土壤肥料學實驗教學改革探索與實踐

張德剛 劉艷紅 等

摘 要：土壤肥料學實驗是植物生產類專業的一門重要的專業基礎課。本研究綜述了部分高校土壤肥料學實驗課程學分、學時、實驗項目及實驗內容設置情況，結合紅河學院土壤肥料學實驗課程問卷調查結果，分析了目前土壤肥料學實驗教學中存在的主要問題，提出土壤肥料學實驗教學改革的主要措施，以期為土壤肥料學實驗課程改革及教學質量的提高提供參考。

關鍵詞：土壤肥料學；實驗；教學改革

中圖分類號： G642.0 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.021

Exploration and Practice of Teaching Reform in Soil Fertilizer Science Experiment

ZHANG De-gang， LIU Yan-hong， SHI Xian， LI Chun-yan

（College of Life Science and Technology， University of Honghe， Mengzi， Yunnan 661100，China）

Abstract： Soil and fertilizer experiment was a kind of plant production specialized basic course. This article reviewed course credits， hours， experimental projects and experimental content settings of soil and fertilizer experiment from some universities， combined with survey results of Honghe universitys soil and fertilizer experimental questionnaire， present soil and fertilizer experiment teaching problems were analyzed， measures for soil and fertilizer experiment teaching reform and curriculum construction were proposed， in order to provide a reference for soil and fertilizer experiment curriculum reform， construction and improving the quality of teaching.

Key words： soil fertilizer science； experiment； teaching reform

實驗教學是高等學校教學工作的重要組成部分，是全面實施人才培養計劃，提高教學質量的主要教學環節，是培養高素質人才全過程的重要步驟，是培養學生實驗技能、開發智力資源、孕育發明創造、豐富人類科技知識的重要手段[1]。土壤肥料學是植物生產類專業的一門重要的專業基礎課[2]。土壤肥料學實驗課的目的是通過實驗使學生在對土壤肥料學的理論知識進一步深化的同時，著重給學生嚴格的訓練，培養學生初步的實驗能力、良好的實驗習慣和嚴謹的科學作風，為以后的學習、工作和科學研究打下基礎[3]。

本研究歸納了國家精品課程資源網土壤肥料學精品課程資料及部分文獻資料，分析了目前部分高校土壤肥料學實驗課程開設的基本情況，結合紅河學院土壤肥料學實驗課程學習問卷調查結果，分析了目前土壤肥料學實驗教學中的主要問題，并提出一些改革措施，以期進一步提高該門課程的教學質量。

1 部分高校土壤肥料學實驗開設情況

1.1 實驗課時、學分及實驗項目

《土壤肥料學實驗》要求學生掌握土壤肥料學的基本實驗方法、常用科學儀器的基本原理和操作技術，從而達到培養學生的動手能力、思維能力、知識綜合運用能力和創新能力的目的。

由表1并結合部分文獻資料可以看出，目前該課程的學時、學分及實驗類別設置在不同學校和不同專業之間有很大差別，還有部分學校還是《土壤肥料學》理論課程的附屬課程。從學分上看，有0.5～1個學分不等；從學時上看，有16～36個學時不等。由于學分學時的不同，實驗項目設置上也存在差異，實驗項目5～14個不等。另外，除室內實驗野外，部分學校還安排1～2 d的野外實習。

1.2 實驗項目內容

從表1可以看出，從開設頻度來看，土壤學部分土壤有機質測定和土壤速效養分測定（部分學校分別開設土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量測定）、土壤機械組成分析、土壤樣品的采集與處理和土壤酸堿性測定等經典實驗被大多數院校開設。其他實驗如土壤容重，土壤含水量測定，主要成土礦物、巖石和母質的識別，土壤微量元素的測定等根據各學校學時安排被部分學校選開。

肥料學部分化學肥料的定性鑒定、過磷酸鈣有效磷的測定兩個實驗被大部分院校開設。其他實驗項目根據各學校情況選開，如作物缺素癥狀的外形診斷、植物體內全氮磷鉀測定、尿素含氮量測定、尿素肥料中縮二脲含量的測定、磷二銨中水溶性磷的測定和肥料中鉀含量的測定等。

2 紅河學院土壤肥料學實驗開設及學習情況調查分析

2.1 紅河學院土壤肥料學實驗開設情況

紅河學院是一所地方本科院校，以培養應用型人才為主。《土壤肥料學實驗》是農學、設施農業科學與工程兩個專業的專業必修課，該課程為1個學分，實踐課對應36學時，在秋季學期開設。在參考了其他院校該門課程的開設情況后，結合本校應用型人才培養的要求，實驗設置如表1所示。

2.2 土壤肥料學實驗課程學習情況調查

為充分了解學生對土壤肥料學實驗課程的認識，從學生的角度來看待教學過程中存在的問題，使得土壤肥料學實驗教學建設與改革能夠順利進行，本次調查采用了問卷形式，問卷題目的設計考慮了實驗課程開設必要性、興趣、實驗內容設置、學習收獲及考核方法方面，采用不記名的方式對剛學習過這門課程的紅河學院農學系設施農業科學與工程和農學兩個專業的2008、2009級175名本科生進行問卷調查，要求學生在充分了解本課程的性質、特點等后作出選擇，并對結果進行統計，問卷回收率100%，調查結果具有一定的說服力。

（1）開設該課程的必要性及學生的學習興趣。

對土壤肥料學實驗開設的必要性調查結果顯示，82%的學生認為有必要，15%的學生認為一般，3%的學生認為無所謂。對學習興趣調查顯示，60%的學生表示有興趣，37%的學生表示一般，3%表示無所謂。結果說明，學生在理性上還是很重視這門課程的，絕大多數學生對這門課程有興趣，這為該門課程的教學提供了非常好的條件。

（2）實驗內容安排。

對土壤肥料學實驗內容安排調查結果顯示，52%的學生認為，實驗教學對于理論課程的理解有一定幫助，24%的學生認為，實驗內容應該側重于教師安排與學生自主選擇并重。24%的學生認為，讓有興趣的學生參加到教師相關科研與實踐訓練中去。說明在實驗內容的安排上我們應該總結前幾屆學生的學習情況，結合學生的需求來進行安排。從調查的結果看，學生對一些綜合性、應用性強的實驗項目更感興趣。

（3）能力培養。

對土壤肥料學實驗培養學生能力的調查結果顯示，40%的學生認為培養了動手能力；24%學生認為培養了思維能力；26%的學生認為培養了合作能力；10%的學生認為培養了創新能力。顯然，我們開設的課程對學生創新能力的培養不足。

（4）是否能體現綜合性、設計性和探究性。

在教學過程中，結合實驗考試，布置一些專題讓學生設計方案進行實驗，最后撰寫實驗報告。對于這種形式，調查是否能體現綜合性、設計性和探究性，調查結果表明，36%的學生認為能夠體現；60%學生認為一般；4%的學生認為不能體現。

（5）考核方式。

對于實驗考核方式，嘗試過閉卷考試、開卷考試、設計并進行實驗后撰寫實驗論文和操作考試等不同考核方式，對哪種考核方式對應用能力培養更有用調查結果顯示，36%的學生認為實驗與論文相結合；31%的學生認為操作考核；28%的學生認為開卷考試；5%的學生認為閉卷考試。表明實驗除閉卷考試外，其他方式能被大部分同學接受。

3 土壤肥料學實驗教學中存在的問題及改革實踐

3.1 存在的問題

3.1.1 實驗項目類型單一 從部分學校開設土壤肥料學實驗情況來看，在實驗項目類型設置上，大多數還是驗證性實驗為主；綜合性、設計性實驗項目所占的比例很低。在實驗內容上，很多實驗主要注重鞏固學生課程基礎知識。這一現象在實驗教學是否能體現綜合性、設計性和探究性的問卷調查中也體現出來，僅有36%的學生認為體現出來。

3.1.2 學生完成實驗環節不完整 在傳統的實驗教學中，實驗的大部分步驟和內容（如：實驗樣品的制備、試劑的配置、儀器的準備及調試等）都是由實驗技術人員課前準備好，學生在上實驗課時只是從操作步驟開始做，完成每個實驗的一小部分內容，學生缺乏對實驗整體性、連續性的了解和系統知識的掌握。這樣的結果導致學生脫離教師指導后無法獨立完成一個實驗。這在學生的畢業論文、學生畢業實習過程中表現非常突出，不能達到培養學生實踐操作能力和綜合運用能力的目的。

3.1.3 以教師為主體的教學方式仍占主導 目前實驗課的基本模式還是教師首先把實驗目的、意義、實驗原理、實驗步驟、計算方法、注意事項等內容寫在黑板上詳細講解，然后讓學生按操作步驟做實驗。學生往往是做一步看一眼黑板，實驗過程中學生始終處于被動的學習狀態，這既不利于培養學生的思維能力和綜合能力，也不利于提高學生學習的主動性和積極性。

3.2 改革與實踐

（1）增設綜合性、設計性實驗項目，培養學生綜合運用知識的能力和創新能力[6]。

從培養學生創新能力和提高學生綜合素質出發，實驗項目的類型設置上，應按學生基礎能力形成的不同階段，做到既有基礎性的驗證性實驗訓練，也有能體現對某一課程或與之相關聯的多門課程綜合知識運用，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合運用的綜合性實驗，還要有教師提出實驗目的、要求，由學生自行設計實驗方案、并獨立完成的設計性實驗[7]。

但是，要真正達到綜合性實驗教學的目的，不是在課程設置上把驗證性實驗改成綜合性實驗即可，而是要在教學形式、手段上進行改革。體現以學生為主體、教師為主導的新型實驗教學模式。以學生為中心，提倡自主學習，發揮學生的主觀能動性。近兩年，我們設置了一些方向，如云南蒙自石榴園土壤養分狀況分析、云南蒙自設施土壤養分變化分析等。在教師指導下，從土壤樣品的采集、制備到實驗分析試劑的配制和各實驗項目的分析，完全由學生自己完成，不再集中做實驗，并且要求學生在期末結束前完成實驗，然后根據實驗數據撰寫實驗論文。

（2）實驗室實行開放管理，讓學生能夠利用課余時間進行實驗。要提高學生的動手能力、實驗操作能力、知識綜合運用能力和創新能力，必須讓學生參與實驗的全過程，包括實驗設計、實驗準備（試劑的選擇，試劑用量的計算，試劑的配置，試驗儀器的準備與調試）、實驗實施、實驗數據處理與分析、撰寫實驗報告等過程。這就需要更多的時間，要在教學計劃規定的學時內完成實驗的全過程是不可能的。所以我們在參考了部分高校的做法以后，探索在學期前幾周，主要進行一些基礎性、驗證性實驗。例如：土壤樣品的采集與處理，土壤有機質的測定、土壤速效養分的分析等實驗。經過嚴格的實驗訓練，讓學生掌握基本的實驗方法。“十一”長假前布置方向，讓5～6名學生自由組合成不同小組，根據實驗內容撰寫實驗計劃，經實驗指導教師修改審定后，讓學生利用“十一”長假時間結合家鄉土壤特點和當地主要作物進行實驗設計，采集土壤、作物樣品帶回來進行實驗，在不影響正常實驗教學的情況下，實驗室面向學生全面開放[8]，學生與實驗技術人員聯系到實驗室準備實驗，實驗技術人員負責對學生實驗準備過程的指導，學生在教師的指導下，獨立完成樣品采取、試劑配制、實驗操作、數據處理和實驗論文撰寫等過程。

（3）改變以教師為主的教學模式，進行以學生為中心的教學模式改革。

在“以學生為中心”的教學模式中，我們提供一些資源（文獻、視頻、PPT等）給學生，讓學生進行自主學習，在實驗過程中，教師放手讓學生操作，對于實驗中出現的問題，教師引導學生通過實驗找到答案。在綜合性、設計性實驗中，教師布置了方向以后，完全由學生選題、設計實驗和實施實驗，整個過程中教師和實驗技術人員只是輔助學生完成實驗。這樣，學生通過思考和預習獨立進行完整實驗，學生的動手能力得到很大的提高，在畢業論文過程中就體現出來。通過這樣的方式，近幾年，我們的畢業生有圍繞課程設計實驗進行畢業論文的，論文還在一些期刊上發表。

（4）加強實驗教學評價。

實驗教學考核是評價實驗教學的主要手段[9]，考核的方法力求多樣化，經過幾年的實踐及對學生的調查，我們認為除閉卷考試外，其他方式能被大部分同學接受。但是實驗與論文相結合和操作考核對學生動手能力和綜合能力的培養更有效。

4 結 語

深化實驗教學改革，提高學生綜合運用知識的能力、實踐能力、創新能力，是一項長期的任務，需要不斷的探索和完善。本研究只是筆者對土壤肥料學實驗課程的一些總結和教學探索與實踐，要真正實現實驗教學改革目標，全面提高教學質量，還有待廣大同行進行廣泛探索和交流。

參考文獻：

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[9] 李培英，徐前明，李郁，等.獸醫寄生蟲學實驗教學改革的探索與實踐[J].內蒙古農業科技，2011（5）：56，89.