環(huán)境工程專業(yè)“環(huán)境土壤學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐①

胡學(xué)玉

(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430074)

環(huán)境工程專業(yè)“環(huán)境土壤學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐①

胡學(xué)玉

(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430074)

環(huán)境土壤學(xué)是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程專業(yè)本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)改革可以從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力出發(fā),探討環(huán)境土壤學(xué)教學(xué)的教材選取、課程內(nèi)容的優(yōu)化組合,運(yùn)用多種教學(xué)方法。

環(huán)境土壤學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

環(huán)境土壤學(xué)是研究自然因素和人類活動(dòng)共同影響下的土壤環(huán)境質(zhì)量變化及其調(diào)控的一門學(xué)科,產(chǎn)生于土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)的交叉融合與相互滲透。在我國,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,土壤污染問題日趨加重,這給食物鏈安全及至人類健康帶來了很大威脅。因此,以土壤為核心的環(huán)境土壤學(xué)研究已發(fā)展成為環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域的重要方向之一,“環(huán)境土壤學(xué)”課程亦成為大部分高校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)從“環(huán)境問題已成為實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所必須解決的關(guān)鍵性問題”的角度出發(fā),結(jié)合自身人才培養(yǎng)特色和學(xué)科優(yōu)勢,于2003年正式組建環(huán)境學(xué)院。環(huán)境學(xué)院在繼續(xù)保持其地下水科學(xué)與工程學(xué)科優(yōu)勢的同時(shí),地表水、土壤、生物和大氣等學(xué)科領(lǐng)域也相應(yīng)得到拓展,“環(huán)境土壤學(xué)”課程也成為本院環(huán)境工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

筆者在環(huán)境土壤學(xué)的教學(xué)過程中,遇到兩個(gè)難題:一是本專業(yè)學(xué)生缺少土壤學(xué)基礎(chǔ)背景知識(shí),二是環(huán)境土壤學(xué)的課時(shí)數(shù)偏少。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)既考慮授課對象的特殊性又保證環(huán)境土壤學(xué)學(xué)科內(nèi)容的系統(tǒng)性,是筆者在環(huán)境土壤學(xué)授課實(shí)踐中一直在探索的問題。基于近幾年的教學(xué)實(shí)踐與體會(huì),撰文于此,與同行進(jìn)行有效交流,以促使環(huán)境土壤學(xué)教學(xué)工作更加完善。

一、增強(qiáng)學(xué)生對土壤及土壤圈重要性的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣

首先,針對學(xué)生對地球這一人類賴以生存的重要客體的深刻認(rèn)識(shí)以及已具備的地質(zhì)學(xué)知識(shí),強(qiáng)調(diào)土壤、土壤圈在地球表層系統(tǒng)中的作用。地球表層系統(tǒng)是由巖土圈、土壤圈、大氣圈、水圈、生物圈所構(gòu)成的地表自然社會(huì)綜合體,是人、地相互作用最直接的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),而土壤圈處于這一復(fù)雜開放性系統(tǒng)的中心部位,并與其它圈層相互交接。由于這一獨(dú)特的空間位置,土壤是人類周圍環(huán)境中變化最復(fù)雜、最頻繁的部分,能夠敏感地反映其它圈層的變化,同時(shí)土壤圈層中所發(fā)生的各種界面反應(yīng)以及物質(zhì)能量流動(dòng)也能影響其它圈層的變化。為了強(qiáng)化學(xué)生對土壤及土壤圈重要性的認(rèn)識(shí),在學(xué)習(xí)了土壤有機(jī)質(zhì)的內(nèi)容后,結(jié)合剛剛結(jié)束的2009哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會(huì),我以“你所認(rèn)識(shí)的中國土壤有機(jī)碳庫”為題,引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、撰寫讀書報(bào)告,鼓勵(lì)學(xué)生以他們自己的視角分析了解土壤有機(jī)碳在全球碳平衡中源或匯的作用。通過這一主動(dòng)學(xué)習(xí)過程,學(xué)生更加明確了土壤這一環(huán)境介質(zhì)在全球氣候變化這一熱點(diǎn)領(lǐng)域所占有的重要地位,探索性的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)。

其次,結(jié)合課程內(nèi)容體系,適時(shí)地向?qū)W生傳達(dá)政府關(guān)于土壤污染治理的決心和舉措,向?qū)W生介紹國家層面、省部級(jí)層面的科技管理部門關(guān)于土壤污染治理的科技立項(xiàng)情況,并接受部分有興趣的學(xué)生參與筆者的科研項(xiàng)目,從科研活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力,為其畢業(yè)之后的謀職就業(yè)打基礎(chǔ)。

二、因材施教,合理組織授課內(nèi)容

本校環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生先修課程里有關(guān)土壤學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)方面的課程很少,學(xué)生在走進(jìn)環(huán)境土壤學(xué)課堂的時(shí)候缺少必備的環(huán)境土壤學(xué)背景知識(shí),因此,在安排分配教學(xué)學(xué)時(shí)的時(shí)候,可遵循“土壤體系結(jié)構(gòu)組成決定體系性質(zhì)、體系性質(zhì)決定其功能發(fā)揮”的思路,在32個(gè)教學(xué)總學(xué)時(shí)中,分配1/3的學(xué)時(shí)數(shù)講授土壤生態(tài)系統(tǒng)基本組成、土壤形成與分類、土壤基本性狀等土壤學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。[1]

其次,土壤環(huán)境背景值以及土壤環(huán)境容量是環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ),也是有效管理土壤資源的科學(xué)依據(jù)。在了解土壤環(huán)境背景值、學(xué)習(xí)土壤環(huán)境容量基本知識(shí)的過程中,學(xué)生能從一個(gè)個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)里更加深刻地體會(huì)土壤緩沖性能的意義及其有限性,同時(shí)可為學(xué)生進(jìn)入土壤污染與治理部分的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

土壤污染與治理是環(huán)境土壤學(xué)課程架構(gòu)中非常重要的內(nèi)容,也是學(xué)生非常感興趣的部分。學(xué)生們非常清楚,掌握這部分知識(shí)點(diǎn)可以為今后的工作或者進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。因此,我們安排了大部分學(xué)時(shí)用來進(jìn)行這部分內(nèi)容的教學(xué)。

三、多種教學(xué)方法并用,營造生態(tài)課堂

(一)傳統(tǒng)教學(xué)法的改進(jìn)與提升

在現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng)中,雖然可以運(yùn)用包括多媒體在內(nèi)的多種先進(jìn)教學(xué)手段輔助教學(xué),但教師的講解仍然是學(xué)生獲取課堂知識(shí)的主要途徑。因此,教師在準(zhǔn)備授課內(nèi)容時(shí)既要有足夠的系統(tǒng)性,同時(shí)也要兼具前沿性。另一方面,課件質(zhì)量的好壞是課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵,在課件制作過程中,既要注重信息量的密度,更需關(guān)注信息的質(zhì)量,減少文字出現(xiàn)的篇幅,盡量使文字信息圖像化和表格化,并注意信息輸出的層次感、條理性[2]。

提問與討論是傳統(tǒng)教學(xué)法中經(jīng)常采用的手段,但是應(yīng)該將之提升為一種對專業(yè)知識(shí)的深入了解與探討[3]。在討論過程中,提倡鼓勵(lì)學(xué)生對既有知識(shí)的質(zhì)疑,努力營造一個(gè)民主、平等、和諧的課堂氣氛,創(chuàng)設(shè)一個(gè)人人想說、人人樂說的課堂環(huán)境。

課堂小測驗(yàn)也是一種看似簡單的傳統(tǒng)教學(xué)法,但運(yùn)用得當(dāng),可以起到事半功倍的效果。比如,在學(xué)習(xí)新內(nèi)容之前,將前一次講授內(nèi)容的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成判斷題、連線題等,以課堂速測的形式穿插在課堂學(xué)習(xí)中。這一方面可以促進(jìn)學(xué)生的課后復(fù)習(xí)鞏固,另一方面亦可檢驗(yàn)學(xué)生對知識(shí)的掌握程度。

(二)案例教學(xué)法

教學(xué)案例是案例教學(xué)的載體,案例教學(xué)的效果與案例選擇及其呈現(xiàn)方式有很大關(guān)系。實(shí)施案例教學(xué)應(yīng)遵循以下程序:準(zhǔn)備案例,呈現(xiàn)案例,分析討論每一個(gè)程序都應(yīng)采取相應(yīng)的方法。首先,案例問題的設(shè)計(jì)要緊扣教學(xué)內(nèi)容,并針對教學(xué)難點(diǎn)問題。在呈現(xiàn)案例時(shí),盡可能減少枯燥的文字描述,盡可能多地利用圖片、表格乃至動(dòng)畫進(jìn)行更為生動(dòng)的描述,并鼓勵(lì)學(xué)生提出問題,參與討論。通過案例教學(xué)法,一些難于理解的問題在具體、清晰、形象、直觀的圖片和數(shù)據(jù)面前迎刃而解,不僅活躍了思維,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)間的有效遷移,同時(shí)也調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)的積極性,活躍了課堂氣氛,容易引起學(xué)生的共鳴。

(三)探究式學(xué)習(xí)

結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)度,凝練出緊密聯(lián)系當(dāng)前實(shí)際的科學(xué)問題。在向?qū)W生講解這些問題基本含義的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,弄清楚這些科學(xué)問題的產(chǎn)生背景,目前的研究現(xiàn)狀,還有哪些工作有待進(jìn)一步探討。完成這些學(xué)習(xí)任務(wù)的成果體現(xiàn)形式可以是撰寫讀書報(bào)告,可以是小組討論總結(jié),可以是課堂演講。經(jīng)過這一學(xué)習(xí)過程,既鍛煉了學(xué)生邏輯思維的能力,也鍛煉了學(xué)生洞察問題的能力,又傳達(dá)了學(xué)科的前沿信息,更重要的是學(xué)生接受這些前沿信息的過程不是被動(dòng)的灌輸,而是主動(dòng)的吸取。這樣的一種學(xué)習(xí)方式使學(xué)生真正變成了課堂的主體。教師在這一過程中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)活力,課堂由呆板變活躍,師生關(guān)系和諧,這是構(gòu)建生態(tài)課堂的重要方面。

[1]秦華,姜培坤,徐秋芳,等.環(huán)境科學(xué)專業(yè)環(huán)境土壤學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等教育研究,2007(4).

[2]謝學(xué)儉,肖瓊.淺談《環(huán)境土壤學(xué)》教學(xué)體會(huì)[J].氣象教育與科技, 2007(3).

[3]宗良剛,阮麗麗,蔣靜艷,等.環(huán)境專業(yè)課“參與式教學(xué)”的形式與作用[J].中國農(nóng)業(yè)教育,2004(4).

責(zé)任編輯 韓璽吾 E-mail:shekeban@163.com

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G641

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1673-1395(2010)05-0182-02

2010-06-22

胡學(xué)玉(1963—),女,湖北公安人,副教授,博士,1984～1991年在原湖北農(nóng)學(xué)院工作,主要從事土壤環(huán)境化學(xué)研究。

① 本文屬中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)教學(xué)研究項(xiàng)目(SJC-201008)產(chǎn)出論文。