土壤污染控制與修復課程教學體系構建的實踐與應用

姜冠杰 鄭詩樟 秦張杰 龔霞 梁豐 蘭帥 張嵚

摘要 土壤污染控制與修復是農業資源與環境專業的一門核心課程，承擔著培養綠色農業人才的使命。但是，該門課程存在教學目標未能緊跟時代步伐等問題，因而提出了一系列課程改革措施：明確綠色農業人才培養目標;整合課程理論內容，融入思政元素;增設實踐教學內容，轉變教學方式，完善教學體系;建立多樣化考核方式，檢驗課程教學改革成果。以上措施實施后，拓展了學生的知識面，提升了學生的綜合能力，增強和提高了學生畢業后從事農業資源與環境相關工作的信心和能力，為實現綠色農業人才的培養打下堅實基礎。

關鍵詞 土壤污染控制與修復;教學改革;綠色農業人才;理論與實踐

中圖分類號 S-01? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）07-0266-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.065

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Practice and Application in the Construction of the Curriculum Teaching System of Soil Pollution Control and Remediation

JIANG Guan-jie， ZHENG Shi-zhang， QIN Zhang-jie et al

（School of Land Resource and Environment， Jiangxi Agricultural University， Nanchang， Jiangxi 330045）

Abstract Soil pollution control and remediation is a core course in agricultural resources and environment speciality， which undertakes the missions of cultivating green agricultural talents. However， there are some problems in this course， such as the teaching objectives of this course are not able to keep up with the pace of the times. A series of reform measures of this course were proposed， such as clarifying the training goals of green agricultural talents， integrating the theoretical contents of the course， integrating the ideological and political elements， increasing the contents of practice teaching， changing the teaching methods， perfecting the teaching system， establishing a variety of assessment methods to examine the achievements of curriculum teaching reform. After the implementation of the above measures， students’ scope of knowledge has been expanded， students’ comprehensive ability has been improved，? and their confidence and ability to engage in agricultural resources and environment field after graduation have been enhanced and improved， laying a solid foundation for the cultivation of green agricultural talents.

Key words Soil pollution control and remediation;Teaching reform;Green agricultural talent;Theory and practice

隨著工業化和農業化進程的加快，農業環境問題日益凸顯。習近平總書記的“綠水青山就是金山銀山”理念為高等農林教育明確了方向[1]。為踐行習總書記關于“三農”工作和生態文明建設的重要指示，全國50余所涉農高校的140余位黨委書記、校長和知名專家進行了交流與研討，發布了《安吉共識——中國新農科建設宣言》，這是我國高等農林教育發展進入新時代的一個鮮明標志。在新的時代背景下，農業資源與環境專業的人才培養任務尤為艱巨。習近平總書記在黑龍江省考察時提出：“中國糧食，中國飯碗”。因此，在我國涵養土壤，采取綠色技術模式是實現糧食高產高效的根本途徑[2]。“綠色農業”是指將農業生產和環境保護協調起來，在促進農業發展、增加農戶收入的同時保護環境、保證農產品綠色、無污染的農業發展類型。我國土地資源極其匱乏，采礦活動及其廢棄物的排放不僅占用了大量的土地資源，而且帶來了嚴重的環境污染。江西省地理位置優越，環境優美，旅游業發達，省內礦產資源豐富，擁有“世界鎢都”“稀土王國”等稱號。然而，礦山開采、工業“三廢”等導致部分地區農田土壤污染問題嚴重。近年來，為解決環境污染問題，實現綠色農業，國內外各高校通過開設與農業環境污染防治相關的課程，培養能夠實現綠色農業的專業人才。比如，土壤污染控制與修復就是其中的一門主要課程。但是，目前該門課程存在教學內容和方式單一、農業背景不強、缺乏實驗課程、知識體系更新慢、地區特色不強等問題，造成學生對農業中的環境問題理解不透徹，因而學生解決問題能力和實踐動手能力普遍較差[3]。因此，應加強理論教學與實踐教學相結合，完善協同育人機制。在新時代背景下，立足本專業，結合江西紅壤區的特色，突出綠色農業在當前農業生產中的重要地位，培養學生成為能夠解決農業環境問題的專業人才，是當前土壤污染控制與修復課程中亟待解決的問題。

1 該門課程傳統教學中存在的問題

1.1 教學目標未能緊跟時代步伐

江西省土壤類型多樣，土地資源豐富。現代綠色農業的發展要求農業資源與環境專業人才不僅要具備傳統農業與化學知識，而且要具備解決農業環境問題的能力。該門課程原有的教學目標未能將農業資源與環境專業人才培養目標與當前環境現狀結合起來，教學目標不明確[4]。

1.2 缺乏有效的實踐課程內容，很難提升學生的動手能力

目前各涉農高校均開設農業資源與環境專業，為使培養的人才能夠有效解決農業生產中遇到的環境問題，該專業配套開設了一些環境污染治理相關課程，其中最典型的課程是土壤污染控制與修復課程。該門課程既需要學生掌握課堂理論知識，也要求學生能將所學污染土壤修復治理知識在實踐中靈活運用。這是一門對動手能力要求很高的課程。然而，目前的教學設計中僅有理論課程，教學內容和方式較為單一，以教師講授為主，缺乏與理論課教材配套的實踐教學內容，理論不能與實踐有機結合，導致學生動手能力不強、學生的實踐能力不足、學習興趣和積極性不高。上課過程中“低頭族”占多數，教學效果大打折扣，學生不能有效解決農業生產帶來的環境問題，最終導致該門課程不能很好地實現教學目標。

1.3 缺乏適合農業資源與環境專業的配套教材，難以有效開展教學工作

目前，《土壤污染控制與修復》教材農業背景不強，大部分教材均為工科和理科專業背景，農業相關的污染問題不突出，導致教學內容針對性不強，專業特色不突出，學生的學習積極性較差;部分教材知識體系更新慢，教學案例陳舊，學生的學習興趣不高;教學內容區域特色不強，未能與江西特有土壤環境問題有機結合，最終造成學生對農業生產中的環境問題理解不透徹，知識結構體系不完整，不能有效地將所學知識用于解決實際問題。

1.4 理論課課時不足，難以將完整的知識體系傳授給學生

目前該門課程為32學時，但課程涉及的內容多，僅無機、有機污染物質在土壤中的遷移轉化和修復治理就占用了大量的課時，且污染物質種類繁多、性質各異。僅用目前的學時很難將復雜多樣的土壤污染問題講解清楚。課時少、內容多成為影響該門課程教學效果的主要因素。

1.5 課程思政元素未能有機融合在教學內容中

原有的課程內容凸顯我國在農業現代化進程中所遇到的環境問題，并未將問題出現的背景以及我國在環境領域所取得的進步充分體現出來，從而造成學生對環境問題的認識不全面、對我國環境現狀認識不充分的現象。

2 課程改革創新措施

針對目前土壤污染控制與修復課程教學中存在的問題，江西農業大學農業資源與環境專業全體教師為調動學生對該門課程的學習積極性，轉變教師的教學理念和教學方法，明確課程教學目標，采用線上線下混合式教學方式、理論結合實踐等教學方法，融入課程思政元素，有針對性地對該門課程進行教學改革。

2.1 修訂原有的教學大綱，明確該門課程的教學目標

為培養現代綠色農業需要的復合型人才，江西農業大學農業資源與環境專業對土壤污染控制與修復課程教學大綱進行了修訂。教學大綱的設置以“綠色農業需求的復合型人才”為目標，全面展開教學內容。結合江西省區域特色，以江西紅壤區土壤污染防治為例，圍繞“綠色農業對江西紅壤區農業人才的需求類型→紅壤區土壤污染需要防治的內容→土壤污染物的遷移轉化機理→土壤污染治理的方法和措施→實踐與應用→效果考察”這條主線開展課程內容。

明確綠色農業所需人才的培養方向，即培養強實踐、厚基礎、寬知識面、不僅具有土壤農化知識背景，而且具有獨立分析和解決農業環境問題的能力，并能夠指導現代農業綠色發展的復合型人才。在此基礎上，采用調查法對江西省內土壤污染防治情況進行調研，掌握污染防控的重點，為教學提供典型區域案例，讓學生切身體會到該門課程能夠解決身邊的實際問題。采用探究式教學方法，針對土壤污染問題，深入探究土壤中污染物質的遷移轉化機理。只有明確污染物質的遷移變化規律，才能真正理解和運用正確的方式方法解決土壤污染問題。采用總結歸納法，將土壤環境問題分門別類，在學生學習土壤污染的治理方法和措施時，能夠有的放矢，事半功倍。針對江西省土壤污染問題，將所講授知識應用于實踐教學，讓學生在教學實踐中解決江西省土壤污染問題。最后，通過考核學生解決實踐問題的能力，評定教學效果。

2.2 增設實踐教學內容，提高學生的動手能力和解決實際問題能力

“實踐是檢驗真理的唯一標準”“實踐出真知”，這些經典名言都說明了實踐的重要性。土壤污染控制與修復課程對學生解決實際問題的要求更高，僅講授理論知識，只是紙上談兵而已。若要培養出高水平的專業人才，就要求學生理論聯系實踐，在實踐中體會和拓展理論。因此，該門課程急需開設實踐課程，提高學生的動手能力和解決實際問題能力。目前，為增強學生的實踐動手能力，江西農業大學成立了江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室、人工濕地水處理實驗基地、農業養分資源管理與農業面源污染防控重點實驗室、江西省產教融合重點創新中心、農業資源與環境實驗教學中心等一批平臺與實驗室，同時還與涉農院校和科研院所以及有關企業合作，為學生提供實踐學習平臺。同時，利用專業核心課程土壤學、植物營養學、土壤農化分析的實踐實習機會，并結合實驗設計、畢業實習、畢業論文等實踐活動，進一步綜合提升學生的實踐動手能力。在寒暑假由專業教師帶隊，安排實習生去合作單位實習;大四畢業班學生安排10周時間，結合學生感興趣的方向，到相應的基地進行交流和學習。這些方式都有效促進了學生動手能力、操作技能的提高，鍛煉學生的實踐技能和思考解決問題的能力[5]。

2.3 整合課程內容，探索適合培養綠色農業人才的教材

針對目前《土壤污染控制與修復》教材農業背景不強、大部分教材均為工科和理科專業背景的現狀，改變原來只征訂固定教材的方式，選取相關典型教材，篩選每本教材中適合的教學內容，集中多本教材的優點，融入江西省特有土壤環境污染案例，比如南方離子型稀土尾礦污染及其修復、鈾礦污染及其修復、德興銅礦區土壤污染及其修復等，同時匯集教研室各位教師土壤污染方面的研究成果，突出江西特色。借助社交媒體工具，如微信公眾號（土壤觀察、土壤時空）等[6]，搭建該課程的網絡學習平臺，關注科學研究前沿（查閱相關文獻），及時更新課程內容，最終探索出適合培養綠色農業人才的教材。

2.4 轉變教學方式，改變因理論課課時不足而造成的知識體系不完整現狀

為解決該門課程因課時少、內容多而造成課程知識體系結構不完整、教學效果差、學生學習積極性降低的問題，采用線上線下混合式教學模式，將簡單、易懂的內容改為學生線上自主學習，通過線上平臺提問、答疑等方式檢查學習效果，將難以理解的疑難問題在課堂上解決。線上課程內容主要來自超星爾雅教學平臺和中國大學慕課，這些良好的教學資源為開展線上課程提供了有效保障。線下課時充足，使教學更具有針對性和目的性[7-8]，如線下課堂對土壤中污染物質遷移轉化機理的講解更為透徹和深刻，良好的理論基礎為實踐的順利進行提供了有力保障。新教學方式、方法的應用保證了該門課程知識體系的完整性。

2.5 在課程教學內容中融入思政元素，提高學生的民族自信心和愛國情懷

結合我國國情，融入思政內容，介紹我國農業土壤環境問題的歷史變革以及國內外土壤污染防治與修復相關法律法規，梳理發達國家的環境問題歷程，突出中國特色。我國在人多地少、人均自然資源相對匱乏的條件下，解決了糧食短缺問題。盡管飛速發展的工農業帶來了部分污染問題，但不能因噎廢食，要正確面對，要有信心、有能力解決好在發展中遇到的環境問題。思政元素的融入有利于提高學生的民族自信心和愛國情懷。教學過程借鑒清華大學提倡的“三位一體”教學理念，讓價值塑造、能力培養、知識傳授等環節在教學過程中均能夠得到有效體現。

3 課程教學改革效果的考核

在對課程實施上述教學改革措施后，原有的考核方式不能很好地體現教學效果，因此需要對考核方式進行改變。在“互聯網+”時代教育背景下，新媒體技術在教學過程中起著關鍵作用，網絡課程、遠程教育發展迅速。學生完全可以按照培養方案的課程設置去修其他院校的全部或者部分課程。因此，學生成績考核體系的建立要充分考慮時代特點和技術環境特點。構建新的學生成績考核體系可以立足本省，面向全國和世界，創新人才培養目標和模式。

3.1 降低傳統考核方式所占的比例

該門課程常用的考核方法包括出勤、討論、聽課筆記、小測驗、作業、實驗實訓實踐報告、考試等[9]。其中，在日常課堂教學和課程實踐教學過程中，出勤率是保證該部分教學環節正常運轉的前提;討論、聽課筆記主要考核學生的課堂參與度，同時反映學生對課程內容的實時反應情況;小測驗、作業、實訓實踐報告主要考核學生對課程內容的掌握運用情況;考試主要考核課程結束后學生對該門課程知識點的總體把握和掌握情況，通常采用閉卷方式。傳統教學中這些考核方式是該課程的全部考核方式。為適應課程體系改革，應降低此類考核所占的比例，增設新的考核方法。

3.2 增加實踐內容的考核

在實踐部分，除了傳統的驗證性實驗外，增設創新性設計實驗，該部分內容采用分組方式完成。采用同伴互助學習法（peer-assisted learning）完成，該種方法能夠增加同組同學之間的交流，發揮學生主動思考、積極提問和討論的能動性，形成合作、競爭的氛圍。在此部分增設組內成員之間的考核和組間的考核，既有教師的考評又有學生參與度的考核，增強學生的競爭意識，有助于學生集體榮譽感和成就感的培養，增強學生的團隊意識。

3.3 增加網絡學習部分的考核

當今學生獲取知識的途徑廣泛，針對專業知識扎實的同學，可設置開放性試題進行考核，如果考核通過則不需要參加期末的統一閉卷考試。線上線下混合式教學方式也需要線上部分的考核，此部分的考核可借助平臺的考核體系完成。網絡考核環節不受時間、地點的限制，極大地增加了師生之間的交流，有利于教學問題的及時解決和反饋[10]。

3.4 增設生生考核、師生互評環節

傳統教學中的考核以教師考核學生為主。教學改革后增大了學生對教師的考核力度，讓學生監督教師教學環節、反饋教師教學的不足。這一考核過程促進了師生的共同進步。

3.5 增設課程思政內容的考核，增強學生的愛國意識和民族情懷

課程內容增設學生對我國土壤污染修復治理的認識，該部分以小論文形式提交，電子版和紙質版均可，內容可多可少，但要談出自己的切身體會。

3.6 鼓勵學生參加土壤污染治理方面的職業資格考試，提高能力考核層次

教學改革后，課程內容考核方式多樣化，盡管每種考核方法都具有一定的實用性，但采用多種考核方法相結合的方式可以避免因考核方式單一而導致學生成績缺乏可信度的情況發生[11]。

4 結語

通過多年的教學實踐，該門課程的教學改革取得了一定的成效，學生的學習積極性得到了提高，學生的動手能力得到了增強，使理論教學更具有特色。通過一系列的教學改革措施，促進了學生對農業資源與環境專業的熱愛程度，為提高學生畢業后從事專業相關工作的信心、積極性和能力打下堅實的基礎。

參考文獻

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