水土保持與荒漠化防治專業(yè)土壤侵蝕原理課程教學(xué)改革

趙龍山, 侯 瑞, 戴全厚, 吳發(fā)啟

(1.貴州大學(xué) 林學(xué)院, 貴州 貴陽 550025; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

水土保持與荒漠化防治專業(yè)土壤侵蝕原理課程教學(xué)改革

趙龍山1,2, 侯 瑞1, 戴全厚1, 吳發(fā)啟2

(1.貴州大學(xué) 林學(xué)院, 貴州 貴陽 550025; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

[目的] 為進(jìn)一步優(yōu)化課程教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)土壤侵蝕原理課程的內(nèi)容、教學(xué)方法等方面做了一些新的改革與探索。 [方法] 在全面分析土壤侵蝕原理課程教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前高等學(xué)校教育教學(xué)方法改革目標(biāo)，就本課程教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)方法革新等方面進(jìn)行了實(shí)踐與探索。 [結(jié)果] 整合了課程教學(xué)內(nèi)容和試驗(yàn)內(nèi)容，突出課程的理論性和實(shí)用性。在教學(xué)過程中，增加了課堂討論環(huán)節(jié)。優(yōu)化了課程考核方法，提高了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的考核權(quán)重。 [結(jié)論] 對(duì)于土壤侵蝕原理課程，通過上述教學(xué)改革，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，取得良好的教學(xué)效果。

水土保持; 教學(xué)改革; 土壤侵蝕; 慕課(大規(guī)模開放的在線課程)

新世紀(jì)以來，培養(yǎng)具有應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才已成為中國(guó)各高等院校人才培養(yǎng)的首要目標(biāo)，這也是我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需要[1]。土壤侵蝕原理是水土保持與荒漠化防治專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，具有基礎(chǔ)性、理論性、知識(shí)性、實(shí)踐性和技能性等特點(diǎn)[2]，在水土保持領(lǐng)域應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中具有重要的地位。因此，如何讓學(xué)生掌握好本課程相關(guān)理論和方法，并具備運(yùn)用本課程基本原理解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨的生態(tài)環(huán)境問題的能力和素質(zhì)就成為本課程的總體要求和目標(biāo)。在當(dāng)前的本科教學(xué)環(huán)境中，要實(shí)現(xiàn)這一要求，就要求教師在教學(xué)過程中對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行不斷革新，課程內(nèi)容要理論聯(lián)系實(shí)際，符合社會(huì)發(fā)展和需要。關(guān)于土壤侵蝕原理課程的教學(xué)改革，一直受到人們的重視。20世紀(jì)末,以北京林業(yè)大學(xué)為牽頭單位的教學(xué)研究項(xiàng)目“高等農(nóng)林院校環(huán)境生態(tài)類本科人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究與實(shí)踐”，通過對(duì)水土保持與荒漠化防治專業(yè)的課程體系及教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)研究，首次將土壤侵蝕原理課確定為水土保持與荒漠化防治專業(yè)的骨干課程，并對(duì)其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等進(jìn)行了相應(yīng)改革[3]。這一成果一直沿用至今，為該課程的發(fā)展與教學(xué)質(zhì)量提高奠定了基礎(chǔ)。2007年以來，在教育部“全國(guó)水土保持與荒漠化防治特色專業(yè)建設(shè)”項(xiàng)目的資助下，吳發(fā)啟[4]召集全國(guó)20多所開設(shè)水土保持與荒漠化防治專業(yè)的高等院校的科教人員，就水土保持與荒漠化防治學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行了廣泛交流與討論，最終組織編撰了13部主干課程教材，現(xiàn)已在全國(guó)各高等院校推廣使用，《土壤侵蝕學(xué)》就是其中之一。目前，該教材已入選科學(xué)出版社“普通教育‘十二五’規(guī)劃教材”，為水土保持與荒漠化防治學(xué)科的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。現(xiàn)就該教材使用過程中在課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面做了一些新的改革與探索，望與同行商討。

1 土壤侵蝕原理課程的現(xiàn)狀與存在問題

1.1 全國(guó)高等院校土壤侵蝕原理課程開設(shè)情況

土壤侵蝕原理是研究和認(rèn)識(shí)水土流失過程及規(guī)律的一門專業(yè)課程，與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的聯(lián)系較為緊密，是指導(dǎo)水土保持、國(guó)土整治、流域規(guī)劃管理等生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)的重要理論。據(jù)吳發(fā)啟和王健[5]不完全統(tǒng)計(jì)，目前已在西北農(nóng)林科技大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)、西北師范大學(xué)、貴州大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、黑龍江大學(xué)、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、南昌工程學(xué)院、榆林學(xué)院、安順學(xué)院、銅仁學(xué)院等20余所涉農(nóng)(林)高校開設(shè)，涉及專業(yè)包括水土保持與荒漠化防治、自然地理學(xué)及土地資源管理等。在這些高等院校中，該課程的開設(shè)學(xué)時(shí)數(shù)相差也較大，平均為45學(xué)時(shí)(包括理論教學(xué)和試驗(yàn)學(xué)時(shí))[5]，其中理論教學(xué)一般在32學(xué)時(shí)左右(如西北農(nóng)林科技大學(xué)和貴州大學(xué)都為32學(xué)時(shí))。課程開設(shè)時(shí)間主要在學(xué)生入學(xué)后第4，5學(xué)期為主(即大學(xué)二年級(jí)或三年級(jí))。可見，在全國(guó)范圍內(nèi)，開設(shè)土壤侵蝕原理課程的高等院校較多。

1.2 課程內(nèi)容相對(duì)陳舊

教材是教學(xué)之本，對(duì)學(xué)生，教材是學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的敲門磚；對(duì)老師，教材是開展教學(xué)活動(dòng)的主要基礎(chǔ)和依據(jù)，因此，教材的質(zhì)量，直接關(guān)系著教學(xué)質(zhì)量和人才質(zhì)量[6]。一般來講，衡量教材質(zhì)量包括知識(shí)的新穎性、結(jié)構(gòu)的邏輯性、內(nèi)容是否完善、舉例是否恰當(dāng)、教材的適用性和印刷質(zhì)量等等。水土保持與荒漠化防治是一門認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，并從中揭示其規(guī)律的學(xué)科，許多知識(shí)和數(shù)據(jù)都是從實(shí)踐生產(chǎn)中得來的，因而知識(shí)的新穎性非常重要，而作為該學(xué)科體系中的核心課程土壤侵蝕原理更應(yīng)如此。縱觀當(dāng)前土壤侵蝕原理課程內(nèi)容，在強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容邏輯性與完善性等方面的同時(shí)，對(duì)于一些重要內(nèi)容的更新略顯不足。課程內(nèi)容不能緊隨國(guó)內(nèi)外科學(xué)發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境變化，一些關(guān)鍵研究方法、技術(shù)和生態(tài)環(huán)境理念仍停留在若干年前的水平上，缺乏先進(jìn)性、現(xiàn)代性。這一問題使得該課程很難適應(yīng)培養(yǎng)“創(chuàng)新型”人才的需要。

1.3 課程內(nèi)容繁多，學(xué)時(shí)不夠

目前，在“厚基礎(chǔ)，博知識(shí)”的教育理念影響下，各高校都為學(xué)生增加了課程種類，拓展了知識(shí)面，但也不可避免地出現(xiàn)了為完成教學(xué)計(jì)劃，壓縮原有課程學(xué)時(shí)數(shù)的現(xiàn)象，這已成為許多學(xué)科共同面對(duì)的問題[7]。現(xiàn)有《土壤侵蝕原理》教材，課程內(nèi)容包括12章[4]，包括緒論、土壤侵蝕的基本概念、土壤侵蝕類型與分布、水力侵蝕、重力侵蝕、混合侵蝕、風(fēng)力侵蝕、凍融與冰川侵蝕、化學(xué)侵蝕、人為侵蝕、土壤侵蝕區(qū)劃、土壤侵蝕監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、土壤侵蝕定位觀測(cè)和土壤侵蝕調(diào)查研究等。如果將這些內(nèi)容全部完成，至少需要50學(xué)時(shí)以上，在加上試驗(yàn)，總共需60個(gè)學(xué)時(shí)。但是，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施的學(xué)分制教學(xué)模式，土壤侵蝕原理課程不可能占用這么多學(xué)時(shí)。因此，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，就會(huì)產(chǎn)生課程內(nèi)容多而教學(xué)學(xué)時(shí)少的矛盾，教師為了按時(shí)完成教學(xué)任務(wù)，對(duì)本應(yīng)著重講解的一些內(nèi)容只是一筆帶過，而學(xué)生為了拿到學(xué)分，也只是死記硬背，不求甚解。在這樣的課時(shí)安排下，往往造成教師教而不細(xì)，學(xué)生學(xué)而不精的問題。

1.4 重理論，輕實(shí)踐

土壤侵蝕原理課是一門理論與實(shí)踐結(jié)合比較緊密的課程，這就要求在教學(xué)活動(dòng)中，不僅要求學(xué)生掌握理論知識(shí)，更重要的是要學(xué)會(huì)如何應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題，在實(shí)踐中得以升華。以目前的課程安排，試驗(yàn)占16個(gè)學(xué)時(shí)，以近5 a本專業(yè)本科招生平均70人/a計(jì)算，每個(gè)人所占有的試驗(yàn)學(xué)時(shí)不到30 min。在這樣短的時(shí)間內(nèi)要每個(gè)人都能參與并完成7個(gè)課程試驗(yàn)幾乎是不可能的。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師只能對(duì)試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行壓縮，以組為單位共同完成試驗(yàn)，這樣就不能保證每個(gè)人都能掌握試驗(yàn)方法和技術(shù)。其次，野外實(shí)踐教學(xué)本應(yīng)是這門課程的必要環(huán)節(jié)，是學(xué)生拓寬視野、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)水平的最佳途徑。近年來，用來支撐這一教學(xué)環(huán)節(jié)的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)一再縮減，加之招生數(shù)量逐年增加，經(jīng)費(fèi)不足已是影響實(shí)踐教學(xué)的主要因素之一。長(zhǎng)此以往，必將導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降。

2 土壤侵蝕原理課程探索與創(chuàng)新

2.1 課程內(nèi)容整合與課時(shí)安排

在分析和掌握土壤侵蝕原理課程存在問題的基礎(chǔ)上，運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)理念，并結(jié)合學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)，我們對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了整合，將原來十二章內(nèi)容整合為： (1) 土壤侵蝕基本知識(shí)； (2) 水力侵蝕影響因素及預(yù)報(bào)； (3) 人為侵蝕； (4) 土壤侵蝕規(guī)律應(yīng)用等4個(gè)模塊(表1)。在土壤侵蝕基本知識(shí)模塊，重點(diǎn)講授土壤侵蝕基本概念、造成土壤侵蝕的基本營(yíng)力、土壤侵蝕類型的劃分和時(shí)空分布、土壤侵蝕強(qiáng)度及分級(jí)和中國(guó)土壤侵蝕的等級(jí)分布等內(nèi)容。在水力侵蝕影響因素及預(yù)報(bào)模塊，對(duì)影響土壤侵蝕的降雨、徑流、風(fēng)力、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用、地形、土壤、植被因素等進(jìn)行分別講解，并結(jié)合通用土壤流失方程系統(tǒng)學(xué)習(xí)土壤侵蝕預(yù)報(bào)方法。在人為侵蝕模塊中，將耕作侵蝕與開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中的土壤侵蝕作為重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這一安排符合當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和水土保持工作的需要。在土壤侵蝕規(guī)律應(yīng)用模塊，主要講授土壤侵蝕規(guī)律在3方面的應(yīng)用： (1) 在蓄水保土效益估算中的應(yīng)用； (2) 在水土保持措施布局中的應(yīng)用； (3) 在水土保持規(guī)劃中的應(yīng)用。

表1 土壤侵蝕原理課程理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

土壤侵蝕原理課程試驗(yàn)課內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配詳見表2。通過這三項(xiàng)試驗(yàn)的學(xué)習(xí)與練習(xí)，將進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)這門課程的掌握和理解。這樣的安排，既突出了課程內(nèi)容，又系統(tǒng)掌握了土壤侵蝕的研究方法，同時(shí)也有助于提高學(xué)習(xí)效率。

表2 土壤侵蝕原理課程試驗(yàn)課內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

2.2 土壤侵蝕原理課程教學(xué)方法革新

改進(jìn)教學(xué)方法既可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又能提高教學(xué)效果，這正是提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的基礎(chǔ)。當(dāng)前，啟發(fā)式教學(xué)和互動(dòng)式教學(xué)已是教學(xué)改革的主要趨勢(shì)，已在多門課程中嘗試應(yīng)用，教學(xué)效果普遍良好[8]。

在教學(xué)活動(dòng)中，我們也借鑒了這兩種教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)，增加了隨堂討論環(huán)節(jié)。老師在弄清課程目標(biāo)，掌握課程理論知識(shí)及參閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)課程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)際情況提出若干問題，這些問題既要有理論性，又要有擴(kuò)展性。然后，通過學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與老師之間相互提問和解答的方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，這樣做既活躍了課堂氣氛，又增強(qiáng)了學(xué)生的探究問題的主動(dòng)性。其次，在教學(xué)當(dāng)中，注意學(xué)科發(fā)展，將一些新的知識(shí)點(diǎn)引入課題，讓學(xué)生在掌握課程規(guī)律的基礎(chǔ)上，也要了解學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)。以地表糙度為例，在之前的課題教學(xué)中，往往只講述地表糙度的概念及主要特征，不過幾分鐘的時(shí)間而已，如果沒有圖片展示，學(xué)生很難對(duì)該部分內(nèi)容產(chǎn)生較深理解。而事實(shí)上，地表糙度是影響土壤侵蝕的一個(gè)重要因素，在坡耕地水土流失中占有重要地位。本次教學(xué)中，我們嘗試將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合，在上課前，將學(xué)生帶到學(xué)校徑流試驗(yàn)場(chǎng)，以觀摩教學(xué)的方式讓學(xué)生對(duì)地表糙度有直觀感受，通過這樣的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生更加容易理解，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了大家學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.3 土壤侵蝕原理課程考核改革

課程考核是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握程度的有效手段，同時(shí)也是反映教師教學(xué)效果的重要途徑之一。在本課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，我們也對(duì)考核方式進(jìn)行了改革，加強(qiáng)了平時(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的考核(表3)，將平時(shí)課堂出勤率、參與課堂問答、課堂討論及試驗(yàn)課表現(xiàn)、試驗(yàn)報(bào)告等納入了考核指標(biāo)。同時(shí)，增加了實(shí)踐能力考核占總成績(jī)權(quán)重，目的是鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，調(diào)動(dòng)學(xué)生應(yīng)用土壤侵蝕原理解決問題的能力和探索未知領(lǐng)域的興趣。

表3 土壤侵蝕原理課程考核方式

2.4 慕課技術(shù)在土壤侵蝕原理課程中應(yīng)用

慕課(大規(guī)模開放的在線課程)是當(dāng)前比較流行的教學(xué)模式，它具有門檻低、規(guī)模大和資源共享的優(yōu)勢(shì)[9]。近年來，關(guān)于慕課的推廣與發(fā)展已受到大家的普遍關(guān)注。借助慕課的技術(shù)模式，將土壤侵蝕原理課程重點(diǎn)內(nèi)容制成小視頻，通過網(wǎng)絡(luò)媒介傳播，供學(xué)生瀏覽和點(diǎn)播，這樣學(xué)生可以在課余時(shí)間自由學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容和時(shí)間不受學(xué)校課程安排的限制，同時(shí)，對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)還可以反復(fù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3 結(jié) 論

課程內(nèi)容和教學(xué)方法改革，是高等院校創(chuàng)新培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的基本要求。通過整合課程內(nèi)容、增加互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)和利用慕課技術(shù)模式對(duì)“土壤侵蝕原理”課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，既與當(dāng)前國(guó)家提倡的高等教育改革目標(biāo)相符，又與學(xué)校及水土保持與荒漠化防治專業(yè)發(fā)展目標(biāo)相協(xié)調(diào)，對(duì)全面提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生尊重自然、運(yùn)用自然規(guī)律分析問題、解決問題的能力和素質(zhì)都有一個(gè)積極的作用。

[1] 禹奇才,張俊平,張靈,等.創(chuàng)新性應(yīng)用型人才:地方重點(diǎn)建設(shè)高校培養(yǎng)目標(biāo)定位[J].中國(guó)高等教育,2010(22):42-43.

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Teaching Reform of Content and Method for Soil Erosion Principle Course in Specialty of Soil and Water Conservation and Desertification Control

ZHAO Longshan1,2, HOU Rui1, DAI Quanhou1, WU Faqi2

(1.CollegeofForestry,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China; 2.CollegeofNaturalResourcesandEnvironment,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

[Objective] In order to optimize the course teaching and improve the teaching quality, the content and teaching methods of the course of soil erosion principle(SEP) were discussed. [Methods] Considering the current education goal of colleges or universities, some problems existed in teaching content and method for SEP were analyzed and some relevant reforms had been applied. [Results] The teaching contents of SEP were reorganized that can increase the course’s theoretical and practical cases. The time of classroom discussion, including teacher-student interaction, was increased in teaching process. Furthermore, the evaluation method was also changed somewhat through improving the weight of the students’ performance in class discussion and of the practice ability in total score. [Conclusion] Therefore, an appropriate teaching reform is needed to stimulate students’ learning enthusiasm and initiative, and it would be significant for teacher to obtain good teaching efficiency.

soil and water conservation; teaching reform; soil erosion; massive open online courses(MOOCs)

2016-02-29

2016-05-12

貴州大學(xué)本科教學(xué)工程建設(shè)項(xiàng)目“課程教學(xué)模式改革”(JG201634); 教育部水土保持與荒漠化防治特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目(TS2406)

趙龍山(1985—),男(漢族),甘肅省古浪縣人,博士,副教授，主要從事水土保持與荒漠化防治專業(yè)教學(xué)與研究工作。E-mail:longshanzh@163.com。

10.13961/j.cnki.stbctb.2016.06.058

A

1000-288X(2016)06-0343-04

G423.07, S157

文獻(xiàn)參數(shù)： 趙龍山, 侯瑞, 戴全厚, 等.水土保持與荒漠化防治專業(yè)土壤侵蝕原理課程教學(xué)改革[J].水土保持通報(bào)，2016,36(6)：343-346.