應(yīng)用氣象專業(yè)土壤物理學(xué)教學(xué)改革的探索

劉春偉

摘 要：該文分析了土壤物理學(xué)課程的特點(diǎn)和將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)目前的學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)形式，對(duì)土壤物理學(xué)課程進(jìn)行合理的教學(xué)改革，包括教材的選用，教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，教學(xué)方法的選用，實(shí)踐教學(xué)的開展等。通過(guò)一系列的教學(xué)改革，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，理論聯(lián)系實(shí)際來(lái)掌握知識(shí)。

關(guān)鍵詞：土壤物理學(xué) 教學(xué)改革 理論聯(lián)系實(shí)際

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）09（b）-0160-02

1 土壤物理學(xué)課程的特點(diǎn)

土壤學(xué)研究主要分為土壤物理和土壤化學(xué)兩大類。土壤物理學(xué)是土壤學(xué)的一個(gè)分支，且研究歷史悠久。土壤是一種成分復(fù)雜發(fā)育于地球陸地表面能生長(zhǎng)綠色植物的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層。土壤是由三相物質(zhì)組成的復(fù)雜團(tuán)聚體，土壤物理學(xué)則是研究組成土壤的三相物質(zhì)（固相、液相、氣相）的物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律。故土壤物理學(xué)廣泛涉及物理學(xué)、水力學(xué)、數(shù)學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)。土壤物理學(xué)的核心內(nèi)容是土壤顆粒、土壤結(jié)構(gòu)和土壤水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院是以氣象在各行業(yè)應(yīng)用為研究領(lǐng)域的學(xué)院，其前身是農(nóng)業(yè)氣象學(xué)。土壤作為大氣與地面接觸的重要環(huán)節(jié)，是物質(zhì)交換和能量傳輸?shù)闹匾d體，學(xué)好土壤物理學(xué)對(duì)應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)意義重大。農(nóng)業(yè)微氣象是農(nóng)業(yè)氣象的重要組成部分，土壤中水汽熱的組成對(duì)農(nóng)業(yè)微氣象有著重要影響?？偠灾寥牢锢韺W(xué)課程對(duì)應(yīng)用氣象專業(yè)學(xué)生開展深入的基礎(chǔ)研究，明確物理過(guò)程有著不可或缺的作用[1-2]。

大田實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用氣象等一些農(nóng)業(yè)類專業(yè)必要的研究手段，作物在田間的生長(zhǎng)離不開土壤，學(xué)習(xí)土壤物理學(xué)可以讓學(xué)生明確農(nóng)田土壤質(zhì)地、土壤類型、土壤干容重、土壤飽和導(dǎo)水率等基本土壤參數(shù)，這些參數(shù)在科技論文寫作中是基本的試驗(yàn)地背景資料，當(dāng)前很多科技論文不注重試驗(yàn)地背景資料的介紹，尤其是一些中文期刊。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可重復(fù)，詳細(xì)可靠是一種最基本的科學(xué)態(tài)度，也是嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的基礎(chǔ)。土壤物理學(xué)的課程的開展可以讓學(xué)生了解如何測(cè)定或者獲得土壤背景參數(shù)，為科技論文的寫作打下基礎(chǔ)[3-4]。

2 土壤物理學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

目前我校應(yīng)用氣象學(xué)院土壤物理學(xué)學(xué)時(shí)不足，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容過(guò)于深?yuàn)W，學(xué)生學(xué)習(xí)以氣象專業(yè)為主，土壤物理的深?yuàn)W公式學(xué)生很難聽懂，也很難應(yīng)用于實(shí)踐，這是我們應(yīng)該改革的重要內(nèi)容。

土壤物理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，由于種種原因，本課程只有理論講解，沒有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)踐教學(xué)的開展上困難重重。實(shí)驗(yàn)器材短缺，雖然具備個(gè)別土壤物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展條件，但限于教學(xué)規(guī)定學(xué)校管理等方面原因，還是很難實(shí)施。實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)也基本沒有，實(shí)踐教學(xué)更是無(wú)從談起；土壤物理學(xué)實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)為小班教學(xué)，這樣才有利于提高實(shí)踐教學(xué)效果，但于此同時(shí)，教師的工作量也會(huì)加大。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)提供土壤物理學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，有足夠大的試驗(yàn)臺(tái)給學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。最后，實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤樣本少，最好能到其他地區(qū)多搜集一些土壤樣本，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供素材，有利于學(xué)生加深對(duì)土壤物理學(xué)課程的認(rèn)識(shí)。

3 土壤學(xué)課程教學(xué)的變革措施

3.1 合理選取教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，土壤物理學(xué)學(xué)時(shí)有限，所以要講授傳統(tǒng)土壤物理學(xué)上所有內(nèi)容不現(xiàn)實(shí)，也沒有必要，故需要在教學(xué)過(guò)程中及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用氣象學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的土壤物理學(xué)課程的特點(diǎn)和重點(diǎn)。

教學(xué)內(nèi)容的選取主要有如下措施：首先，明確應(yīng)用氣象學(xué)相關(guān)的土壤物理學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，包括土壤物理學(xué)概念，土壤的粒徑組成，土壤的三相組成，土壤質(zhì)地的分類及確定方法，土壤特征曲線等基本物理參數(shù)的概念，意義及測(cè)定方法。隨著技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)定方法有了哪些革新，可以提高效率。其次，土壤中的化學(xué)、微生物、溶質(zhì)方面的知識(shí)是土壤化學(xué)方面的內(nèi)容，但土壤溶質(zhì)運(yùn)移屬于土壤物理的范疇，這部分內(nèi)容交給學(xué)生自學(xué)，自己查閱文獻(xiàn)，并能制作幻燈片講給其他同學(xué)。再次，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的開展，實(shí)驗(yàn)課對(duì)土壤物理這門課程尤為重要，通過(guò)土壤物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以對(duì)理論知識(shí)更加了解，并能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，故需要在32學(xué)時(shí)中拿出8到10個(gè)學(xué)時(shí)開展土壤物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如土壤質(zhì)地類型的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，土壤水分測(cè)定實(shí)驗(yàn)，土壤容重、飽和導(dǎo)水率試實(shí)驗(yàn)等要重點(diǎn)開展。通過(guò)以上理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和實(shí)踐課程選取的結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，保證了土壤物理學(xué)課程基本理論的講授和鞏固，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

3.2 選取合理的教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化是課程的靈魂，教學(xué)方法的選取則是教學(xué)內(nèi)容能否發(fā)揮其教學(xué)效果的關(guān)鍵。針對(duì)應(yīng)用氣象類專業(yè)土壤物理學(xué)課程特點(diǎn)，重點(diǎn)集中在土壤基本的物理參數(shù)，水、氣、熱的轉(zhuǎn)化上，在這些部分要多與專業(yè)結(jié)合起來(lái)講授，學(xué)生更喜歡學(xué)習(xí)與自己專業(yè)密切相關(guān)的課程，這與他們今后的就業(yè)或科研緊密結(jié)合。土壤物理學(xué)有許多的假設(shè)，講這些假設(shè)的緣由一一講來(lái)學(xué)生可能興趣不大，但實(shí)際生活中土壤物理的應(yīng)用有很多，如常說(shuō)的反濾層在花盆中的應(yīng)用，將反濾層的設(shè)置，基本原理，用途給學(xué)生講清楚，學(xué)生們還是很愛聽講的，與實(shí)踐相結(jié)合也是課堂教學(xué)的一個(gè)趨勢(shì)。最好的教學(xué)方法就是理論聯(lián)系實(shí)際，將理論問(wèn)題與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)更能吸引學(xué)生，讓學(xué)生在喜聞樂(lè)見中掌握復(fù)雜的理論知識(shí)，如果能將一些涉及土壤物理的小實(shí)驗(yàn)搬到課堂上，相信學(xué)生會(huì)更喜愛這門課程。

教學(xué)過(guò)程中不僅要將理論知識(shí)講好，還要結(jié)合課堂效果來(lái)適當(dāng)引入學(xué)生感興趣的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課堂講授的效果。例如，講一段理論知識(shí)后要引入現(xiàn)在科研中存在的問(wèn)題，如果在學(xué)術(shù)論文材料中的實(shí)驗(yàn)部分中涉及到土壤部分，一定要介紹土壤的參數(shù)，這是一直科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋憩F(xiàn)，這樣學(xué)生才會(huì)集中注意力。很多同學(xué)還不清楚如何查閱參考資料，可以適當(dāng)?shù)慕o同學(xué)們介紹一下各個(gè)著名數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，為他們今后的發(fā)展提供一些幫助。

除了以上一些方法，還應(yīng)該多提問(wèn)，讓學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃伎?，如果不能?dāng)場(chǎng)回答則可以作為課后作業(yè)，讓學(xué)生自己去找答案，下一次課讓學(xué)生將自己找到的答案介紹給所有的同學(xué)聽，這樣不僅可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，而且又能熟練掌握理論知識(shí)，鍛煉學(xué)生們查閱文獻(xiàn)，言語(yǔ)表達(dá)能力?？傊?，所有的新穎的教學(xué)方法都是為了將枯燥的知識(shí)順利的教授傳遞給學(xué)生，避免死記硬背，這樣學(xué)生才會(huì)激發(fā)興趣，學(xué)習(xí)才會(huì)有主動(dòng)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(jiǎn)答、計(jì)算或論述，隨著教學(xué)的深入，對(duì)于應(yīng)用氣象系的學(xué)生來(lái)說(shuō)，土壤物理學(xué)并非主干課程，最終的考核除了平時(shí)成績(jī)外，實(shí)驗(yàn)部分可以用實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來(lái)完成，學(xué)生通過(guò)親自操作，將實(shí)驗(yàn)步驟，注意事項(xiàng)弄清楚，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出解決方案，這是最理想的狀態(tài)；課堂講授部分可以讓學(xué)生選取自己最感興趣的部分，去查閱文獻(xiàn)，制作幻燈片，在老師的指導(dǎo)下給大家做一個(gè)簡(jiǎn)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(shí)，又鍛煉了學(xué)生的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

土壤物理學(xué)是應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門重要的專業(yè)背景課，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，有利于學(xué)生在今后的科研過(guò)程中養(yǎng)成良好的習(xí)慣，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。目前，復(fù)雜的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，課時(shí)不足，實(shí)驗(yàn)條件不成熟是該課程教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題。因此，要上好土壤物理學(xué)課程，需要我們廣大教師轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，針對(duì)學(xué)生優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，積極選用合理有效的教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，最后合理的安排課程最終考查，最終鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。

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