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农业教育

新农科建设背景下土壤学课程开放式教学改革与探索

  • 汤水荣 1 ,
  • 包徐娇 2 ,
  • 伍延正 2 ,
  • 孟磊 1
展开
  • 1. 海南大学南繁学院(三亚南繁研究院),海南 三亚 572025
  • 2. 海南大学热带农林学院(农业农村学院,乡村振兴学院),海南 儋州 571737
孟 磊(1973—),男,安徽萧县人,博士,教授,从事热带土壤氮素循环教学与科研工作。

汤水荣(1986—),男,湖北监利人,博士,副教授,从事农业资源与环境教学科研工作。

Office editor: 张琴

收稿日期: 2024-12-13

  网络出版日期: 2026-06-12

基金资助

海南大学2021年教育教学改革研究一般项目(hdjy2182)

Open teaching reform and exploration of Soil Science course under the background of new agricultural science construction

  • Tang Shuirong 1 ,
  • Bao Xujiao 2 ,
  • Wu Yanzheng 2 ,
  • Meng Lei 1
Expand
  • 1. School of Breeding and Multiplication, Sanya Institute of Breeding and Multiplication, Hainan University, Sanya 572025, China
  • 2. School of Tropical Agriculture and Forestry (School of Agriculture and Rural Affairs, School of Rural Revitalization), Hainan University, Danzhou 571737, China

Received date: 2024-12-13

  Online published: 2026-06-12

摘要

为完善涉农专业人才培养体系,本文围绕土壤学课程全过程开放式教学改革展开探索,系统分析当前课程教学现状,并提出针对性的优化对策。当前土壤学课程教学在教学方法、学科交叉融合、实践教学、课程考核等方面存在优化空间,具体如下:课程以常规授课模式为主,实践能力培养力度有待加大,学科交叉融合不够深入,实践教学模式需进一步优化,考核体系的全面性与针对性有待提升。基于此,推行翻转课堂、问题导向性教学、思维导图等多元化教学方法,依托数字化技术赋能课堂;强化与植物学、生态学等相关学科的交叉融合,融入行业前沿技术与研究成果;完善实践教学体系,加强实验实训与野外实践环节建设,依托行业契机拓宽实践渠道;构建多元化考核评价体系,优化考核指标与评分标准,强化过程性评价与实践能力考核。本文为类似课程教学改革提供参考。

本文引用格式

汤水荣 , 包徐娇 , 伍延正 , 孟磊 . 新农科建设背景下土壤学课程开放式教学改革与探索[J]. 安徽农学通报, 2026 , 32(11) : 129 -132 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.11.032

Abstract

To improve the talent training system for agriculture-related majors, this study explored the whole-process open teaching reform of the Soil Science course, systematically analyzed the current teaching status, and proposed targeted optimization strategies. There existed room for improvement in the teaching methods, interdisciplinary integration, practical teaching and curriculum assessment of the Soil Science course. Traditional teaching models were widely adopted, while the cultivation of practical abilities needed to be strengthened. Interdisciplinary integration was insufficient, practical teaching models required further improvement, and the comprehensiveness and pertinence of the assessment system remained to be enhanced. On this basis, diversified teaching methods including flipped classroom, problem-oriented teaching and mind mapping were adopted, and digital technologies were applied to facilitate classroom teaching. The integration with botany, ecology and other related disciplines was strengthened, and cutting-edge industrial technologies and research achievements were incorporated into teaching content. The practical teaching system was perfected by improving experimental training and field practice arrangements and expanding practical learning channels through industry opportunities. A diversified assessment system was established with optimized evaluation indicators and scoring criteria to emphasize process assessment and practical competence evaluation. This research provides references for the teaching reform of similar courses.

土壤学是农业生产与环境保护类专业的核心基础课程,主要探究土壤形成演化、类型分布、物质组成、理化性状及改良利用等内容,涉及农业资源与环境、农学、林学、植物保护等涉农专业教学需求,兼具理论价值与生产实践应用价值[1]。现阶段土壤学课程知识体系不断更新,融入了较多前沿研究成果,但教材内容更新节奏与行业技术发展趋势仍需进一步优化。常规课堂教学模式难以充分激发学生学习主动性,也难以适配新时期知识学习需求与高校涉农专业人才培养定位[2]。在“双碳”目标与新农科建设双重发展背景下,农田土壤固碳减排等研究方向逐步成为土壤学领域重点研究内容,因此,推动土壤学课程教学改革十分重要[3]。现有土壤学课程教学改革多聚焦教学理念与授课形式优化,针对课堂教学—课后辅导—考核评价全过程的开放式教学体系构建有所欠缺。开放式教学是从教学理念、教学方法、师生互动及育人目标等维度优化常规教学模式,通过营造开放性学习氛围,引导学生自主探究并完成知识体系构建[4]。实施过程中,教师可依托信息化教学设备与教学资源创设教学情境,强化学生自主学习意识;同时发挥教学引导作用,依托多学科知识储备拓展学生专业视野,激发专业学习兴趣。教学模式的开放涵盖教育理念、课程内容、教学流程、教学场地与考核评价等多个层面,能够有效激发学生创造潜能,培养其创新意识与实践能力[5]。基于此,本文围绕土壤学课程开展全过程开放式教学改革探索,有助于完善涉农专业人才培养体系,提升学生专业思辨能力、科研综合素养与实践创新水平,为培养适配现代农业高质量发展的复合型专业人才提供支撑。

1 土壤学课程教学现状分析

1.1 学科交叉融合方面

当前土壤学课程设置与教学内容的多元性有待提升,与植物学、生态学、地理信息系统等学科的交叉融合不够深入。以“土壤发生发育”“土壤分类”教学为例,目前仍以教材内容讲授为主,“3S”技术(遥感、地理信息系统、全球定位系统)、地质地貌学等学科知识暂未充分融入理论与实践教学全过程,不利于学生拓宽对土壤认识的深度与广度,难以构建全面的知识体系。

1.2 教学方法方面

当前农林高校土壤学课程多以常规课堂讲授为主,教学形式相对固定,多元化教学手段与数字化资源的应用有待进一步拓展。课程教学以理论讲解和基础课内实验为主要形式,野外实地调研开展频次不足。课堂多以教师单向知识讲授为主,师生互动、小组研讨与探究式学习开展较少,学生自主思考与主动探究的能力有待提升。课程知识点繁杂且关联性较强,教学中较少借助思维导图等工具梳理知识框架,同时野外调研、探究式实践等教学环节有待进一步丰富。

1.3 实践教学方面

当前土壤学实验教学多采用常规模式,教师提前明确实验步骤并进行全程讲解,学生按既定流程开展操作,教学形式的丰富度有待提升。部分学生在实验过程中对实验原理、方法及步骤的思考深度不足,不利于进一步提升实验教学成效。此外,实验教学模式与教学环节仍有优化空间。例如,当前实验教学中,实验仪器、实验材料多由任课教师统一准备,在原子吸收分光光度计、气相色谱仪等仪器的使用环节,通常由教师完成开机与调试工作,学生以观察学习为主,仅参与部分简单操作,导致学生精密仪器实际操作能力的培养力度有待加强。

1.4 课程考核方面

当前课程结业考核以期末考试与实验报告评分为主要依据,平时成绩与期末成绩占比分别为40%和60%,实验报告占平时成绩的30%~50%。该考核方式下,学生侧重应试备考与课业完成,弱化了对知识内涵的理解与融会贯通。当前考核体系中,课堂参与状态、实验操作具体表现和课后作业完成质量等过程性评价占比相对偏低。课程作业多以小组协作形式完成,部分学生缺乏独立探究的学习空间,自主思考能力与独立实践能力的培养未能得到充分兼顾。

2 土壤学课程教学对策分析

结合当前土壤学课程教学现状,立足专业人才培养目标,从学科融合拓展、教学模式革新、实践体系搭建、评价机制优化等方面,提出适配土壤学课程发展的优化对策,具体如下。

2.1 增强学科交叉融合

随着时代发展与专业建设需求提升,土壤学课程的研究对象在深度与广度上持续拓展,现有常规教学内容的更新优化有待加强,以更好满足时代发展与专业人才培养要求。课堂教学中,教师适时融入土壤学领域前沿研究内容,将相关最新学术文献、前沿技术及设备应用等纳入教学体系,既能丰富课程教学内容,也能有效激发学生的专业学习兴趣。同时,教学中适当引入交叉学科的新技术、新方法,助力拓宽学生学术视野,深化其对专业的认同感。例如,在讲解土壤湿度、温度、养分含量等相关内容时,结合数字土壤技术、传感器技术与人工智能的融合应用,向学生介绍土壤环境与健康因子实时监测等前沿研究方向。教学中兼顾方法传授与知识深度、广度的拓展,帮助学生深刻认识多学科交叉融合在土壤学学科发展中的重要意义与支撑作用。

2.2 开展多元化的教学方法

教师可运用多元教学方法,积极创新教学模式,依托数字化技术赋能课堂教学。依托慕课、超星等优质线上教学平台整合学习资源,课堂中结合专业视频素材开展教学,既能有效提升学生课堂专注力与学习效率,增进师生课堂互动交流,也便于教师优化课程统筹与教学管理。

2.2.1 翻转课堂教学

翻转课堂模式下,教师从知识讲授者转变为学习引导者与助力者,确定学生的课堂主体地位[6]。土壤学课程教学可构建线上线下融合的混合式教学体系,针对土壤形成过程、物质转化机理等理论内容,依托线上视频资源推送学习,教师可实时了解学习进度并开展线上答疑;土壤有机质、大量元素及速效养分测定等实操内容则安排于线下实验室完成。该模式可充分整合慕课等线上教学资源,结合课程内容与学生学情灵活调整授课形式,有效激发学生学习兴趣与创新思维。在实验教学中,教师通过制作实验教学微视频,直观呈现实验完整操作过程与核心技术要点,将抽象理论具象化,提升课堂趣味性与教学实效。教学中采用自主选题模式,组织学生组建学习小组开展成果分享与课堂研讨,以师生互动问答的形式推动学生主动思考,拓宽专业认知视野。

2.2.2 问题导向性教学

教师将土壤学课程内容划分为各类问题情境模块,学生根据个人兴趣自主选择研习方向,在小组协作探究过程中,逐步提升资料梳理、统筹规划与灵活应变等综合能力。问题导向教学需结合教学内容合理选用,土壤容重、土壤 pH 测定等基础实验尤为适配此类教学模式[7]。现代土壤学课程具备明显的多学科交叉特征,结合学生不同学习兴趣与学科优势融入日常教学,促进学习经验互通共享,有效锻炼学生自主学习能力。此外,实验教学可增设野外实地调研环节,组织学生分组前往不同区域开展土壤样品采集与理化性质测定等实践活动。依托实地实操体验,深化学生对理论知识的理解与应用能力,助力其养成独立科研思维与专业实践素养。

2.2.3 思维导图教学

土壤学课程内容丰富且体系繁杂,教师需在有限课时内完成教学大纲规定的教学任务,因此合理统筹课时、保障教学进度、突出知识重难点至关重要。在教学过程中,教师引导学生共同设计思维导图,鼓励学生主动探索知识,将所学内容进行重新梳理与体系建构,按照知识点的重要程度与关联度,以图表形式构建放射状知识树结构[8]。思维导图的应用,能够逐步培养学生独立思考、自主学习及概念整合能力,助力学生拓展学科认知,培养逻辑思维与发散思维,推动不同领域知识的交叉融合。在知识点分类梳理环节,采用不同尺寸、颜色的线条、关键词及自然曲线等方式,标注土壤组成、理化性质及其内在关联,实现所学知识的系统归类与总结。此外,将图片、动画、相关网站等素材融入思维导图设计,进一步提升其简洁性、清晰度与趣味性。思维导图在土壤学教学中的应用,不仅有助于学生深化对课程重难点知识的理解与分析,还能有效培养学生的概念整合能力与专业知识体系建构能力。

2.3 完善实践教学环节

土壤学兼具较强实践属性,课程教学除理论讲授外,实验实训与野外实践教学同样至关重要。实验教学能够助力学生夯实课堂理论基础,实验开展前,可引导学生自主预习实验原理与操作流程,并通过课堂提问查验预习成效。实操阶段侧重放手让学生独立完成实验操作,教师有针对性地规范操作细节,既能调动学生学习主动性,也可有效锻炼其问题分析与实践处理能力。同时依托现有办学条件,完善实验场地建设与仪器运行与维护,逐步添置新型专业设备,为学生营造良好稳定的实践研习环境。依托第三次全国土壤普查行业契机,组织学生参与土壤样品采集、数据整理与成果汇总等实操工作,带领学生走进具备检验检测机构资质认定(CMA)的土壤检测机构开展观察学习,进一步拓宽学生实践渠道,助力其积累行业经验、拓展职业发展路径。

2.4 转变课程考核方式

课程考核是教学体系的重要组成部分,对提升教学质量、优化学习成效具有重要导向作用。伴随教育理念革新与行业人才需求转变,土壤学课程考核体系逐步向着多元化方向发展。常规考核多以平常表现(出勤)+期末考试为主,评价维度较为有限,难以全面综合评判学生理论基础与创新实践综合素养。为均衡学生理论学习与综合能力发展,需构建多层次多元化考核评价体系。将课堂综合表现、小组研讨成果、课外实践成果与期末考试等纳入评价体系,合理设定各项考核指标权重,加权核算综合学业成绩,实现对课程整体掌握情况的全方位考评。同时优化期末试卷命题结构,增设结合专业知识解决生产实际问题的综合性题型,着重考查学生理论融会贯通与实践应用能力。针对小组协作学习评价,合理划定小组人数,保障组员任务分配均衡适度。在自主组队基础上,教师结合学生知识基础与综合能力统筹调配,均衡各组整体学习水平,并依据组员实际参与度与任务贡献度实行差异化评分,充分调动全体学生学习主动性与参与热情。
在实践教学考核方面,以往多以实习报告作为主要评定依据,评价形式较为固化。对此优化实践考核标准,弱化单一报告评定占比,强化实操过程表现考核,注重对学生现场操作流程与实践技能的过程性评分。实践调研类考核可紧扣行业前沿热点选题,引导学生查阅梳理相关文献,独立梳理问题思路并拟定可行解决思路,有效锻炼学生专业思辨与问题处理能力。

3 结语

本文结合土壤学课程教学实际,从教学方法、学科交叉、实践教学及考核方式4个维度,分析了当前课程教学中存在的优化空间。针对教学现状,提出了多元化教学方法应用、强化多学科交叉融合、完善实践教学体系、优化课程考核机制的系统性改革对策,通过翻转课堂、问题导向性教学、思维导图等多元模式创新教学形式,依托学科交叉拓展教学广度与深度,借助实践环节强化学生实操能力,通过多元化考核实现全面育人目标,形成了全方位优化的育人体系。未来,可结合学科前沿发展与学生培养需求,持续优化教学内容与方法,不断完善全过程开放式教学体系,培育更多适配现代农业发展的复合型专业人才。
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