第1篇：PBL教学法在土壤学教学模式上应用的初步探究
前言
土壤是全人類生存的自然环境以及农业生产的宝贵资源，世界面临的粮食、资源和环境问题与土壤密切相关，是世界上大部分经济和科学问题的基础来源[1]。2013年联合国宣布2015年为“国际土壤年”，这将大大提升公众对于土壤资源有限性及掠夺性利用的关注。联合国（联合国千禧年项目，2005；联合国开发计划署，2007）与联合政府气候变化专门委员会等国际机构都强调了需要加强土壤学教育和提供足够的土壤信息知识，高等教育机构应为学生提供一个适用于当前全球变化的坚实土壤学基础[2]。
土壤学建立于19世纪，早期主要以农业服务为主体思想，随着历史的发展，在保证农业生产的同时，开始注重自然资源环境的保护，到如今学科重点已经倾向于科学解决特定问题，例如作物生产、灌溉管理、水质、公共安全，甚至还包括气候变化和城市工业污染等。越来越多的证据表明，这些实际问题的复杂性需要一个具有更广泛适用性及应用性的土壤学。土壤学社会功能的转变及意义的延伸需要土壤学高等教育在教学方法手段上有更好的改革及创新，创建符合社会发展趋势的土壤学教学模式，是推进我国土壤学高等教育健康持续发展的重要保障，也关系到土壤学未来发展的路径和生命力。
一、PBL教学法简介
PBL教学法（Problem-BasedLearning）来自加拿大麦克马斯特大学1970年的医学院项目，不少研究认为也许是历史上最具创新性的教学模式。该教学法最初针对传统教学无法解决医学临床问题所设置，通过将学生的学习嵌入到现实问题中，借此取代学生通过课本学习的过程。PBL教学法的中心是基于一个开放式的问题场景来定义自己的学习目标，因此被称为问题导向性学习。其主要过程为创建一个现实场景，学生通过团体协作方式找出他们需要解决的问题，利用解题的过程，互相沟通交流，批判性思维，在此过程中学习知识，然后应用知识解决问题，并反馈他们所使用的策略，判断其有效性[2]。因此，PBL教学法不仅是解决问题的本身，而是使用适当的问题以提高学生对于知识的认知，其学习方式旨在培养学习能力，而不是获得知识，因此被称为“学会学习”的方法。学生在此过程中不仅获取知识，还能够培养沟通能力、团队合作能力、解决问题能力、独立学习能力，并学会共享信息与尊重他人。
二、土壤学教学模式中存在的问题
随着历史的发展，土壤学不仅是土壤学知识的教学，更需要培养能够解决日益复杂的各种土壤相关问题的人员。早期土壤学的教学主要是基于观察与讲授，缺乏实验理论的验证[3]，然而随着土壤学成为公认的独特学科，土壤学如始终遵循通用的教学模式将无法得到有效的教学效果，土壤的独特性质需要特殊方法和思维方式。在教室里面讲授土壤学的基本概念，学生只能保持理论上的理解，只有通过实地的验证才能够消除学生的远程抽象感，赋予理论知识更多的意义[4]。因此土壤学教育应注重知识在实践方面的有效应用，在理论及实践间建立起紧密联系。
基于我们生活在一个日益城市化的世界，许多学生与土壤之间的联系有限，对于土壤及农业的疏离感，使他们对于土壤学基本知识的兴趣及了解十分有限，但却容易对更宏观的层面例如土壤在气候变化、粮食生产或环境风险等全球问题中的作用具有极大的兴趣。而且目前土壤学背景学生大多就业机会在环境、土地管理、农业和工程等。因此如何有效激发学生对于土壤学的兴趣，在土壤学教学过程中，确保教学的内容更全面、更开放、更实用，提高学生的兴趣和参与性，让学生意识到土壤学的价值，并且能够在未来的农业、环境、土地资源等相关工作中充分利用，对我们土壤学教学来说也是一个极大的挑战。
因此，虽然土壤学在大部分的高校中作为“通识教育”的一部分，但其教学任务却极其繁重，需要土壤学学生具有能够熟练得识别、理解土壤学的独特性，并进行应用；理解土壤学在社会中的定位与相互关系；解决土壤相关问题；加强个人发展和终身学习等以上能力[5]。但土壤学学时一般并不丰富，因此如何在土壤学有限的学时内使学生更好地掌握土壤学的基本知识和基本技能，把握学科的发展方向，使学生在日益激烈的人才竞争中胜出，是土壤学教学模式上极为重要的内容。
三、PBL教学法在土壤学中的应用
PBL法具体做法是基于不同问题将课程分成不同的案例学习，学生有机会选择他们最感兴趣的案例进行研究。教师根据学生的特点进行分组，每组可设置4-7人，每组学生共同解决一个案例。学生首先定义与整合问题，根据他们已学到的知识确定学习目标，建立假设或猜想，理解问题及确定具体执行过程及执行人员分配。学生分别收集研究资料，并在组内进行共享分析，通过组内讨论，对所得到的研究资料进行筛选，从中识别能够解决问题的信息和技能，并共同解决案例，最终由学生团队总结报告并提交专业的工作成果[2]。
哥伦比亚大学是个长期利用PBL教学法进行土壤学教育的高校，土壤学专业的学生利用哥伦比亚大学（UBC）农场案例进行如何可持续管理土壤的学习，通过与哥伦比亚大学农场的经理和员工合作，历年来整合编制了可以追溯到2004年的数据集。学生通过PBL教学法学习反馈了UBC农场能够有效地展示土壤质量的概念及农业管理措施对土壤化学性质的影响；此外，学生发现土壤取样，数据解释，与农场员工合作的实践活动具有激励作用，创造机会使学生参与到每年的数据收集，也有利于指导老师完善加深案例，并且配合农场经理时刻关注农场中的一切变化。
PBL教学法在国外多所高等院校土壤学教学中得到应用，并取得了良好的反馈[6，7]。但在PBL教学法应用过程中，也需注意一些重点事项：首先，应在课程的初期建立问题，需要学习的知识和技能都以解决问题作为关键；其次，设置的问题应遵循“模糊”原则，即该问题能够通过不同方式解决，具有不同的解决方案，同时能够随着信息的更新发生变化；最后，要建立学生对问题的责任感，能够利用所学到的知识来解析自己所得到的结论。
四、PBL教学法在土壤学中应用优势
随着土壤学发展，对于学生能够利用知识及技能来解决问题，将已有知识应用到新领域的能力有了更高的要求[8]，而PBL教學法的优势在于：（1）问题的建立能够有效引起学生的好奇心，针对学习主题自主的搜索相关知识及使用适当的资源[7]；从土壤学的教学来看，使学生可以更好地理解土壤学问题的复杂性；理解土壤学学习是一项具有挑战性的任务；（2）能够从社会、经济及管理层面上更为全面看待问题；土壤学需要学生在学习的过程中始终保持宏观意识，意识到土壤学多样的社会功能定位，使土壤学发展能够迎合整个社会需求；（3）能够鼓励个人和团队有效使用各项技术来解决相关问题；有利于学生自身的发展及技术的更新使用；基于土壤学与别的学科的交叉性越来越明显，大量别的学科的知识及技术等也进入到土壤学中，新的技术在土壤学上的应用能够大大促进土壤学研究上的多样性与解决多种问题的能力，并能够在PBL教学法实际应用中得到验证及优化；（4）能够培养学生逻辑、决策、变通及自我反思的能力，目前土壤学家越来越多的参与多学科团队工作来解决实际问题，那么对于一个复杂的科学问题，土壤学家是否能够进行有效的团队工作，并提供自身独特的观点，体现个人的价值极为重要；并且不少土壤学的学生未来可能不会成为土壤学专业人士，但PBL教学法可以使学生在别的领域都能够有效的处理、解决问题。
五、PBL教学法需要注意的问题
PBL教学法虽然具有较强的优势，但也存在着一定的问题：首先，教师在PBL教学法实施过程中的地位较为模糊，PBL教学法以学生为中心，教师无法主导其学习过程，教师从原有的知识传播者转为辅助者，主要作用是调和团队中人际关系，观察学生进度，且绝不干涉研究内容或者直接提供答案。因此适应于传授知识的教师会感觉失去自己对于教学环境的控制力，同时还需要担任更为多重的角色：信息的传播者、评估者、专业顾问、学生的朋友、调停者甚至是一个学习者，这对教师自身定位是个较大的转变；其次，PBL教学法涉及到较多的资源，需要一个“真实世界”场景给学生提供问题及工作的场所，然而在很多学校中，可能缺乏农场等实践场地，因此有效的对于电子资源的利用也是对PBL教学法的一个补充：网络的使用能够有效加强学生获得信息的能力，例如利用数字土壤调查访问更广泛的群体，能够在决策过程中取得更多的帮助，或者利用在线虚拟实验室中获得资源与实验室中实践结果相互印证等，同时可使用电子邮件，讨论版等电子通讯加强团队之间的沟通；最后，由于缺少教师的指导，学生缺乏对信息掌握的判断力，学生不能确定自己的努力方向是否正确，信息是否相关有用，因此应该建立一个学习评估体系，能够反馈学生提供的信息，评价学生表现，帮助他们确定信息并进行有效鼓励，坚定或者修改前进的方向[8]。
六、结束语
PBL教学法在国外的土壤学教育的应用中能够有效实现课程目标、得到积极成果，展现了其发展潜力。但对于目前我国土壤学来说，在短期课时内实现PBL教学法还是具有较大的压力，因此可以尝试从局部做起，在土壤学课程中分出一周左右时间，设立一些相对简单的土壤学主题案例，尝试分配学生团队解决问题，并最终由学生团队通过口头报告的方式汇报成果，使学生可以从别的学生处学习得到经验。通过这些方式，使土壤学教学能够真正满足学生未来的发展需求，能够迎合整个社会的发展需求，能够成为解决气候变化、饥饿贫穷和环境恶化等现实问题的关键。
作者：李文彦等
第2篇：小学科学中的土壤学实验
以土壤样品采集为土壤实验的开始，通过引导学生认真观察、探索和想象，以认识土壤主要成分、结构和类型，并探究土壤侵蚀及其影响因素，从而加深学生对土壤的基本认识，培养学生观察和动手能力，激发学生主观能动性与创新合作精神，提升学生保护土壤、爱护环境的环保意识。小学科学课程是一门针对小学生进行科学启蒙教育的重要基础学科，能够满足小学生对科学的探究欲望，对提高小学生的事物认知能力、丰富学生的思维和想象力、发展小学生热爱科学的兴致以及提高小学生的科学素养，具有十分重要的意义。而在小学科学中，开展实验课程，不仅可以激发学习兴趣、增强动手能力，也可帮助学生理解知识和培养科学精神。
土壤是指地球陆地表面能够生长植物的疏松表层，是由岩石风化而成的，包含小砾石、沙粒、黏土等不同大小的颗粒，以及矿物质、有机质、水分、空气和微生物等。所谓“民以食为天，食以土为本”，土壤是我们衣食之本。土壤分布广泛，遍及在我们的生活环境中，因此小学生与土壤有一定接触和了解，但缺乏科学的认识。小学科学中土壤部分的实验，可以从现实生活出发，使学生获得对土壤的基本认识，有利于加强生态环境保护意识的建立，对于激发学生学习并热爱科学以及爱护自然环境的情感有重要作用。现将小学科学中的土壤部分的实验汇总如下。
实验一土壤样品的采集
土壤样品的采集既可以为课堂探究活动做物质准备，又可以培养学生采集、记录的实验能力，让学生有机会对大自然进行实践体验和考察，从而意识到土壤对人类生活的重要性。
试验器具：小铁铲、塑料袋、标签、笔等。
采样地点选择在附近山坡、农田、校园里等。避开有植被覆盖的部分，用小铁铲轻轻拨开表层的枯枝落叶、小石子等，然后用小铁铲倾斜向下取0～20cm土层的土壤，装入塑料袋中并贴好标签，带回教室观察研究。
实验二观察土壤成分
土壤是由土壤颗粒、水分、空气、腐殖质、微生物等多种成分共同组成的，让学生充分调动多种感官来观察和认识土壤，培养学生观察、实验和分析归纳能力。
试验器具：托盘、放大镜、水、烧杯、玻璃棒、镊子、勺子、酒精灯、小铁盘、笔、记录纸等。
1.肉眼观察
将采取的土样平铺于干净的纸上，摊成薄层，肉眼观察土壤，并用手捻一捻土壤，记录观察到的现象和感觉到的结果。用纸巾包住一部分土壤样品，用手使劲握一握再摊开纸巾，观察纸巾上的现象并记录。
2.放大镜观察
将采取的土样平铺于干净的纸上，摊成薄层，用放大镜仔细观察土壤颗粒的大小和形状，按颗粒大小把土壤颗粒分类。同时将另一部分土壤样品做相同处理后，放在阴凉通风处晾干、捻碎，再用放大镜仔细观察并记录。
3.倒入水中
将土样轻轻倒入水中，然后用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间再观察，注意静置要彻底，桌面及玻璃杯也要保持静止，仔细观察并记录每一步的现象。提醒学生观察土壤在水中分层沉积的现象，以更清楚地看到土壤是由不同颗粒组成的。
4.烧一烧
取一些土壤放在铁盘里，把铁盘放在酒精灯上烧一烧，记录观察到的现象（土壤颜色、结构的变化）及闻到的气味。
实验三不同土壤类型的土壤性质
土壤的颗粒大小不同，而根据其中沙砾和黏粒含量比例的不同，分为沙质土、黏质土、壤土三种类型，而土壤的渗水性与保水性也是由土壤颗粒大小决定的，使学生通过观察对比认识这三类土壤的形态，并通过渗水性试验了解不同土壤的性质，培养学生实验能力和综合分析能力。
试验器具：沙质土、黏质土、壤土的土壤标本，3个去底塑料瓶、3个铁架台、3个烧杯、纱布、水。
1.三类土壤的外观形态
分组观察三类土壤标本的土壤外观形态，记录观察到的现象。
2.三类土壤的渗水性和保水性
取3个去底的塑料瓶，将纱布包在瓶口上并用线扎牢，瓶内分别装入同样多的沙质土、黏质土、壤土，将装好土的瓶子放在铁架台上，取3个烧杯分别放在3个瓶口下面，同时在3个瓶內加人相同量的水。观察并记录3个瓶内渗水的快慢情况。
实验四探究土壤侵蚀作用
雨点降落时可以打散并溅起土壤的微粒，雨水在地面形成径流时，将携带这些微粒进入沟渠或河流，这种现象叫土壤侵蚀。土面坡度的大小、有无植被覆盖以及降雨量的大小和强度等都会影响土壤侵蚀的程度。通过模拟实验来认识雨水对土壤的侵蚀作用，通过对比实验来验证土壤侵蚀程度的影响因素，让学生了解由于侵蚀作用引起地形的变化，并与生态环境的保护联系起来，培养学生保护土壤资源的意识，珍爱土壤的情感。
试验器具：塑料盒、小铲子、小喷壶、模拟塑料草垫，水、土壤样品等。
1.土壤侵蚀的模拟
在长方形的塑料盒中倒入适量土壤，并将其堆成一个斜坡，用小铲子稍稍拍紧，在土的边沿造一个垂直的“悬崖”。
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准备一个装满水的小喷壶作为降雨器。把做好斜坡的盒子放在报纸上，并把盒子的一端垫高，让水能从小孔流出。用降雨器喷水模拟降雨，注意尽量让雨水降落到斜坡上，并用杯子接住流下来的水。观察实验前后斜坡上的地表形态和瓶中的水以及“雨水”和“径流”的变化，并做好记录；实验后描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。2.影响土壤侵蚀程度的因素
土壤侵蚀的程度受到多种因素的影响。通过控制一个变量条件，其他因素保持一致的方法来探究土壤侵蚀的影响因素。降雨量大小通过可调节喷壶来控制；坡度大小通过垫不同高度的垫高物来实现；不同土质通过沙质土和黏土的对比来实现。
（1）有无植被的覆盖。设置两组实验，一组有植物覆盖（模拟塑料草垫），一组无植物覆盖，其他条件保持一致，即实验过程中注意：采用相同质地的土壤；土地坡度大小一致；喷水器要从同样的高度降雨且雨量相同。
（2）降雨量的大小。设置两组实验，一组雨量大，一组雨量小，其他条件保持一致，即实验过程中注意：土壤质地相同、土地坡度相同、降雨高度相同、植被相同。
（3）土地坡度的大小。设置两组实验，一组土地坡度大，一组土地坡度小，其他条件保持一致，即实验过程中注意：采用相同质地的土壤；降雨高度及雨量大小相同、植被相同。
（4）土质的不同。设置两组实验，一组采用沙质土，一组采用黏土，其他条件保持一致，即实验过程中注意：土地坡度大小相同；降雨高度及雨量大小相同、植被相同。
其余实验操作与土壤侵蚀的模拟相同，特别注意观察两组对比实验的不同，并根据实验结果进行分析，总结影响土壤侵蚀的因素。
作者：张晓燕等
第3篇：浅谈案例教学在土壤学教学中的应用
一、将案例教学法引进土壤学教学的必要性
《土壤学》作为土地科学最重要的基础理论学科和农学类专业本科教育的一门专业概论课程，是研究土壤的形成与演变、分类与分布规律、数量与质量评价。以及土壤的开发、利用、保护与管理的一门综合性学科。在资源环境科学研究中具有特殊的地位。它几乎是所有农业类后续课程的基础，在培养应用人才方面起着非常重要的作用。《土壤学》顾名思义，看起来就是让人感到枯燥乏味的一门课程，施教过程中，如果一味地讲述专业知识，也确实难以调动起学生的学习热情，学生往往在课堂上表现出睡觉、看小说、注意力不集中、甚至茫然等现象，使课堂处于一种涣散状态，上面老师讲的卖力，下面学生听的随意，整个课堂气氛师生之间难以协调共鸣，教学效果不是很理想。那么，如何使学生觉得土壤学课“有意思”？能够坐得住、听得进去？针对出现的这些问题，笔者认为，除了在课程体系、内容及教材编写等方面要进行改革以外，作为任课教师，关键是要进行教学方法创新，提高学生的听课兴趣，进而达到人耳人脑的目的。
案例教学法，即围绕一定教学目的，把实际中真实的情景加以典型化处理，形成供学生思考分析和决断的案例（通常为书面形式），通过独立研究和相互讨论的方式，来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。案例教学法（CaseMethodsofTeaching）初创于哈佛商学院。1910年，科普兰（Copeland，D.）博士最先在哈佛商学院使用讨论法进行工商管理教学。1921年在当时的校长多汉姆（Donham，B.）的建议和鼓励下，科普兰出版了一本案例集，由此推动了该校教师运用案例法进行教学。这种教学方法区别于传统教学方法的地方在于，教学内容有着独特的来源、性质、内容编排体系，教学方法不仅指向教师，还要求教师和学生都要有相当大的行为变化。
在土壤学教学过程中，结合专业特点，引入典型案例，可唤起学生学习土壤理论知识的热情。使用的案例包括土壤养分、土壤水分、土壤退化、土壤污染等方面。例如，在园林专业的土壤学教学中，引入花卉花色变化的实例，讲解土壤条件与植物生长、开花的密切关系等；在林学专业的土壤教学中，引入林木栽培、林木施肥、营林措施等方面的实例，并恰如其分地与“土壤学”基本理论相联系。通过这些案例的引入，可以使学生充分认识合理施肥的必要性。
二、案例教学方法在土壤学教学中的具体应用
案例的设计也包括案例教学方法的设计。案例教学的自身特点决定了它的教学方法应是灵活多样的，须针对不同类型案例来设计教法。
1.讨论法
这是为充分调动学生思维，培养学生分析问题能力使用的一种方法。通过讨论可使不同思想产生撞击，有利于训练学生良好的思想品质。例如：对于“粮食安全与耕地保护”部分的内容也可让学生通过课堂讨论的方式进行掌握。针对目前我国“耕地面积逐渐减少，而人口仍然逐年递增，为了保证粮食的充足供应，必须进行耕地保护”的问题，由学生根据自己家乡耕地利用、保护和破坏的情况分析人口—粮食—耕地之间的关系。通过本次讨论加深学生对这部分内容的理解，以及强化学生耕地保护的意识。
2.质疑法
这是由学生根据案例充分地从不同视角提出问题，整个教学过程分为：质疑、答疑、存疑几个部分。其中，可由学生质疑，教师答疑；教师质疑，学生答疑；遇到有争论的问题可以采取存疑的办法。经过反复质疑、答疑，从中筛选出优选方案。如土壤对污染物质的净化功能的问题便包括土壤的吸附反应、沉淀反应、生物化学过程以及污染物物质的特征等，要解决土壤对污染物质的净化问题，便需要通过解决土壤对污染物质的吸附、沉淀、生物降解等问题来实现。例如，在讲解土壤肥力时，可以采用由现象到本质的提问方式。
3.提示法
这种方法即教师对案例的处理方法不直接发表意见，而是通过各种手段对学生进行启发，使学生独立解决案例中的问题。在运用综合案例进行教学时，对于较复杂或容易忽略和环节需应用提示法，引导学生操作。如在“土壤有机质”一章中，土壤腐殖质含量和质量与土壤质量的关系是该章的核心问题之一，它既有很强的理论性，又有广泛的应用性，既与前面所讲的土壤腐殖质的分子结构、理化性质密切相关，又与后续课程的许多内容如土壤结构、土壤水热性质、土壤养分、土壤胶体、土壤管理等紧密相连，因此，可以提出“为什么土壤腐殖质是影响土壤质量的重要因素”这一问题。
三、土壤学课程运用案例教学法的意义
1.案例教学法有利于提高土壤学教学效果。
在土壤学教学中引入案例教学法，使教师既注重理论教学环节，更注重实践教学环节。让学生具有“真刀真枪”实践的经历，促使他们勤于思考、善于决策；举一反三，变学生被动听课的过程为积极思索、主动实践的过程，有助于训练学生有效的思维方式，达到寓教于乐的效果。实践证明，这种实用、有效的启发式教学方法明显地提高了教学的实际效果。
2.案例教学法有利于学生综合能力和素质的培养。
据目前许多毕业生反映，传统教学模式下教出的学生不能得心应手地运用所学知识解决实际工作中存在的土壤问题。我们在土壤学教学中使用的案例主要是学生在农村调查中发现的一些实际问题。包括土壤养分、土壤水分、土体构造、土壤污染等方面。将土壤中的具体问题呈现在学生面前，使学生能够通过案例的分析与讨论，启发学生的思维.锻炼发现问题、分析问题和解决问题的能力，提高自身的能力和素质。
3.案例教学法有利于提高教师的业务水平。
案例教学法是一种源于实践活动中典型事例的教学方法，具有很强的喻理性、释疑作用，被教师在教学过程中广泛采用。我们在土壤学教学中使用的案例主要是学生在农村调查中发现的一些实际问题。包括土壤养分、土壤水分、土体构造、土壤污染等方面。采用案例教学法能促使教师深入农村实际工作中，进行广泛的调查研究，对搜集的土壤资料进行科学合理的加工、整理，选编出适用于教学需要的不同案例，并依据实际活动的发展变化，及时进行必要的修正和更新，从而使教师的教学、科研水平不断得到提高。
四、总结
在实际的土壤学教学中，要求教师需要认真准备，精心挑选适宜案例，通过合理安排让学生切身体会土壤的本质所在，最终使学生的积极性、主动性和创造性得到发挥，解决实际问题的能力得到提高，真正能达到学以致用。
作者简介：张昀
第4篇：基于科学实验探索的土壤学教学改革及实践
一、引言
土壤是孕育万物的摇篮，是人类文明的基石。我们几乎时时刻刻都与土壤发生着紧密联系。土壤学作为一门独立的自然科学，最早是在化学与植物矿质营养的基础上建立起来的。土壤学从开始创建就涉及地学、生物学、生态学、化学、物理学等多学科领域，是一门与多学科互相渗透、交叉的综合性很强的学科。土壤学与地质学、水文学、生物学、气象学等存在密切关系，主要是由土壤在地理环境中的位置和功能所决定的。土壤作为地球表层系统的重要组成部分，它的形成、发育与地质、水文、生物和近地表大气息息相关。土壤学与农学、农业生态学有着不可分割的关系。因为土壤是绿色植物生长的基地，农学红的栽培学、耕作学、肥料学等，都是以土壤学位基础，土壤学是农业基础科学的重要部分。此外，土壤学还和环境科学、生态学联系密切。因为环境的核心是地球表层系统中的圈层，而土壤是地球上多种生命繁衍、生息的场所。从环境科学的角度看，土壤不仅是一种资源，还是人类生存环境的重要组成要素。土壤除具备肥力、能生产绿色植物外，还具有对环境污染物质缓冲、代谢、净化客观属性。土壤的这些性能在稳定和保护人类生存环境和生态安全中起着重要的作用。所以，土壤学和环境科学的交叉结合就形成了一门新的土壤学分支—环境土壤学。由此可见，要培养出优秀的土壤学人才就需要广泛的知识面和创新实践能力。而现有传统的土壤学的教学内容和教学方法在知识面方面、创新实践方面都存在一定的局限性，需对其教学内容、教学方式等方面进行改革，以拓宽学生的知识面、强化创新思维及实践能力。
二、土壤学教学改革思路
现代土壤科学无论从自身的学科基础理论的创新，还是解决实际应用问题，其复杂性日益增加，应用范围不断扩大。基础研究方面，主要和地学、生物学、数学、化学、物理学等基础学科结合，在应用研究方面，主要与农学、环境学、生态学、气象学、区域自然地理及社会经济学等多科学之间合作。在教学过程中，学生不仅需要扎实掌握土壤学的基础知识，还要了解前沿发展和研究现状。因此，在课程的教学改革过程中，我们需要基于当今科学研究发展的客观事实和学生知识结构构建的主观需要，在学生掌握理论知识的基础上，将学生带入科学研究的前沿，通过野外实地参观、参与相关科学研究、初步开展小规模的实验研究等方式，进一步强化理解理论知识，同时提高创新实践能力。
三、土壤学教学改革实践方法
（一）野外实地参观
土壤学课程的野外实地参观是课程教学改革的一个重要内容之一。学校可与多个土壤学相关基地建立专门的学生野外实习参观基地，如地质学、植物学、土壤微生物学、土壤农学、土壤污染修复等相关基地。
通过理论教学，在学生有一定理论知识的基础上，采取老师现场教学的方式，对学生进行引导性教学和认识体验。在野外实地教学过程中，可以分为两个阶段实施。第一个阶段，以专题的形式开展野外调查和认识实习，如农村土壤调查、城市土壤调查、土壤植被类型及其保护、土壤质量调查和改良等。每个专题都配备专业老师现场讲授相关知识、实地参观或分组深入调查；第二个阶段，参观和调查成果的整理，分为整理野外调查记录、建立数据库、整理数据成图、撰写各专题调查报告、实习成果总结汇报等。以土壤质量调查和改良为例，土壤质量包含土壤许多物理、化学和生物性质，具体而言，主要包括土壤肥力质量和土壤环境质量。土壤肥力质量是指植物生长所需的养分供应能力和环境条件，也就是土壤的生产能力，对土壤肥力调查主要是土壤性质。土壤性质主要包括土壤化学性质：pH、CEC、植物养分含量及其有效性、盐分含量和组成；土壤物理性质：土壤颗粒分布、结构、容重、孔隙度、团聚体的体积和稳定性、土壤水分、持水性能、入渗速率、入渗容量等；土壤生物学性质：有机质的数量和类型、土壤微生物数量、类型和功能、专性呼吸作用强度及各种生物酶活性等。土壤环境质量则是指在一定的时间和空间范围内，土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素，特别是人类或者其他生物的生存、繁衍、社会经济发展的适宜性，是土壤“优劣”的一种概念，它与土壤遭受外源物质的侵袭、累积或污染的程度密切相关。土壤环境质量是环境科学与土壤环境保护研究中的热门课题，也是环境土壤学的可信内容之一，它是土壤质量的重要组成部分。土壤环境质量依赖于土壤在自然成土过程中所形成的固有的环境条件、与环境质量有关的元素或化合物的组成与含量、土壤利用过程及其动态变化，同时应考虑土壤作为次生污染源对整体环境质量的影响。
通过上述课程实习，可让学生了解土壤植物类型、生长特征；土壤微生物的组成及环境影响因素；农作物的生长习性及特征；土壤污染的类型、来源及修复方法等。上述野外实践参观的教学方式不仅让学生亲身感受到土壤学与植物学、微生物学、农学、环境学以及地质学等的相关性，同时对课本内容有了更直观的认识。通过理论联系实际，结合回忆课堂讲授内容，加深了学生对知识的理解，很好地培养了学生的创新实践能力。
（二）参与相关科学研究实践
除了野外实习参观外，让学生参与到土壤学相关科学研究工作中，也是一个较好的培养学生创新思维和实践能力的方法。土壤学的相关科学研究基本都是以土壤样品的采集、保存、预处理、指标分析等为基础。以土壤修复研究为例，可在开展污染土壤修复研究时，在学生了解研究的目的和方法基础上，指导学生进行野外污染土壤样品的采集、保存、预处理以及指标分析等工作。从而引导学生认识到土壤中的污染物主要包括有机物污染、无机物污染、土壤生物污染等。有机物污染分为有机物和人工合成有机物污染，一般指的是有机废弃物、农药等污染。有机污染物进入土壤后，可危及农作物的生长和土壤生物的生存，如稻田因施用含二苯醚的河泥曾造成稻苗大面积死亡。人体接触污染土壤后，手脚出现红色皮疹，并有恶心和头晕现象。农药在农业生产上的应用尽管受到了良好的效果，但是其中一些农药残留物却对土壤和食物链有不良的影响。无机污染物主要是随着人类的生产和消费活动而进入的。采矿、冶炼、机械制造、建筑材料和化工等生产部门，每天都排放大量的无机物质，包括有害的元素氧化物、酸、碱、盐类等。土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群，从外界环境侵入土壤并大量繁衍，破坏原来的动态平衡，对人类健康和土壤生态系统造成不良影响。造成土壤生物污染的主要物质来源是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危害最大的是传染病医院未经消毒处理的污水和污物。进入土壤的病原体能在其中生存较长时间。土壤生物污染不仅可能危害人体健康，而且有些长期在土壤中存活的植物病原体还能严重地危害植物造成农业减产。从上述分析的基础上，可在老师的指导下，通过查阅相关文献以初步了解土壤污染的一些防止措施和方法等。
根据课程进展情况，还可以考虑让学生参与到研究生的相关科研中。一方面，可以进一步强化学生对污染土壤修复相关科学研究的认识；另一方面，还可能会激发学生对污染土壤修复的兴趣，为其在土壤学领域的深造奠定一定的基础。
完成相关科学研究的检测分析后，学生得到了土壤理化特征、污染状况、土壤肥力等数据结果，安排学生以小组讨论的方式比较土壤检测分析结果，以探索土壤采样、保存、预处理及指标分析等方面的注意事项，加强学生相关工作的理解和认识。同时，在分组讨论的基础上，以小组为单位，得到以土壤理化特征、污染状况等数据结果。最后，以学生个人为单位，以实验数据结果为基础，结合野外采样周边情况，撰写科学研究实践总结报告。
上述教学方式不仅可以加深学生对书本理论知识的理解，促使学生高度重视实验过程，培养严谨的科学态度和独立实验能力，同时也大大提高了学生发现问题和解决问题的能力，为日后的学习和工作打下良好的基础。
四、展望
土壤学作为应用基础学科，其服务对象正在日益扩大，除传统的农业生产外，还包括环境生态建设、资源合理利用以及农业持续发展等领域。研究方法和手段不断创新。此外，土壤学在研究方法和研究手段上也不断创新，包括信息技术、生物工程技术等已经在土壤学中具有广泛应用。为了适应土壤学的发展，土壤学的教学内容和方式必须多样化。本文将野外实地参观和参与相关科学研究引入教学内容中，通过理论与实验相结合进行的教学方式，激发学生主动学习的积极性，培养学生对科学研究的兴趣，同时提高了教学的质量。
作者：胡佳俊等
第5篇：高等农林院校土壤学课程教学改革初谈
土壤学作为农林高校农业资源与环境、农学、园艺、草学、林学、土地资源管理、生态学等专业的专业基础课，它既是一门具有一定系统理论的专业基础课，又是一门实践性较强的应用类课程。在目前高校扩招，学生人数大量增加且专业基础和专业课学时明显减少的情况下，在有限的学时内既要使学生掌握土壤学的基本知识和基本技能，又要使学生及时掌握学科的发展方向和应用技术，为学生在日益剧烈的人才竞争中打好基础，靠传统的教师讲台上讲、黑板上写，学生座位上听、记的“填鸭式”教学方法已很难奏效。为此，我校土壤学课程组在注意吸收现代土壤科学研究成果以及参考国内外土壤学教材的基础上，对教学内容和教学方法进行了大胆改革，在教学方法、教学手段上进行了探索，采用了多种形式的教学方法和教学手段。
一、根据社会需求和学科发展，优化教学内容
土壤学具有历史悠久、实践性强的特点以及长期与农业、资源和环境等多学科间的相互渗透，教学内容多而广。因此，要在有限的教学时数内完成其教学任务，教与学的难度均很大。
(一)坚持“三个面向”，不断修订完善教学大纲
近年来，课程组根据各专业的特点和三个“面向”的要求，对土壤学教学大纲进行了多次修订。修订后的教学大纲突出了土壤学的特点、重点和难点，避免与其它学科的重复，强调土壤学的系统性、综合性和实用性。(1)系统性：以土壤圈物质组成、结构和功能为线索，加以重点介绍。同时介绍它与地圈、生物圈、大气圈和水圈的物质迁移与能量交换及其对人类生存环境的影响，强调土壤学在资源环境科学中的战略地位和作用；(2)综合性：除了讲授土壤圈物质组成、结构和功能外，还讲授它与其它圈层间的物质迁移与能量交换及其对人类生存环境的影响；(3)实用性：将土壤学的基本知识与农业生产、资源开发和环境保护工作中面临的实际问题紧密结合(如目前国家正在开展的土壤污染调查和测土配方施肥)。
(二)根据专业特点组织教学内容
由于土壤学在不同专业中的地位、作用的差异，不同专业课程设置的不同，要求不同专业类型的教学内容上有所差异。
1农业资源与环境专业的教学内容
土壤学是农业资源与环境专业的重要专业基础课程，其前已修地学基础，后续课程还有土壤农化分析、土壤地理学、土壤调查与制图、土壤污染与防治、土壤微生物学、土地资源学等与土壤相关的课程。因此，该专业土壤学理论讲授在绪论中主要从资源的角度(我国人均土壤资源贫乏、土壤资源退化严重)引发学生对土壤学的兴趣，后续各章重点讲授土壤的矿物组成和有机组成、理化性质及水、肥、气、热四大肥力因素和土壤质量。各部分的内容都比其它专业讲得广而深，要求也更高。
2农学、园艺、草学、林学等农学类专业的教学内容
土壤学是农学、园艺、草学、林学等农学类专业的专业基础课程。由于这些专业未开设地学基础，因此，在土壤学课程中应增加地学基础的相关内容。主要从地质地貌(主要造岩矿物、岩石、地质作用及地貌类型)、土壤组成及其主要理化性质、土壤形成及南方主要类型土壤、土壤退化及治理等四大模块进行教学，重点为第二部分。
3土地资源管理与生态学专业的教学内容
土壤学是土地资源管理与生态学专业的专业基础课，其前已修地学基础。主要从土壤的物质组成、理化性质、土壤的形成、分类与分布特征、南方主要土壤类型、土壤污染及其治理、土壤退化机理与评价等方面着手进行教学。
二、优化教学方法与教学手段
(一)教学方法多样化
针对高校扩招后学生规模大，学生思维活跃、好动及土壤学实践性强、内容多学时少的特点，课程组采用了多种教学方法：(1)比较教学：这种方式主要在实验课、实习中采用，以检查学生对实验、实习的预习情况、学生对课堂讲授理论内容的理解情况以及学生对前后各相关知识点是否融会贯通；(2)自学：课后布置自学内容纲要，这种方式主要针对现在学时少的状况而提出，将一些简单、容易理解，教学大纲中要求自学的章节(如土壤生物、土壤退化)的提纲给学生提出，要求学生课后按提纲自学，并在适当时间进行自学交流讨论；(3)讨论式教学：为了提高学生查阅资料、分析问题和写作能力，每讲完一部分相对完整、独立的内容后，由教师归纳出若干个相关题目，让学生查阅相关资料，选择自己感兴趣的题目，写一篇课程论文，然后教师组织同学讨论或教师进行讲评。(4)专题讲座：每讲完一部分相对完整、独立的内容后，聘请知名专家进行专题讲座。(5)试验设计：课程结束之后，要求学生就当前农业生产中出现的与土壤水、肥、气、热相关的某一问题设计出一个试验方案，以锻炼学生解决实际问题和科学研究的能力。
(二)教学手段多样化
在传统教学手段的基础上增加了课堂多媒体教学和网络教学手段。在教学经费有限的条件下，土壤学课程组教师自己动手，根据不同专业教学内容的差异制作出了适用于不同专业类型的《土壤学》cAI课件，并根据学科最新进展随时进行修改。另外，课程组还在校园网上开通了土壤学课程网页，针对多媒体教学中存在的学生只顾抄笔记而忽于听、想的现象，课程组将所有教学资料都放到土壤学网页上，要求学生上课主要精力要集中于听和想而不能只顾抄笔记。学生学习过程中有任何问题都可以在网上与教师交流。
三、强化实践教学
实践性教学目的是让学生通过实践而获得感性认识，进而加深和巩固对课堂理论知识的认识和掌握。土壤学是一门与生产实践结合非常紧密，实践性很强的学科，教学中必须严格实践教学环节。实践教学主要通过两方面来实现，一是实验室实验；二是野外实习。实验和实习过程是相互渗透相辅相成的，都是土壤学教学过程中不可替代的重要环节。实验课是验证理论的一种手段，是联系理论的一种方法，是培养学生动手能力的一种过程，因此，强化实验是非常必要的。野外实习也是重要的一环，把学生带到野外，让学生认识大自然，了解大自然。不仅可以针对专业手把手地教学生野外怎样去识土、用土和改土，而且，也教给他们与土壤有关的地形、水文、岩石、植被等方面的内容。由于扩招后学生人数增多给实践教学带来了很大的难度，但学生要自主就业又要求必须强化实践教学，为此，实践教学中必须注意：
(一)根据社会需求强化实验教学
在土壤学实验教学中，课程组结合当前农业生产实际，减少了以前开设的一些验证性实验，如土壤离子交换现象的观察、土壤结构体的观察等，而增加了一些与农业生产实际紧密结合的实验，如结合设施农业开设了土壤呼吸强度的测定、针对作物优质高产的土壤限制因子开设了土壤障碍因素的测定等。根据国家测土配方施肥对土壤分析化验人员的大量需求，实验教学中强化了土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮和酸碱性的测定。
(二)结合专业需求开展实践教学
由于不同专业对土壤学知识的应用存在一定差异，因此，实践教学必须充分考虑专业需求。如土地资源管理专业对野外土壤的识别，特别是成土因素对土壤性质的影响要求就比较高，就应加强野外教学实习；园艺专业在菜园、果园进行采土样，茶学专业就在茶园采土，然后在实验室分析土壤理化性质，并结合菜园、果园和茶园植株长势、缺素症状的调查。实验完后，要求学生根据实验内容和调查情况分析存在的问题，并提出改良利用意见。
(三)建立、完善教学实践基地，保证实践教学
针对实验、实习经费的增长与学生规模扩大和市场价格上长不相协调的情况，以及土壤学实践性强的特点，课程组在学校的大力支持下，建立并完善了土壤学教学实习基地，为土壤学实践性教学打下良好的基础。目前已建成6个比较完善的土壤学教学实习基地：金凤寺土壤学教学实习基地，主要进行土壤剖面挖掘及观察和实地调查了解土壤与环境条件一致性实践教学；雨城区和名山土壤学教学实习基地，主要进行土壤资源的合理开发利用的教学实践；泥巴山和二郎山土壤学教学实习基地，主要进行土壤类型识别教学实践；成都平原土壤学教学实习基地主要解决高强度利用下的农业土壤的污染、高效利用和保护问题。
(四)形式多样地开展实践教学
由于扩招后学生人数大大增加，给实验教学场地带来了很大的难度。同时，专业基础课和专业课学时又减少，如果完全于实验课堂教学，很难达到强化实践教学的目的，应结合教师科研、研究生论文等开展形式多样的实践教学。学生的实践与教师的科研课题、研究生论文结合进行，从试验的设计、样品采集、观察分析到数据处理、归纳总结等都让同学们参与，利于培养学生的综合素质、提高他们分析和解决生产实际问题的能力。在教学中，土壤学课程组按照三个“面向”的要求，将学生的学习融入到教师的科研当中，既在一定程度上缓解了教师时间、精力有限的矛盾，又使学生尽早参加到科学研究的行列当中，使他们将课堂所学知识应用于实践，在一定程度上弥补了现在实践相对较少的不足。另一方面，让学生参与科研项目中大量的室内分析工作，既弥补了课堂实验教学中部分环节的缺失(如药品配制、合理的实验安排)，又使学生的动手能力、实践技能和合作精神得到强化，从而可以提他们的就业竞争力。
作者：张锡洲等
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