“土壤污染與防治”課程的教學(xué)實踐與思考

胡學(xué)玉

摘要：“土壤污染與防治”是環(huán)境科學(xué)/環(huán)境工程專業(yè)本科生的專業(yè)主干課。針對課程教學(xué)內(nèi)容多、課時數(shù)相對較少等特點，本文總結(jié)了筆者在教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建、教學(xué)方法改進(jìn)、教學(xué)理念創(chuàng)新等方面的一些實踐與思考。

關(guān)鍵詞：教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)理念

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）46-0196-02

土壤圈是地球陸地表面和淺水域底部的一種疏松而不均勻的覆蓋層及其相關(guān)的生態(tài)環(huán)境體系，它是地球表層系統(tǒng)的重要組成部分，處于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈的交界面上[1]，其間進(jìn)行著復(fù)雜頻繁的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息交換過程，這些過程既能敏感地反應(yīng)其他圈層的變化，也能對其他圈層起到穩(wěn)定、調(diào)節(jié)和緩沖作用。由于土壤圈在地球表層系統(tǒng)中的作用與地位，土壤環(huán)境問題一旦產(chǎn)生即可帶來與土壤環(huán)境質(zhì)量相關(guān)的農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境、氣候變化方面等一系列問題。

土壤環(huán)境問題歸根結(jié)底產(chǎn)生于較為頻繁的人類活動，包括農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)高度集約化種植、森林生態(tài)系統(tǒng)的過度砍伐、草原生態(tài)系統(tǒng)長期的過載放牧以及對荒地資源的不合理墾殖和對礦產(chǎn)資源的過渡開采等。當(dāng)人類活動對土地的影響超過其承載力時，就會導(dǎo)致土壤侵蝕、土壤沙化、土壤鹽漬化等一系列土壤退化問題。與此同時，土壤緩沖、同化、代謝外源物質(zhì)的能力也隨之削弱，土壤污染問題隨即產(chǎn)生。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土壤污染問題日趨加重，對食物鏈安全乃至人類健康構(gòu)成潛在威脅。因此，以土壤為核心的環(huán)境土壤學(xué)研究已發(fā)展成為環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域的重要方向之一，“土壤污染與防治”課程亦成為大部分高校環(huán)境科學(xué)/環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)主干課程。

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）從“環(huán)境問題已成為實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所必須解決的關(guān)鍵性問題”的認(rèn)識高度出發(fā)，于2003年6月正式組建環(huán)境學(xué)院。學(xué)院下設(shè)的本科專業(yè)“環(huán)境工程”屬于國家特色專業(yè)。根據(jù)“環(huán)境工程”專業(yè)人才培養(yǎng)方案，“土壤污染與防治”課程屬于環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)主干課程，該門課程也是本院“地下水科學(xué)與工程”“水文與水資源工程”專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課程，每年參與這門課程學(xué)習(xí)的學(xué)生逾200人。

值得一提的是，上述三個專業(yè)學(xué)生的前修課程里均無與“土壤學(xué)”相關(guān)的課程設(shè)置，學(xué)生幾乎不具備土壤學(xué)基礎(chǔ)背景知識。如何在有限的教學(xué)時間內(nèi)既考慮授課對象的特殊性又要保證“土壤污染與防治”教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，是筆者在該門課程授課實踐中一直探索的問題?；诮鼛啄甑慕虒W(xué)實踐與體會，撰寫此文并籍此與同行在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)理念等方面進(jìn)行交流，為“土壤污染與防治”課程教學(xué)的更加完善以及本專業(yè)的人才培養(yǎng)作貢獻(xiàn)。

一、合理組織教學(xué)內(nèi)容

參考高等院校環(huán)境科學(xué)與工程類“十二五”規(guī)劃教材《土壤污染與防治》[2]，課程的主要內(nèi)容可概括為以下四個方面：1）土壤基本組成、特性與基本過程；2）土壤污染物及其遷移轉(zhuǎn)化和環(huán)境影響；3）土壤環(huán)境污染監(jiān)測與評價；4）土壤污染的修復(fù)理論與工程實踐。其中，有關(guān)土壤基本組成、特性和過程的篇幅占比較少，這是基于修課學(xué)生已先修“土壤學(xué)”課程，但是開設(shè)環(huán)境工程專業(yè)的許多偏工科類高校基本未開設(shè)土壤學(xué)這門基礎(chǔ)課程，使得工科院校學(xué)生在學(xué)習(xí)“土壤污染與防治”課程時對一些土壤學(xué)基礎(chǔ)名詞都有理解上的困難。

本校環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生也不例外，學(xué)生在走進(jìn)土壤污染與防治課堂時缺少必備的土壤學(xué)背景知識?；诖?，在教學(xué)學(xué)時分配上，遵循“土壤結(jié)構(gòu)、組成決定其性質(zhì)，進(jìn)而決定其功能”的思路，安排1/3強的學(xué)時講授土壤生態(tài)系統(tǒng)基本組成、性狀及其主要環(huán)境過程和基本理論等土壤學(xué)基礎(chǔ)知識。同時，減少與環(huán)境監(jiān)測、固體廢棄物資源化等課程內(nèi)容的重復(fù)。其次，土壤環(huán)境背景值、土壤環(huán)境容量是環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)，與之緊密相關(guān)的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也是有效管理土壤資源的科學(xué)依據(jù)。在教學(xué)體系中，這部分內(nèi)容具有承上啟下的作用，可為學(xué)生進(jìn)入土壤污染與治理部分的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

土壤污染的修復(fù)理論與工程實踐是該門課程非常重要的內(nèi)容，也是學(xué)生感興趣的部分。這部分內(nèi)容的教與學(xué)既要體現(xiàn)深度也要有廣度，因此，大部分學(xué)時用來進(jìn)行這部分內(nèi)容的教學(xué)，旨在使學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握土壤污染與防治的基本原理及其修復(fù)方法和技術(shù)。

二、不斷改進(jìn)教學(xué)方法

探索好的教學(xué)方法是一個教學(xué)工作者必須永遠(yuǎn)面對的問題。在現(xiàn)代教學(xué)活動中，包括多媒體在內(nèi)的多種先進(jìn)教學(xué)手段被引入其中。筆者認(rèn)為不論多么先進(jìn)的教學(xué)器材，它也只能是輔助性的手段，教師對教學(xué)內(nèi)容的融會貫通以及深入淺出的講解、適時適當(dāng)?shù)陌鍟?、與學(xué)生的生動交流仍然是授課成敗的重要方面。此外，課件質(zhì)量的好壞也是課堂教學(xué)的關(guān)鍵，在課件制作過程中，既要注重信息量的密度，更需關(guān)注信息的質(zhì)量，盡量使文字信息圖像化、表格化、動態(tài)化，并注意信息輸出的層次感、條理性。

課堂小測驗是有關(guān)土壤學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)中的重要一環(huán)，它可以即時考查學(xué)生對知識點的掌握程度，亦可以即時發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生的錯誤理解，幫助學(xué)生在有限的課時教學(xué)時段內(nèi)構(gòu)建起土壤學(xué)基礎(chǔ)知識的背景框架。

案例教學(xué)法是借助于典型例子來引導(dǎo)學(xué)生積極思考，運用所學(xué)的理論知識解決實際問題?！巴寥牢廴九c防治”是一門與實踐緊密聯(lián)系的課程，運用案例教學(xué)不但能讓學(xué)生真正了解身邊切實存在的環(huán)境問題，且能豐富教學(xué)內(nèi)容[3]。案例問題的設(shè)計要緊扣教學(xué)內(nèi)容，并針對教學(xué)難點。例如，在進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)內(nèi)容的講授時，引入土壤重金屬污染與植物修復(fù)的實例，并融入筆者的科研數(shù)據(jù)與成果。在呈現(xiàn)案例時，盡可能多的利用圖片、表格乃至動畫穿插于文字之間，并鼓勵學(xué)生提出問題、參與討論。通過案例教學(xué)法，一些難于理解的問題在形象直觀的圖片、數(shù)據(jù)面前迎刃而解，不僅活躍了思維，也實現(xiàn)了知識間的有效遷移，同時也調(diào)動了學(xué)生主動參與教學(xué)的積極性，活躍了課堂氣氛，容易引起學(xué)生的呼應(yīng)和共鳴。

問題討論式教學(xué)法也是增強課堂教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的有效方法，可使學(xué)生對模糊問題的認(rèn)識更清晰、接觸的內(nèi)容更廣泛。目前進(jìn)行的大學(xué)課程體系改革的總方向是加強基礎(chǔ)課學(xué)時、壓縮專業(yè)課學(xué)時。在此情形下，專業(yè)主干課或?qū)I(yè)選修課的學(xué)時數(shù)受到限制。如何在有限的時間內(nèi)完成講課內(nèi)容，協(xié)調(diào)講課與討論之間的關(guān)系，就顯得十分重要。

另外，將課程成績的考核貫穿于課程教學(xué)的整個時段，摒棄期末一次考試定乾坤的弊端。在教學(xué)過程中，通過教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化組合、教學(xué)方式的不斷改進(jìn)，間接地向?qū)W生傳達(dá)課程考核不是目的、而是檢驗學(xué)習(xí)效果的手段的理念。潤物細(xì)無聲。

三、教學(xué)理念的創(chuàng)新與實踐

學(xué)生是課堂教學(xué)的主體。以重視、理解、尊重、愛護(hù)為前提，注重提升和發(fā)展學(xué)生的人文精神和科學(xué)素養(yǎng)，并將之貫穿于課堂教學(xué)的全過程。

筆者在本科生乃至研究生課程教學(xué)以及他們的課題研究與畢業(yè)論文寫作的指導(dǎo)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的邏輯能力和文字能力普遍較差。邏輯能力是一個人創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，而文字能力是正確清晰地表達(dá)自己研究成果、思想成果的基礎(chǔ)。如何提高學(xué)生這兩方面的能力是筆者在課堂教學(xué)中一直非常強調(diào)的方面。

結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)度，凝練出一些學(xué)科前沿問題以及與當(dāng)前環(huán)境狀況緊密相關(guān)的實際問題，在向?qū)W生講解這些問題基本含義的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，弄清楚這些問題的產(chǎn)生背景、目前現(xiàn)狀、還待進(jìn)一步研究和探討的方向和問題。對于與當(dāng)前環(huán)境狀況緊密相關(guān)的實際問題，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生提出解決問題的思路并擬定出具體的實施方案。完成這些學(xué)習(xí)任務(wù)的成果體現(xiàn)形式可以是撰寫讀書報告，可以是課堂分享。經(jīng)過這一系列的學(xué)習(xí)過程，既鍛煉了學(xué)生邏輯思維的能力，也鍛煉了學(xué)生洞察問題的能力，又傳達(dá)了學(xué)科的前沿信息及環(huán)境現(xiàn)狀，培養(yǎng)了學(xué)生的憂患意思和人文情懷。更重要的是學(xué)生接受這一科學(xué)訓(xùn)練的過程不是來自被動的灌輸，而是積極主動的參與，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能動性大大提高。這樣的一種學(xué)習(xí)方式使學(xué)生真正變成了課堂的主體，也拓展了教學(xué)內(nèi)容。教師在這一過程中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)興趣，課堂由呆板變活躍，師生關(guān)系和諧，教學(xué)相長得以完美體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳懷滿，等.環(huán)境土壤學(xué)（第二版）[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[2]張穎，伍鈞主編.土壤污染與防治[M].北京：中國林業(yè)出版社，2012.

[3]劉娟，徐秋芳，李永夫，趙科理.《土壤污染與防治》課堂教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇，2016，（12）：114-115.