《土壤肥料學(xué)》實驗教學(xué)改革研究與實踐

摘要：浙江農(nóng)林大學(xué)土壤學(xué)科按照教育部對高等教育實驗的要求，將《土壤肥料學(xué)》實驗類型分為基礎(chǔ)型、綜合型和研究創(chuàng)新型三類。經(jīng)過重新整合設(shè)計實驗項目，保留了部分基礎(chǔ)性的驗證性實驗，把土壤速效養(yǎng)分的測定（包括堿解氮、有效磷和速效鉀）等幾個基礎(chǔ)性實驗整合為一個綜合性實驗；有關(guān)植物組織中養(yǎng)分、水分的測定也整合為一個綜合性實驗。這有助于提高學(xué)生的實踐動手操作能力和綜合運用知識解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：土壤肥料學(xué)；實驗教學(xué)；改革

《土壤肥料學(xué)》是與發(fā)展農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的一門學(xué)科，研究的對象是植物、土壤和肥料及其相互關(guān)系。《土壤肥料學(xué)》課程是高等農(nóng)林院校中植保、園藝、林學(xué)、中藥、農(nóng)學(xué)等專業(yè)的專業(yè)必修課與重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)，其中實驗教學(xué)占總學(xué)時數(shù)的30%。以往該課程的實驗存在著以基礎(chǔ)的驗證性實驗為主的過于單一的實驗項目類型設(shè)置、“灌輸式”教學(xué)模式為主、學(xué)生無法參與整個實驗過程以及僅僅通過實驗報告質(zhì)量進行考核等方面的問題，忽視了對學(xué)生實驗動手操作能力、積極主動思考能力及創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)，為解決這些問題，我們嘗試著對該課程的實驗教學(xué)進行改革，改革取得了顯著成效。

一、豐富實驗項目類型

傳統(tǒng)的《土壤肥料學(xué)》實驗，儀器設(shè)備的配置、實驗室的管理等都是以老師為主，實驗類型主要是簡單的驗證性實驗，實驗過程中學(xué)生主要是機械模仿操作；這種單調(diào)的實驗教學(xué)模式和內(nèi)容，無法達到培養(yǎng)學(xué)生的想象力、獨立思考能力、實際動手能力等目的。浙江農(nóng)林大學(xué)土壤學(xué)科按照教育部對高等教育實驗的要求，將《土壤肥料學(xué)》實驗類型分為基礎(chǔ)型、綜合型和研究創(chuàng)新型三類。基礎(chǔ)性實驗主要包括：土壤顆粒組成的測定、土壤有機質(zhì)、土壤pH測定等，基礎(chǔ)型實驗主要是讓學(xué)生熟知基本的土壤肥力特點分析，是針對學(xué)生所必須掌握的土壤學(xué)專業(yè)基本技能設(shè)置，側(cè)重于對單科課程或單臺設(shè)備儀器知識的掌握，并會利用實驗結(jié)果分析土壤性質(zhì)的優(yōu)劣。這個類型的實驗已不具備發(fā)現(xiàn)新的土壤科學(xué)知識的意義，要求學(xué)生能理解突出實驗的專一性。經(jīng)過重新整合設(shè)計實驗項目，保留了部分基礎(chǔ)性的驗證性實驗，把土壤速效養(yǎng)分的測定（包括堿解氮、有效磷和速效鉀）等幾個基礎(chǔ)性實驗整合為一個綜合性實驗；有關(guān)植物組織中養(yǎng)分、水分的測定也整合為一個綜合性實驗。研究創(chuàng)新性實驗，要求學(xué)生結(jié)合教師的科研項目、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的實際需要或?qū)W校及省教育廳的大學(xué)生創(chuàng)新課題，制定科學(xué)合理的采樣方案，確定采樣地點和時間，對樣品進行風(fēng)干、處理，妥善保存，并在合理安排時間的基礎(chǔ)上完成所有實驗項目的測定，最后提交實驗報告。如針對浙江省雷竹生產(chǎn)的以有機物覆蓋和施肥的集約化生產(chǎn)模式，研究分析不同種植時間的雷竹土壤的養(yǎng)分、容重及土壤肥力的變化規(guī)律，進而為雷竹生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提出科學(xué)合理的建議。

二、實驗樣品的采集多樣化

以往開設(shè)的該實驗中所用的土壤和植物樣品，基本是由實驗室老師事先準(zhǔn)備好樣品，且采集的地點和時間一致，所有的樣品都是統(tǒng)一的，因此，測定結(jié)果也大同小異，這導(dǎo)致部分同學(xué)即使在實驗過程中粗心大意，但最終卻得到和其他同學(xué)一致的結(jié)果，不利于對實驗課程的考核。因此，改革后實驗所用的土壤和植物樣品，均由學(xué)生自己采集、處理、分析，這樣可增加學(xué)生對實驗的關(guān)注度，且每個小組取得的實驗結(jié)果也不會雷同?？梢怨膭顚W(xué)生利用節(jié)假日（如國慶節(jié)等）采集自己家鄉(xiāng)的土壤樣品，帶回學(xué)校，在課余時間自己風(fēng)干制備，根據(jù)測定數(shù)據(jù)摸清家鄉(xiāng)的土壤肥力狀況，結(jié)合施肥調(diào)查資料，擬訂合理施肥配方案，以指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)林科學(xué)合理施肥。

三、改變傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)模式

在實驗教學(xué)改革之前，《土壤肥料學(xué)》實驗課在學(xué)生動手實驗前，首先由老師詳細講解實驗的目的、方法原理、操作過程、實驗的結(jié)果計算及實驗過程中的注意事項，然后學(xué)生按照老師的講解，按部就班地實施實驗，最終得出實驗結(jié)果上交實驗報告。在整個實驗過程中，學(xué)生都是被動機械地學(xué)習(xí)，很少有學(xué)生主動提出和發(fā)現(xiàn)問題，這對培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、激發(fā)學(xué)生積極主動思考的興趣、塑造良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和氛圍都是非常不利的。將傳統(tǒng)《土壤肥料學(xué)》“灌輸式”為主的實驗課教學(xué)模式，改為引導(dǎo)學(xué)生積極思考的“啟發(fā)式”教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生積極參與的熱情。老師在講授實驗的時候，對實驗過程中的注意事項，由學(xué)生參與回答。如，講解土壤水分的測定，在實驗過程中為何要用到105℃的溫度，要發(fā)動學(xué)生積極思考，復(fù)習(xí)土壤水分的不同類型，理解為何設(shè)置這個溫度；講解土壤顆粒組成的分析，利用0.5%的NaOH溶液進行攪拌研磨，為什么用NaOH溶液，攪拌的時間為何有嚴(yán)格控制，攪拌時間過長過短對整個實驗結(jié)果可能會造成哪些影響？這些問題要讓學(xué)生通過主動積極思考，尋找答案，這樣才能保證整個實驗過程的正確操作以及實驗結(jié)果的正確性。

四、面向?qū)W生全面開放實驗室

浙江農(nóng)林大學(xué)《土壤肥料學(xué)》課程共設(shè)置56個學(xué)時，實驗課僅為16學(xué)時，由于實驗教學(xué)課時數(shù)較少，學(xué)生根本不可能在實驗課上完成實驗項目的所有工作，所以實驗需要的樣品制備、實驗過程中所需要的試劑的配置、儀器的調(diào)試等工作都由實驗室老師統(tǒng)一安排，學(xué)生只是機械地完成實驗步驟，而對實驗所用到的試劑制備及儀器的調(diào)試等知之甚少，這導(dǎo)致學(xué)生根本無法真正系統(tǒng)地掌握整個實驗。為解決學(xué)生對實驗只是知其然，而不知其所以然的問題，我們通過面向?qū)W生全面開放實驗室的方法，讓學(xué)生利用課外時間參與到整個實驗過程中來。我們在規(guī)定的計劃教學(xué)時數(shù)外，全面開放實驗室，通過老師講解整個實驗，讓學(xué)生在課外時間參與實驗樣品的采集方案的制定、樣品采集、處理和制備，實驗過程中用到的所有試劑均由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成，實驗中用到的儀器設(shè)備也在實驗室老師的指導(dǎo)下由學(xué)生親自動手參與調(diào)試，學(xué)生在實驗計劃學(xué)時數(shù)按照計劃實施實驗，課下完成實驗數(shù)據(jù)的處理分析、實驗結(jié)果的科學(xué)論證及實驗報告的撰寫。通過這項改革，為學(xué)生參與到整個實驗的每個環(huán)節(jié)，完整系統(tǒng)地掌握實驗提供了保證，這有助于提高學(xué)生的實踐動手操作能力和綜合運用知識解決問題的能力。

五、實驗成績評定改革

傳統(tǒng)的《土壤肥料學(xué)》實驗成績考核往往只關(guān)注學(xué)生的實驗報告，而忽略了學(xué)生在整個實驗過程中的態(tài)度、實驗技能、實驗操作及參與實驗的積極性等影響整個實驗結(jié)果正確性的諸多方面的考核。改革后我們通過對實驗全過程進行監(jiān)測，更加注重了學(xué)生的實驗過程，將實驗態(tài)度和實驗技能一并納入實驗考核，其中實驗態(tài)度占10%，實驗技能占40%，實驗報告占50%。通過這一改革，改變了以往學(xué)生僅僅關(guān)注實驗結(jié)果和報告狀況的情況，將學(xué)生參與整個實驗過程的積極性、實驗過程中操作的規(guī)范性、儀器使用的科學(xué)合理性等內(nèi)容都作為實驗課考核的內(nèi)容，使學(xué)生對實驗的主動性大大提高。這樣，學(xué)生會認(rèn)真預(yù)習(xí)指導(dǎo)書、聽課筆記，在實驗中會更主動提出問題，請教老師，大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲，實踐教學(xué)效果大為改善。

參考文獻：

[1]徐秋芳，孫向陽，姜培坤，等.高等林業(yè)院校土壤學(xué)課程的創(chuàng)新改革與實踐[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2008，（9）.

[2]閻祥慧，賈繼文，畢建杰，等.高?！锻寥缹W(xué)實驗》教學(xué)改革的思考與體會[J].實驗室科學(xué)，2008，（4）.

基金項目：本文受《土壤學(xué)》國家精品課程建設(shè)、浙江農(nóng)林大學(xué)教改項目《<土壤肥料學(xué)>實驗課程改革研究與實踐》和《農(nóng)業(yè)資源與利用區(qū)域（含可持續(xù)利用）》等課題資助