产学研相结合的《土壤学》教学模式改革与实践
发布时间:2014-04-04 08:45 来源:未知 点击:
产学研相结合的《土壤学》教学模式改革与实践
赵英，张建国
（西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌 712100）
摘 要：针对《土壤学》课程教学中普遍存在的重理论、轻实践的教学现状，提出了产学研相结合的教学模式，将理论知识、生产实践与科学研究有机结合起来。该模式在教学实践中取得了良好效果，被认为是行之有效的措施。
关键词：土壤学；产学研；教学改革
土壤是珍贵的自然资源，为地球上的一切生命活动提供能量来源与活动场所。扎实的土壤学知识是应对21世纪诸多自然资源和生态环境问题等一系列挑战的前提。土壤学课程是高等院校农科专业人才培养计划中的重要专业基础课程，但在该课程教学过程中普遍存在着重理论、轻实践的现象。为此我们结合西北农林科技大学土壤学教学状况，提出了产学研相结合的教学模式，并将其应用至教学实践过程中。
一、理论知识与实践范例有机结合
土壤学是一门实践性很强的课程，但长期以来普遍采用的满堂灌的教学方式不仅没能将知识传授给学生，更是打消了学生对于课程的兴趣和热情。针对这种情况我们提出了以下三种应对措施：
1.上课时侧重国内外实践的经典范例。在讲授理论知识的同时根据具体章节适当引入国内外经典的土壤学教学实践案例，例如在讲述土壤盐渍化治理时，将我国黄淮海平原盐渍化治理的成功范例引入课堂。在讲述土壤酸化的成因、危害及防治措施时，将Pedro Sanchez等成功治理巴西热带草原酸化土壤案例与学生分享。一方面可以使学生对所学章节有一个直观了解，强化所学的专业知识，将乏味的理论教学转向激烈的学术研讨。更重要的是这种教学方式能使学生意识到学科的重要性，改变学生对土壤学一贯不太重视的看法。从科研的角度，这些案例本身就是经典的科研成果，在讲述案例的同时可以让学生对科学研究的具体流程（发现问题、提出假设、试验论证、科学结论）有一个较为直观的了解，激发学生对科研事业的热爱。这一环节实现了理论学习、科学实践、科学研究的有机结合，改变了以往乏味的课堂氛围。
2.教材的选用。课程教材是教育过程中的重要工具，自20世纪90年代以来国家相关部门先后组织了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“高等教育百门精品课程教材建设计划”，发行出版了多部优秀的土壤学教材，如黄昌勇、黄巧云、吕贻忠先后主编的《土壤学》教材，这些教材虽然对土壤学进行了较为全面的讲解，但与国外经典的土壤学科相关教材相比，这些教材在基础知识的覆盖面和深度上还存在一定差距，并且对国内的土壤学问题关注较多。为此我们在授课的同时向学生介绍了多部相关的土壤学教材，如《Soils》、《The nature and properties of soils》和《Environmental soil physics》等。这样在拓展学生的知识面的同时，也为他们提供了解国外教材、提高了英语技能、便于以后出国深造。
3.锻炼创新思维。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。在教学实践活动中要着重培养学生的创新思维。在教学过程中，将相关章节的研究现状及存在的问题呈现给学生，鼓励学生踊跃发言，培养他们善于思考的习惯，锻炼他们的创新性思维。例如就目前水资源紧缺形势下的咸水灌溉问题，可以让学生在查阅相关文献的基础上对其利弊进行讨论。同时向学生介绍有关如何利用如HYDRUS、DNDC、EPIC等计算机模型做土壤水分及溶质运移、作物产量预测等方面的知识，激发学生对于模型开发、模型整合等方面的兴趣。
二、充分利用教学平台，提高学生动手能力
长期的应试教育虽然使学生掌握了扎实的理论知识，但也在很大程度上缩减了学生动手实践的时间，使得我国大学生普遍存在着动手能力较差的问题。土壤学是一门服务于农业生产的实践性很强的学科，在注重理论的同时更应该注重学生动手能力的培养。因此，要充分挖掘学校现有资源和国家、学校的相应政策，为学生提供实践的平台。为了培养学生的实践能力和科研素养，国家和学校启动了“大学生创新实践计划”，这为学生参与科学研究提供了良好的机会。在教学过程中要将这些政策及时的传达给学生，并为他们提供政策的解读。老师要积极组织学生申报相关项目，并给予他们技术指导。项目申报成功后要充分利用学校现有的教学试验平台，为学生参与“大学生创新实践计划”提供良好的试验条件。同时教师可以将本科生纳入到自己的科研课题中来，为学生进一步提供实践平台与技术指导。让学生更早的接触科学研究，从而在参与解决科学问题的同时巩固专业知识，提升专业技能。
三、教学范例与结果
本人在授课过程中，指导了西农赛扶社团的“测土配方助秦川沃土”项目，对陕西关中平原猕猴桃进行了测土配方施肥技术，融教于学，融学于科学实践活动中，相得益彰。以下对本次活动进行简要的介绍。首先，组织学生进行前期调研，了解农民目前的施肥状况。然后依据调研结果并结合农业部测土配方技术规范拟定策划书。最后在老师的指导下，让学生参与到测土配方施肥计划的各个环节中来，锻炼学生理论结合实践的能力。项目随机选取了10个农户在秋季猕猴桃采摘后进行了测土配方施肥技术，主要测定了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾四个指标。结果如图1所示：
图1土壤速效养分检测结果
为了给出合理的施肥建议，我们参照了眉县猕猴桃园的土壤养分分级标准（表1）。
表1眉县猕猴桃园土壤养分分级指标
从测试结果可以看出秋收过后10户的猕猴桃园有机质含量在18 g/Kg上下波动，处于适宜水平。土壤速效钾含量均在85 mg/Kg以上说明猕猴桃生长季内土壤钾供应充足。而土壤有效态氮多处在70 mg/Kg以下，结合眉县猕猴桃园养分分级标准可以看出猕猴桃在生长及吸收了大量的氮素，土壤氮素出现了明显的亏缺。土壤有效磷的含量波动最大，从18 mg/Kg至55 mg/Kg不等，说明10户农民在磷肥的使用上存在着较大的差异，应该予以调节。以上测土配方施肥的结果表明不同农户在施肥的过程中存在着显著差异，有必要对土壤进行测土配方施肥进而制定合理的施肥技术。田间测土并反馈数据是项目核心步骤之一，为了实现产业链连接效应，团队联系了一家中小涉农企业（杨凌德尔生物科技有限公司），该企业具有生产定制肥料的能力，并且有意通过公益平台拓展自己的销售渠道并扩大企业品牌的知名度。团队学生以此为契机，积极联系官村合作社农户代表和企业代表，促成了合作协议。本次实践活动提高了学生的动手能力，锻炼了实验技能，在实践中巩固了专业知识，同时也为农户和企业的合作搭建了桥梁，是产学研相结合的教学模式的成功典范。
四、展望与建议
通过上述环节的改革与实践，使学生充分认识到了土壤学的重要性，拓展了学生的知识面，提高了学生的动手实践能力，培养了学生的创新思维和对科研的热爱，取得了良好的教学效果。21世纪人口、资源、环境、粮食等问题的解决需要更多的土壤学工作者的参与，这也为从事土壤学教学事业的老师提出了更高要求，促使他们从多方面的进一步探索，不断提高土壤学的教学质量。
基金项目：国家自然科学基金项目（41001130）和西北农林科技大学教学改革项目（JY1102053）资助。
作者简介:赵英：1979年，男，甘肃西和，副教授，博士，研究方向：土壤学和农业生态研究。张建国：1981年，男，山东菏泽，讲师，博士，研究方向：干旱区生态与环境。
参考文献
[1]徐秋芳,姜培坤,钱新标.高等林业院校土壤学课程实践教学改革研究[J].中国林业教育,2004,(5):64-66.
[2]黄界颍,胡宏祥,李道林等.面向农科专业的《土壤学》课程改革与实践[J].天津农业科学,2012,18(5):133-136.
[3]黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2005.
[4]张锡洲,王昌全,李廷轩.土壤学教学内容与方法改革的实践与探索[J].高等农业教育,2005,(2):58-59.
赵英，张建国
（西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌 712100）
摘 要：针对《土壤学》课程教学中普遍存在的重理论、轻实践的教学现状，提出了产学研相结合的教学模式，将理论知识、生产实践与科学研究有机结合起来。该模式在教学实践中取得了良好效果，被认为是行之有效的措施。
关键词：土壤学；产学研；教学改革
土壤是珍贵的自然资源，为地球上的一切生命活动提供能量来源与活动场所。扎实的土壤学知识是应对21世纪诸多自然资源和生态环境问题等一系列挑战的前提。土壤学课程是高等院校农科专业人才培养计划中的重要专业基础课程，但在该课程教学过程中普遍存在着重理论、轻实践的现象。为此我们结合西北农林科技大学土壤学教学状况，提出了产学研相结合的教学模式，并将其应用至教学实践过程中。
一、理论知识与实践范例有机结合
土壤学是一门实践性很强的课程，但长期以来普遍采用的满堂灌的教学方式不仅没能将知识传授给学生，更是打消了学生对于课程的兴趣和热情。针对这种情况我们提出了以下三种应对措施：
1.上课时侧重国内外实践的经典范例。在讲授理论知识的同时根据具体章节适当引入国内外经典的土壤学教学实践案例，例如在讲述土壤盐渍化治理时，将我国黄淮海平原盐渍化治理的成功范例引入课堂。在讲述土壤酸化的成因、危害及防治措施时，将Pedro Sanchez等成功治理巴西热带草原酸化土壤案例与学生分享。一方面可以使学生对所学章节有一个直观了解，强化所学的专业知识，将乏味的理论教学转向激烈的学术研讨。更重要的是这种教学方式能使学生意识到学科的重要性，改变学生对土壤学一贯不太重视的看法。从科研的角度，这些案例本身就是经典的科研成果，在讲述案例的同时可以让学生对科学研究的具体流程（发现问题、提出假设、试验论证、科学结论）有一个较为直观的了解，激发学生对科研事业的热爱。这一环节实现了理论学习、科学实践、科学研究的有机结合，改变了以往乏味的课堂氛围。
2.教材的选用。课程教材是教育过程中的重要工具，自20世纪90年代以来国家相关部门先后组织了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“高等教育百门精品课程教材建设计划”，发行出版了多部优秀的土壤学教材，如黄昌勇、黄巧云、吕贻忠先后主编的《土壤学》教材，这些教材虽然对土壤学进行了较为全面的讲解，但与国外经典的土壤学科相关教材相比，这些教材在基础知识的覆盖面和深度上还存在一定差距，并且对国内的土壤学问题关注较多。为此我们在授课的同时向学生介绍了多部相关的土壤学教材，如《Soils》、《The nature and properties of soils》和《Environmental soil physics》等。这样在拓展学生的知识面的同时，也为他们提供了解国外教材、提高了英语技能、便于以后出国深造。
3.锻炼创新思维。创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。在教学实践活动中要着重培养学生的创新思维。在教学过程中，将相关章节的研究现状及存在的问题呈现给学生，鼓励学生踊跃发言，培养他们善于思考的习惯，锻炼他们的创新性思维。例如就目前水资源紧缺形势下的咸水灌溉问题，可以让学生在查阅相关文献的基础上对其利弊进行讨论。同时向学生介绍有关如何利用如HYDRUS、DNDC、EPIC等计算机模型做土壤水分及溶质运移、作物产量预测等方面的知识，激发学生对于模型开发、模型整合等方面的兴趣。
二、充分利用教学平台，提高学生动手能力
长期的应试教育虽然使学生掌握了扎实的理论知识，但也在很大程度上缩减了学生动手实践的时间，使得我国大学生普遍存在着动手能力较差的问题。土壤学是一门服务于农业生产的实践性很强的学科，在注重理论的同时更应该注重学生动手能力的培养。因此，要充分挖掘学校现有资源和国家、学校的相应政策，为学生提供实践的平台。为了培养学生的实践能力和科研素养，国家和学校启动了“大学生创新实践计划”，这为学生参与科学研究提供了良好的机会。在教学过程中要将这些政策及时的传达给学生，并为他们提供政策的解读。老师要积极组织学生申报相关项目，并给予他们技术指导。项目申报成功后要充分利用学校现有的教学试验平台，为学生参与“大学生创新实践计划”提供良好的试验条件。同时教师可以将本科生纳入到自己的科研课题中来，为学生进一步提供实践平台与技术指导。让学生更早的接触科学研究，从而在参与解决科学问题的同时巩固专业知识，提升专业技能。
三、教学范例与结果
本人在授课过程中，指导了西农赛扶社团的“测土配方助秦川沃土”项目，对陕西关中平原猕猴桃进行了测土配方施肥技术，融教于学，融学于科学实践活动中，相得益彰。以下对本次活动进行简要的介绍。首先，组织学生进行前期调研，了解农民目前的施肥状况。然后依据调研结果并结合农业部测土配方技术规范拟定策划书。最后在老师的指导下，让学生参与到测土配方施肥计划的各个环节中来，锻炼学生理论结合实践的能力。项目随机选取了10个农户在秋季猕猴桃采摘后进行了测土配方施肥技术，主要测定了土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾四个指标。结果如图1所示：
图1土壤速效养分检测结果
为了给出合理的施肥建议，我们参照了眉县猕猴桃园的土壤养分分级标准（表1）。
表1眉县猕猴桃园土壤养分分级指标
| 分级标准 | 极低 | 低 | 中等 | 适宜 | 较高 | |
| 有机质（g/Kg） | ＜6 | 6～10 | 10～15 | 15～20 | ＞20 | |
| 速效氮（mg/Kg） | ＜50 | 50～75 | 75～95 | 95～110 | ＞110 | |
| 有效磷（mg/Kg） | ＜10 | 10～20 | 20～40 | 40～50 | ＞50 | |
| 速效钾（mg/Kg） | ＜50 | 50～80 | 80～100 | 100～150 | ＞150 | |
四、展望与建议
通过上述环节的改革与实践，使学生充分认识到了土壤学的重要性，拓展了学生的知识面，提高了学生的动手实践能力，培养了学生的创新思维和对科研的热爱，取得了良好的教学效果。21世纪人口、资源、环境、粮食等问题的解决需要更多的土壤学工作者的参与，这也为从事土壤学教学事业的老师提出了更高要求，促使他们从多方面的进一步探索，不断提高土壤学的教学质量。
基金项目：国家自然科学基金项目（41001130）和西北农林科技大学教学改革项目（JY1102053）资助。
作者简介:赵英：1979年，男，甘肃西和，副教授，博士，研究方向：土壤学和农业生态研究。张建国：1981年，男，山东菏泽，讲师，博士，研究方向：干旱区生态与环境。
参考文献
[1]徐秋芳,姜培坤,钱新标.高等林业院校土壤学课程实践教学改革研究[J].中国林业教育,2004,(5):64-66.
[2]黄界颍,胡宏祥,李道林等.面向农科专业的《土壤学》课程改革与实践[J].天津农业科学,2012,18(5):133-136.
[3]黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2005.
[4]张锡洲,王昌全,李廷轩.土壤学教学内容与方法改革的实践与探索[J].高等农业教育,2005,(2):58-59.
