“土壤污染與防治”課程的教學實踐與思考

胡學玉

摘要：“土壤污染與防治”是環境科學/環境工程專業本科生的專業主干課。針對課程教學內容多、課時數相對較少等特點，本文總結了筆者在教學內容體系構建、教學方法改進、教學理念創新等方面的一些實踐與思考。

關鍵詞：教學內容；教學方法；教學理念

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）46-0196-02

土壤圈是地球陸地表面和淺水域底部的一種疏松而不均勻的覆蓋層及其相關的生態環境體系，它是地球表層系統的重要組成部分，處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈的交界面上[1]，其間進行著復雜頻繁的物質循環、能量流動和信息交換過程，這些過程既能敏感地反應其他圈層的變化，也能對其他圈層起到穩定、調節和緩沖作用。由于土壤圈在地球表層系統中的作用與地位，土壤環境問題一旦產生即可帶來與土壤環境質量相關的農業、生態、環境、氣候變化方面等一系列問題。

土壤環境問題歸根結底產生于較為頻繁的人類活動，包括農田生態系統高度集約化種植、森林生態系統的過度砍伐、草原生態系統長期的過載放牧以及對荒地資源的不合理墾殖和對礦產資源的過渡開采等。當人類活動對土地的影響超過其承載力時，就會導致土壤侵蝕、土壤沙化、土壤鹽漬化等一系列土壤退化問題。與此同時，土壤緩沖、同化、代謝外源物質的能力也隨之削弱，土壤污染問題隨即產生。隨著經濟的發展，土壤污染問題日趨加重，對食物鏈安全乃至人類健康構成潛在威脅。因此，以土壤為核心的環境土壤學研究已發展成為環境科學研究領域的重要方向之一，“土壤污染與防治”課程亦成為大部分高校環境科學/環境工程專業重要的專業主干課程。

中國地質大學（武漢）從“環境問題已成為實現社會經濟可持續發展所必須解決的關鍵性問題”的認識高度出發，于2003年6月正式組建環境學院。學院下設的本科專業“環境工程”屬于國家特色專業。根據“環境工程”專業人才培養方案，“土壤污染與防治”課程屬于環境工程專業學生的專業主干課程，該門課程也是本院“地下水科學與工程”“水文與水資源工程”專業學生的專業選修課程，每年參與這門課程學習的學生逾200人。

值得一提的是，上述三個專業學生的前修課程里均無與“土壤學”相關的課程設置，學生幾乎不具備土壤學基礎背景知識。如何在有限的教學時間內既考慮授課對象的特殊性又要保證“土壤污染與防治”教學內容的系統性，是筆者在該門課程授課實踐中一直探索的問題。基于近幾年的教學實踐與體會，撰寫此文并籍此與同行在教學內容、教學方式、教學理念等方面進行交流，為“土壤污染與防治”課程教學的更加完善以及本專業的人才培養作貢獻。

一、合理組織教學內容

參考高等院校環境科學與工程類“十二五”規劃教材《土壤污染與防治》[2]，課程的主要內容可概括為以下四個方面：1）土壤基本組成、特性與基本過程；2）土壤污染物及其遷移轉化和環境影響；3）土壤環境污染監測與評價；4）土壤污染的修復理論與工程實踐。其中，有關土壤基本組成、特性和過程的篇幅占比較少，這是基于修課學生已先修“土壤學”課程，但是開設環境工程專業的許多偏工科類高校基本未開設土壤學這門基礎課程，使得工科院校學生在學習“土壤污染與防治”課程時對一些土壤學基礎名詞都有理解上的困難。

本校環境工程專業的學生也不例外，學生在走進土壤污染與防治課堂時缺少必備的土壤學背景知識。基于此，在教學學時分配上，遵循“土壤結構、組成決定其性質，進而決定其功能”的思路，安排1/3強的學時講授土壤生態系統基本組成、性狀及其主要環境過程和基本理論等土壤學基礎知識。同時，減少與環境監測、固體廢棄物資源化等課程內容的重復。其次，土壤環境背景值、土壤環境容量是環境科學的基礎，與之緊密相關的土壤環境質量標準也是有效管理土壤資源的科學依據。在教學體系中，這部分內容具有承上啟下的作用，可為學生進入土壤污染與治理部分的學習打下基礎。

土壤污染的修復理論與工程實踐是該門課程非常重要的內容，也是學生感興趣的部分。這部分內容的教與學既要體現深度也要有廣度，因此，大部分學時用來進行這部分內容的教學，旨在使學生全面系統地掌握土壤污染與防治的基本原理及其修復方法和技術。

二、不斷改進教學方法

探索好的教學方法是一個教學工作者必須永遠面對的問題。在現代教學活動中，包括多媒體在內的多種先進教學手段被引入其中。筆者認為不論多么先進的教學器材，它也只能是輔助性的手段，教師對教學內容的融會貫通以及深入淺出的講解、適時適當的板書、與學生的生動交流仍然是授課成敗的重要方面。此外，課件質量的好壞也是課堂教學的關鍵，在課件制作過程中，既要注重信息量的密度，更需關注信息的質量，盡量使文字信息圖像化、表格化、動態化，并注意信息輸出的層次感、條理性。

課堂小測驗是有關土壤學基礎知識教學中的重要一環，它可以即時考查學生對知識點的掌握程度，亦可以即時發現和糾正學生的錯誤理解，幫助學生在有限的課時教學時段內構建起土壤學基礎知識的背景框架。

案例教學法是借助于典型例子來引導學生積極思考，運用所學的理論知識解決實際問題。“土壤污染與防治”是一門與實踐緊密聯系的課程，運用案例教學不但能讓學生真正了解身邊切實存在的環境問題，且能豐富教學內容[3]。案例問題的設計要緊扣教學內容，并針對教學難點。例如，在進行土壤重金屬污染修復內容的講授時，引入土壤重金屬污染與植物修復的實例，并融入筆者的科研數據與成果。在呈現案例時，盡可能多的利用圖片、表格乃至動畫穿插于文字之間，并鼓勵學生提出問題、參與討論。通過案例教學法，一些難于理解的問題在形象直觀的圖片、數據面前迎刃而解，不僅活躍了思維，也實現了知識間的有效遷移，同時也調動了學生主動參與教學的積極性，活躍了課堂氣氛，容易引起學生的呼應和共鳴。

問題討論式教學法也是增強課堂教學效果，激發學生學習主動性的有效方法，可使學生對模糊問題的認識更清晰、接觸的內容更廣泛。目前進行的大學課程體系改革的總方向是加強基礎課學時、壓縮專業課學時。在此情形下，專業主干課或專業選修課的學時數受到限制。如何在有限的時間內完成講課內容，協調講課與討論之間的關系，就顯得十分重要。

另外，將課程成績的考核貫穿于課程教學的整個時段，摒棄期末一次考試定乾坤的弊端。在教學過程中，通過教學內容的優化組合、教學方式的不斷改進，間接地向學生傳達課程考核不是目的、而是檢驗學習效果的手段的理念。潤物細無聲。

三、教學理念的創新與實踐

學生是課堂教學的主體。以重視、理解、尊重、愛護為前提，注重提升和發展學生的人文精神和科學素養，并將之貫穿于課堂教學的全過程。

筆者在本科生乃至研究生課程教學以及他們的課題研究與畢業論文寫作的指導過程中，發現學生的邏輯能力和文字能力普遍較差。邏輯能力是一個人創新性思維和創新能力的基礎，而文字能力是正確清晰地表達自己研究成果、思想成果的基礎。如何提高學生這兩方面的能力是筆者在課堂教學中一直非常強調的方面。

結合課程內容進度，凝練出一些學科前沿問題以及與當前環境狀況緊密相關的實際問題，在向學生講解這些問題基本含義的基礎上，鼓勵學生查閱文獻資料，弄清楚這些問題的產生背景、目前現狀、還待進一步研究和探討的方向和問題。對于與當前環境狀況緊密相關的實際問題，在充分調研的基礎上，鼓勵學生提出解決問題的思路并擬定出具體的實施方案。完成這些學習任務的成果體現形式可以是撰寫讀書報告，可以是課堂分享。經過這一系列的學習過程，既鍛煉了學生邏輯思維的能力，也鍛煉了學生洞察問題的能力，又傳達了學科的前沿信息及環境現狀，培養了學生的憂患意思和人文情懷。更重要的是學生接受這一科學訓練的過程不是來自被動的灌輸，而是積極主動的參與，學生的自主學習能動性大大提高。這樣的一種學習方式使學生真正變成了課堂的主體，也拓展了教學內容。教師在這一過程中可以發現學生的創新意識和學習興趣，課堂由呆板變活躍，師生關系和諧，教學相長得以完美體現。

參考文獻：

[1]陳懷滿，等.環境土壤學（第二版）[M].北京：科學出版社，2013.

[2]張穎，伍鈞主編.土壤污染與防治[M].北京：中國林業出版社，2012.

[3]劉娟，徐秋芳，李永夫，趙科理.《土壤污染與防治》課堂教學改革探討[J].教育教學論壇，2016，（12）：114-115.