污染防治攻坚下环境专业环境土壤学课程体系的优化构建

李 礼，司万童，范剑平，杨 俊，谢志刚

(重庆文理学院 化学与环境工程学院/环境材料与修复技术重庆市重点实验室，重庆 402160)

1 引言

2018年6月，中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》，对打好污染防治攻坚战进行全面部署与安排。土壤污染防治作为我国“三大污染防治攻坚战”之一，其重要性已日渐凸显。保持土壤环境质量总体稳定、保障农用地和建设用地土壤环境安全、控制土壤环境风险，是扎实推进净土保卫战的具体要求，是协调推进“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立和落实创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，推进环境治理体系和治理能力现代化的重要内容[1,2]。土壤污染防治作为生态环境领域起步较晚的方向，特别是国家《土壤污染防治行动计划》颁布实施以来，土壤污染调查和修复治理工作才逐步快速推进。2019年，《中华人民共和国土壤污染防治法》正式实施，农用地土壤污染状况详查工作完成，这两大事件标志着我国土壤污染防治工作即将进入快车道。

20世纪80年代末，环境土壤学作为一门新兴课程在全国重点农业大学的农业环境保护专业开始开设。直到2004年，环境土壤学才被教育部高等学校环境科学类专业教学指导委员会指定为环境科学专业的必修课[3]。至今，环境土壤学已经成为环境科学、环境工程等环境类本科专业的主干课程。但是，根据前期调研，绝大部分高校在环境专业本科人才培养中仍是以传统的土壤学课程体系为主，而缺乏土壤污染与修复技术的相关内容，这与当前社会和行业对于相关技术人才需求存在一定的差距[4]。为此，根据重庆文理学院以应用型人才培养体系构建为核心的教育教学改革思路，拟丰富和优化环境土壤学专业核心课程体系，更好体现土壤学发展的前沿性、社会性及该课程的学术性，填补环境本科专业人才培养中土壤污染修复方面的理论知识和应用方面教学的不足。

2 环境土壤学课程内容体系构建

环境土壤学是以传统土壤学为基础的一门新兴边缘科学，但与传统土壤学专业相比，环境土壤学课程具有涉及面广、受益面宽、应用性强、发展迅速等特点，更应侧重土壤环境质量变化以及退化土壤和污染土壤的控制及修复技术。因此如何在有限的学时中，既能保证土壤学基础知识传授，又能增强学生在实际中解决土壤环境问题的能力，提高学生对相关理论知识的实践运用能力，以培养应用型复合型人才，成为环境土壤学教学改革的重要出发点和落脚点[5]。

2.1 课程目标

环境土壤学是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科，是环境科学的重要组成部分。作为环境本科专业的必修课程，包含从事环境科学研究和环境工程业务的必备知识，同时具有以环境学、土壤学、生态学、生物与地球化学等多学科交叉的特色。通过该课程的学习，使学生掌握土壤形成与分类、基本组成和物理化学性质等基础知识，了解土壤污染过程等基本理论，熟悉土壤环境质量监测、标准与评价方法，了解土壤污染与防治相关政策法规，熟悉土壤污染修复的相关技术和管理体系，并培养学生运用相关理论知识和方法，在土壤环境研究、环境土壤污染与修复相关研究和工程实践中认识问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2 课程内容

在环境本科专业人才培养过程中，从加强土壤学基础知识和土壤污染治理技术两个方面进行环境土壤学课程体系的优化构建。以环境科学与工程专业为例，构建32学时的环境土壤学课程内容包括9个单元。前5章主要为基础理论部分，后4章主要为实际应用部分，各章节之间紧密联系，递进深入，根据重要程度和难度布局教学学时，形成一套科学合理的知识体系。

第一章为绪论部分，利用2个学时主要介绍土壤的基本概念、土壤在环境系统中的地位与功能、土壤污染现状以及土壤污染修复的研究内容与进展等内容，使学生对课程的内容和重要性有一个总体的认识。第二章讲述土壤理化性质与土壤生物，包括土壤的形成发育、土壤的基本性质、土壤矿物质、土壤有机质、土壤水分、空气、热量，以及土壤生物等传统土壤学的知识点，占6个学时。第三章为土壤元素的生物地球化学循环，在引入土壤元素生物地球化学循环的概念后，着重讲解土壤中的碳、氮、硫、磷、钾等元素含量与形态以及它们的生物地球化学循环过程与环境效应，这一章占4个学时，作为传统土壤学基本知识向环境土壤学研究内容的重要过渡。第四章用4个学时讲述土壤污染及其特点，包括土壤背景值与土壤污染的概念，土壤污染的来源、种类、危害、特点，以及土壤性质本身与污染危害影响的相互关系。第五章进入土壤污染物的迁移转化，同样占4个学时，这是在认识土壤污染及其特点之后，进一步了解环境中污染物存在形态、迁移转化过程、土壤自净作用的发生机理等理论。第六章为土壤环境质量监测与评价，首先介绍土壤环境质量和环境容量的概念，然后根据理论研究和实际应用的需要顺承进入土壤环境质量监测技术、土壤环境质量标准体系和土壤环境质量评价方法，占4个学时。第七章为土壤环境政策法规，利用2个学时时间，使学生在掌握之前学习的基础知识、理论和方法学的基础上，充分了解我国土壤污染防治的技术体系、土壤环境法律法规和土壤污染防治的相关政策，着重介绍土壤污染防治法和土壤污染防治行动计划的相关内容。第八章和第九章分别为土壤污染修复技术和场地土壤污染修复管理体系，这两章内容是直接与开展土壤污染修复实际工作相关的应用性知识，共利用6个学时，使学生掌握主要的土壤物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术的原理、特点及各自的适用条件，同时结合国家发布的场地污染土壤修复系列标准，介绍土壤污染状况调查、监测、风险评估、土壤修复及风险管控与土壤修复效果评估等步骤，并贯穿相关土壤污染修复项目案例。

2.3 教学策略

采用多媒体教学技术与传统板书相结合的教学手段和启发式、案例式等教学方法。课堂教学中，注意重点与难点的透彻讲解，注重讲授内容的承前启后和系统性，并结合课后一定数量的习题练习及对所授内容的归纳总结，巩固学生对所学知识的理解。

(1)在教学过程中注重学生学习兴趣的培养，以浅显的方式切入教学内容，注意理论联系实际，密切关注并传授与土壤污染有关的前沿技术与环境政策。

(2)充分利用多媒体辅助教学手段，穿插相关案例教学视频，增强课堂教学的启发性和生动性，益于学生对知识的理解。

(3)注重对基础知识和基本理论的引申，引导学生向土壤环境本身以及整个地球生态系统的科学问题深处进行思考，着力培养学生的科学精神。

2.4 考核方式

课程考核形式选用笔试、课程论文等，笔试采用闭卷或半开卷等形式，考试时间120 min，题型可采用选择题、填空题、判断题、名词解释、简答题、分析论述题以及计算题等多种题型考核。成绩评定采用百分制，总成绩=期末考试成绩(占70%)+平时成绩(占30%)，其中，平时成绩由考勤、课堂表现及课后作业成绩组成。

3 教学内容的专业区分与优化

笔者所在学院设有环境科学、环境科学与工程两个环境类本科专业，学制四年，均授工学学士学位。其中，环境科学为重庆市(省级)特色专业，坚持“学生中心、能力本位、需求导向、分类探索、多元培养”的人才培养理念，依托环境科学与工程省级重点学科、环境材料与修复技术重庆市重点实验室等省级平台，构建学科-专业、教学-科研、理论-实践、创新创业-专业教育“四个一体化”的特色应用型人才培养模式；在中国校友会网发布的《2017中国大学评价研究报告》中，环境科学专业层次达到了“中国知名、区域一流专业”，位居重庆市大学本科专业排行榜前三甲。环境科学与工程为新工科专业，秉持“创新驱动，卓越引领，应用本位”的办学理念，面向新时期环保行业对于智能装备、环保数据信息化等需求，以“新工科”建设思想为指引，构建 “分类探索，产教融合，能力本位，彰显特色”的新型环保人才培养模式。在环境类本科人才培养过程中，学院一直注重对于环境科学和环境科学与工程两个专业的区分度，在人才培养方案、理论课程设置和实践环节设计等方面都各有侧重。

3.1 具体教学目标的区分

3.1.1 环境科学专业

对于环境科学专业来说，环境土壤学课程的目标是使学生掌握土壤形成与分类、基本组成和物理化学性质等基础知识，了解土壤污染过程等基本理论，熟悉土壤环境质量监测、标准与评价方法，以及土壤污染防治技术和应用，并培养学生在土壤环境研究与实践中运用相关理论知识和方法认识问题、分析问题和解决问题的能力。除了课程思政目标之外，对专业知识内容确定如下几个具体目标。

(1)使学生掌握土壤的形成与分类、基本组成和物理化学性质，理解土壤元素生物地球化学循环和污染物迁移转化过程的基本理论，系统建立环境土壤学的基础知识体系。

(2)使学生充分认识土壤在生态环境系统中的重要地位和功能，通过融会贯通深入理解土壤与其他环境要素的内在联系，树立科学探求精神，为土壤环境相关研究奠定坚实的基础。

(3)使学生熟悉土壤环境相关的监测技术、标准规范、评价方法体系以及土壤污染防治技术，了解土壤环境相关的政策法规，具备相关环境工程应用的基本素质和初步技能。

3.1.2 环境科学与工程专业

对于环境科学与工程专业来说，环境土壤学课程的目标是使学生掌握环境土壤的基础知识，了解土壤污染与防治相关政策法规，熟悉土壤污染修复的相关技术和管理体系，并培养学生运用相关理论知识和方法，在环境土壤污染与修复相关研究和工程实践中具备认识问题、分析问题和解决问题的能力。除了课程思政目标之外，就专业知识内容确定如下几个具体目标。

(1)使学生掌握环境土壤的形成与基本性质等基本知识，理解土壤元素的生物地球化学循环规律，了解土壤污染特点和迁移转化过程，充分认识土壤在环境系统中的重要地位和功能，以及开展土壤污染及修复工作的重要意义。

(2)使学生了解和熟悉国家对于土壤环境相关的政策法规、土壤环境污染防治的动态、土壤环境监测的相关标准规范和技术，掌握土壤环境质量评价的基本方法，具备土壤污染调查、监测、评价和风险评估的初步技能。

(3)使学生熟悉土壤污染修复的相关技术，理解场地土壤污染修复管理体系，在面对各种土壤环境污染时能够有针对性的选择适用的控制及修复方法，具备污染场地修复项目管理的基本素质。

3.2 课程体系的区分与优化

根据两个本科专业环境土壤学课程确定的具体目标，在上文所介绍的环境科学与工程专业32学时的环境土壤学课程内容基础上，对环境科学专业的环境土壤学课程内容体系进行了优化。环境科学专业的环境土壤学课程，同样设置为9个单元的内容，但对于理论基础知识更为偏重，将环境科学与工程专业的第二章内容扩展为第二至第四章，分别为土壤的形成与分类、土壤的基本组成、土壤的物理化学性质，学时数由6个学时增加至12个学时；对于实际应用方面的知识内容进行弱化，即将环境科学与工程专业的第七至第九章合并为第九章土壤环境污染防治，学时数共减少4个学时。通过优化构建环境科学专业的环境土壤学课程体系，使两个专业的课程体系有所区分，更好切合不同专业的培养目标。

4 结语

环境土壤污染及修复是生态环境领域研究和应用中重要的发展方向，对于环境本科专业人才培养来说，环境土壤学课程的开设应当尽量契合当前国家生态文明建设和污染防治攻坚战的需要，优化构建好环境土壤学课程体系，可以弥补环境土壤污染及修复方向人才培养的欠缺。通过教学科研实践的总结，期望为各高校相关学科建设和社会专业技术人才培养提供参考。