王吉秀,李明銳,李 博,秦 麗,祖艷群
(云南農業大學資源與環境學院,云南 昆明 650201)
環境科學是一門混雜學科,既可以作為基礎學科,也可以作為應用學科,與化學、生物、毒物遷移轉化等學科息息相關。環境科學專業從環境要素出發包括大氣、土壤、水;從環境科學研究方向包括了環境微生物學、環境化學、環境氣象學、環境地學、環境生態學、環境毒理學、環境監測、環境催化、環境管理、環境規劃與評價、環境土壤學等等;從思想政治教育方面,環境科學肩負著貫徹全民生態理念教育。因此,在農業院校環境科學專業特色就是提供健康的環境,保障人類健康不受污染環境要素的威脅。要實現全方位從環境科學專業教育和生態理念的思政教育兩方面高質量人才培養,土壤在環境要素中起到重要的作用,如何讓《環境土壤學》在農業院校發揮環境科學專業課程特色,如何調整從教學目標到教學內容緊扣新時代農業發展需要,對接國家食品安全和居住環境安全,蘊含著豐富的生態理念元素,既能傳授環境保護技術、政策等專業知識,又能培養具有“三農”服務意識的社會責任感和生態意識[1],通過環境土壤學課程教學改革,更有利于開展專業課的興趣培養,使學生認識“土壤既是資源又是環境”“環保無處不在”的環保意識[2]。
《環境土壤學》是一門時代性較強的學科,隨著科學技術的不斷發展,環境問題也呈現出新的格局。為了培養適應環境變化的專業人才,目前《環境土壤學》的教學過程存在很多不足。針對《環境土壤學》隨環境污染變化內容的更新和畢業學生對該課程使用性的提高,必須對教材、課程結構和內容、考核方式、教學方法、實驗教學和實踐教學等方面進行一系列改革,以適應高等農業院校教育培養目標和推進大學生素質教育的要求[3]。
《環境土壤學》的核心內容是土壤環境質量和污染土壤的治理修復,主要涉及土壤環境質量與人體健康、化學物質在土壤中的遷移轉化、污染土壤環境修復工程和人類活動對土壤環境的沖擊。這與2018年8月1日國家生態環境部實施《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》和《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》兩項標準內容緊密相關,國家出臺政策開展農用地標準以保護食用農產品質量安全和居住用地標準以保護安全生存環境為主要目標,對于貫徹落實“土十條”,保障農產品質量和人居環境安全具有重要意義。習近平總書記強調“要用好課堂教學這個主渠道”,作為農業院校環境科學專業必修課《環境土壤學》正好能增強學生生態理念元素,培養學生勇于承擔起習近平總書記保護“兩地”的主陣地作用。如何突出地方農科院校以農為主的優勢與特色,基于全國農田污染帶來的食品安全已危機到人類健康的基礎上如何發揮《環境土壤學》課程內容專業的“共性”與“特色”建設,創新環境類專業人才培養模式,是《環境土壤學》課程改革關鍵問題所在。
隨著人類活動給環境帶來的一系列安全問題,農業院校培養的專業人才模式緊跟時代步伐發生翻天覆地的變化,過去《環境土壤學》關注的是土壤理化性質對農產品產量的影響,教材內容關注環境質量變化。而農業產量提高解決溫飽問題之后,開始注重農產品的品質安全,因此現在的教材內容與課堂講授內容還是存在差距,講授內容一般根據專業需求和課時的安排進行靈活調整。如:年代久遠的最早版本是1988年高等教育出版社黃瑞農主編的《環境土壤學》,偏重基本的土壤理化性質等內容,此教材隨1993年出版的牟樹森和青長樂主編的《環境土壤學》替代在國內被廣泛用做教材已經近20年、到2005年陳懷滿主編的《環境土壤學》出版、2011年吳啟堂主編的《環境土壤學》和2012年張乃明主編的《環境土壤學》后。大多高校都要求選擇全國“十二五規劃”教材,任課教師一般在學校指導下根據專業需求選擇適合講授的教材。但教材的差異不能全盤按照教材上課,不同的專業培養方案可以進行適當的調整,須根據學校的培養方案,確定教學大綱。
農業院校下環境科學專業《環境土壤學》也應結合眾多教材和農科院校專業人才培養特點,任課教師根據教學大綱并結合所授課的專業性質、特點以及培養目標來確定教學內容以及重點、難點。從授課角度和培養目標出發,重點突出顯示農田污染治理修復確保生產的糧食安全,滿足社會對三農人才需求。
專業課程一般都比較枯草乏味,但閱讀了著名土壤學家、中國科學院南京土壤研究所龔子同研究員與其同事陳鴻昭研究員和張甘霖研究員合寫的一本原創性科普著作《寂靜的土壤》[4],有一種“雅俗共賞”的異樣感覺,似是通俗而不通俗,蘊藏許多深邃的科學道理;似是專業而非專業,涵蓋了許多喜見樂聞的故事,此書對普通讀者與專業讀者都有很強的可讀性[4]。《環境土壤學》課程是一門綜合性很強的學科,既能融入思政課的內容,又能貫穿與現實科普內容,能否在教學與實踐過程中把專業的知識大眾化,這對學生學習興趣培養具有很大的促進作用。
課堂教學內容講授過程中,為了調動學生積極主動參與的興趣,教師通過適當使用一些教學輔助手段引導學生的興趣。比如:教師講授內容為土壤質地時,那么怎么引入質地這個概念讓同學感興趣并且想深入了解呢。教師可以從實際生活的例子入手,提出問題①你的家鄉現在需要你去設計一座小型垃圾填埋場,你對土壤特性有哪些要求?②你畢業后想自己做農場主搞有機食品種植基地,打造自己的蔬菜品牌,你對土壤特性有哪些要求?③你為了治理滇池氮磷污染,需要建造一片濕地公園,你對周邊土壤特性需要考慮嗎?讓同學分小組討論他們感興趣的話題,也可以通過手機搜索需要的信息;講授重金屬污染土壤生物修復的教學過程中,設計問題①目前了解的重金屬污染事件,是否能講出幾個具體的名稱和主要的重金屬污染物,②重金屬污染土壤修復方法有哪些,啟發式的讓學生講出這些方法的優點和缺點,通過這種方式不僅發散了學生的思維,同時使得學生學到的知識不容易忘記,且方式靈活,更容易理解[5],③教師課前上傳與重金屬污染有關事件的視頻,布置學生自主學習,然后根據視頻內容分析重金屬的來源、危害等,或者學生以小組為單位,制作重金屬相關內容的PPT,課堂上派代表分析,提出解決重金屬污染治理方法,這種線上線下混合教學模式兼顧傳統課堂教學與網絡教學的優點,更有利于培養學生的自主學習和創新能力[6]。
《環境土壤學》專業課程教學內容包括課堂教學、實驗和實踐教學。2013年前農業院校環境類專業課《環境土壤學》教學大綱有48學時(包括理論課33學時,實驗學時15學時)和8學時實習(野外實習3天),2016年后只有理論教授32學時和8學時實習(野外實習3天),把課程實驗合并到了土壤-生態綜合實驗教學中,單獨開成一門32學時的綜合實踐教學課。農業院校環境土壤學與環境生態學具有較強的交叉性、綜合性和實踐性。因此,實驗教學的內容緊密聯系大綱中人才培養目標。
農業院校《環境土壤學》偏重元素在土壤-植物-人體的遷移轉化富集研究。前期通過實驗改革把環境土壤學和環境生態學實驗綜合形成土壤-生態綜合實驗,開設土壤調查采樣、污染物設計、盆栽作物,樣品收集、制備和測定等過程。并且把探索性實驗項目放到章節中,同學根據自己的興趣愛好提出詳細實驗方案,然后到實驗室從試劑配制,儀器的調試都自己動手操作,教師作為旁觀者指導,糾正錯誤的操作。如有機質含量或pH不同,重金屬在土壤中的賦存形態不同。同學自己設計實驗探索pH或有機質含量對重金屬在土壤中的賦存形態的影響;改變以往老師采集土壤樣品、配制試劑,同學按照實驗課本方法步驟操作的僵硬模式。
我校傳統成績評定組成是考試成績和平時成績所占比例7:3。平時成績包括課堂提問回答問題表現、出勤率、實驗過程中動手能力、與同學合作精神等;考試筆試一般采取100分制,上完一門課程任課老師自己出題閉卷考試,同學考完試由出卷教師批閱打分,沒有條件實現考教分離。這樣存在的弊端是平時同學不認真學習,考試前借同學筆記突擊復習也能考一定分數通過。老師對學生理論知識掌握、靈活運用等不能準確把握。
為了從思想上調動學生主動參與學習,自主思考問題。目前試采用學生每人出一份標準試卷和回答的標準答案。教師給出試卷標準格式名詞解釋(小題5個名詞)15分、填空(小題10空)10分、判斷(小題10道)10分,選擇題(小題10道)20分,簡答題(小題5道)25分,論述題(小題2道)20分。教師根據出卷的內容與上課內容的吻合度、難易程度把握評分標準。把期末自己出題考試成績和平時成績所占比例改成8:2。
新形勢下農業院校環境土壤學專業課對于落實習總書記提出的“兩地”保護,踐行新時代中國特色社會主義生態文明思想和“綠水青山就是金山銀山”的理念,提高學生服務“三農”的思想站位等具有重要的理論指導意義。在教學內容、授課方式、實驗和實踐教學中與時俱進,不斷地發現新問題,尋找新授課途徑,為農業院校培養更全面的環境土壤專業人才。