土壤肥料學課程引“研”于“教”體會

楊勁峰　李娜　羅培宇　王月　安寧　戴健　韓曉日

摘要 以土壤肥料學課程為例，通過將科研工作中采用的方法、使用的實物、獲得的成果等引入教學中，就強化課程重要性、提高學生興趣、強化認知、增強理解等方面進行了探討。提出課堂教學中應融入更多的生產和科研實例，形成“以科研促教學、以教學帶科研”的一體化教學模式，加強本科生對專業基礎知識的認知、理解，提高教學效果。

關鍵詞 土壤肥料學；科學研究；教學

中圖分類號 S-01；G642.4 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2018）13-0232-03

Experience of Soil Fertilizer Science Based on Putting Scientific Research Merging into Teaching

YANG Jinfeng， LI Na， LUO Peiyu et al （College of Land and Environment，Shenyang Agricultural University，Shenyang，Liaoning 110866）

Abstract Taking Soil Fertilizer Science course as an example，we discussed the importance of stimulating the curriculum， raising students' interest， strengthening cognition and enhancing understanding by introducing the methods used in the scientific research work， the actual materials used and the results obtained into teaching.It was proposed that more examples of production and scientific research should be integrated into classroom teaching， and the integrated teaching mode of ‘promoting teaching with science and teaching with science and research should be formed.The mode would strengthen the understanding of professional basic knowledge and improve teaching effectiveness.

Key words Soil fertilizer science；Scientific research；Teaching

教學與科研是現代大學的兩大基本職能，二者既相互依賴，又相互促進[1]。近年來，隨著我國高校快速發展，越來越多的高校由教學型向教學研究型、研究教學型和研究型方向轉化，更多的教師將自身精力投入到科研工作中，取得了卓越的成果。但對于高校來說，教學是立校之本。《中華人民共和國高等教育法》第四章第三十一條明確規定“高等學校應當以人才培養為中心，開展教學、科學研究和社會服務，保證教育教學質量達到國家規定的標準”。因此高校教育不是單純地去傳授知識和技能，而是要去喚醒學生的力量，培養他們的自我性、主動性、抽象的歸納力與理解力。高校教師首先應該是一個好老師，然后才會成為一個好學者，在教學過程中將科研的經歷、體會和認知帶到課堂上，教會學生如何運用科學研究的思路和方法去發現問題、研究問題并加以解決，這種方式會加深學生對知識的理解和融合，增強學習興趣、激發參與科研活動的熱情和動力。該研究以農業院校專業基礎課土壤肥料學為平臺，嘗試將科研方法、經歷、成果等融入教學過程，形成“以科研促教學、以教學帶科研”的一體化教學模式。

土壤是重要的自然資源，肥料是基本的農業生產資料，而且土壤肥料與生態環境密切相關[2]。沈陽農業大學為適應人才市場的需求，培養厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的人才，將土壤肥料學作為大農業專業基礎必修課之一，主要包括農學、園藝、植保、種子科學與工程、草業科學、中草藥栽培與鑒定、園林、生態學、應用生物科學、設施農業科學與工程、農村區域與發展等。但是在實際教學過程中，大多數學生對課程本身重要性意識不足，興趣不大，教學過程中多為“填鴨式”模式，學生掌握知識點不靈活，教學效果較差。筆者結合自己十余年從事科研工作及課程講授經驗，就如何將教學和科學研究相結合進行探討，以達到提高學生興趣、靈活掌握知識點、強化知識的認知和理解、提高實驗動手能力和提高教學質量的目的。

1 運用科研田間試驗設計原理，強化課程重要性

《辭海》中說：“緒者，絲之頭”。緒論是一門課程重要的一環，它能使學生順利進入新學科的學習，了解課程的基本內容，懂得該課程與其他課程的關系，啟發和培養學生濃厚的學習興趣，建立起整體概念。緒論教學是引導學生步入新課程的關鍵一步，緒論的教學效果直接影響著學生對課程后續內容的學習效果[3]。土壤肥料學是一門專業基礎課，開設時間較早，所講內容又比較抽象、枯燥，學生難免覺得難學、難記、難懂。要使學生學好這門課，首先要激起學生的興趣。緒論部分主要講授植物營養的起源和發展歷程，此部分涉及多個年代、眾多國內外學者、多種理論等知識，范圍廣而雜，講授時學生感覺非常枯燥、昏昏欲睡。根據調查，絕大多數本科生對我國古代、近代史有一定的了解。因此利用科研工作中田間試驗設計的基本原理，即為探索一個科學問題，要設定對比處理（CK），以此來達到闡述科學問題的目的。通過對比法，將緒論中涉及的國外科學家的科研工作與國內歷史進行時間節點對比，見表1。通過時間節點對比講授，使枯燥的知識點增加了趣味性，強化了知識的記憶和理解。同時也使學生意識到我國土壤肥料學方面起步較早、發展緩慢的現狀，增強了學生的使命感。

2 結合學科領域科研人員工作實例，培養學習興趣

愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師”。學習興趣是學生對學習對象的認識傾向和情緒狀態，是學生學好一門學科的重要因素。培養和激發學生學習的興趣，能促進學生學習的內在力，主動投入到學習中，能動地索取知識提高自身素質，對教學質量產生重大影響[4]。在土壤肥料學課程的講授過程中，引入了多個該領域科研人員從事科研工作實例，并根據不同學術地位進行講解時間分配，針對土壤肥料學課程19理論學時的教授過程中，共引入了科研工作實例5個，如圖1所示。

在引入科研工作實例中應注意：①要選擇具有代表性的人和事。如在講授過程中選取沈陽農業大學陳溫福院士讀書期間每天04：00在試驗田進行田間管理，防止麻雀吃作物籽粒的例子，可以使學生增強人物的貼近感。選取專業領域領軍人物如中國農業大學張福鎖教授和南京農業大學沈其榮教授的科研實例，可以使學生了解該領域領軍人物相關科研工作和成果；選取沈陽農業大學韓曉日教授的實例為強化學生團隊意識，使學生了解該學科帶頭人相關工作和成果；引入授課教師科研工作實例，可以更好地拉近師生關系、增強親切感。②要注重詳略得當。不同科研人員工作實例講解時要主次分明、詳略得當。對于高端人才實例介紹時適當增加時間，如陳溫福院士實例講解時間為6 min；領軍人物講解適當減少時間、縮小所占課堂講授的比例，如張福鎖教授、沈其榮教授的科研實例講解時間為4 min，所占課堂比例減少至8.9%；對于團隊及授課教師的科研實例講解可縮減到2～3 min。通過人員的選擇、合理的講解時間，不僅使學生了解了該課程涉及領域的主要研究人員經歷，同時也培養學生具有吃苦耐勞、熱愛專業、專心科研的精神，強化了教學效果。

3 引入科研實物，強化學生認知度

人的視覺、聽覺、觸覺等感官在認知世界的過程中扮演著獨具特色的作用，科學再現、形象展示和過程體驗是重要的學習手段，對于理解、分析、記憶、探究都十分重要[5]。抽象知識具體化，能夠讓學生看得見、摸得著，達到消化難點、易混淆點的目的。通過實物可以讓學生觸摸、觀察、感受，讓學生體驗真實物體，是課堂上用來傳授知識和學習知識的有效途徑。在土壤肥料學的肥料（氮、磷、鉀）性質章節中，為了強化學生對知識點的記憶，通過大量引入實物，達到增強學生理解和形象生動記憶的作用。農業上經常使用的氮、磷、鉀化學肥料種類繁多，物理性質（顏色、性狀）容易混淆，不利于學生記憶。結合科學研究工作，利用科研中布置的各種田間試驗所用的化學肥料，每種肥料取100 g，分別裝入5～10個膠卷盒中。在課程講授時，每講完一種大類肥料（如氮肥），就將常見氮肥樣品盒發放給學生，利用5～10 min課堂時間在學生中進行傳看，邊傳看邊讓學生看一看、聞一聞、摸一摸；同時再對知識點進行第二遍講解，加強了學生記憶力。通過實物展示，對教師教學內容的深入淺出、連貫性和邏輯性都有很大幫助，對學生的學習主動性、探索性也有極大的促進作用，在土壤肥料學課堂教學中是一種值得推廣的教學方法。

4 引入科研項目實施方法，增強學生理解

一個科研項目從提出到最后課題驗收要經歷查閱文獻、找出研究思路、提出項目研究方案、項目實施、各項分析指標的測定、數據結果的整理和分析、科研總結等一系列過程[6]。在每一個步驟的實施中都要求承擔科研項目的教師具有獨立性、主動性和團隊合作精神。對科研工作實施過程中遇到的每個問題都要進行分析、討論。因此將教師的科研工作過程、方法引入到教學中，可以增強本科生的創新實踐能力。在土壤肥料學課程的講授過程中，引入了3種科研方法：①文獻查閱和歸納。查閱大量文獻、進行研究領域的總結并提出問題是科研工作最為關鍵的一步，只有提出的問題具有較強的科學性和研究價值，才有可能獲得立項。在土壤肥料學氮肥一節的講解中，引入了“查閱文獻、提出問題”的科研方法，根據實際情況，在講授該章節前給學生布置了作業，即瀏覽氮肥一節內容并查閱5～10篇中文權威期刊，提出我國氮肥使用現狀及存在問題，每位學生在課堂講解前完成報告。通過文獻查閱和歸納，使學生很好地了解了所學知識的概況、發展及存在的問題；同時鍛煉了學生查閱科研文獻能力、總結概括能力、問題分析能力和文字撰寫及表達能力。②數據整理和分析。科研過程中，對所獲得數據的整理和分析是非常關鍵的環節，在龐大的數據中如何發現并找出規律決定著科研工作的成敗。在土壤肥料學講授中引入了數據整理和分析方法，以布置作業的形式，將所有教材中涉及的各種化學肥料讓學生做表格進行歸納，統計每種肥料的有效養分含量。引導學生將所有化學肥料的使用量、生產量、養分含量等進行整理，分別用折線圖、餅形圖、散點圖等明確我國化學肥料生產概況、肥料養分分級范圍及化肥施用量與產量的關系等。通過圖表分析，使學生了解科研中如何處理數據、分析數據，同時也加強了學生對化學肥料章節知識的領會和深化。③實驗項目部分轉化為科研項目。土壤肥料學課程涉及18學時的實驗，以往的實驗課都是授課教師寫好板書，學生按照板書逐一完成整個實驗項目。所有實驗條件已被事先確定，可能出現的問題都已經重點強調，學生在整個實驗過程中所做的主要工作就是按照黑板所寫完成規定的步驟、課后完成實驗報告，缺乏學習的主動性和科學性。因此教學中引入了科研項目操作和管理的方法。首先將學生分成2～3人一個小組，針對實驗過程中可能會出現的問題等不再進行板書書寫，而轉變成操作完成后每個小組進行討論，針對數據結果的正確與否、實驗過程中導致結果出現誤差的原因等進行總結，每個小組指派一名學生進行口頭總結匯報。通過這種方法，培養了學生勤于思考、敢于套索求新的精神、聯系實際的實踐能力、觀察分析能力，也增強了學生的團隊意識。

5 科研成果教學資源化

教學過程科研化，科研過程教學化；優秀的教師應該是一個優秀的研究者[7]。科研成果轉化為教學資源的形式主要有：科研成果轉化為教學內容，吸收學員參與科研，科研設備為教學服務，利用已取得成果開展學術講座，成果為學院畢業論文、畢業設計、學院科技創新等服務[8]。結合自身科研工作，將近10年所參加的科研項目、團隊科研條件、取得的科研成果、參加的學術會議、團隊課外活動等方面進行了歸納，利用一堂課的時間通過多媒體進行講解。講解過程中大量引入科研照片，例如在講解如何取土壤樣本進行分析化驗時，引入了一張團隊研究生取土的照片。取土壤樣本工作很累、很苦，但放入了一張滿是笑臉的研究生取土照片，既使學生明確了土壤樣本是如何收集的，同時使學生體會到面對艱苦工作時一顆輕松、快樂的心態是最重要的。在參加的學術會議的照片展示中，加入了大量當地風土人情及游玩照片，既強化了參加學術會議交流的重要性，也增強了學生從事科研工作的興趣，變“被動”為“主動”、變“拒”為“想”。

6 結語

綜上所述，引“研”于“教”的教學方法帶來了教學內容、方法以及思維方式的全方位改變，是解決目前土壤肥料學教學手段單一、學生整體學術氛圍不濃、專業認知度不高等問題的有效手段之一。高校教師只有不斷在科學研究中才能找到教學的信息和動力；學生只有在科研中增強興趣、提高創新能力、獨立思考能力。在這種教學模式下，能夠明顯提高教師的授課水平、豐富教學手段；學生也能更好地掌握土壤肥料學的基本知識點，增強學習興趣，意識到專業基礎課的重要性，為培養高質量農業院校人才奠定基礎。

參考文獻

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王曉雪，郭長軍.將科研成果引入口腔修復學教學的探索[J].醫學理論與實踐，2017，30（7）：1085-1086.

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