污染防治攻堅下環境專業環境土壤學課程體系的優化構建

李 禮，司萬童，范劍平，楊 俊，謝志剛

(重慶文理學院 化學與環境工程學院/環境材料與修復技術重慶市重點實驗室，重慶 402160)

1 引言

2018年6月，中共中央、國務院印發《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》，對打好污染防治攻堅戰進行全面部署與安排。土壤污染防治作為我國“三大污染防治攻堅戰”之一，其重要性已日漸凸顯。保持土壤環境質量總體穩定、保障農用地和建設用地土壤環境安全、控制土壤環境風險，是扎實推進凈土保衛戰的具體要求，是協調推進“五位一體”總體布局和“四個全面”戰略布局，牢固樹立和落實創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，推進環境治理體系和治理能力現代化的重要內容[1,2]。土壤污染防治作為生態環境領域起步較晚的方向，特別是國家《土壤污染防治行動計劃》頒布實施以來，土壤污染調查和修復治理工作才逐步快速推進。2019年，《中華人民共和國土壤污染防治法》正式實施，農用地土壤污染狀況詳查工作完成，這兩大事件標志著我國土壤污染防治工作即將進入快車道。

20世紀80年代末，環境土壤學作為一門新興課程在全國重點農業大學的農業環境保護專業開始開設。直到2004年，環境土壤學才被教育部高等學校環境科學類專業教學指導委員會指定為環境科學專業的必修課[3]。至今，環境土壤學已經成為環境科學、環境工程等環境類本科專業的主干課程。但是，根據前期調研，絕大部分高校在環境專業本科人才培養中仍是以傳統的土壤學課程體系為主，而缺乏土壤污染與修復技術的相關內容，這與當前社會和行業對于相關技術人才需求存在一定的差距[4]。為此，根據重慶文理學院以應用型人才培養體系構建為核心的教育教學改革思路，擬豐富和優化環境土壤學專業核心課程體系，更好體現土壤學發展的前沿性、社會性及該課程的學術性，填補環境本科專業人才培養中土壤污染修復方面的理論知識和應用方面教學的不足。

2 環境土壤學課程內容體系構建

環境土壤學是以傳統土壤學為基礎的一門新興邊緣科學，但與傳統土壤學專業相比，環境土壤學課程具有涉及面廣、受益面寬、應用性強、發展迅速等特點，更應側重土壤環境質量變化以及退化土壤和污染土壤的控制及修復技術。因此如何在有限的學時中，既能保證土壤學基礎知識傳授，又能增強學生在實際中解決土壤環境問題的能力，提高學生對相關理論知識的實踐運用能力，以培養應用型復合型人才，成為環境土壤學教學改革的重要出發點和落腳點[5]。

2.1 課程目標

環境土壤學是研究自然因素和人為條件下土壤環境質量變化、影響及其調控的一門學科，是環境科學的重要組成部分。作為環境本科專業的必修課程，包含從事環境科學研究和環境工程業務的必備知識，同時具有以環境學、土壤學、生態學、生物與地球化學等多學科交叉的特色。通過該課程的學習，使學生掌握土壤形成與分類、基本組成和物理化學性質等基礎知識，了解土壤污染過程等基本理論，熟悉土壤環境質量監測、標準與評價方法，了解土壤污染與防治相關政策法規，熟悉土壤污染修復的相關技術和管理體系，并培養學生運用相關理論知識和方法，在土壤環境研究、環境土壤污染與修復相關研究和工程實踐中認識問題、分析問題和解決問題的能力。

2.2 課程內容

在環境本科專業人才培養過程中，從加強土壤學基礎知識和土壤污染治理技術兩個方面進行環境土壤學課程體系的優化構建。以環境科學與工程專業為例，構建32學時的環境土壤學課程內容包括9個單元。前5章主要為基礎理論部分，后4章主要為實際應用部分，各章節之間緊密聯系，遞進深入，根據重要程度和難度布局教學學時，形成一套科學合理的知識體系。

第一章為緒論部分，利用2個學時主要介紹土壤的基本概念、土壤在環境系統中的地位與功能、土壤污染現狀以及土壤污染修復的研究內容與進展等內容，使學生對課程的內容和重要性有一個總體的認識。第二章講述土壤理化性質與土壤生物，包括土壤的形成發育、土壤的基本性質、土壤礦物質、土壤有機質、土壤水分、空氣、熱量，以及土壤生物等傳統土壤學的知識點，占6個學時。第三章為土壤元素的生物地球化學循環，在引入土壤元素生物地球化學循環的概念后，著重講解土壤中的碳、氮、硫、磷、鉀等元素含量與形態以及它們的生物地球化學循環過程與環境效應，這一章占4個學時，作為傳統土壤學基本知識向環境土壤學研究內容的重要過渡。第四章用4個學時講述土壤污染及其特點，包括土壤背景值與土壤污染的概念，土壤污染的來源、種類、危害、特點，以及土壤性質本身與污染危害影響的相互關系。第五章進入土壤污染物的遷移轉化，同樣占4個學時，這是在認識土壤污染及其特點之后，進一步了解環境中污染物存在形態、遷移轉化過程、土壤自凈作用的發生機理等理論。第六章為土壤環境質量監測與評價，首先介紹土壤環境質量和環境容量的概念，然后根據理論研究和實際應用的需要順承進入土壤環境質量監測技術、土壤環境質量標準體系和土壤環境質量評價方法，占4個學時。第七章為土壤環境政策法規，利用2個學時時間，使學生在掌握之前學習的基礎知識、理論和方法學的基礎上，充分了解我國土壤污染防治的技術體系、土壤環境法律法規和土壤污染防治的相關政策，著重介紹土壤污染防治法和土壤污染防治行動計劃的相關內容。第八章和第九章分別為土壤污染修復技術和場地土壤污染修復管理體系，這兩章內容是直接與開展土壤污染修復實際工作相關的應用性知識，共利用6個學時，使學生掌握主要的土壤物理修復技術、化學修復技術、生物修復技術的原理、特點及各自的適用條件，同時結合國家發布的場地污染土壤修復系列標準，介紹土壤污染狀況調查、監測、風險評估、土壤修復及風險管控與土壤修復效果評估等步驟，并貫穿相關土壤污染修復項目案例。

2.3 教學策略

采用多媒體教學技術與傳統板書相結合的教學手段和啟發式、案例式等教學方法。課堂教學中，注意重點與難點的透徹講解，注重講授內容的承前啟后和系統性，并結合課后一定數量的習題練習及對所授內容的歸納總結，鞏固學生對所學知識的理解。

(1)在教學過程中注重學生學習興趣的培養，以淺顯的方式切入教學內容，注意理論聯系實際，密切關注并傳授與土壤污染有關的前沿技術與環境政策。

(2)充分利用多媒體輔助教學手段，穿插相關案例教學視頻，增強課堂教學的啟發性和生動性，益于學生對知識的理解。

(3)注重對基礎知識和基本理論的引申，引導學生向土壤環境本身以及整個地球生態系統的科學問題深處進行思考，著力培養學生的科學精神。

2.4 考核方式

課程考核形式選用筆試、課程論文等，筆試采用閉卷或半開卷等形式，考試時間120 min，題型可采用選擇題、填空題、判斷題、名詞解釋、簡答題、分析論述題以及計算題等多種題型考核。成績評定采用百分制，總成績=期末考試成績(占70%)+平時成績(占30%)，其中，平時成績由考勤、課堂表現及課后作業成績組成。

3 教學內容的專業區分與優化

筆者所在學院設有環境科學、環境科學與工程兩個環境類本科專業，學制四年，均授工學學士學位。其中，環境科學為重慶市(省級)特色專業，堅持“學生中心、能力本位、需求導向、分類探索、多元培養”的人才培養理念，依托環境科學與工程省級重點學科、環境材料與修復技術重慶市重點實驗室等省級平臺，構建學科-專業、教學-科研、理論-實踐、創新創業-專業教育“四個一體化”的特色應用型人才培養模式；在中國校友會網發布的《2017中國大學評價研究報告》中，環境科學專業層次達到了“中國知名、區域一流專業”，位居重慶市大學本科專業排行榜前三甲。環境科學與工程為新工科專業，秉持“創新驅動，卓越引領，應用本位”的辦學理念，面向新時期環保行業對于智能裝備、環保數據信息化等需求，以“新工科”建設思想為指引，構建 “分類探索，產教融合，能力本位，彰顯特色”的新型環保人才培養模式。在環境類本科人才培養過程中，學院一直注重對于環境科學和環境科學與工程兩個專業的區分度，在人才培養方案、理論課程設置和實踐環節設計等方面都各有側重。

3.1 具體教學目標的區分

3.1.1 環境科學專業

對于環境科學專業來說，環境土壤學課程的目標是使學生掌握土壤形成與分類、基本組成和物理化學性質等基礎知識，了解土壤污染過程等基本理論，熟悉土壤環境質量監測、標準與評價方法，以及土壤污染防治技術和應用，并培養學生在土壤環境研究與實踐中運用相關理論知識和方法認識問題、分析問題和解決問題的能力。除了課程思政目標之外，對專業知識內容確定如下幾個具體目標。

(1)使學生掌握土壤的形成與分類、基本組成和物理化學性質，理解土壤元素生物地球化學循環和污染物遷移轉化過程的基本理論，系統建立環境土壤學的基礎知識體系。

(2)使學生充分認識土壤在生態環境系統中的重要地位和功能，通過融會貫通深入理解土壤與其他環境要素的內在聯系，樹立科學探求精神，為土壤環境相關研究奠定堅實的基礎。

(3)使學生熟悉土壤環境相關的監測技術、標準規范、評價方法體系以及土壤污染防治技術，了解土壤環境相關的政策法規，具備相關環境工程應用的基本素質和初步技能。

3.1.2 環境科學與工程專業

對于環境科學與工程專業來說，環境土壤學課程的目標是使學生掌握環境土壤的基礎知識，了解土壤污染與防治相關政策法規，熟悉土壤污染修復的相關技術和管理體系，并培養學生運用相關理論知識和方法，在環境土壤污染與修復相關研究和工程實踐中具備認識問題、分析問題和解決問題的能力。除了課程思政目標之外，就專業知識內容確定如下幾個具體目標。

(1)使學生掌握環境土壤的形成與基本性質等基本知識，理解土壤元素的生物地球化學循環規律，了解土壤污染特點和遷移轉化過程，充分認識土壤在環境系統中的重要地位和功能，以及開展土壤污染及修復工作的重要意義。

(2)使學生了解和熟悉國家對于土壤環境相關的政策法規、土壤環境污染防治的動態、土壤環境監測的相關標準規范和技術，掌握土壤環境質量評價的基本方法，具備土壤污染調查、監測、評價和風險評估的初步技能。

(3)使學生熟悉土壤污染修復的相關技術，理解場地土壤污染修復管理體系，在面對各種土壤環境污染時能夠有針對性的選擇適用的控制及修復方法，具備污染場地修復項目管理的基本素質。

3.2 課程體系的區分與優化

根據兩個本科專業環境土壤學課程確定的具體目標，在上文所介紹的環境科學與工程專業32學時的環境土壤學課程內容基礎上，對環境科學專業的環境土壤學課程內容體系進行了優化。環境科學專業的環境土壤學課程，同樣設置為9個單元的內容，但對于理論基礎知識更為偏重，將環境科學與工程專業的第二章內容擴展為第二至第四章，分別為土壤的形成與分類、土壤的基本組成、土壤的物理化學性質，學時數由6個學時增加至12個學時；對于實際應用方面的知識內容進行弱化，即將環境科學與工程專業的第七至第九章合并為第九章土壤環境污染防治，學時數共減少4個學時。通過優化構建環境科學專業的環境土壤學課程體系，使兩個專業的課程體系有所區分，更好切合不同專業的培養目標。

4 結語

環境土壤污染及修復是生態環境領域研究和應用中重要的發展方向，對于環境本科專業人才培養來說，環境土壤學課程的開設應當盡量契合當前國家生態文明建設和污染防治攻堅戰的需要，優化構建好環境土壤學課程體系，可以彌補環境土壤污染及修復方向人才培養的欠缺。通過教學科研實踐的總結，期望為各高校相關學科建設和社會專業技術人才培養提供參考。