土壤肥料学野外实习教学改革与实践

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　　摘要 土壤肥料学课程野外实习是将理论知识、实验技能相结合，培养学生综合素质，提高其专业实践水平和创新能力的重要途经。针对土壤肥料学野外实习教学中的共性问题，结合农业院校的特点和具体情况，在统一实习教学大纲、规范基本教学任务、保障野外实习教学质量等方面开展教学改革与探索，取得较好的教学效果。
　　关键词 教学改革;土壤肥料学;野外实习
　　中图分类号 S-01 文獻标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）01-0270-02
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.081
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Reform and Practice of Field Practice Teaching—Taking Soil Fertilizer Science of Yunnan Agricultural University as an Example
　　WANG Rui xue， XU Zhi， LI Chao li et al
　　（College of Resources and Environmental Science， Yunnan Agricultural University， Kunming， Yunnan 650201）
　　Abstract Field practice of soil fertilizer science course is an important way to combine theoretical knowledge and experimental skills， cultivate students’ comprehensive quality， and improve their professional practice level and innovation ability. In view of the common problems during the field practice teaching of soil fertilizer science， combined with the characteristics and specific conditions of agricultural colleges， we carried out the education reform and exploration in the aspects of unifying the teaching outline， standardizing the basic teaching tasks， and guaranteeing the quality of field practice teaching. The reform has achieved a satisfactory teaching results.
　　Key words Education reform;Soil fertilizer science;Field practice
　　土壤肥料学涉及到地学、生物学、化学、物理学、数学、农学、植物学、环境科学和生态学等多类学科，是与发展农业生产密切相关的一门学科，同时也是高等农业院校种植类各专业的一门重要的专业基础课，是学习各门专业课之前必修的一门先导性课程[1-3]。20世纪90年代以前，通常将土壤学和植物营养与肥料作为两门单独的课程进行教学。云南农业大学开设的土壤肥料学课程主要针对非土壤化学相关专业的学生，使其能够初步掌握识土辨性，培肥改土和因地制宜、合理施肥的技术[4]。具体教学内容一般包括理论学时、实验学时和实习学时。其中，野外实习是对理论和实验学时的学习成果及综合能力的考察。
　　自开设土壤肥料学课程野外实习教学项目以来，实习形式主要以教研组教师结合野外实际地形、植被、土壤类型等情况进行现场教学。此种教学模式能给学生更为感性的认识，加深对理论知识的认识。目前针对土壤肥料学理论课程及实验教学改革的探索较多，但有关野外实习教学存在讲稿未统一、规范的问题。因此，基于野外实习的教学内容，结合教研组各位教师口述的讲稿，统一调整、规范表述形式，从教学体系、内容、方法、实践等方面进行教学改革，对于夯实学生基础知识、培养操作技能具有重要意义[5]。
　　1 制定野外教学实习大纲，满足不同专业培养要求
　　土壤肥料学课程是面对农学、植保、园林园艺、森林保护、药鉴等专业，教学对象存在学科背景差异大、学科涉及面广、各专业要求不同等特点。因此，野外实习教学与理论教学应保持一致，在完成基本教学内容的基础上，针对各专业特点进行野外实地教学。
　　根据野外实习的实际教学情况，各教师在统一教学大纲的基础上，制定不同侧重点的教学计划。例如，针对森林保护专业，则在讲解过程中除介绍一般土壤的成土因素外，应重点介绍原始成土过程，针对不同气候条件下森林土壤的发育特点进行教学;针对药鉴专业，则应侧重野生中草药的识别与相应土壤培肥特点的介绍。通过统一野外实习教学大纲，保证了土壤肥料学课程的基础知识与技能的规范性与统一性。同时，由理论课任课教师针对本班学生专业特点进行针对性重点讲解，极大地增强了学生的学习兴趣与主动性，使土壤肥料学实习在整个课程计划中保持系统性。
　　2 野外实习教学的基本任务
　　野外实习教学因其特殊的教学环境，导致教学过程易出现学生注意力不集中、课堂纪律混乱、学生组织不受控等不利条件。因此，需要在野外教学前对学生明确本次实习的目标与要求，确保在实习前学生能很好地预习相关内容，并有序组织，遵守实习纪律。同时，各教师也应明确并统一基本的教学目标。具体内容包括：①成土因素对土壤形成的影响概述;②主要成土岩石的识别及其对土壤形成的影响;③不同地形对土壤形成的影响;④自然土壤剖面的观察与野外检测。 　　2.1 培养基本技能
　　在完成理论和实验课时后，学生已基本掌握了土壤肥料学基础知识与操作技能，通过野外实习，进一步加强野外样品采集、基本实验操作的训练。同时在实习前，应充分利用多种媒介和工具，激发学生的探索精神[6]。
　　首先，通过现场提问与实地观察，培养学生理论与实际相结合的能力。例如，自然土壤发生学层次的提问，通过现场回答，结合实习基地气候、地形条件，向学生阐明与基本层次相同及不同的原因。在实习现场，让学生取农田土壤和自然土壤进行辨析。在取自然土壤样品时，需要学生注意的是要按照山顶—山腰—山脚—农田的顺序进行取样。同时要注意选取代表性地点，同时应在取样过程中注意避免污染。
　　其次，掌握野外土壤性状速测的方法。①土壤取样。方法如下：代表性采样，表皮清干净，挖0～20 cm的土坑，在剖面处修整至垂直，沿垂直面由上向下用铲子取土。②利用混合指示剂在野外测定土壤pH。③划分并观察土壤剖面。通过实地演示，加深对土壤五大自然成土因素等的理论知识的感性认识，掌握野外土壤性质速测的方法，通过学生亲自动手取样测定农田和自然土壤的性质，分析二者差异，并总结原因。
　　再次，对主要成土岩石的样本采集、观察及相应土壤质地的辨析。实习地点具有典型的石灰岩、砂岩、砾岩等岩石样本，学生通过观察颜色、盐酸反应、用手触摸岩石及相应土壤质地等过程，全面感受不同成土岩石所发育形成的土壤特征及植被特点。在讲解碳酸盐反应时，主讲教师应注意补充各地域的特点。将稀盐酸滴在岩石上观察是否有气泡。碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，说明含有方解石。西北地区雨水较少，钙离子集中在表层，长江流域土壤下层钙离子较多，云南地区通体无碳酸钙反应，原因是由于雨水将钙离子冲刷掉。例如，实习地点中由一条马路分隔，道路两旁植被特点鲜明，一边是由砾岩、角砾岩发育形成的土壤，植被为低矮的灌木;另一边则为植被茂密的高大乔木，其土壤是由砂岩、页岩形成。通过让学生在实地感官认识不同成土岩石及其土壤、植被特点，帮助其回忆理论课程中土壤质地与肥力关系的内容。
　　最后，经过野外实习后撰写实习报告，锻炼、培养了学生撰写报告的文笔与能力。同时，对野外实习掌握的知识与技能进行更好的梳理、总结。
　　2.2 加强科研能力和兴趣培养
　　结合不同专业特点，将学生分为不同实习小组，在教师的指导下进行土壤样品采集、土壤pH野外测定、土壤剖面挖掘及观察等内容。利用罗盘进行实习地点坐标定位，对照土壤剖面调查表逐项填写。
　　为了增强学生的科研能力與兴趣，选拔动手能力强、思维活跃的同学进行主动思考，设计采样路线，并预测土壤性状变化规律。在实习地就地取材，指导学生进行岩石的碳酸盐反应，对照地上植被情况进行分析。即使在同一地点进行取样分析，不同的学生也会得出不同结论。通过让学生测定山顶、山腰、山脚、农田土壤的pH，分析讨论其变化规律及原因。
　　2.3 增强环保意识和团队精神
　　新时代下大学生的家庭背景和教育环境因其独生子女的特点而具有特殊性，因此在野外工作的责任心和团队协作能力普遍缺乏。利用土壤肥料学野外实习的机会，对塑造学生自身对环境保护的责任心和实习过程中的团队协作精神具有重要引导意义[7]。
　　实习地点选在地质地貌特征典型的昆明市团结乡花红村，该地植被茂密，生态环境良好。实习正式开启前，带队教师首先宣布实习纪律，其中包括对周边生态环境的观察和保护，避免因实习带给环境的负面负担。通过对土壤剖面中侵入体的讲解，让学生意识到人类活动对环境造成的破坏将是长久且难以分解的。
　　实习采样需要以小组为单位，分工协作完成。带队教师对小组进行分工，安排特定学生负责保管采样工具，记录采样信息，具体实施采样工作等。在此过程中，需要各组同学具有团队精神，集体行动，对各自分工具有强烈的责任心，以节约集体时间为前提，在完成实习采样任务及野外勘察任务的基础上，充分锻炼学生的责任心和团队精神、集体意识。
　　3 野外实习教学的保障措施
　　由于土壤肥料学野外实习教学环境的特殊性，同时为保障教学质量与学生安全，需要对实习地点、教具选择、讲稿及教学大纲、教师队伍建设及考核方式创新改革等方面在教研组统一讨论并进行系统安排。
　　3.1 实习基地的选择
　　实习地点选择在昆明市团结乡，筇竹寺、花红村（海拔2 185 m，25°03′27″N、102°36′46″E）周边。该地点具有云南省代表性地貌——喀斯特地貌的全部特点，既有高原盆地，也有溶洞及地下暗河，并且筇竹寺周边自然土壤剖面为国家级自然土壤剖面观测点。为确保实习地点土壤及植被的典型性，在实习之前应由教学经验丰富的教师带队进行实地考察，对应野外实习教学内容，选择环境相对安全，易于教学和采取野外土壤样品的地点作为实习地点。
　　3.2 教材、教具的配备
　　有关土壤肥料学通论野外实习目前尚未出版统一规范的指导书目，教研组编写结合云南农业大学教学实际情况的野外实习及实验指导书。编写实习教材的过程促使教师不断查阅资料、及时总结多年教学经验，是提高自我教学水平和学术水平的重要途经[8]。对于学生，要求其在实习前预习相关重点内容，同时在理论课及实验课中穿插部分内容，以便于学生在实习教学中充分理解。对土壤剖面的观察时，要求学生对照统一发放的《土壤剖面记载表》进行规范记录。对所观察土体的紧实度、湿度、根系分布情况、新生体、侵入体、土壤质地等情况进行系统的认识与判定。
　　针对野外实习的基本教学内容，准备了以下教具：罗盘、土样采集盒、六孔白瓷板、稀硫酸、酸碱指示剂、土壤比色卡、剖面刀、铁铲、卷尺等。充分利用这些工具，让学生主动探索，培养学生科学研究的学习方法[9]。同时，在各实习小组安排专人负责工具的保管，避免丢失与损坏。 　　3.3 多层次指导教师队伍建设
　　土壤肥料学科是一门开课历史久远的课程，针对野外实习教学的特殊环境，应当建设具有多层次的指导教师队伍，以保证野外复杂环境条件下的教学质量。青年教师在教学过程中，应同时配备经验丰富的教师予以配合[10]。同时，在反映教学大纲基本内容和理论、实践最新动态的基础上[11]，针对特定环境中的具体实际现 象可由其他教师进行补充讲解，以不断增进教师教学经验，同时保证野外教学的丰富性、生动性。
　　4 考核方式的改革
　　此次野外实习的考核方式，以实习现场表现打分、分组分工实操打分、实习报告、实习心得等成绩组成。同时配合室内视频教学（云南土壤视频），使野外实习讲授的知识点进一步系统化。
　　5 结语
　　在土壤肥料学野外实习时数不断压缩的情况下，为培养学生真正的实践能力，需要高校对野外实习教学质量的重视和不断改革、探索。云南农业大学资源与环境学院土壤肥料学教研组通过不断总结教学经验，通过历次实习的教学探索与实践，进行系统化的改革，有效地提高了学生的野外工作能力与理论认识，为今后进一步完善野外实习教学质量与教师队伍奠定良好基础。
　　参考文献
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