强化专业实践能力培养的土壤学教学改革探索

王瑞雪　龙光强　李成学　范茂攀　赵正雄

［摘 要］土壤学是农业资源与环境等专业的必修核心课程，发挥着为学生构建土壤综合知识体系、培养解决土壤问题能力、培育珍惜保护土壤意识的重要功能。当前土壤学教学存在偏重理论、教学方法枯燥、实践动手能力培养欠缺等问题，难以适应新时代高等教育改革和新农科建设要求。文章认为，应基于强化理论综合性与实践性的教学内容改革，在综合性与多样化考核评价等方面进行探索，创新教学过程中以学生为主体的教学模式，多方面增加实验与实践锻炼；通过改革教学过程与内容，实现学习模式与教学模式良性循环，真正達到强化学生专业实践能力的改革目标。

［关键词］土壤学；教学改革；实践能力；专业强化

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）05-0037-04

本科生教育位于人才培养体系的核心，是新时代高等教育改革发展的前沿阵地[1]。“安吉共识”“北大仓行动”“北京指南”从不同层面开启了新农科建设的新局面[2]，为涉农高校人才培养质量的提升提供了根本方向[3]，也为高等农林教育在新时代新发展阶段提出了创新发展的高要求。以学生发展为中心，从实际问题、产业案例、科学技术前沿等方面将课程建设成“金课”，提升课程的高阶性、创新性和挑战度，成为新时代农林高校课程教学改革的新目标[4]。土壤学是农业资源与环境、土地资源管理等专业的核心课程，具有独立完备的知识理论体系和较高的实践技能要求[5-6]。然而，理论为重、忽视能力的培养模式，使学生进入工作岗位后无法利用理论知识来解决实际土壤问题，这与新农科建设所要求的强化实践教育的目标相悖。因此，教学过程中，学生能力培养的改革探索亟须总结经验，使农业资源与环境专业、土地资源管理专业等领域学生脱离“纸上谈兵”，真正做到学以致用，提高学生学农、知农、爱农的创新人才培养质量[7]。

一、新农科课程建设背景下的教学目标

新农科以培养创新、应用、复合、实用技能型现代农业新人才为目标[8]。“育卓越农林新才”是新农科建设中“安吉共识”所要求的重要建设目标；同时，提升学生综合实践能力，也是对应乡村产业融合发展新要求的重要培养目标。“让农林教育走下黑板、走出教室、走进山水林田湖草，补齐农林教育实践短板”是提高农林教育质量的新要求、新标准[9]。

土壤学课程内容包含土壤物质组成与基本性质、土壤形成发育与分类、土壤肥力与培育改良、土壤质量与土壤健康等方面。对标新农科课程建设的要求，土壤学课程的教学目标包含三个方面：首先，通过理论学习，使学生构建土壤发生发育—物质组成—理化性质—利用改良—土壤健康的系统化知识体系，实现知识培养目标；其次，能力培养目标要求学生运用课程相关理论知识，分析土壤问题（如肥力障碍、土壤退化、土壤污染等）的成因，提出诊断方法和解决方案，并提出后续可持续利用的方式，做到系统化理论与农业生产、环境保护等实践过程紧密结合，最终提升专业实践能力；最后，土壤学的素质培养目标是培育学生珍惜、爱护土壤的意识，自觉做保护土壤健康的生态卫士。当前，实际教学仍然是新农科建设的短板，土壤学教学亦然，因此探索如何提升学生的实践能力，对推进专业教学改革、实现专业培养目标尤为重要。

二、课程教学存在的挑战

土壤学课程内容宽泛、基础性概念多[10]，如何在有限的课时内完成知识体系重建，提高学生的实践能力，“培养农业现代化的领跑者、乡村振兴的引领者、美丽中国的建设者”[4]，是土壤学课程改革的重要任务。

（一）理论与实践结合不足，实践能力锻炼不够

土壤学课程单纯以“满堂灌”的方式讲授，学生只能对知识点死记硬背。例如对主要造岩矿物、土壤质地等内容的理解，仅停留在书本的理性认识，缺乏与实际结合的感性认识，对主要成土岩石发育形成什么样的土壤质地、土壤质地对植物生长的影响如何等问题难以回答。课程的能力教学目标是培养学生灵活运用理论知识为土壤利用与环境保护等方面的现实问题找出关键原因并提出解决措施。偏重理论学习，学生的实践能力未能得到充分锻炼，容易出现“纸上谈兵”和“考前死记硬背、考后重回原点”的现象，同时使得 “教书”与“育人”割裂，难以培养出有思想、有情怀、有温度的专业人才。

（二）教学方法偏重教师讲授，学生参与度不够

土壤学课程常见的教学方式以教师利用幻灯片进行讲解为主，由于基础知识和概念分析较多，如土壤改良措施的讲解仅是对施用有机肥、绿肥、秸秆还田等的一般介绍，学生参与度不够，很容易使学生提不起兴趣，感到枯燥乏味[11]。课堂教学效果不好，学生听讲注意力不集中，缺乏独立思考，难以真正掌握知识、利用知识解决问题[10]。课堂时间有限，不可能将课程内容全部作为重点进行讲解，教师只能侧重在如土壤矿物质、土壤有机质、土壤水分等关键内容上进行讲解[9]，导致知识体系缺乏系统性。诸如长期施肥对土壤微生物的影响、粮食生产对碳足迹的影响等学科发展前沿知识没有得以及时补充。

（三）考核评价偏重知识考核，忽视能力考核，综合性不够

由于上述土壤学课程内容的局限，考评方式常以期末闭卷考试为主，考试内容多侧重基本概念、基本原理的考核，而对知识的综合性与前沿性、理论的实践应用能力考核不足。同时，重结果轻过程的评价方式，不能全方位鼓励学生独立思考，间接鼓励死记硬背，忽视知识运用能力的提升。

三、改革措施探索

基于教学内容、方法、考核方面存在的问题，可从强化理论综合性及实践性、增加多方面实践锻炼、综合性考核评价等方面入手进行改革探索。

（一）课堂教学强化理论综合性及实践性

综合性，即知识的连贯性、整体性，牵一发动全身。理论知识的讲解要强调不同性质间的联系，分析清楚主次关系。例如有机质含量增加，不会改变质地，但可以提升土壤保水性、增加阳离子交换量、增加缓冲性、增加多功能性；又如土壤水分增加，导致热容量增加，温度变化慢、反硝化作用增强、氧化还原电位下降等。教师在讲解单一知识点时，应将联系的、发展的观念贯穿课堂。

理论联系实践，强调理论如何指导解决土壤中可能遇到的实际问题。一方面，在课堂讲解时，延展与实际相关的措施、问题。例如讲述土壤有机质，需要延展有机质测定在土壤肥力评价中的作用和增加土壤有机质的可行措施；讲述土壤热容量，需要分析冷浸田排水、小麦秋后灌水的实践原理；讲述土壤胶体，需要结合沙土、黏土施肥的区别和胶体凝聚与土壤结构改良等。另一方面，通过引导学生自学，指导学生掌握学科前沿知识。如引导学生关注微生物的多样性及功能、有机碳固存与碳中和、温室气体排放与气候变化、土壤污染的成因及防控、地球关键带科学等理论与技术进展，自学的成果以分组提交报告的形式进行汇报，使课本知识点延展至课外，建立由“教师课堂讲授+分组讨论学习+个人自学思考”组成的教学模式。

（二）充分利用好实验课程，加深学生对专业知识的理解

实验课程是高校培养学生理论联系实际、创新思维的重要手段[12]。将主要造岩矿物的认识与鉴定、土壤有机质测定、土壤机械组成测定实验课穿插融入理论教学，结合后续课程——土壤、植株与环境分析，重点分析实验测定目的、测定结果的应用。在实验课授课过程中，要重点讲清为什么需要测定这些指标，如何应用这些指标判别土壤肥力状况、污染状况、退化状况等。例如，测定土壤有机质含量是明确土壤肥力状况最基本的指标，在土壤常规五项测定分析中处于核心地位，测定结果对初步评价土壤肥力至关重要，而测定值可结合第二次全国土壤普查土壤肥力分级分析、评价土壤肥力水平，并根据课堂理论知识提出应对措施和注意问题。同样，土壤速效氮、磷、钾也可类似地进行分析讲解。

（三） 强化课程实习，提高学生学习的感性认识

实习实践作为高等农林教育培养学生创新、实践能力与综合素质的关键环节[13-14]，能够提升学生对课程理论的感性认识，开阔视野，提高观察、动手、分析问题、解决问题的能力[15-16]。要保证充足的课时开展课程野外实习，避免知识空洞化。建立土壤野外调查体系，引导学生实地认知区域土壤成土矿物、形成发育、分类分布以及石漠化、水土流失等现状。一方面，通过野外观察实习地的地形地貌、植被状况，增强学生对成土岩石—土壤质地—植物生长之间联系的感性认识。引导学生挖掘土壤剖面，联系成土岩石、土壤形成发育过程推断土壤肥力状况，从而掌握土壤物质组成及其与肥力的关系。另一方面，通过记录土壤剖面各层次的颜色、质地、水分、孔隙、结构，使学生充分理解土壤理化性状对实际生产的影响。最后，观察设施障碍土壤，结合实地速测电导率和pH值，现场分析原因并提出解决方案。此外，结合区域土壤利用、改良实践学习视频资料，亦是提高学生对土壤利用状况宏观理解的最佳方法。

（四）构建课程实践案例库，开展课堂分析演练

收集大量实地土壤测试报告，分门别类建立丰富的课程实践案例库，拓展实践资源，提升学生的专业技能。通过收集涵盖土壤养分、水土流失、重金属污染等测试报告，建立包含26份测试报告的资源库，供课程学习分析演练。例如，在有机质章节，通过云南花卉土壤养分状况报告，结合土壤肥力等级标准与实际生产情况，演练分析土壤酸化、盐渍化和营养不平衡等现实问题，探讨原因及解决方案。学生不仅学会判断土壤肥力状况，还针对具体作物的营养需求进行学习，为后续课程植物营养学做知识铺垫。

（五）建立过程化综合性的考核评价方式

注重学生平时学习参与度、完成度及完成质量评价，提高过程考核占比，同时增加期末考试综合性分析题目，提高实践能力考核比例。将评价、考核渗透到每一个教学环节中，实现成绩比例为期末考试占70%，实验课、实习课和自学课各占10%，使教学与评价融为一体，促进学生全面发展。

四、改革过程

（一）教学过程与内容

改革教学过程，将不同内容按照不同教学方式开展（见图1），提高课堂效率。课堂教学基本环节分为已学习知识要点回顾、新学习内容讲授、包含小组讨论与自学的作业布置。通过回顾已学习内容，加深学生学习的印象与效果，结合课堂提问检验学习效果。利用知识导图，梳理知识要点，帮助学生了解即将学习的内容与重点，使学习内容系统化。以小组讨论形式，结合知识点与思政主题，进行课堂翻转。以此往复，形成以学生为主体的良性学习与教学模式。

对于土壤学课程中的基础概念与知识，通过布置自学内容，让学生在上课前初步掌握基础知识，并通过课堂提问的形式检验自学效果，节省课堂教学时间。针对重点、难点部分，教师进行详细讲授，并结合生产案例综合分析土壤问题，同时答疑。结合不同知识点，补充、拓展学科前沿，引导学生了解学术动态。

（二）教學循环模式建立

土壤学课程的主体是学生，通过课后作业培养其自学能力、查阅资料及分析能力、表述能力等，使专业实践能力培养渗透于各教学环节，最终实现以学生为主体的学习模式与教学模式的良性循环（见图2）。在学生自学课本并记录、整理笔记的基础上，减少基本知识点的课堂讲授时间。通过小组讨论、查阅资料并制作幻灯片进行思政主题明确的课堂汇报，检验学生自学效果，锻炼学生的表达能力。经过基本知识的自学后，学生带着问题听课，与教师进行互动答疑，转变教学过程中主客体角色。通过对实际生产中土壤指标案例的分析，提升学生的专业实践综合素质，能够对土壤学知识活学活用。

云南农业大学土壤学课程组通过实施上述改革，提高了教师与学生之间的课堂互动，提高了学生的学习积极性、课后自主学习比例。在学生评教统计中，87%的学生认为改革后的教学模式能够帮助自己提高解决和分析问题的能力。同时，对教学满意度、思政内容及学习资源丰富程度等调查，超过80%的学生认为改革后，课程达到比较满意以上（见图3）。与农业资源相关的用人单位反馈，相比教学改革前，毕业生岗位适应期缩短，动手能力显著增强。

五、结语

本文总结了目前土壤学课程教学过程中存在的与新农科建设主旨相悖的问题，通过教学内容、方法、考核等方式的改革，促进了以学生为主体的学习模式与教学模式的良性循环，真正达到提高学生专业实践能力的目的。然而，有关土壤学教学过程中，学生的专业学术能力培养仍有不足，现有课时安排与教学手段尚不够丰富。今后应继续探索提升学生学术能力与兴趣培养的改革措施，使农林高校土壤学课程真正起到培养复合型农业人才的作用。

［ 参 考 文 献 ］

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［责任编辑：黄紧德］