基于工学领域创新型人才培养的《土壤学》教学改革探析

摘要围绕“创新型人才培养”这一目标，从教学内容体系和教学手段及方法上，对《土壤学》课程进行教学改革尝试，以使该课程的教学更好地服务于工学类创新型人才的培养工作。采用课题专题讨论和小论文探讨的方式，培养学生将土壤学基础知识运用于工程实践的能力，旨在工学领域教学中培养创新型人才。

关键词土壤学；教学；改革；工学；创新

中图分类号S-01文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02827-02

作者简介陈桂秋（1974-），女，湖南浏阳人，副教授，博士，从事土壤环境方面的研究。

土壤是环境的一大要素。大气、水体的污染经过运移，最终都将汇集于土壤中。2009年长沙湘和化工厂的废渣、废水、粉尘、地表径流、原料产品运输与堆存，导致浏阳市镇头镇双桥村土壤被镉严重污染。这件事曾被列入全国十大环境污染事件。2013年湖南“镉大米”事件中，大米中镉的含量最高可达每千克1.005 mg，这个数值几乎与日本“高镉”地区产的大米持平。“镉大米”主要来源于受镉污染的土地。

在土壤污染日益严重的现实下，迫切需要培养能对土壤进行有效修复的环境类专业人才。加强土壤基础知识，以及土壤污染防治及土地资源管理等方面的专业知识教育，在我国大学工程类人才培养中意义重大。然而，土壤是复杂的、不均一的、有时间印迹的物质，和水、大气相比，其体系更加不均衡，并且在时间上和空间上都具有独特的性质。如何让工程类学生理解土壤，运用所学的土壤学知识进行实际土壤环境的工程修复，是该课程教学的重点。

因此，在《土壤学》教学内容安排上，需要将基础性知识和实用性内容融会贯通，加强学生对土壤基本性质的知识积累，培养其在工程修复方面灵活运用专业方法的能力。实际上，本课程的48个学时中，32个学时是理论教学课，16个学时是课程讨论课，并没有安排教学实践课，学生极度缺乏对土壤的感性认识。因此，提高学生对这门课程的兴趣并达到预期教学效果是该课程教学的主要目标，而如何使学生既掌握好理论知识，又能将其灵活运用于工程实践中，是本课程教学的一大难题。因此，对土壤学课程理论教学内容进行改革，以培养创新型的工學类人才势在必行[1-2]。

1 适于工学类人才培养的教学内容改革

湖南大学从2012年开设土壤学课程，本课程选用陈怀满等编著的《环境土壤学》（第二版，2010年11月出版，科学出版社）。在以工科为主要学科培养模式的湖南大学教学体系下，环境学科学与工程学院开设了土壤学课程。土壤学既是环境学科的重要组成部分，也是现代工程技术修复的主要内容。

本课程选用的教材《环境土壤学》，绪论详细论述了土壤在环境中的作用与地位，阐述了环境土壤学的产生与发展，是全书的总纲。第二章是土壤的基本组成、性质和分类，是非常重要的部分。在湖南大学工学类专业培养方案中，土壤学课程内容有32节理论课时。由于面对的学生主流群体是大三学生，根据湖南大学的教学体系，他们还未学到相关的知识。只有充分掌握土壤的基础理论，学生才能更容易理解后续的土壤环境污染原理、土壤修复技术及环境土壤学研究方法等方面的内容，所以学校安排了8个学时用于讲授土壤基础内容，是所有章节中讲授课时最多的章节。在讲授内容上，同时参考了农业院校土壤学专业通常使用的教材——黄昌勇、徐建明主编的《土壤学》（第三版，中国农业出版社，2010年9月）。

全书从第三章到第九章，紧密围绕土壤基本物质（包括无机元素、有机物、生物）展开环境土壤学的知识体系，包括非污染元素碳、氮、硫、磷、硒、氟、碘，污染物质如重金属、有机污染物、放射性物质以及生物污染，讲解这些物质与环境的关系。在理解了第二章的基础上，这些内容对工科学生来说是很容易掌握的，所以每章各安排2学时，总共12学时。由于工学类本科生的其他专业课程（如仪器分析、分析化学）的学习过程中会涉及污染物的迁移转化、监测评价部分的内容，所以“土壤退化过程与环境质量”、“环境土壤学研究法”两章节内容安排自学。余下的10学时重点讲述“污染土壤修复”和“土壤环境工程”。考虑到我国当前土壤污染严重，培养污染土壤修复工程技术人才顺应了时代需求。在这两章的学习中，将大量增加一些污染土壤的工程实例，如重金属污染土壤（渣场）、有机污染物污染等典型污染土壤的工程技术案例介绍。学习此部分内容对学生更好地理解、掌握及应用基础土壤学知识来解决土壤环境污染问题具有重要意义。

2实施多元化的教学手段

在湖南大学工学类专业培养方案中，《土壤学》课程安排16学时的讨论课。在具体的教学过程中，本课程将采用多种课堂组织手段结合的方法，通过设置专题讲座、课堂讨论，利用小论文深化热点关注内容，以达到培养学生创新能力的目的。

2.1课堂设置专题讨论课堂讨论是对讲授内容的扩大、加深和运用。本课程的理论课与讨论课是交叉安排的，所以在讨论课的前一次理论课上，老师发布讨论课的主题，并简单介绍课题所需要关注的内容。讨论课上，学生将查阅的资料（包括文字、图片、影片等）做成ppt，在课堂上派小组代表向大家展示与讲解，大家可就某些观点进行讨论。这样一方面可以节约大量的课堂内讨论时间，另一方面，学生通过查阅资料、总结、讨论后，不仅能更好地理解和掌握所学知识，而且可以锻炼独立思考、分析和解决问题的能力。

在2013年秋冬学期里，笔者就设置了几个讨论主题：中国南方土壤主要类型、中国北方土壤主要类型、湖南镉大米的形成与污染治理、中国癌症村地图与成因等。通过课后的资料查找，课堂上学生踊跃发言，而且对我国的土壤、土壤污染等了解深刻。查找癌症村内容的小组同学表示，以前对国家的土壤关注太少，没想到有些地方的污染严重到让人震撼的程度。实践表明，主题讨论的方式提高学生对课程学习的深度和广度，让学生从被动接受变为主动探索，调动了学生的学习积极性，开发了学生的创新潜力。

2.2利用小论文深化热点关注内容采取撰写热点问题的小论文的教学方法，鼓励学生课外阅读和查阅文献资料，提交论文报告。如让学生提交不同土壤退化类型的论文，课堂讨论分析其危害、成因；对南方广泛存在的重金属污染土壤问题，探讨针对不同土壤类型的工程修复技术和发展方向；针对工厂冶炼矿渣的随意堆放所带来的污染，研究可行的工程修复方案。引导学生们关注土壤学的学科动态以及我国土壤工程修复技术进展。通过小论文的撰写，既培养了学生收集、分析、组织资料的能力，又发挥了学生的主体作用；使学生对我国的土壤环境现状有更深刻的认识，增加了历史使命感，也坚定了其投身环境保护事业的决心[3-4]。

3结语

通过对《土壤学》课程教学内容和教学手段的适当改革，使具有工学背景的学生充分理解该课程涉及的内容，不仅传授基础土壤学知识，更重要的是培养学生利用土壤学知识与方法来发现和解决土壤环境污染问题；并通过专题讨论与小论文的教学模式，引导学生在学习过程中充分理解土壤学的学科发展，培养学生灵活运用知识的能力，锻炼学生独立思考和创新思维的能力，以全面提高工学领域学生的综合素质。

参考文献

[1] 甘丽萍，肖国生.高校现代生命科学导论课程导读式的教学改革[J].安徽农业科学， 2012，40（12）：7610-7611.

[2] 胡学玉.环境工程专业“环境土壤学”课程教学实践[J].长江大学学报：社会科学版，2011，33（5）：182-183.

[3] 阮心玲，杨玲，陈云增，等.《环境土壤学》教学改革初探[J].安徽农业科学，2011，39（34）：21543-21545.

[4] 刘廷凤，李红艺，丁克强.《环境土壤学》双语教学模式的探索[J].高教论坛，2011（2）：56-58.