應用氣象專業土壤物理學教學改革的探索

劉春偉

摘 要：該文分析了土壤物理學課程的特點和將來的發展趨勢，針對目前的學生專業特點和就業形式，對土壤物理學課程進行合理的教學改革，包括教材的選用，教學內容的優化，教學方法的選用，實踐教學的開展等。通過一系列的教學改革，讓學生充分發揮主觀能動性，理論聯系實際來掌握知識。

關鍵詞：土壤物理學 教學改革 理論聯系實際

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0160-02

1 土壤物理學課程的特點

土壤學研究主要分為土壤物理和土壤化學兩大類。土壤物理學是土壤學的一個分支，且研究歷史悠久。土壤是一種成分復雜發育于地球陸地表面能生長綠色植物的疏松多孔結構表層。土壤是由三相物質組成的復雜團聚體，土壤物理學則是研究組成土壤的三相物質（固相、液相、氣相）的物理運動規律。故土壤物理學廣泛涉及物理學、水力學、數學、空氣動力學等多學科基礎知識。土壤物理學的核心內容是土壤顆粒、土壤結構和土壤水的運動規律。

南京信息工程大學應用氣象學院是以氣象在各行業應用為研究領域的學院，其前身是農業氣象學。土壤作為大氣與地面接觸的重要環節，是物質交換和能量傳輸的重要載體，學好土壤物理學對應用氣象學專業的學生來說意義重大。農業微氣象是農業氣象的重要組成部分，土壤中水汽熱的組成對農業微氣象有著重要影響。總而言之，土壤物理學課程對應用氣象專業學生開展深入的基礎研究，明確物理過程有著不可或缺的作用[1-2]。

大田實驗是應用氣象等一些農業類專業必要的研究手段，作物在田間的生長離不開土壤，學習土壤物理學可以讓學生明確農田土壤質地、土壤類型、土壤干容重、土壤飽和導水率等基本土壤參數，這些參數在科技論文寫作中是基本的試驗地背景資料，當前很多科技論文不注重試驗地背景資料的介紹，尤其是一些中文期刊。實驗數據可重復，詳細可靠是一種最基本的科學態度，也是嚴謹科學態度的基礎。土壤物理學的課程的開展可以讓學生了解如何測定或者獲得土壤背景參數，為科技論文的寫作打下基礎[3-4]。

2 土壤物理學課程教學中存在的主要問題

目前我校應用氣象學院土壤物理學學時不足，現有的教學內容過于深奧，學生學習以氣象專業為主，土壤物理的深奧公式學生很難聽懂，也很難應用于實踐，這是我們應該改革的重要內容。

土壤物理學是一門實踐性很強的課程，由于種種原因，本課程只有理論講解，沒有實踐教學內容，在實踐教學的開展上困難重重。實驗器材短缺，雖然具備個別土壤物理學實驗的開展條件，但限于教學規定學校管理等方面原因，還是很難實施。實踐教學經費也基本沒有，實踐教學更是無從談起；土壤物理學實踐教學實驗應為小班教學，這樣才有利于提高實踐教學效果，但于此同時，教師的工作量也會加大。實踐教學應提供土壤物理學實驗場地，有足夠大的試驗臺給學生開展實驗。最后，實驗區土壤樣本少，最好能到其他地區多搜集一些土壤樣本，為學生實驗提供素材，有利于學生加深對土壤物理學課程的認識。

3 土壤學課程教學的變革措施

3.1 合理選取教學內容

針對應用氣象學專業特點，土壤物理學學時有限，所以要講授傳統土壤物理學上所有內容不現實，也沒有必要，故需要在教學過程中及時調整教學內容，突出應用氣象學領域相關的土壤物理學課程的特點和重點。

教學內容的選取主要有如下措施：首先，明確應用氣象學相關的土壤物理學重點內容，包括土壤物理學概念，土壤的粒徑組成，土壤的三相組成，土壤質地的分類及確定方法，土壤特征曲線等基本物理參數的概念，意義及測定方法。隨著技術的進步，測定方法有了哪些革新，可以提高效率。其次，土壤中的化學、微生物、溶質方面的知識是土壤化學方面的內容，但土壤溶質運移屬于土壤物理的范疇，這部分內容交給學生自學，自己查閱文獻，并能制作幻燈片講給其他同學。再次，加強實驗課的開展，實驗課對土壤物理這門課程尤為重要，通過土壤物理實驗，學生可以對理論知識更加了解，并能增強學生的動手能力，分析問題解決問題的能力，故需要在32學時中拿出8到10個學時開展土壤物理實驗教學，并合理安排實驗內容，如土壤質地類型的測定實驗，土壤水分測定實驗，土壤容重、飽和導水率試實驗等要重點開展。通過以上理論教學內容的優化和實踐課程選取的結合，充分調動學生積極性，保證了土壤物理學課程基本理論的講授和鞏固，提高了學生的動手能力。

3.2 選取合理的教學方法

教學內容的優化是課程的靈魂，教學方法的選取則是教學內容能否發揮其教學效果的關鍵。針對應用氣象類專業土壤物理學課程特點，重點集中在土壤基本的物理參數，水、氣、熱的轉化上，在這些部分要多與專業結合起來講授，學生更喜歡學習與自己專業密切相關的課程，這與他們今后的就業或科研緊密結合。土壤物理學有許多的假設，講這些假設的緣由一一講來學生可能興趣不大，但實際生活中土壤物理的應用有很多，如常說的反濾層在花盆中的應用，將反濾層的設置，基本原理，用途給學生講清楚，學生們還是很愛聽講的，與實踐相結合也是課堂教學的一個趨勢。最好的教學方法就是理論聯系實際，將理論問題與實際問題結合起來更能吸引學生，讓學生在喜聞樂見中掌握復雜的理論知識，如果能將一些涉及土壤物理的小實驗搬到課堂上，相信學生會更喜愛這門課程。

教學過程中不僅要將理論知識講好，還要結合課堂效果來適當引入學生感興趣的內容，激發學生的學習興趣，提升課堂講授的效果。例如，講一段理論知識后要引入現在科研中存在的問題，如果在學術論文材料中的實驗部分中涉及到土壤部分，一定要介紹土壤的參數，這是一直科學嚴謹的表現，這樣學生才會集中注意力。很多同學還不清楚如何查閱參考資料，可以適當的給同學們介紹一下各個著名數據庫的使用，為他們今后的發展提供一些幫助。

除了以上一些方法，還應該多提問，讓學生進行適當的思考，如果不能當場回答則可以作為課后作業，讓學生自己去找答案，下一次課讓學生將自己找到的答案介紹給所有的同學聽，這樣不僅可以充分調動學生積極性，而且又能熟練掌握理論知識，鍛煉學生們查閱文獻，言語表達能力?？傊械男路f的教學方法都是為了將枯燥的知識順利的教授傳遞給學生，避免死記硬背，這樣學生才會激發興趣，學習才會有主動性。

3.3 課程考查方式的改革

以前課程基本是考試，包括名詞解釋、選擇、簡答、計算或論述，隨著教學的深入，對于應用氣象系的學生來說，土壤物理學并非主干課程，最終的考核除了平時成績外，實驗部分可以用實驗報告的形式來完成，學生通過親自操作，將實驗步驟，注意事項弄清楚，并能發現問題，提出解決方案，這是最理想的狀態；課堂講授部分可以讓學生選取自己最感興趣的部分，去查閱文獻，制作幻燈片，在老師的指導下給大家做一個簡短的交流，將自己的看法和想法展示給大家，不僅可以掌握知識，又鍛煉了學生的能力。

4 結語

土壤物理學是應用氣象學專業學生的一門重要的專業背景課，具有很強的實用價值，有利于學生在今后的科研過程中養成良好的習慣，樹立嚴謹的態度。目前，復雜的理論學習內容，課時不足，實驗條件不成熟是該課程教學過程中存在的主要問題。因此，要上好土壤物理學課程，需要我們廣大教師轉變教育教學觀念，針對學生優化教學內容，積極選用合理有效的教學方法，加強實踐教學，最后合理的安排課程最終考查，最終鍛煉學生發現問題解決問題的能力，提高學生的學習積極性，實現良好的教學效果。

參考文獻

[1] 楊晉娟.結合地域特點對《農業氣象學》進行課程教學改革的探索[J].新疆廣播電視大學學報，2013（2）.

[2] 張艷艷，陳蘇婷.《氣象儀器》課程的教改探索與實驗[J].科技信息，2012（5）：240-242.

[3] 劉寶東，項鳳武.林學專業土壤學課程改革與建設[J].科技創新導報，2010（26）：145-147.

[4] 秦華，姜培坤，徐秋芳，等.環境科學專業環境土壤學課程教學改革與實踐[J].高等教育研究（成都），2007（4）：40-42.endprint