環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)《環(huán)境土壤學(xué)》課程教學(xué)改革初探

石宗琳

(衡水學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 衡水 053000)

1 引言

環(huán)境土壤學(xué)是研究自然因素和人為條件下土壤環(huán)境質(zhì)量變化、影響及其調(diào)控的一門學(xué)科，研究的理論基礎(chǔ)來源于近代土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)以及土壤-地理醫(yī)學(xué)等學(xué)科[1]。在我國，隨著公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)以及生活質(zhì)量的提高，對(duì)綠色食品和有機(jī)食品的需求越來越大，另一方面，在對(duì)外貿(mào)易中，綠色壁壘使得我國的農(nóng)產(chǎn)品出口遭遇很多挑戰(zhàn)和限制[2]。隨著2016年《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱“土十條”)以及2018年《中華人民共和國土壤污染防治法》的頒布，對(duì)土壤污染問題的關(guān)注已上升到國家及法律層面，同時(shí)公眾對(duì)土壤污染問題也愈加感興趣，因此環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，加強(qiáng)土壤學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及土壤污染治理技術(shù)的教學(xué)及實(shí)踐具有重要意義[3]。環(huán)境土壤學(xué)是以傳統(tǒng)土壤學(xué)為基礎(chǔ)的一門新興邊緣科學(xué)，但與傳統(tǒng)土壤學(xué)專業(yè)相比，環(huán)境土壤學(xué)課程更加側(cè)重土壤環(huán)境質(zhì)量變化以及退化土壤和污染土壤的控制及修復(fù)技術(shù)[4]。因此如何在有限的學(xué)時(shí)中，既能保證土壤學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育，又能增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)際中解決土壤環(huán)境問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)踐能力，以培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合型人才，成為環(huán)境土壤學(xué)教學(xué)改革的重要出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

2 立足專業(yè)基礎(chǔ)，合理確定教學(xué)大綱重難點(diǎn)

衡水學(xué)院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)于2013年設(shè)立，一直作為環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的專業(yè)選修課開設(shè)，13版《環(huán)境土壤學(xué)》教學(xué)大綱所依據(jù)的參考教材為陳懷滿主編的《環(huán)境土壤學(xué)》[1]。該教材涉及內(nèi)容廣泛、深入，全書講述了土壤基礎(chǔ)知識(shí)，土壤的C、N、S、P循環(huán)與環(huán)境質(zhì)量；土壤-植物系統(tǒng)中Se、F、I及其環(huán)境行為；土壤重金屬元素、土壤有機(jī)污染物、放射性物質(zhì)、土壤生物污染、土壤退化過程與環(huán)境質(zhì)量；污染土壤的修復(fù)；土壤環(huán)境工程；環(huán)境土壤學(xué)的研究方法[1]。13版大綱基本上是按照教材章節(jié)內(nèi)容安排課時(shí)(除土壤的基本組成、性質(zhì)和分類安排4學(xué)時(shí)，其它章節(jié)均為3學(xué)時(shí)，共計(jì)理論課時(shí)32學(xué)時(shí))，沒有較好地結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)以及培養(yǎng)目標(biāo)來確定教學(xué)內(nèi)容以及重難點(diǎn)。新修訂18版大綱結(jié)合“土十條”對(duì)農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境安全的保障目標(biāo)，以土壤基礎(chǔ)知識(shí)為理論教學(xué)重點(diǎn)，包括土壤生態(tài)系統(tǒng)的基本組成、土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)，土壤的形成、分類與分布；并以土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤中C、N、S、P等元素、重金屬、有機(jī)物污染物、生物污染物等在土壤環(huán)境中的行為作為土壤學(xué)與環(huán)境科學(xué)發(fā)生關(guān)聯(lián)的切入點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)土壤污染物在土壤圈、大氣圈、水圈、生物圈的遷移及其對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響；重點(diǎn)以土壤污染及其防治治理技術(shù)、土壤退化、污染土壤修復(fù)為教學(xué)重點(diǎn)。在教學(xué)改革中充分體現(xiàn)環(huán)境土壤學(xué)的基本理論與實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)土壤學(xué)知識(shí)與環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)知識(shí)的交叉融合，這對(duì)于學(xué)生盡快掌握土壤學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，將環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)理論用于解決土壤污染問題，在實(shí)踐中學(xué)以致用、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，解決學(xué)用脫節(jié)問題具有十分重要的意義。

3 理論教學(xué)內(nèi)容的改革

環(huán)境土壤學(xué)課程自2013年至今，課程開設(shè)時(shí)間較短，受重視程度不夠，并且只有理論課，沒有實(shí)驗(yàn)課。從總體來看，側(cè)重實(shí)踐應(yīng)用的教學(xué)目的未得到充分體現(xiàn)，并且在具體課程設(shè)置中，還存在諸多不足。首先就是理論教學(xué)課時(shí)當(dāng)中，土壤基礎(chǔ)知識(shí)的講授只有4個(gè)學(xué)時(shí)，不能滿足學(xué)生對(duì)土壤學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)，增加土壤基礎(chǔ)知識(shí)課時(shí)，對(duì)于學(xué)生更好地理解和領(lǐng)會(huì)土壤的形成、土壤污染原理、土壤污染防治具有重要的指導(dǎo)意義。因此新修訂后的教學(xué)大綱將該部分內(nèi)容學(xué)時(shí)增加，占理論學(xué)時(shí)的1/4。而其余課時(shí)中，考慮到環(huán)境生態(tài)工程其他課程中，環(huán)境化學(xué)課程會(huì)涉及土壤污染形成及原理、土壤中污染物質(zhì)在各圈層遷移等內(nèi)容，所以重金屬污染以及有機(jī)污染物、元素循環(huán)部分內(nèi)容可以有所側(cè)重的做減量安排；考慮到未來將是土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用的重要時(shí)期，因此相應(yīng)增加土壤污染的植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，以及退化土壤修復(fù)技術(shù)課時(shí)。掌握應(yīng)用型知識(shí)對(duì)于學(xué)生走上工作崗位后更好地運(yùn)用理論解決實(shí)際問題具有重要意義，也是課程設(shè)置由側(cè)重理論向兼顧應(yīng)用轉(zhuǎn)變的一種探索。綜上，新修訂大綱對(duì)理論課時(shí)的總學(xué)時(shí)數(shù)沒有改變，但是依據(jù)專業(yè)點(diǎn)及培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)授課章節(jié)的重點(diǎn)及學(xué)時(shí)安排做了調(diào)整，并且將該課程修訂為環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的專業(yè)必修課。

4 增設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)課能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和獨(dú)立操作能力，同時(shí)也能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)[5]?！董h(huán)境土壤學(xué)》課程開設(shè)以來，只有理論教學(xué)，沒有開設(shè)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`課程，學(xué)生學(xué)習(xí)完理論課后不會(huì)正確地采集土壤樣品，不會(huì)觀察土壤剖面等，理論與實(shí)踐脫節(jié)問題明顯。因此，修訂后的大綱增加了18學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，按照驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性相統(tǒng)一的原則，合理開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新能力[6]。比如：①土壤理化性質(zhì)分析試驗(yàn)，使學(xué)生熟練掌握土壤樣品的采集、制樣、保存等操作過程，掌握土壤理化性質(zhì)的測(cè)定方法及原理。此為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生掌握理論知識(shí)的實(shí)踐驗(yàn)證和基本原理。②土壤環(huán)境污染物的調(diào)查及分析，此為綜合性分析實(shí)驗(yàn)。目的是由學(xué)生學(xué)習(xí)研究對(duì)象的分析方法，獨(dú)立掌握土壤污染類型及原理，以及熟悉不同類型的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。③土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)試驗(yàn)。此為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，共同合作完成。此實(shí)驗(yàn)難度較大，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和挑戰(zhàn)欲、發(fā)揮主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐能力、加深學(xué)生對(duì)環(huán)境土壤學(xué)知識(shí)體系的掌握均具有重要意義。

5 結(jié)語

在環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，強(qiáng)化土壤污染預(yù)防及治理技術(shù)應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?！巴潦畻l”和《中華人民共和國土壤污染防治法》的頒布，表明從國家到民間，土壤污染治理已經(jīng)刻不容緩，群眾改善環(huán)境的需求日益高漲?！董h(huán)境土壤學(xué)》是衡水學(xué)院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)三年級(jí)學(xué)生的專業(yè)選修課，從之前的教學(xué)實(shí)踐看，實(shí)踐課程的缺乏，影響了畢業(yè)生在用人單位的實(shí)踐能力。理論與實(shí)踐的結(jié)合，才能夠讓學(xué)生更好地理論聯(lián)系實(shí)際，掌握環(huán)境土壤學(xué)的基本研究方法，促進(jìn)學(xué)生在復(fù)雜實(shí)踐中很好地應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立利用理論知識(shí)分析和解決土壤污染問題的能力。這就要求在今后的教學(xué)實(shí)踐中，更加強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐的緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生充分掌握理論重點(diǎn)、難點(diǎn)，提升學(xué)生自主分析能力和動(dòng)手能力，充分把握當(dāng)前環(huán)境土壤學(xué)的前沿?zé)狳c(diǎn)，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)的知識(shí)框架解決實(shí)際問題。