基于工學領域創新型人才培養的《土壤學》教學改革探析

摘要圍繞“創新型人才培養”這一目標，從教學內容體系和教學手段及方法上，對《土壤學》課程進行教學改革嘗試，以使該課程的教學更好地服務于工學類創新型人才的培養工作。采用課題專題討論和小論文探討的方式，培養學生將土壤學基礎知識運用于工程實踐的能力，旨在工學領域教學中培養創新型人才。

關鍵詞土壤學；教學；改革；工學；創新

中圖分類號S-01文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）09-02827-02

作者簡介陳桂秋（1974-），女，湖南瀏陽人，副教授，博士，從事土壤環境方面的研究。

土壤是環境的一大要素。大氣、水體的污染經過運移，最終都將匯集于土壤中。2009年長沙湘和化工廠的廢渣、廢水、粉塵、地表徑流、原料產品運輸與堆存，導致瀏陽市鎮頭鎮雙橋村土壤被鎘嚴重污染。這件事曾被列入全國十大環境污染事件。2013年湖南“鎘大米”事件中，大米中鎘的含量最高可達每千克1.005 mg，這個數值幾乎與日本“高鎘”地區產的大米持平。“鎘大米”主要來源于受鎘污染的土地。

在土壤污染日益嚴重的現實下，迫切需要培養能對土壤進行有效修復的環境類專業人才。加強土壤基礎知識，以及土壤污染防治及土地資源管理等方面的專業知識教育，在我國大學工程類人才培養中意義重大。然而，土壤是復雜的、不均一的、有時間印跡的物質，和水、大氣相比，其體系更加不均衡，并且在時間上和空間上都具有獨特的性質。如何讓工程類學生理解土壤，運用所學的土壤學知識進行實際土壤環境的工程修復，是該課程教學的重點。

因此，在《土壤學》教學內容安排上，需要將基礎性知識和實用性內容融會貫通，加強學生對土壤基本性質的知識積累，培養其在工程修復方面靈活運用專業方法的能力。實際上，本課程的48個學時中，32個學時是理論教學課，16個學時是課程討論課，并沒有安排教學實踐課，學生極度缺乏對土壤的感性認識。因此，提高學生對這門課程的興趣并達到預期教學效果是該課程教學的主要目標，而如何使學生既掌握好理論知識，又能將其靈活運用于工程實踐中，是本課程教學的一大難題。因此，對土壤學課程理論教學內容進行改革，以培養創新型的工學類人才勢在必行[1-2]。

1 適于工學類人才培養的教學內容改革

湖南大學從2012年開設土壤學課程，本課程選用陳懷滿等編著的《環境土壤學》（第二版，2010年11月出版，科學出版社）。在以工科為主要學科培養模式的湖南大學教學體系下，環境學科學與工程學院開設了土壤學課程。土壤學既是環境學科的重要組成部分，也是現代工程技術修復的主要內容。

本課程選用的教材《環境土壤學》，緒論詳細論述了土壤在環境中的作用與地位，闡述了環境土壤學的產生與發展，是全書的總綱。第二章是土壤的基本組成、性質和分類，是非常重要的部分。在湖南大學工學類專業培養方案中，土壤學課程內容有32節理論課時。由于面對的學生主流群體是大三學生，根據湖南大學的教學體系，他們還未學到相關的知識。只有充分掌握土壤的基礎理論，學生才能更容易理解后續的土壤環境污染原理、土壤修復技術及環境土壤學研究方法等方面的內容，所以學校安排了8個學時用于講授土壤基礎內容，是所有章節中講授課時最多的章節。在講授內容上，同時參考了農業院校土壤學專業通常使用的教材——黃昌勇、徐建明主編的《土壤學》（第三版，中國農業出版社，2010年9月）。

全書從第三章到第九章，緊密圍繞土壤基本物質（包括無機元素、有機物、生物）展開環境土壤學的知識體系，包括非污染元素碳、氮、硫、磷、硒、氟、碘，污染物質如重金屬、有機污染物、放射性物質以及生物污染，講解這些物質與環境的關系。在理解了第二章的基礎上，這些內容對工科學生來說是很容易掌握的，所以每章各安排2學時，總共12學時。由于工學類本科生的其他專業課程（如儀器分析、分析化學）的學習過程中會涉及污染物的遷移轉化、監測評價部分的內容，所以“土壤退化過程與環境質量”、“環境土壤學研究法”兩章節內容安排自學。余下的10學時重點講述“污染土壤修復”和“土壤環境工程”。考慮到我國當前土壤污染嚴重，培養污染土壤修復工程技術人才順應了時代需求。在這兩章的學習中，將大量增加一些污染土壤的工程實例，如重金屬污染土壤（渣場）、有機污染物污染等典型污染土壤的工程技術案例介紹。學習此部分內容對學生更好地理解、掌握及應用基礎土壤學知識來解決土壤環境污染問題具有重要意義。

2實施多元化的教學手段

在湖南大學工學類專業培養方案中，《土壤學》課程安排16學時的討論課。在具體的教學過程中，本課程將采用多種課堂組織手段結合的方法，通過設置專題講座、課堂討論，利用小論文深化熱點關注內容，以達到培養學生創新能力的目的。

2.1課堂設置專題討論課堂討論是對講授內容的擴大、加深和運用。本課程的理論課與討論課是交叉安排的，所以在討論課的前一次理論課上，老師發布討論課的主題，并簡單介紹課題所需要關注的內容。討論課上，學生將查閱的資料（包括文字、圖片、影片等）做成ppt，在課堂上派小組代表向大家展示與講解，大家可就某些觀點進行討論。這樣一方面可以節約大量的課堂內討論時間，另一方面，學生通過查閱資料、總結、討論后，不僅能更好地理解和掌握所學知識，而且可以鍛煉獨立思考、分析和解決問題的能力。

在2013年秋冬學期里，筆者就設置了幾個討論主題：中國南方土壤主要類型、中國北方土壤主要類型、湖南鎘大米的形成與污染治理、中國癌癥村地圖與成因等。通過課后的資料查找，課堂上學生踴躍發言，而且對我國的土壤、土壤污染等了解深刻。查找癌癥村內容的小組同學表示，以前對國家的土壤關注太少，沒想到有些地方的污染嚴重到讓人震撼的程度。實踐表明，主題討論的方式提高學生對課程學習的深度和廣度，讓學生從被動接受變為主動探索，調動了學生的學習積極性，開發了學生的創新潛力。

2.2利用小論文深化熱點關注內容采取撰寫熱點問題的小論文的教學方法，鼓勵學生課外閱讀和查閱文獻資料，提交論文報告。如讓學生提交不同土壤退化類型的論文，課堂討論分析其危害、成因；對南方廣泛存在的重金屬污染土壤問題，探討針對不同土壤類型的工程修復技術和發展方向；針對工廠冶煉礦渣的隨意堆放所帶來的污染，研究可行的工程修復方案。引導學生們關注土壤學的學科動態以及我國土壤工程修復技術進展。通過小論文的撰寫，既培養了學生收集、分析、組織資料的能力，又發揮了學生的主體作用；使學生對我國的土壤環境現狀有更深刻的認識，增加了歷史使命感，也堅定了其投身環境保護事業的決心[3-4]。

3結語

通過對《土壤學》課程教學內容和教學手段的適當改革，使具有工學背景的學生充分理解該課程涉及的內容，不僅傳授基礎土壤學知識，更重要的是培養學生利用土壤學知識與方法來發現和解決土壤環境污染問題；并通過專題討論與小論文的教學模式，引導學生在學習過程中充分理解土壤學的學科發展，培養學生靈活運用知識的能力，鍛煉學生獨立思考和創新思維的能力，以全面提高工學領域學生的綜合素質。

參考文獻

[1] 甘麗萍，肖國生.高校現代生命科學導論課程導讀式的教學改革[J].安徽農業科學， 2012，40（12）：7610-7611.

[2] 胡學玉.環境工程專業“環境土壤學”課程教學實踐[J].長江大學學報：社會科學版，2011，33（5）：182-183.

[3] 阮心玲，楊玲，陳云增，等.《環境土壤學》教學改革初探[J].安徽農業科學，2011，39（34）：21543-21545.

[4] 劉廷鳳，李紅藝，丁克強.《環境土壤學》雙語教學模式的探索[J].高教論壇，2011（2）：56-58.