“土壤學”實驗課程思政建設的研究與探索

邱蘭蘭 賀山峰

［摘 要］ 課程思政建設是新形勢下高校思想政治教育的必然選擇，實驗課作為課程教學過程的重要環節，在課程思政建設中與理論課同樣重要。以“土壤學”實驗課程為例，通過分析測定土壤中Olsen-P及各形態無機磷含量，將課程思政元素融入實驗教學設計，找準思想政治教育與實驗各環節的連接點，真正在實驗教學中落實“三全育人”理念，實現價值塑造、知識傳授、能力培養全覆蓋，探索并實踐“土壤學”實驗課程思政教學改革。

［關鍵詞］ 課程思政；土壤學；實驗；磷

［基金項目］ 2021年度山東省教改面上項目“高校地理科學專業云教學質量保障體系的構建與實踐”（M2021097）

［作者簡介］ 邱蘭蘭（1982—），女，山東濱州人，碩士，曲阜師范大學地理與旅游學院講師，主要從事植物營養與土壤環境研究；賀山峰（1980—），男，山東日照人，博士，曲阜師范大學地理與旅游學院副教授，主要從事環境演變與災害風險研究。

［中圖分類號］ G641［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）26-0153-04［收稿日期］ 2023-01-03

課程思政建設是新形勢下高校思想政治教育的必然選擇。2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確提出：要堅持把立德樹人作為中心環節，做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道［1］。課程思政改革的“靈魂”在于對學生核心價值觀的塑造和引領，這也是新時代高校向學生傳授知識和培養能力的職責所在［2］。目前，課程思政融入專業課程教學已成為高校教師的共識。高德毅等［3］研究認為，要圍繞課程目標，強化顯性思政，細化隱性思政，構建全課程育人格局；舒迎花等［4］確立了“農業生態學”課程從學生價值觀、專業素養、行業產業發展、國家需求、全球視野五個維度的課程思政目標。雖然課程思政在理論課程中的探索與實踐已較為成熟，但其與實驗教學內容的融合卻相對滯后。

“土壤學”課程是我國農林高等院校開設的專業基礎課和核心課，受眾面廣，實踐性強，且與國計民生和經濟發展休戚相關。“土壤學”實驗課程是土壤教學過程中的重要環節，實現了理論知識與實踐探索的有機結合，可為學生將來從事土壤科學研究打下良好基礎。如何將課程思政育人體系融入“土壤學”實驗課程，促進思想政治教育與“土壤學”實驗課程的有效融合，助力學生全面發展，是一個富有挑戰性的課題。

一、“土壤學”實驗研究背景及內容

（一）研究背景

近幾年，全國高等院校掀起了講課程思政的熱潮，然而一些實驗課教師由于缺乏思想政治教育背景，對課程思政與思政課程存在認識偏差，且由于大部分高校沒有系統有效的組織機構，始終難以打破思想政治教育與實驗課專業教育間的孤島效應［5］。當前，高校實驗教學課程思政出現了標簽化、機械化現象，教師將思政元素簡單直接地灌輸給學生，甚至專門騰出課時講思想政治理論課程，陷入了把專業實驗課當成思想政治理論課的怪圈，其效果往往欠佳。要使思想政治教育與專業知識和實驗技能傳授有效結合，需要深入挖掘思想政治切入點，在理論和實驗課程中探索生動有效的教學方法，引導學生理論聯系實際，培養學生的職業道德、工匠精神，培養具有創新意識和團隊合作精神的新一代科研人員，實現知識傳授與價值引領并行，于潤物無聲中達到潛移默化的效果［6］。

（二）實驗內容及目標

本文以土壤磷實驗為例，探究思想政治引領下的“土壤學”實驗課程設計，通過分析測定土壤中Olsen-P及各形態無機磷Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的含量，研究其定量關系，分析影響土壤磷有效性變化的作用機理，“六位一體”深入挖掘各實驗階段涉及的思政元素，見圖1。本實驗可培養學生正確處理實驗數據、分析實驗結果的能力，增強其對土壤學基本理化性質的理解，提高其熟練運用SPSS進行方差分析、相關分析、回歸分析、通徑分析的技能，以及獨立思考、分析問題、解決問題的能力，培養其嚴謹的科學態度和良好的學術道德，以期實現課堂教學、實驗操作與思想政治教育同頻共振，為推進“土壤學”實驗課程思政教學改革提供參考。

二、“土壤學”實驗前準備

（一）實驗室安全教育培訓

高校實驗室安全事故時有發生，據統計，僅2001—2018年就發生了111起實驗室事故，造成15人死亡、79人受傷［7］。加強高校實驗室安全教育培訓刻不容緩。筆者所在學校高度重視實驗室安全教育培訓，通過觀看視頻音頻資料、定期開展安全講座、學習實驗安全操作等方式開展安全培訓。培訓內容包括實驗室安全風險防范措施、實驗室主要危險化學品的安全技術說明書（如MSDS）及個人防護注意事項、實驗室安全事故典型案例分析、危險化學品的分類存放、急救處置常識、化學廢棄物的處置、滅火器和滅火常識及實驗室安全與衛生責任制等。通過安全培訓，可有效提高學生的安全意識，使學生獲得良好的實驗環境體驗，規范實驗操作。

（二）查閱文獻資料

實驗前應加強對相關理論知識的認知，學生分組自主發現和整理與實驗內容相關的資料，充分了解我國磷肥的發展史和施用前景，熟知土壤磷的組分及各形態磷的理化性質，引導學生思考土壤肥力的變化對土壤環境、作物營養及人類健康的影響。土壤中的磷作為植物生長重要的營養元素之一，不僅是植物體內化合物的主要組成成分，還以多種途徑參與了植物的代謝過程，在人類賴以生存的土壤—植物—動物生態系統中發揮著不可替代的作用［8］。土壤中Olsen-P是作物的磷素營養的來源，是評價磷素供應能力的重要指標。土壤中的磷以無機磷為主，約占土壤中全磷含量的50%～90%，也是植物磷素的主要來源。無機磷中以Ca2-P和Al-P的有效性最高，是有效磷的主要組分；Ca8-P的有效性低，其含量增加在一定時期內代表了磷的固定；Fe-P是磷的一種過渡形態，有利于減少磷的最終固定［9］。有研究發現，各形態無機磷之間可以相互轉化［10-12］。通過施加一定的外在條件，引起各形態無機磷的轉化，有利于改善土壤理化性質、增肥土壤，促進人類健康。這些有趣的研究可引起學生的共鳴，結合講述土壤學領域的一些科研故事，融入農業科學家的專業情懷，用科學家勤學奮斗、刻苦鉆研的精神激勵學生，進一步提升學生的科學素養和人文情懷，激發其科技報國的決心，激勵其投身于祖國科研事業。

（三）實驗材料準備

實驗選擇的供試土壤為我國東北地區典型的耕地土壤——黑土，黑土中有大量的磷，便于分析規定培養時間內各形態磷含量的變化。土壤樣品的采集遵循隨機、等量、多混、四分法的原則，采用多點位、同樣區大小、綜合取樣，取耕層土壤（深度為0～20 cm），過篩處理（篩孔為0.85 mm）。在土壤樣品的采集和制備過程中，學生有效結合所學土壤學、土壤地理學等知識，實現融會貫通［13］，提高實踐應用能力。同時，土樣的準備過程工作量大，需要多人分工協作，能有效提高小組成員的團隊合作意識。選取的供試肥料包括尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀，均為農業用肥。

三、“土壤學”實驗設計與操作

實驗在恒溫培養箱內進行，采用土壤培養方法。將處理后的土壤樣品裝入高9 cm、直徑9 cm的塑料盆中，每盆裝土300 g。設不施磷處理和施磷處理，每處理3次重復。施氮量是大田的6倍，施肥比例為N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1。在培養周期內定期澆水，土壤含水量保持在25%左右，分別于培養的當天及第10、20、30、45和60天取土樣，測定Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量。土壤速效磷采用Olsen法，使用了鉬銻抗顯色劑［14-15］，對土壤無機磷采用土壤無機磷分級方法［16］。實驗設計與操作以學生為主體，充分體現了學生的主人翁精神。由于實驗涉及的儀器設備多，實驗前必須確保學生熟練振蕩、離心等操作，掌握分光光度計等儀器的工作原理、內部結構及操作技巧，以及各種浸提劑、強酸、強堿性化學藥品的性質特點，杜絕一切可能由于誤操作引起的意外事故，牢固樹立安全意識。此外，該實驗操作步驟煩瑣，要引導學生科學地管理實驗時間、合理安排實驗過程，充分鍛煉其統籌規劃能力，激勵學生自主學習，主動探索未知、追求真理、勇攀科學高峰，形成嚴謹的科學態度和良好的實驗素養。

四、實驗數據處理與分析

實驗數據的處理、分析、作圖均采用Excel、SPSS等軟件。由圖2實驗結果可知，在不施磷處理中，Olsen-P含量隨培養時間延長逐漸增多。在施磷處理中，Olsen-P含量隨培養時間延長逐漸減少，第10天、20天、30天分別下降了24.7%、30.0%、40.0%，培養45天后下降速度才逐漸減慢。可見，磷肥施入土壤后，在第45天左右即被固定變為無效態，難以被作物吸收利用，這也是長期施肥導致黑土中積累了大量磷的原因［17］。那么，這是否說明土壤中完全不需要施磷肥呢？可以鼓勵學生發表自己的見解。事實是，無外在磷源時，雖然磷的有效性有所增加，長期來看對減少磷肥施用量確實作用明顯，但無奈本身基數太小，釋放的磷遠不能滿足當季作物的生長所需。至于如何使施入的磷肥最大限度地發揮有效性，則是以后的實驗教學中需要學習的內容。

科研是經歷無數次實驗—理論—再實驗的檢驗認知過程［18］。誠然，實驗的目的就是發現問題、分析問題、解決問題。面對實驗得出的系列數據，選取合適的數據處理方法固然重要，但更為關鍵的是數據的真實性和實驗的可重復性。要告誡學生抵制為迎合結論而修改數據的行為，堅持實事求是、誠實守信的作風，牢固樹立嚴謹的科學態度，養成良好的學術道德。當實驗結果與已知理論不一致時，應深入剖析原因，并鼓勵學生大膽質疑，嚴謹求證。學生通過使用分析儀器、化學試劑獲取實驗數據，再根據實驗結果反饋驗證理論，在循環往復的操作中體會實踐出真知的道理。

結語

磷作為不可再生資源，其當季利用率一般只有5%～10%，土壤中的磷絕大多數以無效態存在。分析研究土壤中Olsen-P及各形態無機磷含量，對于提高磷利用率、釋放土壤中積累的磷、減少磷用量、改善土壤理化性質和作物營養狀況等都有重要的現實意義。將思政元素融入“土壤學”實驗課程，引導學生以嚴謹科學的態度分析和解決問題，激發學生愛護土壤、珍惜糧食、保護環境的責任感，以期真正在“土壤學”實驗課程教學中落實“三全育人”理念，實現價值塑造、知識傳授、能力培養全覆蓋，為生態文明建設貢獻力量。

參考文獻

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Research and Exploration on Soil Science Experiment under the Guidance of Ideological and Political Construction： A Case of Soil Phosphorus

QIU Lan-lan， HE Shan-feng

（School of Geography and Tourism， Qufu Normal University， Rizhao， Shandong 276826， China）

Abstract： Curriculum ideological and political construction is the inevitable choice of ideological and political education in universities. Experiment class is an important part of course teaching. It plays the same important role as theory course in ideological and political construction. Taking Soil Science Experiment as an example， this paper determines the contents of Olsen-P and inorganic phosphorus in black soil， integrates the ideological and political elements into the experimental teaching design. Through finding the connection points between ideological and political education and soil science experiment， it compacts the concept of three-wide-education in experimental teaching， realizes full coverage of value shaping， knowledge imparting and ability training， making practical exploration for ideological and political teaching reform of Soil Science Experiment.

Key words： curriculum ideology and politics; soil science; experiment; phosphorus