土壤学实验报告范文

时间:2023-12-21 17:18:40

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土壤学实验报告

篇1

关键词: 《环境土壤学》 教学内容 教学方法 改革

1.引言

实验教学是高校教学中的重要环节。《环境土壤学》作为高校环境科学专业重要的专业基础课程,是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科[1]。它是土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科,是现代土壤学发展的新特点。在我国,随着经济的发展,土壤污染加重,其对人类的健康带来了很大的威胁,因此以土壤为核心的环境土壤研究是环境科学领域的重要方向之一。《环境土壤学》实验教学是本课程的重要组成部分,对于加强课程的系统实践训练,提高学生对土壤环境问题的综合分析与解决能力,培养学生的创新能力具有非常重要的作用。而目前我们的实验教学多以验证性的、孤立的基础实验为主,这对于提高学生对本门知识的综合运用能力非常有限,因此,其改革的目的旨在提高学生对本门知识实践应用的能力,以及独立思考、自主创新的能力。

2.实验课程体系和教学内容的改革

精选和确定合适的实验内容,并按照教学规律、知识层次科学的组织,是搞好《环境土壤学》实验教学的基础。在制定教学内容时,我们应本着加强基础、拓宽口径、增强专业地区适应性的理念,以提高学生的基本技能,提高学生分析、解决实际问题的能力,提高学生的自我思考与创新能力为目标。在实验教学中我们进行了一系列的改革试探,努力使体系和内容趋于完善和科学化。

2.1加强专业的基础训练。

《环境土壤学》的研究是以土壤为基础,从环境的角度关注土壤问题。环境专业的学生对相关的环境研究手段比较熟悉,但对土壤研究的一些基础方法比较陌生,因此,在设计实验与教学时,我们加强了相关土壤研究的基本方法的教学内容,如针对不同的测试项目土壤的采集、处理与保存,使之占到整个内容的20%,为以后相关实验的操作理解打下坚实的基础。

2.2减少重复性实验,增加适应性实验。

目前,由于实验条件的限制和实验课体系设置的问题,各实验课程的设置都比较独立,对不同课程之间的衔接和结合重视不够,造成同一专业的不同课程的实验课内容重复或相似。为此我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其它实验课程,对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。

在设计实验内容时,我们除参考全国其他高校相同课程的设计外,同时针对天津地域的特点,设计相应的实验内容,如:盐渍土壤盐分测定分析,城郊土壤重金属测定分析,集约化菜田土壤硝态氮测试分析,等等。

2.3削减验证性实验,增加综合性、设计性实验。

在实验教学中引入验证性实验,可使学生从实验现象、过程上深化对《环境土壤学》课程理论知识的理解,是一种重要实验教学手段。但是,“照方抓药”[2]式的验证性实验过多,容易导致学生失去对科学实验的兴趣,不利于学生独立思考、自主创新能力的培养,因为实验指导书或教材中对许多经典验证性实验的实验过程、步骤、习题等写得很详尽,学生只要按部就班就可以了,往往忽视对实验现象、结果的深入思考。因此,我们在设计课程时只选取其中具有代表性的实验内容,将验证性实验数量控制在所开出实验的30%左右;同时,改进验证性实验,在其中融入探索和研究的成分,增加学生思考和探索的内容,使学生通过操作达到对基本知识、技能的系统化、完整化。如,我们在设计盐渍土含盐量测定实验时,给每组学生不同土壤,测试完后,要求学生结合所给土壤的实际情况,总结土壤的盐渍化程度,以及相应的改良方案。

综合性、设计性实验是要求学生运用某一课程或多种课程知识,依靠掌握的基础理论知识和基本操作技能,完成实验全程操作的实验教学。实验题目具有一定的综合性、探索性。综合性、设计性实验教学方案的精心设计与组织实施,营造了适宜培养学生创新能力和提高素质的良好环境[3][4][5],它着重培养学生的独立解决实际问题能力、创新能力的组织管理能力。如在环境土壤学实验中教师要求评价某一个区域土壤的环境质量现状,学生可以首先根据实验室条件,从土壤采集、处理、分析方法、过程等方面共同讨论确定实验方案,然后进行分工,确定小组和任务,最后完成任务后一起汇总来完成一个目标。在实验过程中,学生始终是实验活动的主体,充分发挥主观能动性和创造性;教师给学生提供较宽阔的思维空间和选择余地,使学生独立解决实际问题的能力和创新能力得到提高。综合性、设计性实验内容占所有实验学时的40%。

2.4增设研究性实验。

研究性实验是由教师从整体科研计划中抽出小课题,或者由学生根据所学理论课程自己设置研究题目,制定试验研究方案,开展试验分析。如学生设计施磷肥对土壤磷环境风险研究性实验,首先制定某集约化区域磷肥施用与生产性调研,在集约化区域采集不同土壤层次样品,测试土壤的Olsen-P、吸附态磷和CaCl2-P的含量,然后综合考虑地表状况,评价土壤磷环境风险状况。此类实验使教与学、学与做融为一体,能充分发挥学生的智慧。这类实验约占开出实验的10%。

3.实验教学方法的改革

传统的实验教学方式一般是以教师为中心的“传授式”,教师准备好实验所需的一切材料,讲清楚实验步骤,有时还做演示实验,然后由学生按照操作步骤机械地完成,实验报告也是一个模式,学生做完实验没有什么收获,教师也很难评定学生的实验成绩。因此教学方法的改革对于提高整个实验课程体系效果非常重要。

3.1实验教学过程的改革。

改变过去实验准备阶段由教师完成、学生进行课上操作的模式,由教师提供实验指导,药品、仪器的准备由学生在教师的监督、指导下独立完成,可以分组轮流准备实验所需材料,让每个学生都有机会独立完整完成一个实验过程。在实验课堂中教师不讲述具体的实验过程,只强调实验过程中的关键注意事项,把时间留给学生。同时在实验过程中教师深入到每一实验小组去观察、指导学生的每一个动手、操作方法、规范程度等,发现问题及时纠正,切实保证每个学生实验基本功达标。

3.2实验考核指标的改革。

实验报告作为一种考核手段,其目的是检验一个学生实验完成过程与效果,检验实验教学效果,完善教学内容与方法。但以往存在完全依赖实验报告作为评定学生实验成绩的问题,这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。在《环境土壤学》实验中我们将每个学生的平时实验操作计入成绩,占到40%,实验报告和笔试各占30%,这样更能反映出一个学生的综合实验成绩。

4.结语

在《环境土壤学》实验的教学改革过程中,我们对课程体系内容、实验教学方法、考核指标进行了探讨,调动了学生的主观能动性,结合天津地区土壤研究特色,发挥了其创新性能力,训练了他们的科研意识,拓宽了思路,实现了我校的培养目标,使他们能真正为天津都市型农业发展,以及未来的环境保护作出应有贡献。

参考文献:

[1]陈怀满.环境土壤学[M].北京:科学出版社,2005.

[2]周重益,郑剑峰,孙玉强.综合性实验教学对学生的创新意识和研发能力的影响[J].福建电脑,2006,(1):54.

[3]李志涛.高校综合性、设计性实验与高素质创新人才的培养[J].今日科苑,2008,14:257.

篇2

此外,笔者摒弃了以往实验教学完全依托理论教学的“依附性”、“验证性”实验,将有关仪器分析、环境监测、环境工程原理、环境土壤学等课程的实验纳入环境科学专业实验体系,进行单独设课,在大学3年级开设。同时,利用实践教学和毕业论文等教学环节,为学生提供更多自主设计实验、开展科学研究的机会,锻炼和提高学生的独立工作能力。

2改进教学模式

通常实验仪器设备难以满足单独实验要求,或者实验过程多、任务重,实验时间有限,有些实验须采用小组实验。而小组实验中,有些学生有惰性和依赖心,不利于对实验的理解和掌握,动手能力和独立解决、分析问题的能力得不到培养,不利于独立科研创新能力的培养和教学目标的实现。鉴于此,笔者在教学中将小组内实验分配到个人,合理安排每位成员的任务和作用,进行合理分工和合作,培养学生的合作和协作精神,同时应尽量减少人为因素的偶然误差,保证实验数据的科学性。环境科学专业实验每学期12个实验,由3个教师分班教学,采用10~12人/组分组进行讲解,做到每人过关。由于课程教学时间有限,教师可针对某实验中的一个方面进一步研究设计实验方法,如活性炭吸附实验仅考虑了活性炭投加量对其的影响,而活性炭的制备原料和方法、孔隙大小、振荡时间长短、不同的温度和pH值也对实验结果有一定影响,因此可以进行进一步研究,也可以作为本科生创新实验和本科论文的选题。

3加强对备课和实验报告的重视程度

3.1做好预备实验工作

培养学生分析问题和解决问题的能力在实验教学中,教师做好预备实验至关重要。认真做好预备实验,可以确保实验教学效果,指导学生应对操作过程中每一个细节问题,培养学生发现问题和解决问题的能力。此外,教师应认真钻研,了解相关实验原理,并动手操作,结合实际进行调查。如,笔者对照有关教材和国家标准,对GB/T12496.10-1999木质活性炭试验方法“亚甲基蓝吸附值的测定”实验进行了改进,采用标准硫酸铜比色法,在标准条件下初步得到的吸附值约为11ml。

3.2认真批改实验报告

培养学生科技写作和语言表达的能力实验课实验报告是实验过程的总结与分析,是学生的实验成果和写作成果。因此,笔者改革以往当次实验课上交实验报告的模式,要求学生做下一个实验时上交上一个实验报告,这样学生有充分的时间查阅相关科研资料和分析处理数据,对实验的结果进行科学的论断,进一步提高学生分析和解决问题的能力。教师认真批改实验报告体现了对学生劳动的尊重,在批改过程中,认真分析学生的实验步骤是否规范、实验数据是否合理、问题分析是否正确、语言表达能力是否准确,以激发学生的学习兴趣,培养学生认真学习的态度。

4完善评价体系

考核评价既是对学生综合能力的评定,又是促进学生不断提高综合素质的动力。传统的以实验报告作为考核的方式,往往造成学生死记硬背或者抄袭数据和报告,大大挫伤了学生实验的积极性。在新的考核体系中,要注意实验报告与操作考试、设计与操作、理论与实践等多种形式的结合。还可以要求学生对实验以外专业知识进行综合运用,促进学生创新精神的发展。采用平时实验报告成绩和操作考试进行综合评分,实验报告成绩占50%(为每学期12个实验的平均分),操作考试成绩占50%(结合仪器和药品进行有关实验的操作考试,并进行现场提问,要求学生回答)。

5结语

篇3

关键词:环境地学;实验教学;改革探索

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)09-0158-03

Abstract:In order to improve experimental teaching quality and cultivate environmental innovation talents,some reforms and innovation exploration of environmental geology experimental teaching were carried out. The experimental enthusiasm,the ability to analyze and solve problems independently of the students was aroused and the quality of experimental teaching and talent cultivation in environmental geology was improved and through reform and innovation exploration in finely compile lectures and optimize experimental projects,adopting flexible and diverse experimental teaching methods and means as well as establish an assessment system that is conducive to the cultivation of innovation ability.

Key words:Environmental geology;Experimental teaching;Reform exploration

实验教学体系是高等教育教学体系的重要组成部分[1]。实验教学对加深学生理论知识的掌握与理解、培养与塑造学生的科学研究思维、培养与开发学生的创新精神等具有重要的作用,是培养高素质应用型人才的重要手段[2]。

环境地学是地球科学与环境科学之间的新兴边缘交叉学科,具有很强的实践性和很广的应用性 [3]。随着全球环境问题日益突出,环境地学其独特的研究方法和手段已被广泛用来解决区域环境问题。然而,现在不少环境专业的学生不重视地环科学,缺乏地环科学的基本知识和基本训练,到单位后,需很长一段时间才能适应,反映出实践课程太少。完善的实验室教学和野外实习条件对培养具有较强实践能力的环境类应用型创新人才有特殊作用,然而,由于课时、经费、安全等诸多因素制约着野外实习教学活动的开展,需要强化实验教学予以补充。

目前,虽然许多设立环境类专业的高校已将《环境地学》纳入其本科生的专业核心课程,但由于该课程开设的时间短、涉及的范围广,在相应的基础实验课教学方面还存在诸多不足。笔者结合自身教学实践,对相关问题进行探讨,以期更好地为提高教学质量和培养应用型创新人才服务。

1 传统环境地学实验教学中存在的问题

1.1 实验内容重复、简单 由于环境科学专业是一门综合性的学科,涉及内容众多,开设实验的专业课也较多,除了环境地学外,还有环境化学、环境监测、环境生物学、环境土壤学等。以往这些实验课存在部分实验项目重复的现象。比如“水体中总氮/总磷的测定”,既在环境地学实验中开设,也在环境化学实验中开设了此实验项目。另一方面,实验教学目的往往在于加深学生对理论知识的理解和训练学生的实验操作技能,因此,实验类型以验证性实验为主,较少开设综合性和设计性实验,忽视了学生独立思考、独立分析、独立解决问题能力的培养,容易导致学生“眼高手低”,动手能力差。

1.2 教学方式僵化滞后 传统的实验教学一般是实验指导教师或者实验员将验方案设计、试剂配制、仪器组装等前期工作完全准备完毕,只将实验最精彩的部分留给学生完成。学生只要按部就班地机械地“照猫画虎”,只要结果正确,就完成实验任务。这种教学方式忽视了学生的实验主动性和对实验过程的系统认识,致使学生虽然做过实验,但对实验目的和内容仍然一知半解,甚至一问三不知。实验教学手段上,一般是“一支粉笔加一块黑板”,这种教学手段课堂容量小,效率低下,抽象的内容缺乏形象感,学习比较困难。

1.3 教学考核方式单一 课程考核方式直接对学生的学习态度起到导向作用。过去的实验考核一般采用根据实验报告评定成绩的单一、定性考核方式。由于预习报告基本都是机械地抄写教材(讲义),做实验时也是机械地“照方抓药”,实验结果通常只有简单的数据记录,缺乏深入分析,一些自制能力较差的学生甚至直接抄袭别人的实验结果也能完成任务。因此,这种单一的定性考核方式不但不能反应学生的学习水平,甚至造成学生对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度。

篇4

【关键词】土壤地理学 课程改革 教学方式 创新型人才

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0259-02

一、引言

《土壤地理学》是以土壤和环境为研究对象的一门综合性学科,这门学科不仅与农业生产密切相关,更与人们的生活也息息相关。在食品安全和环境保护倍受关注的今天,学习土壤地理学相关知识具有重要意义。同时,促进《土壤地理学》课程的改革与发展,对培养“宽口径、厚基础、高素质”的专业性人才具有重大的现实意义[1]。

高等院校是培养人才的重要基地,培养创新型人才是新时期对高等教育提出来的新要求,也是高校参与国家体系的建设的主要方式[2]。实践教学是培养学生创新思维和增强创新意识的重要环节,学生在实践过程中会逐步培养起以研究的眼光去观察事物,他们的创新意识和创新思维也会在实践过程中逐渐形成[3]。理论创新源于实践、又高于实践,是为了改变传统教学中的不合理的教学方法和手段,提高教学质量,激发学生的学习兴趣,培养高素质高质量的人才[4]。所以在培养人才的过程中,不仅要重视学生的理论基础,更要加强实践动手能力。为了迎合新的教学模式和培养更多的创新型人才,探索学生的实践能力培养、加强学生的动手能力成了当今时代的迫切要求。

二、《土壤地理学》教学现状与存在问题

《土壤地理学》是各高等院校地理科学专业必修的基础课程之一,它对培养地理科学专业学生对自然地理环境-土壤环境的认知具有重要的作用。以往传统的教学由于受课时及经费等条件的限制,对《土壤地理学》的理论和实践教学不够深入,还存在一些问题,主要表现在以下几个方面:

(一) 理论教学

(1)教学形式不创新、模式太单调

传统的教育模式对《土壤地理学》的教学具有很大的影响。近年来,我国大部分的高等院校都采用多媒体课件进行教学,教学手段虽然先进了但与课本内容脱节;学生与教师课下交流的机会越来越少,使学生的问题得不到解决而越积越多;考前划重点的现象越来越普遍,导致学生考前突击、上课却不认真;这些都不利于学生对课本知识的进一步了解,也不利于学生思维的发展和创新。

(2)教学内容不新颖,理论与实践联系不紧密

《土壤地理学》是研究土壤与地理环境相互关系的学科,它研究土壤的形成、演变、分类和分布,为评价、改良、利用和保护土壤资源,发展农、林、牧业生产,提供科学依据。 目前,我国的土壤资源以及土壤环境也正在面临严峻的挑战。此课程为了适应社会的需求, 其涉及内容也在不断地更新发展;但是由于教材更新与学科发展的不协调,照本宣科的传统教学模式,导致课程内容陈旧跟不上学科的发展;教师的科研项目与教学内容衔接也相对较少,对课程相关的前沿领域拓展相对不足;理论与实践联系不紧密。

(二)实践教学

(1) 教学目的不明确

在不少的高校中,对该《土壤地理学》的教学目的了解不清楚,很难达到预期的教学目标;也有一部分的教师缺乏教研的意识,只教不研的现象普遍存在。此外,缺乏市场的导向性,没有很好的结合市场需求培养相应的人才,过于注重对理论知识的理解,从而导致很大一部分的学生走向社会时手足无措,缺乏严重的实践性。

(2)实践方式不先进,不利于学生的思维发展

实践是对理论知识具体运用的最好的检验方式。目前,虽然很多高校都对《土壤地理学》这门学科开设了实践的课程,但是基本上是以教师为主导,由教师撰写实验或实践的过程和具体步骤,学生只是按部就班的完成相应的步骤即完成了整个实践活动,很多学生对其真正的原理并不了解;所以这种方式对学生思维的发展、实践的能力的培养都起不了积极的作用。

(3)考核方式太僵硬,不利于学生自主性发展

从某种角度上来说,考试是评价教学效果最重要的方式;其最为明显的作用是检测学生的学习效果,同时对学生的学习产生反作用力,即影响学生的学习方式和对学习内容的选择。当前阶段大多数高校都是通过闭卷考试来进行,在课程结束后通过老师划出的重点进行复习,记忆性的答卷。且不说这种考试方式单一,不利于学生综合素质的发展,而且也很容易导致学生课堂也不积极以及作弊的现象增多。所以改革考核方式也是一个不可忽视的重点。

三、《土壤地理学》课程改革实践

本文通过对当前《土壤地理学》的教学方法、教学内容、教学体系等方面的现状分析,以培养新型人才为目标。对《土壤地理学》课程教学提出以下改革方案。

(一)理论教学改革

(1)打破传统培养模式,重组课程内容

作为拥有地理科学专业的高等院校,一定要结合本地区的特点,培养高素质、有基础、有知识、能创新的适应性人才[4]。与此同时,将专业特点再与当地的实际情况,确定培养方案;教师可以根据培养方案灵活设定课程内容,拓展知识面;另一方面,可以根据本专业的特点和学科发展重组课程教学内容。以广西师范大学环资学院为例,《土壤地理学》课程共10大章47个小节,可以适当的删减陈旧的课程内容,精简重复内容,合并、归纳对某些章节具有指导意义的知识点,这样也可以节省出课时。在此基础上,也增设现代土壤地理学方面的最新理论、最新进展;也可以将任课教师及相关专业课题组的科研项目与课程内容相结合,以增加对本专业前沿领域的拓展,提升学生的思维能力,拓展知识面,同时也加强了内容的新颖性,调动学生的积极性。并且结合当前现状,补充土壤环境等方面的相关内容,如环境恶化对当代人类生活的影响等,以提高学生的环保意识。

(2)结合课程特点,改善教学方式和手段

《土壤地理学》是一门综合性比较强的课程,与多门学科交叉,比如生态学、地质地貌学、气象学等,内容相当的广泛、概念也多,具有较强的抽象思维,理论性和实践性要求较高,传统的教学模式很难满足高质量的教学的需求。因此,在教学方法方面,以研究性教学取代以往的灌入式教学,具体表现为问题教学、案例教学、讨论式教学、参与式教学等多种教学方法[5] 。针对不同的知识点,应用不同的教学方法,同时,借助网络信息化发达的技术手段,可以实行网络教学,如利用微信教学、微博教学、QQ教学以及超级课程表教学等;教师可以建一个群,如微信群、QQ群等,然后在群里对相关教学内容提出问题、引用案例,再进行讨论,讨论之后让每个学生进行总结,在上课的时候进行抽查;同时,为了促进师生感情、更好的帮助学生减轻压力,教师也可以在群里面和学生一起组织一些课余活动。在利用超级课程表教学时,教师可以给学生安排总体的要求,然后学生根据自己的情况以及目标自主进行安排,每个月可以在课程表上抽查学生的落实情况。此外,为了提高学生的实践能力,还可以进行微格教学,在课余时间给学生申请一个教室,让学生自己组织教学内容,然后每个人撰写课程心得,之后教师根据自己的时间对学生进行抽查。

(3) 拓展新思维,有力地结合地理信息系统技术(GIS)

《土壤地理学》是自然地理学课程体系的重要课程之一,由于土壤也具备空间属性,因此可以将GIS运用到土壤地理学的教学课程中去。例如,我国的土壤沙化、盐渍化问题突出,土壤污染问题严重,借用GIS手段的空间分析功能能够更好的辅助解决上述问题。另一方面,让学生们运用ArcGIS和MapGIS对中的空间分析模块,对土壤类型图、坡度图、土地利用现状图叠加分析,生成土壤资源类型图,并对图斑进行颜色变换、添加指北针、比例尺、图名、图幅、图框、制图者等信息,也可以评价土壤质量;同时也可以运用 ArcGIS 中的查询、统计工具,根据指定查询条件对具体的土壤类型、土地利用类型面积、周长、类型、分布情况查询统计,制作土壤类型与土地利用类型图;运用ArcGIS对空间分析结果制图设计,并制作土壤类型与土地利用类型图[6]。这不仅提高了土壤数字制图的精确性、灵活性与可视性,对获取土壤知识也变得更直观和便捷;同时也增长了学生的知识,大大的提高了学习与研究的兴趣。

(二)实践教学改革

(1)明确教学目的,优化课程实践方式

《土壤地理学》是理论与实践相结合的学科,所以在教学方面既不忽视理论,更要加强实践能力的培养。根据相关资料的调查发现,大部分高校的实验与实习两种实践教学形式不衔接;实验一般是在学期内分期进行,而课程实习一般是在假期或是学期末进行,这样很容易中断知识点间的关联性,不利于知识的巩固和实践能力的培养。以广西师范大学环资学院《土壤地理学》的实践教学现状为例,其原培养方案中设置了64个课时,其中实验课占14个课时,每个实验课都是相互分开来的,在实验中,完全以教师为主导,学生被动接受;导致学生很难在实验中确切了解该实验的前因后果和每个实验之间的联系,思维易受中断,降低学生的研究兴趣。野外实习主要设在猫儿山,一般是在暑假进行,为期15天左右,由任课教师带队,学生听老师安排进行观察即可,之后写一份实习报告就完成了整个实习,这样不利于学生自主观察能力和实践能力的培养。

因此,在实验方面可以将原有的实验课改为技能培训。即在野外实习前单独安排两周的技能培训课,在培训的期间,教师主要是作为“场外指导”,让学生自己去发现问题,解决问题;到培训结束后再叫每个同学总结培训的心得和提出相关建议。这不仅提高了实验的连续性,同时也将实验和实习两者之间相互衔接了起来。在实习方面,由于之前刚进行了校内的培训,可以在实习的前5天,教师安排学生去实习地点,告诉相关注意事项,让学生自己根据之前的培训所学的知识应用到具体野外实践上去,提出问题,写下不能理解的问题和现象,之后将相关问题和建议上交给任课教师。在接下来的10天时间里,教师根据学生提出的问题和建议以及结合原来的实习方案进行实习,有针对性的指导与答疑,也可以删除一些不必要的实习内容;在实习期间,要充分体现以学生为主导。这样既提高了学生的实践自主性以及创新能力,又体现了当代人才培养需求。

(2)改革考核方法,提高学生综合能力

课程考核是教学过程中的重要环节,是对教学效果的一个检验方式,课程成绩的评定方法是否客观和科学,直接影响学生的学习态度和效果[7]。现在多数高校中《土壤地理学》课程考核以闭卷形式为主,考试方式单一、无法有效的体现对学生学习过程的考核、不能全面的表现学生对该课程知识的理解;考前的突击,也容易导致考生考后即忘的现象。根据《土壤地理学》课程的特点,建议课程的考核方式由期末闭卷成绩、实验成绩、论文成绩、考勤成绩四个部分组成。其中闭卷成绩是进行期末闭卷考试,主要分为客观题和主观题,客观题以基础知识为主,占试卷的百分之五十;主观题主要考查学生对本课程的重点难点问题的分析和解决能力,也占卷面的百分之五十,题型可以以分析题和问题解决题为主。实验成绩分为实验报告和实验操作两部分的成绩,其中分值比例可各占一半。论文成绩主要是考查学生对本课程的前沿能力的探索和创新能力;两项的分值比例亦各占一半。考勤成绩主要考查学生的出勤状况和平时作业情况以及课堂的活跃程度。四种成绩的分配比例可由任课教师与学生共同商讨确定。

四、结束语

《土壤地理学》是一门综合性很强的课程,它不仅融合“天、地、水”等自然要素,更与当代经济的发展息息相关,学生能否学好本课程对今后的发展也影响重大。因此,在对《土壤地理学》课程进行改革的过程中,必须进行“两手抓”原则,一手抓理论,一手抓实践;重视对新型技术的培养,以提高学生的综合素质和实践能力;充分利用现有的教学、技术资源,开展讨论和启发式教学,激发学生的主动性、创造性,培养其创新能力,让学生真正的意识到土壤地理学在促进经济社会发展过程中的重要作用,以增强学生的社会责任感和使命感。

参考文献:

[1]关于高校本科教育培养模式的思考[J].中国林业教育,2007,25(4):2~3

[2]宁滨.创新型人才培养应把握三个着力点[N].中国教育报.2010-01-28(3)11~12

[3]王润孝.李小聪.构建创新实践平台培养学生创新能力[J].中国高等教育,2005(9):37~38.

[4]王志敏.基于创新人才培养的土壤地理学课程实验教学改革探讨[J].新校园(中旬刊)2014(9):10~12

[5]耿玉清.王艳青.土壤学理论课程教学改革与探索[C].韩海荣.改革・创新・发展――教学改革与实践论文选编.北京:中国林业出版社,2008.

篇5

“水土保持和荒漠化监测”是一门综合性很强的应用课程。在水土保持与荒漠化防治专业的课程体系中,它被安排在气象学、土壤学、生态学、树木学、水文学及地质地貌等课程之后,学生综合所学知识直接服务于现代水土保持和林业建设,具有鲜明的生产实践意义。国家林业局自1994年以来组织开展了4次全国荒漠化监测。2013年度全国水土流失动态监测与公告项目全面启动,这些国家监测项目的实施需要一定数量的具有专业监测能力的高素质人才队伍,所以与水土流失和荒漠化监测相关的课程在水土保持与荒漠化防治专业中的地位不断得到提升。目前,我国已经在很多水土流失地区开展了多年的水土保持治理,并取得了一定的成效,但治理措施的成效如何,则需要通过水土保持监测才能确定。如果没有高质量的水土流失监测管理,那么就会出现比“雾霾”更为严重的环境灾害,所以水土保持和荒漠化监测在水土保持与荒漠化防治,特别是开发建设中的水土流失防治中的重要性更加突出,相应的“水土保持和荒漠化监测”课程在水土保持与荒漠化防治专业核心知识领域的地位越来越受到重视。如西北农林科技大学率先在国内为水土保持及荒漠化防治专业开设了“水土流失及荒漠化监测与评价”专业课,并在2006、2008年对该课程进行了2次教学大纲的修订。

二、“水土保持与荒漠化监测”课程教学面临的问题

(一)教材内容无法满足实际教学的需要

目前“水土保持与荒漠化监测”课程使用的教材有西北农林科技大学主编的全国高等教育“十五”国家级规划教材《水土流失及荒漠化监测与评价》,水利部水土保持监测中心主编的《水土保持监测理论与方法》,李智广主编的《开发项目水土保持监测》等。而以上教材的涉及面和侧重点各有不同。《水土流失及荒漠化监测与评价》主要侧重基础理论知识、监测方法和评价预测,缺少具体的可操作性的监测方法;《水土保持监测理论与方法》内容较广,既涉及了水土保持理论与实践,也涉及了传统、成熟的监测方法和最新的监测方法,作为监测技术人员使用的工具书较好,但作为高校教材,其内容繁琐;《开发项目水土保持监测》主要涉及了开发建设项目,而对宏观设计涉及较少,所以也不能完全作为高校教材使用。由此可见,适用于水土保持与荒漠化防治专业的“水土保持与荒漠化监测”课程教材相对较少,教材内容无法满足实际的需要。

(二)单一的教学方式影响了教学效果

“水土保持与荒漠化监测”课程通常采用“满堂灌”的教学方法,在授课过程中,教师只讲述课程内容,缺乏与学生的交流。这种传统的“板书”讲授方法,缺少对野外监测实践的分析。每节课超负荷的信息量使学生来不及理解消化,更不可能对众多的基本监测理论、监测方法及实际应用方法吃透和掌握。教学方式的单一使课堂教学枯燥乏味,学生只能被动听课,学习效果差。虽然多媒体的引入使课堂教学中监测实践分析变得容易,弥补了传统教学无法达到的效果,但是多媒体教学缺少互动环节,使学生思维变得迟钝,无法成为教学的主体,从而失去学习的兴趣。所以要提高“水土保持与荒漠化监测”课程的教学效果,必须对教学方式和手段进行必要的改进。

(三)实践教学学时有限

甘肃农业大学现行的教学计划中,“水土保持与荒漠化监测”课程的学时较少,仅有40学时,其中包括10学时的实验课。而“水土保持与荒漠化监测”课程的教学内容庞杂、概念繁多,尤其需要野外观测及室内测定的实验内容较多,但由于受实习经费和教学时间的限制,学生只能在室内做一些简单的土壤性质分析实验,而对野外观测只能在综合实习中出去考察一些科研院所的监测,且只能走马观花,对具体的方法了解较少。同时,由于缺少实习基地,学生们所见到的监测仪器和设施少之又少,影响了学生对各种水土保持监测措施的感性认识和教学效果。

(四)课程考核方式不合理

目前,“水土保持与荒漠化监测”课程考核方式仍以闭卷书面考试为主,学生只要在考试前死记硬背一下就可以应付。然而,“水土保持与荒漠化监测”课程授课目的不是为了让学生背诵一些概念和理论,而是要让学生能够利用所学知识对水土流失和荒漠化状况及治理措施的效益进行实时监测,以了解水土流失的治理成效并做出相应评价。例如考核学生对径流小区监测的掌握状况,书面考核只要学生背出小区定义和指标即可,而对于学生在实际径流小区监测的动手能力却很难考察。因此,如何减少书面考试带来的弊端,真正激励学生为熟练地运用知识而学习,而不是为考试而学习,是“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革需要考虑的重要问题。

三、“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革的措施

(一)优化教学内容,满足水土保持监测实际工作的需要

1.课程教学突出重点内容

针对“水土保持与荒漠化监测”课程学时少、内容多,尤其是实践內容更多的情况,应把握课程的重点,合理选取、整合教材内容在“水土保持与荒漠化监测”课程的授课过程中,笔者在考虑课程自身系统完整性的基础上,挑选出一些重点内容在课堂上着重讲解,如径流小区监测、小流域控制站监测、水土保持效益监测、风力侵蚀监测及开发建设项目水土保持监测等。同时,对这些重点内容不但在理论课上讲,而且在实验课时也要重点讲解,以加深学生的记忆。这样不仅有助于学生理解重点内容,而且有助于学生的记忆和实践,激发学生学习的兴趣。对于水土保持监测的相关术语,只着重介绍学生以前课程没有接触过的新内容,而对其他课程已经讲过的内容,只是简单的提示,避免与其他课程内容重复。

2.补充学科发展的前沿内容

随着现代科学技术的发展,水土保持与荒漠化监测的新技术、新方法、新成果层出不穷。因此“水土保持与荒漠化监测”课程既要加强原有的、成熟的原型监测技术和方法的教学,夯实基础知识和理论,又要紧跟学科发展的前沿,及时补充新的监测方法和知识,介绍学科发展的最新动向。因此,笔者参考近年来发表在国内外权威期刊上关于水保持监测方面的文章,将甘肃省水保局进行水保监测培训的资料作为教学内容的补充,让学生了解目前水保监测做了哪些工作,出现了什么样的新技术,以拓宽学生的知识面。实验课教学是课堂教学的重要组成部分,是整个教学过程中的重要环节,对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力有着不可替代的作用。因此,在实验内容方面,笔者尽可能减少其他课程已经做过的实验,将降水径流冲刷侵蚀沟量测、风蚀量监测、不同降雨强度(人工降雨仪控制)的径流小区监测及遥感在野外水土保持调查监测中的应用定为主要实验内容。结合生产实践编写监测规划、监测实施细则和监测报告,要求学生撰写不同水土保持措施效益监测的计算方法及土壤理化性质方面的监测方法,以增强学生的综合应用能力,

(二)改革教学手段和方法,提升课堂教学效果

1.诱导式教学法

在理论教学的第一堂课上,教师应向学生介绍当今国家和社会对水土保持专业的重视,逐步引入本课程当前发展的现状,向学生介绍从事本专业的优秀人才及成果,从而诱发学生为美好前途而发奋学习的雄心壮志。首先,从国家政策入手,向学生讲明水土保持监测既是国家生态建设的重要依据,又是国家评价所实施生态工程的理论基础。通过监测掌握水土流失动态,认识水土流失规律,评价水土保持和生态工程的防治成效,建立土壤侵蚀模型,预报土壤流失量。以甘肃省案例来说明水土保持监测的重要性,如“舟曲泥石流”的发生,就是由于缺少水土保持监测方面的资料,导致舟曲人民损失惨重。生活中的实例最能诱发学生的学习兴趣,要让学生明白水土保持监测的目的就是为防治水土流失,保护、改良、合理利用山丘区和风沙区水土资源,建立良好的生态环境,为实现山川秀美的“生态梦”而服务。

2.多媒体互动教学法

“水土保持与荒漠化监测”是一门研究性和综合性很强的应用性课程,具有鲜明的生产实践性,且随着科学技术和生产实践的发展,监测的基本理论知识和监测方法不断更新,这对该课程教学提出了更高的要求。笔者在授课过程,采用多媒体技术和传统授课方式相结合的方法进行教学。利用挂图、视频、实景图片和案例结合的教学手段,使学生在较短的时间内接收较大的信息量,使抽象的内容形象化、具体化,收到了良好的效果。在气象要素监测的教学中,笔者通过多媒体图片展示目前常用的气候和水文观测方法、观测仪器、数据处理方法等,重点讲解气候和水文要素的观测步骤和观测过程中需要注意的事项,分析各种观测方法的优缺点以及各种观测仪器的适用范围。同时,要求学生在课余时间了解校园内的各种气候和水文观测设施,并做成ppt,在下节课讲解,培养学生的动手能力。每节课结束时,安排4~5个学生在课后搜集一些水土保持监测的新进展和新方法,也可以选取自己家乡的某个小范围为监测区域,介绍如何用所学的知识对当地水土流失进行监测,并做成ppt在课上展示给大家,让同学们提出意见和看法,调动学生主动参与课堂教学的积极性,达到培养和提高学生综合素质的目的。

(三)加强实践教学基地的建设,培养学生的实际动手能力

2010年,学校和学院投资50余万元,建成了土壤分析实验室,学生可以从监测土壤理化性质中了解水土保持措施的效果。水保系老师结合各自课程需要,安装了水土流失径流监测固定小区、移动式微型径流小区,人工模拟降雨系统、GIS图像处理实验室等监测实验设施,购置了侵蚀因子监测仪器设备,包括自动气象站、降雨、蒸发、风速、温湿度等监测仪器,购买了风蚀监测的风蚀自动监测仪,基本满足了校内实验教学的需要。同时,学校还建立了腾格里沙漠南缘马路滩林场和定西安家沟流域水土保持野外教学基地,开展综合实习。学院目前正在积极和甘肃省治沙所协调,准备建立风蚀监测野外实习基地。在课程教学过程中,笔者还利用周末休息时间带学生去“甘肃省黄河水土保持生态工程西果园示范区”进行考察,了解常规监测、调查监测及生态效益监测的方法及实验设施。同时,部分学生通过参与老师的科研项目,了解了水土保持与荒漠化常规监测和航空、遥感监测技术。

(四)制定科学的考核标准,综合评定学生的课程成绩

以往“水土保持与荒漠化监测”考核方式多以最终一次的考核成绩为准,不能客观反映学生的水平。为了全面、准确、客观地考察学生学习“水土保持与荒漠化监测”课程的效果,应优化考核标准,重点考察学生对理论知识的运用能力,并以平时的学习表现及参与课堂教学的积极性等为参考。以此为标准,确定了“水土保持与荒漠化监测”课程的考核比例:平时成绩占15%,实习实验成绩占20%,监测报告占5%,期末考试成绩占60%,这种考核标准综合考察了学生学习该课程的全程表现,较客观地反映了学生对课程理论知识、实践能力的掌握程度,有效地调动了学生学习的积极性。在考试制度方面,课程实行了考卷责任制度,由任课教师出题(按照教学大纲命题,实行A、B卷制度),系主任检查签字,主管教学领导批准。考试由学校教务处考试办公室统一组织,监考人员由学院教学工作人员安排在职教师监考,同时教务处和学院派教师巡考。这样的考核方式杜绝了学生平时不学习,考试作弊的现象,体现了客观、公平的原则,使学生端正了学习态度。

四、“水土保持与荒漠化监测”课程教学改革的成效

篇6

灰的建议。

之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。