一流本科课程建设背景下林学专业课程建设的实践——以“森林土壤学”课程为例

张 芸 石福习 陈伏生 郭利平 李建军

(江西农业大学林学院，南昌 330045)

课程是人才培养的核心要素，课程教学质量直接决定人才培养质量[1]。把教学改革重心落到课程建设上是贯彻落实新时代立德树人根本任务的重要举措[2]。2019年教育部发布了《关于一流本科课程建设的实施意见》(以下简称“意见”)，提出“转变观念、目标导向、提升能力、改革方法、科学评价、强化管理、政策激励”等一流课程建设要求。意见的出台为高等院校一流本科课程建设提供了具体指导思想和总体方向。一流本科课程的建设，不仅是培养一流人才的关键，也是建设高水平本科教育的重要途径[3]。因此，围绕着如何建设一流课程成为了全国高等教育工作者研究的热点课题。

“森林土壤学”是江西农业大学林学专业本科生的主要核心专业课程，该课程的教学目标是使学生掌握土壤学的基本理论、应用范围和基本分析方法，培养学生从事森林培育、森林植被恢复、森林资源开发、森林资源管理等方面工作所需要的基本技能，为学生将来从事林业工作和开展农林业研究打下基础。在生态文明建设和新农科建设的双重要求下，过去的林学专业的教学模式及所培养的林业专业人才难以适应当前社会发展的需求[4]，大学教育必须及时做出回应，不断审视现有人才培养模式的不足，积极寻求变革，以适应不断变化的未来。近年来，在江西省一流学科和国家级一流专业建设点的支持下，“森林土壤学”课程教学团队秉承“以学生为中心、产出导向、持续改进”的一流课程建设理念，从“教学内容、教学方法、实践实训、考核评价”等方面对“森林土壤学”课程进行了改革创新，以期为我国高等院校课程建设与改革提供参考。

一、“森林土壤学”课程建设面临的问题

(一)现有的课程内容和知识体系与一流课程建设总体目标脱节

“森林土壤学”课程内容由土壤形成、土壤特性和土壤管理3个模块共15个章节组成，理论知识点繁多。近年来，在“厚基础，宽专业”的本科教学思想指导下，该课程学时数被压缩，使理论知识内容讲授任务繁重、课堂教学质量难以保证。

“森林土壤学”课程采用的教材内容陈旧，没有根据学科的发展及时调整和更新内容，使内容缺少前沿进展、热点问题以及最新的技术手段，不能满足林学专业本科生的能力需求，难以实现价值性和知识性相统一的一流课程建设的总体目标。

(二)传统的教学方法与人才培养目标不匹配

在教学方法上，“森林土壤学”课程仍采用以教师为中心的满堂灌的教学方式。尽管学生学习该课程后能够掌握一大堆知识，却难以有效地综合应用知识去解决林业实际生产的问题。为了提高“森林土壤学”课程课堂教学质量和效率，提升学生培养质量，教师既要关注“如何教”，又要关注“如何促学”的问题。

(三)“重理论轻实践”难以满足人才的实际需求

受旧的教育理念和教学条件的影响，“森林土壤学”课程普遍存在着重理论教学而轻实践教学的问题。该课程的实验教学通常只是开展一些相关验证性、重复性和演示性的实验，研究型和创新型实验比重偏低，培养出的学生动手实践能力弱，难以满足今后林业工作或科学研究的需要。

二、基于一流本科课程建设要求的“森林土壤学”课程建设实践

针对“森林土壤学”课程教学存在的问题，以一流课程建设为目标，“森林土壤学”课程教学团队在该课程建设过程中推行了基于“教学内容、教学方法、实践实训、考核评价”4个维度的改革措施，具体内容如下。

(一)优化教学内容，实现“知识要点、科技前沿、思政元素”的有机融合

首先，以教学目标为标杆，对“森林土壤学”课程原有的知识点进行归纳梳理，将相关的知识点合并讲解，同时在调研文献资料和现有林业发展动态的基础上，进一步凝练核心内容，去除落后的内容，做到“挤水炼金”，使该课程换发生机。目前，“森林土壤学”课程教学团队针对林业专用土壤学教材较少的问题，在备课过程中参考了国际著名土壤学家Dan Binkley主编的土壤学英文教材《The Ecology and Management of Forest Soils》，打造出具有林学特色的教学内容。同时，结合学科发展最新动态、前沿研究成果、团队现有的科研成果和科研条件，设计出土壤有机碳形成、养分周转、植物水分利用、水土保持等与“森林土壤学”教学内容息息相关的专题，由团队内相关专业方向的教师开展专题式教学。另外，还利用江西省“双千”人才引进计划、梅岭讲座教授计划等资源，邀请知名土壤学专家学者为林学专业本科生讲授前沿科技进展，以拓展本科生的前沿科技视野。

其次，充分挖掘和运用“森林土壤学”课程知识点中蕴含的思想政治教育元素，如生态文明教育、“大国三农”情怀、强林兴林己任、乡村振兴战略等，开展课程思政教学。比如，在讲授绪论的土壤学发展历程一节内容时，以朱显谟、张万儒、李庆逵、宋达泉、朱济凡、席承藩等为杰出代表的老一辈土壤学家的无私奉献、不断创新的奋斗历程为案例，讲授他们的先进事迹，使学生在学习专业知识的同时，启迪学生对科学精神的崇高追求。另外，充分利用江西丰富的红色文化资源，将党史教育融入“森林土壤学”课程的实践教学中开展体验式教学，以加强革命传统教育及爱国主义和思想道德教育[5]。该课程的实习地点位于井冈山国家级自然保护区，具有丰富浩大的传统红色教育资源，比如黄洋界保卫战遗址、中国红军第四军医院旧址、井冈山革命博物馆等，教师组织学生为烈士陵园的革命先烈敬献花圈，让学生学思践悟行，激发学生的使命感和坚定信念，实现由情感、意志到信念的转化或升华[5]。

总之，“森林土壤学”课程教学团队从“知识要点、科技前沿、思政元素”3方面优化了教学内容，不仅注重与社会实践接轨、紧跟学科的最新进展、开拓学生视野、提高学生学习的积极性，而且满足了一流专业对教学内容的创新需求，实现了知识教育与思想政治教育的融合发展，使专业课程教学与课程思政工作同向同行，见图1。

图1 “森林土壤学”课程“知识要点、思政元素、科技前沿”有机融合的教学内容架构

(二)开展线上线下混合式教学，提升教学质量

随着信息技术的快速发展，推动了一系列新教学形式的发展，偏重知识讲授的传统教学方法已经难以满足人才培养的需要。为了打破“填鸭式”的教学形式，必须强化现代信息技术与教育教学深度融合以提升“森林土壤学”课程课堂教学质量[5-6]。近年来，“森林土壤学”课程教学团队建立了丰富的课程资源，为改革教学方法作了铺垫。2018年，“森林土壤学”在江西农业大学率先开展网络课程建设，2019年设计并录制了“森林土壤学”微课，在超星泛雅平台上线运行，并于2020年度获批江西省精品在线开放课程。

基于所建立的线上平台，“森林土壤学”课程教学团队开展了线上线下混合式教学。

课前，在完整的知识框架下，将碎片化的基本知识内容放在线上平台，作为课前预习素材。

课上，将重点或难点的教学内容则放在实体课堂讲授，开展了“课堂讲授+学生报告+小组探讨”的互动式教学，培养了学生批判性、创新性思维能力，提升了学生的学习效果。

课后，借助超星平台发布作业、课前小测验、分组任务和开放式讨论，并通过该平台统计各类学习数据，综合评价学生的课堂表现，及时掌握学生的学习进度情况，见图2。

图2 “森林土壤学”课程教学方案设计思路

(三)强化课程实习实训，提高学生综合素质

“森林土壤学”课程教学团队通过课内实验、综合实习、创新创业三层递进的实践教学体系，强化了实习实训环节，提升了学生“基础技能、综合应用、探索创新”的能力，见图3。

图3 “森林土壤学”课程三层递进式实践教学体系

首先，“森林土壤学”课程教学团队充分利用该课程的实验教学，使学生掌握了土壤学的基本实验操作技能，如土壤样品采集、土壤物理-水分性质、土壤有机质、土壤养分性质、土壤生物等测定方法。在实验教学的安排上，将实验安排在相应的理论教学之后，以加深学生对理论知识的理解。同时，加入了探索式的综合性实验内容，“森林土壤学”课程教学团队利用学生掌握的实验技能和现有的校内实践平台，让学生分组自由选题、查阅相关参考文献、设计实验方案和技术路线，学生小组通过合作采样、分析样品、统计实验数据完成综合性实验。此外，教师不仅讲授经典的实验方法，还介绍目前先进的实验技术，带领学生参观实验室现有的大型仪器，让学生比较传统实验手段与现有大型仪器测定方法的异同。例如，在有机质测定实验中，安排学生先采用经典的重铬酸钾氧化法测定土壤样品有机质含量，再借助总有机碳分析仪采用燃烧法测定同一样品的有机质含量。测量结果是两种方法的测定值一致，从而加深了学生对氧化法和燃烧法测定土壤有机质原理的理解。

其次，充分利用现有的实践基地，强化实践教学环节，解决学生动手能力不强的问题。林学专业综合实习基地设在井冈山国家级自然保护区和永丰官山林场，涵盖森林土壤学、树木学、林木病理学、森林生态学和昆虫学等学科。“森林土壤学”课程教学团队引导学生把单项实验技能融入样地的综合调查中，使其了解林地综合调查流程和人工林经营管理过程，让枯燥的土壤学知识变得生动、实用和直观[7]，为学生毕业后就业或读研打下坚实的基础。比如，2020年“森林土壤学”课程教学团队组织学生前往井冈山进行综合实习，该地区地形起伏大、土壤具有明显的海拔垂直带谱，学生从山脚到山顶挖取了不同海拔植被类型的土壤剖面土壤样品，教师指导学生直接观测土壤的特征。再比如，使用门赛尔比色卡记录土壤颜色、指触法判断土壤质地和团粒结构、pH试纸快速测定酸碱度，直观地了解土壤的表观性质随不同土层深度的变化，同时将采集的土壤剖面样品带回室内测定，让学生描述不同海拔梯度下土壤类型的变化及其剖面特征，使学生认识到土壤形成与植被和气候之间的联系，掌握山地森林土壤发生过程，有效地解决了课堂教学与实践环节脱节的矛盾，也为以后学生从事林业野外工作打好实验基础。

最后，“森林土壤学”课程教学团队结合自己承担的研究课题，鼓励学生申请大学生创新创业项目以及参加“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。团队教师全程参与到项目的各项指导工作中，经过这个训练过程，培养了学生对专业知识的钻研、思考能力，实现了理论教学与创新创业等实践环节的有效贯通，提高了学生的学习兴趣、专业实践与创新能力。

(四)建立完善的课程考核体系，调动学生学习积极性

考核评价体系在学生学习中发挥着指挥棒的作用[6]。面对高阶性、挑战度和创新性的课程建设目标，“森林土壤学”课程教学团队建立了与之适应的课程考核评价体系，见表1。

表1 “森林土壤学”课程考核评价体系

①学生的平时学习成绩占课程总成绩的30%，包括线上和线下的考核成绩。线上考核分为视频学习、主题讨论、小测验和作业4个部分，课前发布小测验和主题讨论，教师和助教根据学生的作答情况打分，同时增设生生互评的打分方式，提高学生参与主题讨论的活跃度，学生可实时查看分数和排名，调动学生自学的积极性；线下考核主要考察学生在小组讨论、案例分析与PPT汇报等研讨互动环节中分析问题、知识应用、语言表达、科学思维和创新能力等方面的综合表现，小组和学生个人表现各占50%计入学生线下的课程考核得分。

②实验成绩纳入总体评价占课程总成绩的10%，教师和助教为学生及所在小组在实验操作中的规范性和团体协作表现情况打分(占实验成绩的30%)，对小组提交的设计型实验报告撰写的规范性、数据处理的科学性、数据分析和讨论的合理性进行审核打分(占实验成绩的70%)。

③期末考核成绩占课程总成绩的60%，教师将线下课堂讨论、综合案例分析、小组成果展示、线上自主学习等环节均纳入考核范围，增加了过程化考核的比重。与此同时，期末考试内容显著增加非标准化的综合分析题和开放性思考题等主观问答题的比重，考核形式注重反映学生综合能力，鼓励学生勤于思考、敢于想象、勇于创新。

“森林土壤学”课程所建立的考核评价体系有效地提升了课程学习的深度，全方位地调动了学生学习积极性，保障了课程改革成效的达成。

三、基于一流本科课程建设要求的“森林土壤学”课程建设的效果

(一)建设了一支高水平的教师队伍

“森林土壤学”课程推行一师多课制度，吸纳了教研室多位具有相关研究背景教师的参与，形成了具有土壤学、水土保持学、生态学、森林培育、林业气象学等多学科背景的教学团队，团队成员中1人次获国家级人才称号，4人次获省部级人才称号，形成了教学与科研双轨的促进机制。

在提升团队教学能力方面，充分发挥教学经验丰富教师的“传、帮、带”作用，指导青年教师提升教学能力，为教学团队介绍新的教学思想，开阔了青年教师的教学视野。同时，实施青年教师助教制，辅助经验丰富的教师开展教学工作，以积累教学经验；团队定期开展教学研讨活动，集中讨论和改进课程目标、课程内容、教学方法，以保证教学团队的可持续性发展。

(二)提高了教学质量和学生的实践能力

“森林土壤学”课程在教学内容、教学方法、实践实训教学上采取的一系列改革取得了良好的教学效果。学生的学习由被动接受知识转变为主动探索，2018级林学专业学生到课率增加到97%，学生期末平均总评成绩上升到85分，并且学生之间的差异较小，说明学生对知识点的理解及对土壤学问题的综合分析能力得到显著提升。教学团队在近3年的时间里指导本科生获批校级、省级和国家级大学生创新创业项目5项，2018年获省暑期“三下乡”社会实践活动优秀服务队称号，获得实验技能比赛、林业与草原创新创业大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等竞赛类奖项4项。教务系统的匿名评教结果显示，2018级学生对教学内容、教学方法和教学效果的评价结果为非常满意的比例比2017级学生分别提高了8%、10%和11%。

综合以上结果表明，在一流课程建设理念的指导下，从“教学内容、教学方法、实践实训、考核评价”4个方面开展的课程教学改革有效地激发了学生自主学习的动力，提高了学生分析问题和解决问题的能力。

资助项目：2020年江西省高等学校教学改革研究课题重点项目“一流专业和一流学科背景下学院一流课程体系建设的研究与实践”，项目编号JXJG-20-3-1；江西农业大学2020年教学改革项目：依托混合式“金课”建设为导向的课程思政探索与实践——以省级在线开放课程“森林土壤学”为例，项目编号2020B2SZ06；江西农业大学2020年教学改革研究课题——“双一流”建设背景下水土保持学教学改革与实践，项目编号2020B2ZZ19。