元素循环与环境精品案例库建设探索

宋宁宁，宗海英，刘 君，辛言君

（青岛农业大学资源与环境学院，山东 青岛 266109）

为适应我国教学发展要求，贯彻教育部对研究生的高质量要求，各高校需开拓创新，改革研究生专业学位培养模式。对相关专业学位课程案例教学起到支撑作用，同时普及和提高专业学位案例教学，推动专业学位研究生培养模式改革创新。

农业生态系统中重要的物质（元素）输入与输出过程关系到资源的合理开发利用问题以及生态环境的保护问题。元素循环与环境是我校资源利用与植物保护、农业资源与环境等专业学位研究生的核心选修课程。建立元素循环与环境案例库可以把农业环境保护的理论教学与实践教学衔接起来，实现教学资源共享，也可为其他教学方法作有益补充。同时，能够加深学生对元素循环与环境密切相关性的认识，深刻体会到社会、经济、环境之间的协调发展问题以及资源合理开发利用重要性，锻炼研究生发现问题、分析问题、解决问题等工程实践能力，有助于提高专业学位研究生的实践应用能力。

1 案例库建设的必要性和意义

案例教学法始创于1870年在哈佛大学法学院任职的C.C.Langdell先生，随后哈佛法学院的毕业生将其推广到任教的各个学校。哈佛商学院受其影响也开始实行案例教学法，以致案例教学法逐渐推广至其他国家及其他学科。目前国外案例研究主要集中在教育领域的行政、班级管理、文化教育、教育心理学等方面。国外案例库的建设以美国哈佛商学院工商管理案例库影响力较大，其来源主要由它的案例中心—Intercollegiate Case Clearing House提供，这个中心已储备了数十万的教学案例。

中国最早引进案例教学法的为工商管理领域，随后推广到其他领域，近几年国内各个专业领域深入研究案例教学法并建立相关案例库。2011年，顾家伟等[1]从旅游管理案例库开发建设的意义入手，指出要推进案例库的本土化建设、维护案例库的可持续发展；2013年，俞重也[2]研发海洋灾害案例库综合查询系统，为用户提供最直接的海洋灾害信息管理、检索查询以及相应的分析和决策建议；2016年沈夏林[3]对实践教学的案例库建设进行了分析，阐明案例库建设有助于培养学生解决实际问题能力；2019年，孟晓林等[4]分析了水产动物营养与饲料学课程案例库建设的理念及实施方案，为完善渔业发展专业学位研究生系列课程案例库体系建设提供参考；2020年，卢红霞等[5]对材料工程专业学位研究生案例教学进行了创新与实践，认为案例教学对提高研究生应用能力和创新意识具有重要的意义。

综上，案例库的建立，不仅能实现教学资源的共享，且有利于教学质量的提高，是国内外教学发展和教学改革的重要一环。而对于资源利用与植物保护、农业资源与环境等专业的元素循环与环境案例库的建设尚未见报道。本项目通过对元素循环与环境案例的整理和分析，建立相应案例信息库，可为相关课程提供参考案例，也可提高研究生学习的积极性和主动性，为学生有针对性的分析和解决实际问题提供重要的参考依据。

2 案例库建设原则

在建设案例库时，要遵循真实性和客观性、目的性和典型性、时效性和启发性、难度适中原则。案例要与时俱进，其展现的内容符合实际且表现出前瞻性；案例书写中要提供内容出处，包括社会评价、研究空间的，使学生能在讨论中培养创新思维，分析中受到启发。高校讲师在筛选案例时，要充分考虑学生自身能力，选择难度合适的材料。

3 案例库建设要求

3.1 建设内容

拟建设案例库内容本项目围绕农业生态系统中元素循环的热点问题，拟建立的案例库内容如下：

3.1.1 农业生态系统中不同元素循环特点比较案例

农业生态系统中不同元素的输入与输出过程都有其特点，元素循环平衡对于环境稳定至关重要。以农田生态系统碳、氮、磷元素循环为例，分析气相型循环和沉积型循环的主要特点，及其对农业和环境的影响，提出相应调控途径和调控措施。

3.1.2 土壤碳固定的重要性分析案例

土壤有机碳的分解与转化是重点讲授内容之一，如何平衡和优化以有机碳管理为核心的土壤生态系统功能是土壤环境面临的重要问题。项目拟以东北黑土地土层变薄肥力下降的原因及对策为问题导入点，融入习近平总书记的“两山”理论，结合农业农村部、财政部联合印发的《东北黑土地保护性耕作行动计划（2020—2025年）》，针对黑土农田系统养分循环不畅、肥料利用效率低等问题，引发研究生思考平衡和优化土壤生态系统功能与服务的有机碳水平和管理途径的研究需求。

3.1.3 碳循环与“碳中和”G20峰会分析案例

陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分。项目拟以2016年G20杭州峰会“碳中和”项目为例，结合碳循环相关知识，分析植树造林增汇的方式抵消峰会造成的碳排放的机理，了解其实施方案和作业设计要求，并树立低碳、环保的生活理念。

3.1.4 地下水硝酸盐超标防控案例

硝酸盐是地下水的主要污染物质。项目拟以《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》为例，引导研究生进行地下水硝酸盐污染的原因分析，提出防控地下水污染过程中注意的问题和解决对策。

3.1.5 水体富营养化防控案例

农业化肥施用不适当、畜禽养殖业污水不合理排放、水产养殖饵料的大量投放等均是产生水体富营养化的主要原因，引起富营养化起关键作用的元素是氮和磷。项目拟以2007年以来浒苔连续侵入青岛近海，变成“草原”为例，进行水体富营养物质增加的原因解析，针对案例中存在的问题提出合理化改进方案。

3.1.6 农业面源污染的追溯与治理案例

目前农业面源污染问题日益突出，成为社会和公众关注的热点问题。项目拟以农业部印发的《重点流域农业面源污染综合治理示范工程建设规划（2016—2020年）》为问题的导入点，引导研究生查阅最新文献，掌握农业面源污染的追溯和治理的最新研究技术手段，针对不同流域的污染特点提出相应的治理方案和保障措施。

3.1.7 土壤重金属污染之痛—“镉米”事件分析案例

土壤重金属污染会造成稻米镉超标。项目以近年来报道的湖南“镉米危机”、江西九江“镉大米”事件为案例，进行不同区域和水稻种植密切相关的土壤性质、灌溉水类型、化肥使用、水稻品种等因素分析，探讨重金属镉在生态系统中的迁移转化特点及影响因素，能锻炼学生综合分析和运用知识的能力。

3.1.8 土壤砷污染及植物修复案例

湖南省石门县白云乡，由于长期开采雄黄，导致对周边环境污染非常严重，2012年调查结果显示，雄黄矿及其周边土壤砷超标率达到66.1%。项目以中科院地理资源所的陈同斌研究团队采用蜈蚣草进行土壤砷污染的植物修复项目为案例，引导研究生分析土壤砷污染特点、修复模式及优缺点，提出重金属砷污染防治策略。

3.2 编写规范

案例编写需有以下六个要素：题目、教学目标、教学方法、背景介绍、讲解意义评价，以案例讲解完成后的思考题等内容。将收集的案例整理成完整的教案，以及PPT、视频、文件等教学资料。

4 结语

以往讲授元素循环与环境这门课程时，常采用PPT与板书结合的传统教学方式，综合考虑该课程特点，建设元素循环与环境精品案例库，有利于提高教学效果和培养研究生创新思维。本文综合目前国内较新的元素循环与环境案例，将实际与理论结合，帮助学生理解该课程难易点，最终评估由学校、学院、农业资源与环境专业学生共同参与。该课程精品案例库建设，既满足我国教学发展要求，又可以激发学生的学习兴趣。