環境生態工程專業《環境土壤學》課程教學改革初探

石宗琳

(衡水學院 生命科學學院，河北 衡水 053000)

1 引言

環境土壤學是研究自然因素和人為條件下土壤環境質量變化、影響及其調控的一門學科，研究的理論基礎來源于近代土壤學、環境科學、生態學、生物地球化學、化學、生物學以及土壤-地理醫學等學科[1]。在我國，隨著公眾環境保護意識的增強以及生活質量的提高，對綠色食品和有機食品的需求越來越大，另一方面，在對外貿易中，綠色壁壘使得我國的農產品出口遭遇很多挑戰和限制[2]。隨著2016年《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱“土十條”)以及2018年《中華人民共和國土壤污染防治法》的頒布，對土壤污染問題的關注已上升到國家及法律層面，同時公眾對土壤污染問題也愈加感興趣，因此環境生態工程專業人才培養過程中，加強土壤學基礎知識及土壤污染治理技術的教學及實踐具有重要意義[3]。環境土壤學是以傳統土壤學為基礎的一門新興邊緣科學，但與傳統土壤學專業相比，環境土壤學課程更加側重土壤環境質量變化以及退化土壤和污染土壤的控制及修復技術[4]。因此如何在有限的學時中，既能保證土壤學基礎知識教育，又能增強學生在實際中解決土壤環境問題的能力，提高學生的實驗能力和實踐能力，以培養應用型復合型人才，成為環境土壤學教學改革的重要出發點和落腳點。

2 立足專業基礎，合理確定教學大綱重難點

衡水學院環境生態工程專業于2013年設立，一直作為環境生態工程專業培養方案中的專業選修課開設，13版《環境土壤學》教學大綱所依據的參考教材為陳懷滿主編的《環境土壤學》[1]。該教材涉及內容廣泛、深入，全書講述了土壤基礎知識，土壤的C、N、S、P循環與環境質量；土壤-植物系統中Se、F、I及其環境行為；土壤重金屬元素、土壤有機污染物、放射性物質、土壤生物污染、土壤退化過程與環境質量；污染土壤的修復；土壤環境工程；環境土壤學的研究方法[1]。13版大綱基本上是按照教材章節內容安排課時(除土壤的基本組成、性質和分類安排4學時，其它章節均為3學時，共計理論課時32學時)，沒有較好地結合專業特點以及培養目標來確定教學內容以及重難點。新修訂18版大綱結合“土十條”對農用地和建設用地土壤環境安全的保障目標，以土壤基礎知識為理論教學重點，包括土壤生態系統的基本組成、土壤物理性質、化學性質和生物學性質，土壤的形成、分類與分布；并以土壤環境質量和土壤中C、N、S、P等元素、重金屬、有機物污染物、生物污染物等在土壤環境中的行為作為土壤學與環境科學發生關聯的切入點，強調土壤污染物在土壤圈、大氣圈、水圈、生物圈的遷移及其對環境質量的影響；重點以土壤污染及其防治治理技術、土壤退化、污染土壤修復為教學重點。在教學改革中充分體現環境土壤學的基本理論與實踐應用的有機結合，充分體現土壤學知識與環境科學、生態學知識的交叉融合，這對于學生盡快掌握土壤學基礎知識，將環境科學與生態學理論用于解決土壤污染問題，在實踐中學以致用、指導生產實踐，解決學用脫節問題具有十分重要的意義。

3 理論教學內容的改革

環境土壤學課程自2013年至今，課程開設時間較短，受重視程度不夠，并且只有理論課，沒有實驗課。從總體來看，側重實踐應用的教學目的未得到充分體現，并且在具體課程設置中，還存在諸多不足。首先就是理論教學課時當中，土壤基礎知識的講授只有4個學時，不能滿足學生對土壤學基本理論的學習，增加土壤基礎知識課時，對于學生更好地理解和領會土壤的形成、土壤污染原理、土壤污染防治具有重要的指導意義。因此新修訂后的教學大綱將該部分內容學時增加，占理論學時的1/4。而其余課時中，考慮到環境生態工程其他課程中，環境化學課程會涉及土壤污染形成及原理、土壤中污染物質在各圈層遷移等內容，所以重金屬污染以及有機污染物、元素循環部分內容可以有所側重的做減量安排；考慮到未來將是土壤修復技術應用的重要時期，因此相應增加土壤污染的植物修復技術、微生物修復技術、聯合修復技術，以及退化土壤修復技術課時。掌握應用型知識對于學生走上工作崗位后更好地運用理論解決實際問題具有重要意義，也是課程設置由側重理論向兼顧應用轉變的一種探索。綜上，新修訂大綱對理論課時的總學時數沒有改變，但是依據專業點及培養目標對授課章節的重點及學時安排做了調整，并且將該課程修訂為環境生態工程專業的專業必修課。

4 增設實驗教學內容

實驗課能加深學生對理論知識的理解，培養嚴謹的科學態度和獨立操作能力，同時也能提高學生發現問題和解決問題的能力，為以后的學習和工作奠定基礎[5]。《環境土壤學》課程開設以來，只有理論教學，沒有開設實驗或實踐課程，學生學習完理論課后不會正確地采集土壤樣品，不會觀察土壤剖面等，理論與實踐脫節問題明顯。因此，修訂后的大綱增加了18學時的實驗課程，按照驗證性、綜合性、設計性和創造性相統一的原則，合理開設實驗項目，培養學生的探索和創新能力[6]。比如：①土壤理化性質分析試驗，使學生熟練掌握土壤樣品的采集、制樣、保存等操作過程，掌握土壤理化性質的測定方法及原理。此為驗證性實驗，目的是讓學生掌握理論知識的實踐驗證和基本原理。②土壤環境污染物的調查及分析，此為綜合性分析實驗。目的是由學生學習研究對象的分析方法，獨立掌握土壤污染類型及原理，以及熟悉不同類型的土壤環境質量標準。③土壤環境質量現狀評價試驗。此為設計性實驗。由學生根據實驗條件獨立設計實驗方案，共同合作完成。此實驗難度較大，對于激發學生的創造力和挑戰欲、發揮主觀能動性、培養學生的動手和實踐能力、加深學生對環境土壤學知識體系的掌握均具有重要意義。

5 結語

在環境生態工程專業人才培養過程中，強化土壤污染預防及治理技術應用具有十分重要的現實意義。“土十條”和《中華人民共和國土壤污染防治法》的頒布，表明從國家到民間，土壤污染治理已經刻不容緩，群眾改善環境的需求日益高漲。《環境土壤學》是衡水學院環境生態工程專業三年級學生的專業選修課，從之前的教學實踐看，實踐課程的缺乏，影響了畢業生在用人單位的實踐能力。理論與實踐的結合，才能夠讓學生更好地理論聯系實際，掌握環境土壤學的基本研究方法，促進學生在復雜實踐中很好地應用基礎知識和實驗方法，有助于培養學生獨立利用理論知識分析和解決土壤污染問題的能力。這就要求在今后的教學實踐中，更加強調理論和實踐的緊密結合，引導學生充分掌握理論重點、難點，提升學生自主分析能力和動手能力，充分把握當前環境土壤學的前沿熱點，學會綜合運用環境科學和生態學的知識框架解決實際問題。