特性有了不同程度的了解，土壤pH值大概是6.5左右，但随大量施肥土壤pH值已经明显下降。通过学生亲自测定使学生真正了解大量施肥对土壤性质的影响，将实验教学与农业生产实践很好地结合。

三、引导学生思考，开发学生的创新意识

传统的教学手段单一，学生就是按照实验指导上的具体操作步骤完成实验，教学过程相对枯燥乏味，学生不能发挥学习的主动性。学生进入实验室看到的是已准备好的实验药品与器材，在实验过程中 往往只是进行简单的机械重复性操作，缺乏积极的思维和创新，也没有探索的方向和目标。甚至有的学生在实验过程中不动手，只作旁观者。在实验过程中发现问题和独立解决问题的机会很少，这种单一的实验教学模式，缺乏对学生独立思考能力、丰富想象力、独立动手能力以及知识综合运用能力和创新能力的培养。

为了引导学生去思考，在实验教学中，需要教师挖掘实验内容中潜藏的信息，来培养学生的创新意识。例如非常简单的实验内容土壤pH值的测定，按照实验指导要求学生按水土比2.5：1加水，那么如果水土比变化对于pH的影响如何？影响的程度有多大？如果把水换成其他的盐溶液，测定的土壤pH值又会发生怎样的变化？通过这些实验可以使学生对土壤的pH有更深入的理解和掌握。同时我们也可以将教学与科研相结合，例如农田土壤酸化是目前大家关注和研究的特点，为了让学生更好地了解施肥对土壤pH的影响，将采集的土样中加入不同类型的氮、磷、钾肥，在一定的温度和湿度条件下进行培养，定期采样分析土壤pH值。通过引导学生设计实验，可以达到加深对知识的理解和掌握，也有助于创新意识的培养和提高。当然要有选择地安排学生设计实验，避免随意性和简单化。

四、改革考核方式，综合评价学生成绩

恰当的考核办法不仅是对学生学习情况的评价，从某种角度来讲也是对学生的一种鼓励，能提高学生学习的积极性，因此如何合理的评价学生的成绩非常重要。长期以来，依据学生每次上实验课的考勤、实验测定结果、实验报告字体是否工整、问题回答等情况作为实验成绩考核标准。期末实验成绩是所有实验的平均成绩。这种实验成绩考核标准导致有的学生上课不积极主动参与做实验，而是抄袭同组同学的实验结果，频繁出现实验报告雷同现象。所以要对土壤与环境分析课程进行教学改革，必须改革考核方式，能够从对理论知识的掌握、实验操作技能、实验数据的处理及测定结果的准确度等多方面综合评价学生的成绩。

我们将土壤与环境分析的考核分为两部分。第一部分就是学生的实验技能考核，包括平时实验成绩和期末实验操作技能综合考试，共占总成绩的60%。平时实验成绩不仅仅参考实验报告，同时还要考察平时对实验的态度、参与实验准备情况、实验课上的表现和实验预习情况等作为平时成绩，占总成绩的30%。期末实验操作技能考试包括试剂的配制、常规仪器的使用方法、操作熟练程度等，占总成绩的30%。第二部分是分析问题和解决问题能力的考察，占总成绩的40%。由于在实验过程中学生所用的土样都是自己亲自采集的土壤，而且要求所有的实验内容都用同一土样，因此根据自己所测定的各项实验结果，完成一份报告。在报告中对土壤质量状况进行评价，并注重对实验结果的解释，最后提出适宜的施肥方案或土壤改良方案，从而提高学生分析和解决实际问题的能力。

土壤与环境分析实验教学改革并不是一件孤立的事情，它同时需要实验室基本条件、仪器设备及教学管理等配套进行。总之，教师不仅要在有限的学时内将相关理论知识通过实验让同学们加以验证和理解，而且还要引导学生从生产实践中发现问题，并产生解决问题的兴趣，使学生能够主动学习，达到培养创新型高素质人才的目标。因此，作为一门实验课程的改革，需要教师投入更多的精力和時间去探索、实践以及不断完善。

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（作者单位：沈阳农业大学土地与环境学院 沈阳辽宁）