高等院校“土壤学”课程教学改革发展概况分析

许晨阳 耿增超 张建国 杜伟 李雄

[关键词] 土壤学;课程思政;项目制教学;实践教学;在线课程

[基金项目] 2021年度西北农林科技大学教育教学改革研究一般项目“‘土壤学’国家级一流课程的持续建设与创新发展”（JY2103084）

[作者简介] 许晨阳（1987—），女，河北石家庄人，农学博士，西北农林科技大学资源环境学院副教授，硕士生导师，主要从事土壤学研究;耿增超（1963—），男，陕西韩城人，农学硕士，西北农林科技大学资源环境学院教授（通信作者），博士生导师，首批国家级一流本科课程主持人，主要从事土壤污染修复及农林废弃物综合利用研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）17-0089-04 [收稿日期] 2021-11-17

“土壤学”课程是自然保护与环境生态类专业的核心基础课。自然保护与环境生态类本科专业包括农业资源与环境、水土保持与荒漠化防治，以及野生动物与自然保护区管理，以培养适应社会经济发展和自然保护与环境生态建设需要的创新复合型专业人才为目标。本专业的核心课程还包括“土壤地理学”“土壤农化分析”“地质地貌学”“水力学”“植物学”“动物学”等，这些课程不仅具有理论系统性，还具有很强的应用性。

“土壤学”课程教学分为理论和实验两部分，理论主要通过课堂授课完成，包括土壤物质组成与特性、土壤形成与分布、土壤利用与改良;实验课更多的是利用学校试验田及实验室进行，主要涵盖土壤样品采集与处理、土壤容重和含水量测定、土壤有机质及速效养分测定。核心专业课对于学生构建专业理论知识体系和培养综合应用能力极其重要，因此需要通过课程教学改革提升教学质量，以满足国家战略和区域社会经济发展对高层次专业创新与技术型人才的需要。“土壤学”课程的教学改革可为自然保护与环境生态类系列专业课的教学改革提供参考。

一、“土壤学”课程教学现状

（一）课程概述

目前在农林类高校中均开设有“土壤学”课程，在综合性大学则开设了“环境土壤学”作为环境科学和环境工程等专业的必修课，可见“土壤学”课程覆盖面很广。根据课程质量标准，“土壤学”课程授課目标为：通过学习课程，学生能够系统掌握土壤的形成与属性、土壤中物质能量运输过程、土壤的开发利用与保护管理等方面的理论和技术，此为知识目标;能够结合生产实际，运用基础理论、方法来认识并解决与农业、林业、生态环境等有关的土壤学问题，此为能力目标;能够开阔视野，提高学生的动手能力、创新思维能力和综合素质，此为情感目标。

教学设计和教学手段在高校教学中具有重要作用。根据上述教学目标，授课教师进行相应的课程设计，采用适当的教学手段完成课堂教学。课程质量标准是教师授课的基本框架，而教学方案设计则是教师教学能力转化为课堂授课思路的具体体现，也是有效教学的关键。优秀的教学方案设计能够激发学生的学习热情，帮助学生建立逻辑思维能力，使学生完成知识学习、归纳和应用的全过程。教学手段作为教学信息传递的方式、工具和载体，必须随着时代和科技的进步，依据教学内容的特点，契合创新型人才培养目标，不断与时俱进。

（二）课程改革背景

党的十九大报告指出，实施乡村振兴战略必须培养造就一支懂农业、爱农村、爱农民的“三农”工作队伍。2018年8月，教育部提出各高校要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业的挑战度，增加课程难度，拓宽课程深度，切实提高课程教学质量。2019年6月，全国53所涉农高校的130余位党委书记、校长和农林教育专家在习近平总书记“绿水青山就是金山银山”理念的发源地——浙江省安吉县余村共同发布“安吉共识——中国新农科建设宣言”。宣言提出新农科建设要积极探索实践融合发展、多元发展、协同发展新路，加快培养创新型、复合应用型、实用技能型农林人才，高标准地建设好农林“金专”“金课”和“高地”。因此，加强课程教学设计、引入课程思政元素是高等教育课程改革的必要手段。

2019年10月，教育部印发了《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》，正式实施一流本科课程“双万计划”。根据首批国家级一流课程申报认定结果，全国仅有西北农林科技大学的“土壤学”课程入选。除此之外，与本课程相关的一流课程还有西南大学主持的“土壤学及土壤地理学”，安徽大学主持的“环境土壤学”。长期以来，我校“土壤学”课程组坚持紧跟学科前沿，强化调研学习，从中借鉴吸收教学经验并应用于课程教学。

（三）课程教学中存在的问题

目前，“土壤学”课程教学中仍然存在不少问题，阻碍了学生对土壤学知识体系的学习深度和理解应用。比较突出的问题如下：（1）教学方案设计陈旧，智育目标明确，而德育目标不突出。土壤学理论知识体系庞杂，涉及土壤物质组成（土壤固相、液相和气相构成及比例）、土壤性质与过程（物理、化学、生物性质及物质循环过程），以及土壤分类与分布（土壤发生分类、系统分类及地带性和非地带性土壤分布规律），但是由于课堂时数不断被压缩，因此课堂教学主要以知识传授为主，专业思想政治教育设计不足，这使得学生对专业知识与国家战略需求的联系认识不足，可能导致学生学习目的不明确。（2）课堂以传统教学模式为主，未能体现学生的主体和中心地位。传统讲授法的授课质量主要取决于教师的备课情况和教学水平，学生多为被动听课。课堂互动很少，尚未做到让学生忙起来，亟须采用新的教学模式作为传统讲授法的补充。（3）课程教学的实践性较弱，学生短期内无法将理论和实践融会贯通。土壤具有资源属性，也是环境的重要组成部分。土壤圈位于地球陆地生态系统中大气圈、生物圈、水圈、岩石圈的交界面上，是生命与非生命联系的中心。土壤学理论知识和实践技能是土壤资源利用的基础。因此，土壤学实践教学非常重要，然而目前“土壤学”课程仅依托实验课无法充分培养学生的实践能力。

二、“土壤学”课程的教学改革实践

针对上述土壤学教学中存在的问题，对土壤学教学进行了一系列的课程改革与优化，以满足新时代社会和经济发展对人才培养质量的要求。

（一）完善教学设计，设立思想政治育人目标

习近平总书记在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上的讲话中指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各門课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1]在专业课程教学中融入思政元素是全面贯彻高校全员育人、全过程育人和全方位育人的基本要求。

“土壤学”课程思政改革应当从教学设计和课堂实施两方面入手。首先，要在课程质量标准和教学大纲中明确设立思政目标，也可将教学目标中的情感目标升华为思政目标[2]。其次，授课教师要注重提升个人的政治素养，在课堂上要有规范的言行举止，充分发挥“身心正，学识高”的个人魅力[3]。在土壤学理论知识体系中，绪论部分可通过介绍我国土壤学家的成就来增强学生的科技自信;《岩石风化与土壤形成》章节可通过对月壤和土壤的区分介绍我国的航天成就;《土壤有机质》章节可借助习近平总书记提出的“黑土是耕地中的大熊猫”这一论断，使学生认识到土壤资源的宝贵性;《土壤退化与修复》章节可融入现代生态文明理念和“两山”理念。通过对专业课程的思想政治改革可以实现传授知识和培养人才的双重目标[4]。

（二）增加实验实习课时，强调课程实践性

土壤是人们日常生活中的常见之物，具有具象性。自然保护与环境生态类专业学生在完成理论知识学习之后，应该带着专业理论重新审视田野中土壤这一实物，此时的实践学习重点是用科学语言和数字描述土壤的三相组成，划分土壤的层次性，测定土壤理化性质。因此，实践环节对于自然保护与环境生态类专业课程的学习至关重要。目前，相关高校“土壤学”课程均设置有实践环节，但实验课时和组织形式各不相同。例如，东北林业大学将土壤学的实验学时由18学时增加到32学时，并且设置野外土壤类型识别和剖面挖掘判别环节[5]。我校除室内实验课外，在农林专业学生的生物综合实习中设置了秦岭地带性土壤判读的学习内容[6]。此外，“全国土壤剖面识别比赛”“农业资源与环境专业大学生实践技能竞赛”等定向自然保护与环境生态类专业学生的全国性赛事，也使得学生的实践技能得到了强化。

（三）采用以学生为中心的教学模式进行实践

目前高校教学中一般采用两种教学模式：一是课程制教学模式，又称传统教学模式，主要讲解知识理论、体系和应用;二是项目制教学[7]，通过构建开放的学习环节，为学生提供获取知识的多种渠道，以及将所学知识加以综合应用的机会，改变了学生被动地接受知识的学习方式。项目制教学成败的关键在于教师是否能设计出开放性的问题，而非闭环式的问题。例如，河南农业大学运用启发式教学手段来引导学生主动思考，将理论知识与实际生产结合起来，促进学生形成解决问题的能力[8]。启发式教学能避免以课堂和教师为中心，教师抛出问题，学生根据教材和相关资料分析问题，并找到答案，这也是项目制教学的核心要义。此外，沈阳农业大学在土壤学教学过程中引入思维导图将土壤学知识体系系统化，帮助学生理顺学习思路[9]。以上都是基于“以学生为中心”的新的教学方法的尝试。

（四）应用“互联网+”新技术，激发学生学习兴趣，增强学生学习效果

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性的影响，必须予以高度重视”[10]。依托互联网技术的蓬勃发展，实现“线上+线下”课堂教学的有机结合是基于信息技术的数字化教学模式创新[11，12]。慕课等在线课程具有以下显著优点：（1）通过“线上+线下”互动增强了教学效果和效率;（2）团队授课效果有利于增加知识点的教学深度;（3）核心知识点可以反复观看。在线课程拓展了教学时空，增强了教学吸引力。

在过去5年内，包括我校在内的6所高校建成了“土壤学”慕课课程。华中农业大学慕课课程上线最早，视频和PPT制作精良;浙江大学慕课则按照专题形式组织“土壤学”课程;南京农业大学制作了土壤野外实习课程。上述一系列课程改革都在不同程度上提高了学生对土壤学知识的学习热情，提高了教师的教学质量和效率。我校的“土壤学”慕课是同类课程中内容最为丰富的。课程分为中英两个版本，中文版在“中国大学MOOC网”运行，英文版在“学堂在线国际版”平台运行，这为学生的专业英语学习及留学生教育提供了课程资源。同时，我校已经建成了校内网“智慧教学云平台”。课堂视频自动上传，教师在此基础上可进一步完善配套教学资源，包括课件、参考资料和测试题，作业发布和批改也能通过此平台来完成，显著提高了教师教学和学生学习的效率。

三、展望

自然资源与环境生态类教学指导委员会分别在2016、2017和2018年开展了“土壤学”“植物营养学”和“土壤与植物营养双语教学”课程的全国教师培训，笔者获益匪浅。目前高校的“土壤学”教师的学历绝大部分为博士，但由于博士研究课题往往过专过细，可能导致新教师在“土壤学”教学初期无法吃透全部教学内容。笔者建议，未来可开设“土壤地理学”等与野外相关的专题培训课程，否则“土壤学”教学中有关土壤分类和分布的内容将止步于理论。

“土壤学”作为一门蓬勃发展中的学科，在“双一流”“新农科”“双碳”建设的背景下，通过一系列改革和探索，其课程内容和教学方法日臻完整和体系化，学生学习兴趣渐浓，学习效果愈佳。“土壤学”教学改革所实施的优化课程思政设计、加强野外实践教学、推行项目制教学方法，以及开展线上线下混合式教学对自然保护与环境生态类专业课程改革有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]习近平：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2]张保仁，崔英，姜倩倩，等.“新农科”背景下土壤肥料学课程思政教育的实施途径[J].安徽农学通报，2020，26（9）：150-152.

[3]耿玉辉，吴景贵，李明堂，等.无思政，不教育：土壤学课程思政教学改革探索[J].教育現代化，2019，6（20）：121-122.

[4]马艳萍，陈长友，李玲俐.“野生植物资源利用”课程思政教学探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（8）：8-9.

[5]陈立新，朱永林，乔璐.林学专业“土壤学”教学改革与实践[J].中国水土保持科学，2009，7（4）：112-114.

[6]张阿凤，吕家珑，王旭东.西北农林科技大学林学专业“土壤学”教学过程中存在的问题与建议[J].教育教学论坛，2015（45）：162-163.

[7]张婷.项目制教学方法与传统教学方法的差异性：以艺术设计专业为例[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2013，30（5）：106-110.

[8]张志华，武应霞.地方高校林学专业土壤学课程教学改革初探[J].教育教学论坛，2018（50）：88-89.

[9]高晓丹，张昀，张广才，等.土壤学课程思维导图理论及其教学实践[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2017，19（5）：573-578.

[10]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）[EB/OL].（2010-07-29）[2021-11-01].http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

[11]贺根和，尹丽，宋勇生，等.基于应用型人才培养的《环境微生物学》教学模式改革初探[J].广东化工，2016，43（16）：216-217.

[12]胡涛，鲍浩波，孟长功，等.以在线开放课程为核心 进行一流课程的建设与实践[J].大学化学，2018，33（11）：1-5.

Abstract： As the core course of students who major in nature conservation and environmental ecology， soil science is of both theoretical and practical significance. Currently， there are obvious problems in Soil Science teaching， such as unclear ideological and political objective， old-fashioned teaching mode and the neglected practical education. Teachers have taken the following measures to improve the situation： to motivate the students by setting a specific ideological and political objective， to further integrate theories and practices by designing more field trips， to achieve better learning by seeking for new teaching method， to improve the teaching efficiency by offering online courses based on “Internet +”. It is recommended to reinforce the practical teaching skills by providing field training concerning pedogeography for teachers. The above measures can provide references for the construction of the national first-rate course of undergraduates under the background of new agricultural science.

Key words： Soil Science; curriculum ideological and political education; project-based learning; practical teaching; online courses