“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程思政建設(shè)的研究與探索

邱蘭蘭 賀山峰

［摘 要］ 課程思政建設(shè)是新形勢下高校思想政治教育的必然選擇，實(shí)驗(yàn)課作為課程教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，在課程思政建設(shè)中與理論課同樣重要。以“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程為例，通過分析測定土壤中Olsen-P及各形態(tài)無機(jī)磷含量，將課程思政元素融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，找準(zhǔn)思想政治教育與實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)的連接點(diǎn)，真正在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí)“三全育人”理念，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)全覆蓋，探索并實(shí)踐“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)改革。

［關(guān)鍵詞］ 課程思政；土壤學(xué)；實(shí)驗(yàn)；磷

［基金項(xiàng)目］ 2021年度山東省教改面上項(xiàng)目“高校地理科學(xué)專業(yè)云教學(xué)質(zhì)量保障體系的構(gòu)建與實(shí)踐”（M2021097）

［作者簡介］ 邱蘭蘭（1982—），女，山東濱州人，碩士，曲阜師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院講師，主要從事植物營養(yǎng)與土壤環(huán)境研究；賀山峰（1980—），男，山東日照人，博士，曲阜師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院副教授，主要從事環(huán)境演變與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究。

［中圖分類號(hào)］ G641［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）26-0153-04［收稿日期］ 2023-01-03

課程思政建設(shè)是新形勢下高校思想政治教育的必然選擇。2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上明確提出：要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，做好高校思想政治工作，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道［1］。課程思政改革的“靈魂”在于對(duì)學(xué)生核心價(jià)值觀的塑造和引領(lǐng)，這也是新時(shí)代高校向?qū)W生傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力的職責(zé)所在［2］。目前，課程思政融入專業(yè)課程教學(xué)已成為高校教師的共識(shí)。高德毅等［3］研究認(rèn)為，要圍繞課程目標(biāo)，強(qiáng)化顯性思政，細(xì)化隱性思政，構(gòu)建全課程育人格局；舒迎花等［4］確立了“農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)”課程從學(xué)生價(jià)值觀、專業(yè)素養(yǎng)、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國家需求、全球視野五個(gè)維度的課程思政目標(biāo)。雖然課程思政在理論課程中的探索與實(shí)踐已較為成熟，但其與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的融合卻相對(duì)滯后。

“土壤學(xué)”課程是我國農(nóng)林高等院校開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課，受眾面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，且與國計(jì)民生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展休戚相關(guān)。“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程是土壤教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了理論知識(shí)與實(shí)踐探索的有機(jī)結(jié)合，可為學(xué)生將來從事土壤科學(xué)研究打下良好基礎(chǔ)。如何將課程思政育人體系融入“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程，促進(jìn)思想政治教育與“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程的有效融合，助力學(xué)生全面發(fā)展，是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的課題。

一、“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)研究背景及內(nèi)容

（一）研究背景

近幾年，全國高等院校掀起了講課程思政的熱潮，然而一些實(shí)驗(yàn)課教師由于缺乏思想政治教育背景，對(duì)課程思政與思政課程存在認(rèn)識(shí)偏差，且由于大部分高校沒有系統(tǒng)有效的組織機(jī)構(gòu)，始終難以打破思想政治教育與實(shí)驗(yàn)課專業(yè)教育間的孤島效應(yīng)［5］。當(dāng)前，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程思政出現(xiàn)了標(biāo)簽化、機(jī)械化現(xiàn)象，教師將思政元素簡單直接地灌輸給學(xué)生，甚至專門騰出課時(shí)講思想政治理論課程，陷入了把專業(yè)實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成思想政治理論課的怪圈，其效果往往欠佳。要使思想政治教育與專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能傳授有效結(jié)合，需要深入挖掘思想政治切入點(diǎn)，在理論和實(shí)驗(yàn)課程中探索生動(dòng)有效的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、工匠精神，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神的新一代科研人員，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)并行，于潤物無聲中達(dá)到潛移默化的效果［6］。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及目標(biāo)

本文以土壤磷實(shí)驗(yàn)為例，探究思想政治引領(lǐng)下的“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，通過分析測定土壤中Olsen-P及各形態(tài)無機(jī)磷Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的含量，研究其定量關(guān)系，分析影響土壤磷有效性變化的作用機(jī)理，“六位一體”深入挖掘各實(shí)驗(yàn)階段涉及的思政元素，見圖1。本實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，增強(qiáng)其對(duì)土壤學(xué)基本理化性質(zhì)的理解，提高其熟練運(yùn)用SPSS進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析、回歸分析、通徑分析的技能，以及獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的學(xué)術(shù)道德，以期實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作與思想政治教育同頻共振，為推進(jìn)“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)改革提供參考。

二、“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

（一）實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)

高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2001—2018年就發(fā)生了111起實(shí)驗(yàn)室事故，造成15人死亡、79人受傷［7］。加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)刻不容緩。筆者所在學(xué)校高度重視實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)，通過觀看視頻音頻資料、定期開展安全講座、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)安全操作等方式開展安全培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施、實(shí)驗(yàn)室主要危險(xiǎn)化學(xué)品的安全技術(shù)說明書（如MSDS）及個(gè)人防護(hù)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)室安全事故典型案例分析、危險(xiǎn)化學(xué)品的分類存放、急救處置常識(shí)、化學(xué)廢棄物的處置、滅火器和滅火常識(shí)及實(shí)驗(yàn)室安全與衛(wèi)生責(zé)任制等。通過安全培訓(xùn)，可有效提高學(xué)生的安全意識(shí)，使學(xué)生獲得良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境體驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。

（二）查閱文獻(xiàn)資料

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)知，學(xué)生分組自主發(fā)現(xiàn)和整理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的資料，充分了解我國磷肥的發(fā)展史和施用前景，熟知土壤磷的組分及各形態(tài)磷的理化性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生思考土壤肥力的變化對(duì)土壤環(huán)境、作物營養(yǎng)及人類健康的影響。土壤中的磷作為植物生長重要的營養(yǎng)元素之一，不僅是植物體內(nèi)化合物的主要組成成分，還以多種途徑參與了植物的代謝過程，在人類賴以生存的土壤—植物—?jiǎng)游锷鷳B(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用［8］。土壤中Olsen-P是作物的磷素營養(yǎng)的來源，是評(píng)價(jià)磷素供應(yīng)能力的重要指標(biāo)。土壤中的磷以無機(jī)磷為主，約占土壤中全磷含量的50%～90%，也是植物磷素的主要來源。無機(jī)磷中以Ca2-P和Al-P的有效性最高，是有效磷的主要組分；Ca8-P的有效性低，其含量增加在一定時(shí)期內(nèi)代表了磷的固定；Fe-P是磷的一種過渡形態(tài)，有利于減少磷的最終固定［9］。有研究發(fā)現(xiàn)，各形態(tài)無機(jī)磷之間可以相互轉(zhuǎn)化［10-12］。通過施加一定的外在條件，引起各形態(tài)無機(jī)磷的轉(zhuǎn)化，有利于改善土壤理化性質(zhì)、增肥土壤，促進(jìn)人類健康。這些有趣的研究可引起學(xué)生的共鳴，結(jié)合講述土壤學(xué)領(lǐng)域的一些科研故事，融入農(nóng)業(yè)科學(xué)家的專業(yè)情懷，用科學(xué)家勤學(xué)奮斗、刻苦鉆研的精神激勵(lì)學(xué)生，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文情懷，激發(fā)其科技報(bào)國的決心，激勵(lì)其投身于祖國科研事業(yè)。

（三）實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)選擇的供試土壤為我國東北地區(qū)典型的耕地土壤——黑土，黑土中有大量的磷，便于分析規(guī)定培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)各形態(tài)磷含量的變化。土壤樣品的采集遵循隨機(jī)、等量、多混、四分法的原則，采用多點(diǎn)位、同樣區(qū)大小、綜合取樣，取耕層土壤（深度為0～20 cm），過篩處理（篩孔為0.85 mm）。在土壤樣品的采集和制備過程中，學(xué)生有效結(jié)合所學(xué)土壤學(xué)、土壤地理學(xué)等知識(shí)，實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通［13］，提高實(shí)踐應(yīng)用能力。同時(shí)，土樣的準(zhǔn)備過程工作量大，需要多人分工協(xié)作，能有效提高小組成員的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。選取的供試肥料包括尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀，均為農(nóng)業(yè)用肥。

三、“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作

實(shí)驗(yàn)在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行，采用土壤培養(yǎng)方法。將處理后的土壤樣品裝入高9 cm、直徑9 cm的塑料盆中，每盆裝土300 g。設(shè)不施磷處理和施磷處理，每處理3次重復(fù)。施氮量是大田的6倍，施肥比例為N∶P2O5∶K2O=2∶1∶1。在培養(yǎng)周期內(nèi)定期澆水，土壤含水量保持在25%左右，分別于培養(yǎng)的當(dāng)天及第10、20、30、45和60天取土樣，測定Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量。土壤速效磷采用Olsen法，使用了鉬銻抗顯色劑［14-15］，對(duì)土壤無機(jī)磷采用土壤無機(jī)磷分級(jí)方法［16］。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作以學(xué)生為主體，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主人翁精神。由于實(shí)驗(yàn)涉及的儀器設(shè)備多，實(shí)驗(yàn)前必須確保學(xué)生熟練振蕩、離心等操作，掌握分光光度計(jì)等儀器的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及操作技巧，以及各種浸提劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性化學(xué)藥品的性質(zhì)特點(diǎn)，杜絕一切可能由于誤操作引起的意外事故，牢固樹立安全意識(shí)。此外，該實(shí)驗(yàn)操作步驟煩瑣，要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地管理實(shí)驗(yàn)時(shí)間、合理安排實(shí)驗(yàn)過程，充分鍛煉其統(tǒng)籌規(guī)劃能力，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析、作圖均采用Excel、SPSS等軟件。由圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在不施磷處理中，Olsen-P含量隨培養(yǎng)時(shí)間延長逐漸增多。在施磷處理中，Olsen-P含量隨培養(yǎng)時(shí)間延長逐漸減少，第10天、20天、30天分別下降了24.7%、30.0%、40.0%，培養(yǎng)45天后下降速度才逐漸減慢。可見，磷肥施入土壤后，在第45天左右即被固定變?yōu)闊o效態(tài)，難以被作物吸收利用，這也是長期施肥導(dǎo)致黑土中積累了大量磷的原因［17］。那么，這是否說明土壤中完全不需要施磷肥呢？可以鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解。事實(shí)是，無外在磷源時(shí)，雖然磷的有效性有所增加，長期來看對(duì)減少磷肥施用量確實(shí)作用明顯，但無奈本身基數(shù)太小，釋放的磷遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)季作物的生長所需。至于如何使施入的磷肥最大限度地發(fā)揮有效性，則是以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

科研是經(jīng)歷無數(shù)次實(shí)驗(yàn)—理論—再實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)認(rèn)知過程［18］。誠然，實(shí)驗(yàn)的目的就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。面對(duì)實(shí)驗(yàn)得出的系列數(shù)據(jù)，選取合適的數(shù)據(jù)處理方法固然重要，但更為關(guān)鍵的是數(shù)據(jù)的真實(shí)性和實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。要告誡學(xué)生抵制為迎合結(jié)論而修改數(shù)據(jù)的行為，堅(jiān)持實(shí)事求是、誠實(shí)守信的作風(fēng)，牢固樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，養(yǎng)成良好的學(xué)術(shù)道德。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已知理論不一致時(shí)，應(yīng)深入剖析原因，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，嚴(yán)謹(jǐn)求證。學(xué)生通過使用分析儀器、化學(xué)試劑獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋驗(yàn)證理論，在循環(huán)往復(fù)的操作中體會(huì)實(shí)踐出真知的道理。

結(jié)語

磷作為不可再生資源，其當(dāng)季利用率一般只有5%～10%，土壤中的磷絕大多數(shù)以無效態(tài)存在。分析研究土壤中Olsen-P及各形態(tài)無機(jī)磷含量，對(duì)于提高磷利用率、釋放土壤中積累的磷、減少磷用量、改善土壤理化性質(zhì)和作物營養(yǎng)狀況等都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。將思政元素融入“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程，引導(dǎo)學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度分析和解決問題，激發(fā)學(xué)生愛護(hù)土壤、珍惜糧食、保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感，以期真正在“土壤學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中落實(shí)“三全育人”理念，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)全覆蓋，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

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Research and Exploration on Soil Science Experiment under the Guidance of Ideological and Political Construction： A Case of Soil Phosphorus

QIU Lan-lan， HE Shan-feng

（School of Geography and Tourism， Qufu Normal University， Rizhao， Shandong 276826， China）

Abstract： Curriculum ideological and political construction is the inevitable choice of ideological and political education in universities. Experiment class is an important part of course teaching. It plays the same important role as theory course in ideological and political construction. Taking Soil Science Experiment as an example， this paper determines the contents of Olsen-P and inorganic phosphorus in black soil， integrates the ideological and political elements into the experimental teaching design. Through finding the connection points between ideological and political education and soil science experiment， it compacts the concept of three-wide-education in experimental teaching， realizes full coverage of value shaping， knowledge imparting and ability training， making practical exploration for ideological and political teaching reform of Soil Science Experiment.

Key words： curriculum ideology and politics; soil science; experiment; phosphorus