环境生态工程专业《环境土壤学》课程教学改革初探

石宗琳

(衡水学院 生命科学学院，河北 衡水 053000)

1 引言

环境土壤学是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科，研究的理论基础来源于近代土壤学、环境科学、生态学、生物地球化学、化学、生物学以及土壤-地理医学等学科[1]。在我国，随着公众环境保护意识的增强以及生活质量的提高，对绿色食品和有机食品的需求越来越大，另一方面，在对外贸易中，绿色壁垒使得我国的农产品出口遭遇很多挑战和限制[2]。随着2016年《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)以及2018年《中华人民共和国土壤污染防治法》的颁布，对土壤污染问题的关注已上升到国家及法律层面，同时公众对土壤污染问题也愈加感兴趣，因此环境生态工程专业人才培养过程中，加强土壤学基础知识及土壤污染治理技术的教学及实践具有重要意义[3]。环境土壤学是以传统土壤学为基础的一门新兴边缘科学，但与传统土壤学专业相比，环境土壤学课程更加侧重土壤环境质量变化以及退化土壤和污染土壤的控制及修复技术[4]。因此如何在有限的学时中，既能保证土壤学基础知识教育，又能增强学生在实际中解决土壤环境问题的能力，提高学生的实验能力和实践能力，以培养应用型复合型人才，成为环境土壤学教学改革的重要出发点和落脚点。

2 立足专业基础，合理确定教学大纲重难点

衡水学院环境生态工程专业于2013年设立，一直作为环境生态工程专业培养方案中的专业选修课开设，13版《环境土壤学》教学大纲所依据的参考教材为陈怀满主编的《环境土壤学》[1]。该教材涉及内容广泛、深入，全书讲述了土壤基础知识，土壤的C、N、S、P循环与环境质量；土壤-植物系统中Se、F、I及其环境行为；土壤重金属元素、土壤有机污染物、放射性物质、土壤生物污染、土壤退化过程与环境质量；污染土壤的修复；土壤环境工程；环境土壤学的研究方法[1]。13版大纲基本上是按照教材章节内容安排课时(除土壤的基本组成、性质和分类安排4学时，其它章节均为3学时，共计理论课时32学时)，没有较好地结合专业特点以及培养目标来确定教学内容以及重难点。新修订18版大纲结合“土十条”对农用地和建设用地土壤环境安全的保障目标，以土壤基础知识为理论教学重点，包括土壤生态系统的基本组成、土壤物理性质、化学性质和生物学性质，土壤的形成、分类与分布；并以土壤环境质量和土壤中C、N、S、P等元素、重金属、有机物污染物、生物污染物等在土壤环境中的行为作为土壤学与环境科学发生关联的切入点，强调土壤污染物在土壤圈、大气圈、水圈、生物圈的迁移及其对环境质量的影响；重点以土壤污染及其防治治理技术、土壤退化、污染土壤修复为教学重点。在教学改革中充分体现环境土壤学的基本理论与实践应用的有机结合，充分体现土壤学知识与环境科学、生态学知识的交叉融合，这对于学生尽快掌握土壤学基础知识，将环境科学与生态学理论用于解决土壤污染问题，在实践中学以致用、指导生产实践，解决学用脱节问题具有十分重要的意义。

3 理论教学内容的改革

环境土壤学课程自2013年至今，课程开设时间较短，受重视程度不够，并且只有理论课，没有实验课。从总体来看，侧重实践应用的教学目的未得到充分体现，并且在具体课程设置中，还存在诸多不足。首先就是理论教学课时当中，土壤基础知识的讲授只有4个学时，不能满足学生对土壤学基本理论的学习，增加土壤基础知识课时，对于学生更好地理解和领会土壤的形成、土壤污染原理、土壤污染防治具有重要的指导意义。因此新修订后的教学大纲将该部分内容学时增加，占理论学时的1/4。而其余课时中，考虑到环境生态工程其他课程中，环境化学课程会涉及土壤污染形成及原理、土壤中污染物质在各圈层迁移等内容，所以重金属污染以及有机污染物、元素循环部分内容可以有所侧重的做减量安排；考虑到未来将是土壤修复技术应用的重要时期，因此相应增加土壤污染的植物修复技术、微生物修复技术、联合修复技术，以及退化土壤修复技术课时。掌握应用型知识对于学生走上工作岗位后更好地运用理论解决实际问题具有重要意义，也是课程设置由侧重理论向兼顾应用转变的一种探索。综上，新修订大纲对理论课时的总学时数没有改变，但是依据专业点及培养目标对授课章节的重点及学时安排做了调整，并且将该课程修订为环境生态工程专业的专业必修课。

4 增设实验教学内容

实验课能加深学生对理论知识的理解，培养严谨的科学态度和独立操作能力，同时也能提高学生发现问题和解决问题的能力，为以后的学习和工作奠定基础[5]。《环境土壤学》课程开设以来，只有理论教学，没有开设实验或实践课程，学生学习完理论课后不会正确地采集土壤样品，不会观察土壤剖面等，理论与实践脱节问题明显。因此，修订后的大纲增加了18学时的实验课程，按照验证性、综合性、设计性和创造性相统一的原则，合理开设实验项目，培养学生的探索和创新能力[6]。比如：①土壤理化性质分析试验，使学生熟练掌握土壤样品的采集、制样、保存等操作过程，掌握土壤理化性质的测定方法及原理。此为验证性实验，目的是让学生掌握理论知识的实践验证和基本原理。②土壤环境污染物的调查及分析，此为综合性分析实验。目的是由学生学习研究对象的分析方法，独立掌握土壤污染类型及原理，以及熟悉不同类型的土壤环境质量标准。③土壤环境质量现状评价试验。此为设计性实验。由学生根据实验条件独立设计实验方案，共同合作完成。此实验难度较大，对于激发学生的创造力和挑战欲、发挥主观能动性、培养学生的动手和实践能力、加深学生对环境土壤学知识体系的掌握均具有重要意义。

5 结语

在环境生态工程专业人才培养过程中，强化土壤污染预防及治理技术应用具有十分重要的现实意义。“土十条”和《中华人民共和国土壤污染防治法》的颁布，表明从国家到民间，土壤污染治理已经刻不容缓，群众改善环境的需求日益高涨。《环境土壤学》是衡水学院环境生态工程专业三年级学生的专业选修课，从之前的教学实践看，实践课程的缺乏，影响了毕业生在用人单位的实践能力。理论与实践的结合，才能够让学生更好地理论联系实际，掌握环境土壤学的基本研究方法，促进学生在复杂实践中很好地应用基础知识和实验方法，有助于培养学生独立利用理论知识分析和解决土壤污染问题的能力。这就要求在今后的教学实践中，更加强调理论和实践的紧密结合，引导学生充分掌握理论重点、难点，提升学生自主分析能力和动手能力，充分把握当前环境土壤学的前沿热点，学会综合运用环境科学和生态学的知识框架解决实际问题。