“土壤健康与修复”研究生课程的建设

2018-01-24

中国林业教育 2018年2期

(北京林业大学林学院，北京　100083)

“土壤健康与修复”研究生课程讲授的是土壤健康的概念、退化土壤及污染土壤的形成原因及过程、土壤的染污源及污染途径、污染土壤的修复技术、退化土壤的改良技术等。课程教学内容丰富、知识面广，注重理论和实际相结合、宏观与微观相结合。

一、“土壤健康与修复”研究生课程教学存在的问题

首先，“土壤健康与修复”课程没有完整的教材，现有的教材是由任课教师选编的，缺少系统性，不利于学生对课程专业知识的整体掌握；其次，教学视频材料有些过度利用“声、光、电”的感官刺激，有些则是文字内容过多，极易造成学生的视觉疲劳；第三，由于课程内容信息量较大，同时采取的是教师讲学生听的授课模式，也容易导致学生思想溜号，跟不上教师讲授的节凑；第四，“土壤健康与修复”课程是一门实践性较强的课程，仅仅是理论讲授无法让学生掌握实际应用中的土壤修复技术；第五，“土壤健康与修复”课程采取的是结课论文的考核形式，因此有些学生从网上东拼西凑，用低质量的结课论文应付课程考核，这也是造成学生学习积极性不高的原因。为培养出适应市场需求的复合型专业人才，必须进行“土壤健康与修复”课程的改革与建设。

二、“土壤健康与修复”研究生课程建设的深入探索

课程建设是实现人才培养目标的重要举措，直接影响着高等学校的教学工作水平和人才培养质量[1]。为了保证教学效果，提高教学质量，“土壤健康与修复”课程教学团队从教学内容、教学方法、教材建设、课程考核等方面进行了全方位的探索与研究，力争在有限的课时内，让学生尽可能多地吸收、消化和掌握土壤健康与修复的理论知识，提高学生的创新能力和科研能力，培养学生的学习兴趣和自学能力。

(一)优化教学内容

教学内容是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，教学内容还要与科技发展和社会需求相结合[2]。“土壤健康与修复”课程涉及了土壤化学、植物营养、生物学、环境学等多学科知识，具有较强的理论性和实践性。

目前正式出版的有关土壤健康与修复的教材多注重讲述污染土壤的修复技术，而对于土壤的形成及现状、健康土壤的功能、退化土壤的治理等讲授得很少，而土壤的形成及现状、土壤的功能、土壤的退化等又是“土壤健康与修复”课程的重要内容。因此针对“土壤健康与修复”课程缺少专门教材的弊端，“土壤健康与修复”课程教学团队从土壤学知识、生物学知识、环境学知识、工程学知识及实际土壤修复案例等多角度对“土壤健康与修复”课程内容进行了优化。

“土壤健康与修复”课程共有32学时，包括5部分内容。第一部分讲述的是土壤的起源和现状，包括土壤的起源、土壤的形成过程、土壤的组成、土壤的现状等内容。学生通过该部分的学习，将会加深对土壤学基础知识的掌握。第二部分讲述的是土壤的功能，包括土壤的生产功能、土壤维护生物多样性的功能、土壤的水土保持功能、土壤控制病虫害的功能、土壤水源净化的功能以及土壤的生态服务功能等。通过该部分的学习，学生将会在掌握土壤健康概念的基础上，进一步掌握健康土壤应具备的功能。第三部分内容讲述的是土壤的退化及污染，包括土壤退化的类型、土壤污染源及污染途径、土壤污染对人类及生物的危害等。通过该部分学习，学生将会了解土壤不是一成不变的，如果经营不当是会退化和被污染的，而污染的土壤对人类社会将会产生巨大的危害。第四部分内容讲述的是土壤的修复技术，涉及了国内外主要的土壤修复技术，包括土壤物理修复技术、土壤化学修复技术、土壤生物修复技术等。通过该部分学习，学生将掌握土壤修复的主要技术、修复原理以及各类修复技术的优缺点。第五部分讲述的是土壤修复实例，这些实例结合了教师的科研课题、实际应用的典型案例。教师通过讲解土壤修复的实际案例可以把理论知识和实际结合起来，使学生能灵活掌握土壤修复技术，并在实际工作中针对具体问题，灵活运用所学知识，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

(二)采取灵活多样的授课方式

1．运用制作精良的多媒体课件开展教学

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，有利于提高教学质量[3]。“土壤健康与修复”课程包含了物理、化学及生物修复技术，只靠教师的讲解，学生会觉得教学内容抽象、乏味、枯燥。为了增强学生的学习兴趣，更好地理解教学内容，笔者在理论教学过程中，采用了大量的照片、图表和影视短片等来阐释土壤学的概念及土壤修复的技术方法。不同的章节要有不同的多媒体课件，课件的制作要体现图像的意象美、文字的简约美以及课件布局的和谐美。同时多媒体课件的制作应避免过于追求“声、光、电”的感官效果。因为过度的“声、光、电”刺激不但限制了学生思维的展开，还极易造成学生的审美疲劳。在开展多媒体教学时，应避免播放页面切换太快，使学生应接不暇，来不及消化知识。多媒体课件不仅能让学生在听课的过程中得到美的熏陶，还能够把抽象的概念与公式变成图文并茂的教学内容，使课堂气氛活跃，学生的学习兴趣浓厚。

2．恰当使用板书教学帮助学生理清学习思路

“土壤健康与修复”课程教学内容包含的信息量较大，教师需要通过多媒体及板书教学向学生传授课程知识。虽然多媒体教学具有板书不可替代的优势，但是比例不宜过大，在开展多媒体教学的同时，也不要放弃板书。因为如果教师整堂课都采用多媒体课件讲授，学生容易思想溜号，精力不集中。所以，笔者认为在播放多媒体课件的同时，应把课程教学的重点与核心知识，用板书写在黑板上，帮助学生理清教学思路，掌握课程知识的重点和难点。板书和多媒体相结合的授课方式，可以避免学生视觉疲劳，使学生的注意力更加集中，从而取得较好的教学效果。

3．增加课堂讨论环节

笔者在“土壤健康与修复”课程教学过程中始终遵循知识传授与能力培养并重的原则，探讨了师生互动的授课方式，鼓励学生积极主动地参与课堂讨论，提出问题，探讨解决问题的思路，培养学生的创新精神。教师应根据各章内容的特点，设计不同的讨论议题，将学生分成小组，开展讨论。还可以采取师生互换角色的方式，由学生当教师来讲解问题的解决办法，其他学生可以提出质疑，教师在学生表述和讨论的基础上进行修正和指导。将教师单一的讲授方式变为问答式和讨论式，不仅有利于培养学生独立思考的能力、表达能力，同时还培养了学生团队合作的意识。

(三)依托科研课题和土壤修复实例讲授土壤修复技术

1．通过科研课题的成果展示土壤修复技术

土壤修复技术理论比较抽象，但结合教师的科研课题进行讲授则会变得较为具体。笔者在讲授“土壤修复实例”内容时，播放了“十一五”林业科技支撑专题中的盐碱土壤改良案例。通过观看视频，学生可以直观地了解盐碱地改良的物理、化学以及生物技术。盐碱地改良的物理技术，指可以通过挖掘机挖走原土，再掺进稻田土形成“客土”，进行物理改良；盐碱地改良的化学技术，指可以通过人为填加一些改良剂如磷石膏、有机肥，再配合翻刨机混匀进行盐碱地的化学改良；盐碱地改良的生物技术，指可以通过向造林树坑中投放蚯蚓和园林废弃物进行盐碱地的生物改良。通过多媒体课件形象、直观、生动地展示，可以让学生深刻领会和掌握盐碱土壤改良的物理、化学及生物技术。

2．通过土壤修复实例展示土壤修复技术

笔者经过多年的教学实践，收集了许多生产第一线的土壤修复实例，并把这些土壤修复实例融入课堂教学中，不仅丰富了教学内容，而且因其贴近生活实际，更利于学生对土壤修复技术的理解和掌握。如“石油污染土壤修复”案例就是针对被石油污染的土壤，利用微生物降解菌剂、生物质能源植物及根际微生物降解土壤中的污染物，使土壤中的污染物降解并被植物吸收带走。微生物降解菌剂的作用是降解土壤中的污染物；生物质能源植物的作用是吸附土壤中的重金属及有毒物质，生物质能源植物长成后可以做燃料等生物能源。通过对土壤修复实例的讲解，学生对植物—微生物联合修复技术将会有清晰及感性的认识。

(四)改革课程考核模式

1．将学生在课堂讨论中的表现作为考核内容

将学生在课堂讨论中的表现作为考核的一项内容，可以调动学生参与课堂教学的积极性。笔者把学生分成几个组，每个组设计一个讨论专题，各小组经过充分讨论后，总结出自己的观点，由小组代表在课堂上进行讲述，其他小组成员可以提出质疑，最后由教师进行点评。考核标准是教师根据各小组论述的专题深度、结论的合理性等情况做出评判。

2．将课堂小测验作为考核方式之一

为了督促学生认真听讲，积极思考，笔者在课堂上抽出部分时间对所学知识进行当堂考核。考题由教师设计，学生当堂作答，当堂交卷。这种课堂小测验既能考察学生听课的效果，又能及时反映出教师的讲课效果，便于更好地完成教学任务。

3．将结课科研小论文纳入考核内容

课程教学结束后，教师要求学生根据所学知识，结合自己所做课题以科技论文的形式撰写一篇小论文。教师根据论文内容是否有创新性、论文撰写是否规范、词句是否顺畅等指标进行评判。科研小论文不仅能锻炼学生科技论文的写作能力，亦能考察学生对所学知识的掌握情况。

最后教师将各个考核部分的成绩进行加权平均，作为课程的总成绩。这种考核方式具有公平性，可以使表现好、成绩优的学生脱颖而出。