基于創新能力培養的土壤地理學實驗課程改革

薛曉輝 胡付平 李仰征

[摘 要] 針對實驗教學中存在的內容與實際聯系弱、學生自主探究不夠、缺乏定量化考核等問題，以土壤地理學實驗課程為例，引入項目化教學、模塊化教學、成果導向教育等理念，對土壤地理學實驗課程的教學目標、內容、教學模式和考核方式進行綜合改革，以期提高課程的教學效果，加強學生創新能力的培養。結果表明：90%以上的學生滿意課程的教學模式、考核方式、教師的責任心、學生動手能力的培養;項目式的教學能夠激發學生的科研興趣和申報項目的積極性。

[關鍵詞] 項目化教學;創新能力;實驗教學;土壤地理學

[基金項目] 2018年度貴州省教育廳本科教學內容和課程體系改革項目“基于創新能力培養的土壤地理學實驗課程改革”（2018520125）

[作者簡介] 薛曉輝（1980—），男，陜西蒲城人，博士，貴州工程應用技術學院生態工程學院教授，主要從事土壤地理研究;胡付平（1987—），女，貴州金沙人，學士，畢節三中，中小學一級教師，主要從事生物科學研究;李仰征（1979—），男，河南漯河人，碩士，貴州工程應用技術學院生態工程學院副教授，主要從事自然地理研究。

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）20-0073-04 [收稿日期] 2021-07-20

引言

黨的十八大對創新創業人才培養作出重要部署，國務院對加強創新創業教育提出明確要求，并出臺《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》。文件指出學生的創新精神、創業意識和創新創業能力是評價人才培養質量的重要指標。創新能力主要由創新思維能力和創新實踐能力兩個層面構成，其中創新思維由發散思維、形象思維、邏輯思維、辯證思維、橫向思維和縱向思維六個要素組成，創新實踐能力包括實踐技能、組織管理能力和團隊合作能力[1]。隨著創新創業理念在高校深入與傳播，越來越多的課程教學改革正在不斷涌現[2-5]。

教學模式是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。基于項目的團隊學習（PBGS）、模塊化教學、成果導向教育（OBE）等教學模式均有助于教學質量和人才培養質量的提高。土壤地理學是自然地理學與土壤科學之間的交叉學科，也是一門綜合性和實踐性很強的學科[6]。傳統土壤地理學實驗大多屬于驗證性試驗，通常按照規定的實驗步驟和固定的實驗方案進行，能夠使學生掌握基本的實驗技能，培養他們觀察、動手能力和嚴肅認真、實事求是的科學態度[7]。但是傳統的教學模式不能完全調動學生的自主探究積極性，其課程內容與現實結合不密切，實驗項目孤立少聯系，學生在實驗過程中溝通與協作不夠，且實驗課程考核主要由教師主觀打分，缺乏定量化標準。本研究以某地方高校地理科學專業土壤地理學實驗課程為例，引入模塊化、項目式教學理念，通過明確和優化課程教學的內容、改善教學模式、改革課程考核等方式，達到激發學生的學習興趣，提高教學效果和培養學生創新能力的目的，以期對實驗課程的教學改革提供參考。

一、土壤地理學實驗課程介紹與學生學情分析

土壤地理學實驗課程為地理科學專業學生的專業必修課，單獨開設，1學分，共16學時，考查科目。

地理科學專業招生不僅有文科生還有理科生，且地方高校學生的高考錄取線低，生源的質量相對不高;作為地理科學專業是培養中學地理教師的，實驗課主要是促進學生對理論課知識的認知與實踐;學生缺乏科研項目的系統訓練但在老師的引導下可以進行文獻檢索和簡單的研究設計;作為地理科學專業學生，人才培養方案中是沒有學習大學基礎化學課程作為前置課程鋪墊的，學生對實驗室的認識與基礎處于中學階段。

二、土壤地理學實驗課程目標與內容優化

（一）土壤地理學實驗課程目標

課程目標1：測試土壤水分、容重、機械組成指標，初步了解土壤物理性狀，分析環境因素對其的影響。

課程目標2：認識和運用5種以上實驗室玻璃儀器，能夠對土壤pH和有機質進行檢測，分析影響土壤化學性質的自然環境因素。

課程目標3：實踐土壤剖面土層的劃分，說出當地土壤的主要成土過程，能夠制作土壤標本。

課程目標4：學會與他人溝通、交流，統整基本的數據，撰寫研究報告，并嘗試分析問題和解釋問題，體驗與分享科研的樂趣，培養熱愛土壤的情感。

（二）土壤地理學實驗課程內容優化

根據學情、人才培養方案要求將土壤地理學課程實驗內容優化（見表1）。

三、課程教學模式與評價方式的改革

（一）課程教學模式改革

圍繞地理科學專業的人才培養目標和教學中存在的問題，課程組堅持“學生中心、成果導向、持續改進”的OBE理念，將模塊化教學、項目化教學、問題導向等教學思想糅合，關注學生課上課下自主學習，鼓勵深入探究，形成自己風格的實驗課教學模式（見圖1）。

（二）考核與評價方式改革

土壤地理學實驗課程總評成績為70%的平時成績和30%的期末成績之和，課程目標1、課程目標2、課程目標3的成績為平時成績，課程目標4的成績為期末成績。間接性評價為課程學生問卷調查，其與直接性評價一起作為課程目標達成評價的依據（見表2）。

四、土壤地理學實驗課程教學成效分析

（一）學生對課程教學的滿意度情況

對2016級和2017級地理科學學生進行了滿意度調查，參與調查人數52人，滿意程度分為：非常滿意、比較滿意、一般滿意、不滿意四級。98.08%的學生比較滿意實驗課的考試方式并在課前按教師要求開展了相關教學準備，96.15%的同學對以科研項目模式開展教學比較滿意，并認為土壤地理學實驗課能夠培養和鍛煉自己的實踐能力和科學思維能力，94.23%的學生比較滿意教師的責任心和課堂輔導情況。92.31%的學生上課前是清楚課程目的、內容和考核方式的，90.38%的同學認為實驗課的動手機會是比較多的，86.54%的同學對用“雨課堂”來檢查預習情況比較滿意。

（二）學生評教情況

土壤地理學實驗課程教學模式雖然在多年前就已經嘗試，但是在2018年才全面成型，因疫情影響，全面實施的僅有2016級和2017級。實施期間，任課教師的學生評教成績分別是96.40和96.32，教師的教學質量評價成績為本專業的第二名和第五名。

（三）課程教學支撐專業創新創業教育

地理科學專業大學生創新創業項目也能從側面反映出該實驗教學模式的部分教學效果，2018—2020年僅成果完成人就指導大學生創新創業項目27項（其中省級以上19項），整個地理科學專業的學生主持項目數是其2.5倍，近三年學生主持項目數是2013—2017五年的5倍，課程對地理科學專業人才創新能力的培養應該是有重要貢獻的。

五、土壤地理學實驗課程教學改革的特點

（一）以實際問題串聯課程內容，實驗結果回答實際問題，激發學生學習興趣

以實際問題將基礎性、驗證性、孤立的實驗項目整合在一起，學生通過在教師的指導下實踐各實驗項目，并用結果闡釋實際問題。使得實驗檢測有目的，各個項目有聯系，實驗結果多樣化，學生非常有興趣。

（二）科研理念融入教學模式，創新實驗課程考核方式，深入培養學生實踐能力

土壤地理學實驗教學模式也是PBGS教學模式的實踐、延伸和擴展。科研理念融入教學模式后，形成“課前預習與準備（項目申請與審批）—課堂教學（研究方案執行）—課程考核（項目結題匯報）”的模式，這樣的模式增加了室外環節，加強了學生野外實踐能力，培養學生熱愛大自然的情感和科研意識;增加了課外的學習任務，要求自主學習，強化了學習效果。

創新了實驗課程的考核方式。利用“雨課堂”軟件對學生預習情況采取無死角的全覆蓋檢查，解決了以往僅靠檢查預習報告的檢查深度不夠教師提問檢查的覆蓋度不夠的問題，而且“雨課堂”可以輸出電子成績，降低了教師的工作量;對實驗過程表現、實驗報告、實驗課考核提出了一套標準，抓住關鍵問題，就主要方面給予加減分，簡潔且有效，不會給教師增加額外的工作負擔，利于其他課程借鑒和推廣。

（三）堅持學生為中心，強化小組探究，要求深入溝通與協作

實驗課程實踐特性強，往往采用小組教學，但是學生小組的合作通常僅在實驗操作配合層面，層次低。主要是由于驗證性項目多，實驗項目獨立，實驗結果單一且可預測造成。當科研理念融入、問題產生、考核方式轉變后，學生必須分工協作、思想交流、問題探討、共同努力才能完成課程任務，利于人才綜合培育。

參考文獻

[1]鄧承志，胡賽鳳.大學生創新能力培養的現狀、問題與對策研究[J].南昌師范學院學報（社會科學），2018，39（1）：53-55.

[2]蔡偉，符春林，高榮禮，等.關于大學生創新能力全過程培養的研究與實踐[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2017（6）：106-108.

[3]卞曉軍，熊振海.案例研究型學習模式下大學生創新能力培養的探究[J].教育教學論壇，2018（15）：70-71.

[4]屈丹，冮明穎.基于《PLC技術及應用》課程的大學生創新能力的培養與實踐[J].教育教學論壇，2017（48）：180-181.

[5]鄧岳文，李俊輝.基于提高大學生創新能力的遺傳學實驗課教學改革[J].課程教育改革，2018（7）：247-248.

[6]李天杰.土壤地理學[M].3版.北京：高等教育出版社，2004：11-13.

[7]衣華鵬，張鵬宴.土壤地理學探究性實驗教學模式的實踐[J].實驗室研究與探索，2007，26（3）：93-94+97.

Reform of Soil Geography Experiment Course Based on Innovative Ability Training

XUE Xiao-hui1， HU Fu-ping2， LI Yang-zheng1

（1.College of Ecological Engineering， Guizhou University of Engineering Science， Bijie， Guizhou 551700， China; 2. Comprehensive teaching and Research Group， Bijie No. 3 Middle School， Bijie， Guizhou 551700， China）

Abstract： In view of the problems existing in the experimental teaching， such as weak connection between the content and practice， insufficient independent exploration of students and lack of quantitative assessment， we take the soil geography experimental course as an example， introduce the concepts of project-based teaching， modular teaching and achievement-oriented education， and comprehensively reform the teaching objectives， contents， teaching modes and assessment methods of the soil geography experimental course， in order to improve the teaching effect of the course， and strengthen the cultivation of students’ innovative ability. The results show that more than 90% of students are satisfied with the teaching mode， assessment methods， teachers’ sense of responsibility and the cultivation of students’ practical ability. Project-based teaching can stimulate students’ interest in scientific research and enthusiasm to apply for projects.

Key words： project-based teaching; innovative ability; experimental teaching; soil geography