土壤与土壤资源学实习课程教学改革探析

张 韫，崔晓阳

(东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨 150040)

土壤与土壤资源学实习课程是高等林业及涉林农业院校林学、水土保持、生态学、湿地等专业的实践类必修课。课程结合土壤与土壤资源学理论知识，讲授野外土壤资源调查技能，结合地形与植被特点识别土类(亚类)分布，实地观察、鉴定、描述土壤剖面形态特征，直观认识实习区域土壤资源特征。通过实习课程，使学生了解土壤发生发育与分布规律，掌握土类(亚类)资源特征及其生产条件，直观认识土壤肥力与成土过程及成土条件的关系。土壤与土壤资源学实习课程教学充分体现理论知识与生产实践的结合，深入渗透“知行合一”的教育教学思想。

该模型的复相关系数R为0.9844，判定系数R2为0.3105，经调整后的判定系数R2为0.3009，F=32.33,F0.05(5,364)=2.23878，F﹥F0.05，显著水平为0.05，预测精度可达95.33%。

随着科学技术的迅速发展与我国高等教育改革的深入，土壤与土壤资源学实习课程传统教学模式已经不能完全满足新时期人才培养需要。针对实习教学过程中现实问题，适时提出建立野外固定土壤剖面观察点、鼓励学生自主学习、拓展相关教学内容、建设教材、搭建网络教学平台、更新课程考核方式等教学改革措施，并在实践中反复检验措施的可行性，旨在推动土壤与土壤资源学实习课程的健康发展。

1 土壤与土壤资源学实习课程教学中存在的主要问题

1.1实习教材建设滞后教材是知识的载体，是课程教学内容、课程体系乃至课程教学理念、教学方法的集中体现，是教学资源的核心组成部分[1]。随着现代土壤学知识的迅速发展，与土壤与土壤资源学相关的理论与实验教材也在不断修订和更新。目前超星数字图书馆内仅2010年后出版或修订再版的相关理论教材12部，实验教材4部。相对于理论与实验教材，土壤与土壤资源学实习教材建设相对滞后。1955年至今，超星数字图书馆内可搜索到的包含土壤学实习相关内容的教材仅有3部，其中最新1部教材编写时间距今10年。滞后的实习教材建设桎梏了土壤与土壤资源学实习课程的健康发展。

1.2实习教学学时缩减随着我国高等教育改革的深入，许多课程面临着专业结构调整、课程体系改革以及学时减少等现实问题[2]。例如，东北林业大学土壤与土壤资源学课堂教学与土壤与土壤资源学实习野外教学学时数由20世纪80年代的120学时和56学时分别缩减为40学时和24学时。教学学时的大量缩减导致学生理论知识理解不深入、实践技能弱、理论联系实际能力差等现实问题出现。

3.1增强教学剖面典型性，提高课程教学效率由于土壤空间异质性，现场挖掘临时土壤剖面的传统教学模式可能导致教学剖面的典型性不强，“野外固定土壤剖面”有效避免这一弊端，保证教学剖面的典型性，并大大增加学生观察剖面的丰富度(数量和种类)、提供相同(似)土类(亚类)对比学习空间，为学生课后复习提供平台。

钢带式输送机在石子煤输送系统中的应用 …………………………………………………………………………… 王 芳（4/23）

考核是对实习工作的总结和升华.实习考核主要包括实习出勤情况、实习过程中的表现和实习报告的质量等方面.考核工作对学生是有益的促进作用，学生们普遍都表示通过认识实习对化工过程有了一定的了解，对化工原理课程的学习是有帮助的.也有人通过小论文的形式作为考核的办法，提高选题写作的能力[5].

2.1建立“野外固定土壤剖面”观察点东北林业大学依托教育部、农业部“农科教合作人才培养基地”项目资助，分别在凉水国家自然保护区与东北林业大学帽儿山实验林场建立“野外固定土壤剖面”观察点。固定(典型)剖面设置在特征地形条件下的开阔地并组织专人定期维护；设置信息牌，包括观察点位置、地形、母质、母岩及人为干扰等信息；同时引入与国际土壤分类体系接轨的“中国土壤系统分类”，与以传统发生分类为依据的“中国土壤分类系统”进行对比教学。通过建设，凉水自然保护区共建立包括4个土纲在内的27个固定剖面，主要包括有机简育永冻潜育土、暗沃简育滞水潜育土、斑纹冷凉湿润雏形土、暗沃冷凉湿润雏形土、普通冷凉湿润雏形土、普通湿润正常新成土、普通暗沃冷凉淋溶土、普通简育冷凉淋溶土。东北林业大学帽儿山实践基地共建立包括4个土纲在内的20个固定剖面，主要包括暗沃简育滞水潜育土、斑纹冷凉湿润雏形土、暗沃冷凉湿润雏形土、漂白冷凉湿润雏形土、普通冷凉湿润雏形土、普通湿润正常新成土、普通暗沃冷凉淋溶土、普通简育冷凉淋溶土、暗沃漂白冷凉淋溶土。这些剖面极具典型性，不同土类(亚类)的剖面形态迥异，诊断特征鲜明；同一土类(亚类)土壤剖面也因具体形成条件差异，呈现不同的剖面形态特征。

1.6森林原始生态环境破坏由于高等林业及涉林农业院校人才培养的需要，每年都要进行土壤与土壤资源学实习野外教学。不间断的野外实习工作(自然土壤剖面挖掘)极大地破坏了实习地(特别是自然保护区)的原始生态环境。

2 土壤与土壤资源学实习课程教学改革措施

针对实习学时、教师配置、教学内容、考核方式、生态环境保护等土壤与土壤资源学实习传统教学模式带来的现实问题，东北林业大学创新性地提出建立“野外固定土壤剖面”观察点，并引入与国际土壤分类体系接轨的“中国土壤系统分类”，与以传统发生分类为依据的“中国土壤分类系统”进行对比教学；同时结合这一根本改革措施完善教学方法、教学内容、教材、教学网络、考核方式等教学环节。

1.4实习教学内容随机性强范例教学理论认为，要克服传统教学的弊端，就要重构教学内容，选择学科材料中最典型的材料，形成认识的“稠密区”[4]。传统土壤与土壤资源学实习教学多采用现场挖掘野外土壤剖面并进行实地教学的模式。由教师根据实习地地质地貌特征，随机选取剖面设置点，指导学生现场挖掘并整修土壤剖面，讲授具体剖面形态特征、成土条件及成土过程。这种教学模式特点：①教学内容鲜活，但由于土壤空间异质性以及选取剖面点位的随机性，使一些教学剖面的典型性不强；②由于山地土壤的粗骨性以及林木根系密集等原因，现场挖掘土壤剖面严重耗时。

1.5实习考核方式落后课程考核是检验教师教学效果、评价学生业务水平与知识技能掌握程度的重要手段。良好的考试模式具有导向、诊断、反馈、评价、区分、预测等功能，同时还对教风、学风以及考风具有良好的引导作用[5]。传统土壤与土壤资源学实习教学多采用评定野外实习报告的方式进行考核。这种考核办法形式单一、缺乏灵活性，特别是实习报告雷同现象严重，教师在评定成绩的过程中难分真伪。同时，野外实习报告通常在实习任务结束后上交和批改。因此，通过这种考核方式所反馈的学生知识信息掌握情况相对滞后，不利于在教学过程中及时发现和解决问题。

2.3结合“野外固定土壤剖面”拓展教学内容鲜活的教学内容能够提高学生的学习兴趣、引导学生深入思考、有效提高教学质量。东北林业大学土壤与土壤资源学实习课程结合“野外固定土壤剖面”的资源平台优势，将前沿科学内容渗入课程教学过程中。课程教学生动地引导学生以土壤学知识为出发点，联系与之密切相关的森林、生态等方面的最新科研成果，将“土壤-森林-生态”作为一个完整的知识链条进行深入思考，扩展学生知识视野，提高学生学习积极性，培养学生全方位、多角度、深层次提出问题、分析问题、解决问题的能力。比如：多数“野外固定剖面”设置于长期定位观测样地，讲授土壤剖面形态特征时引入与森林生态系统碳循环相关的最新研究信息，结合土壤剖面实地讲授土壤有机碳分级组成、稳定性及其在剖面上的分布特征，埋藏有机碳的分布特征，植物细根的分布格局与周转等研究信息与研究成果，并根据具体环境提出适合本科层面思考的科学问题，引导学生深入思考，培养学生的科研创新能力。

2.2结合“野外固定土壤剖面”鼓励学生自主学习土壤与土壤资源学实习课程的主要教学任务之一是土壤类型识别。这个教学环节中各土类的识别方法相同。教学过程中，采用教师指导下学生自己讲授课程的方式完成教学任务。具体的方法是教师首先讲授某一土类(亚类)识别的方法，将其作为范例，鼓励学生在结合网络教学平台充分自主学习的前提下，结合所学理论知识和实践技能自行识别剩余土类并为其他同学讲授识别方法和鉴定依据，组织学生对识别结果进行讨论，对于学生讲授内容的不足之处，教师及时进行补充。这个教、学互动环节不仅检查了学生自主学习的效果，还极大地激发了学生参与教学的积极性，提高了学生的学习兴趣，加深课程知识理解。这种教学方法实施的前提是教学剖面的典型性，固定剖面的建立解决了这一问题。

由于山地土壤的粗骨性以及林木根系密集等原因，现场挖掘标准土壤剖面严重耗时，“野外固定土壤剖面”能极大地减少学生现场挖掘土壤剖面消耗的时间与体力，使学生能够有充裕的时间和充沛的体力在有限的教学学时里学习更多的专业知识，切实提高实习教学效率与教学质量。

2.5搭建实习教学网络平台互联网是20世纪人类的伟大发明，它在改变信息传播方式、人们思维方式以及生活轨迹的同时，也为高等教育提供了一个崭新的平台[6]。土壤与土壤资源学实习课程网络教学依托东北林业大学学习中心网络平台进行建设，充分发挥传统课程教学与网络技术相结合的教学优势，丰富教学表现形式。通过学习中心平台，呈现教学大纲、教材、教学课件、教学视频、标本、习题等数字化资源系统，特别是矿物、岩石、土壤标本及采集地植被、地形的图片与教学视频，有效地辅助学生自主学习。

灰色模型预测的优点是利用较少的数据，就可以得到较为理想的预测结果，在信息贫乏、数据少时，相对于其他预测方法有其独到之处。灰色预测模型有很多，可以统一表达为GM(h，n)。通常情况下，在建立灰色模型进行预测时，较适合的模型应为单个变量模型，即GM(1，1)模型。该模型是一个变量、一阶微分的数列预测模型，预测起来较简单有效，应用领域比较广泛［2］。

2.6采用更为灵活全面的实习考核方式东北林业大学土壤与土壤资源学实习课程考核方式采用野外实习报告与随机口试综合评定的办法。一方面通过实习报告全面总结实习过程中各类土壤资源特征(与传统课程实习报告相同)，另一方面通过随机口试，检查学生实际学习效果。随机口试考题涵盖实习过程中土壤剖面挖掘、整修、采样，各类土壤资源分布、植被地形特征、剖面形态特征、诊断层特征识别，各土类(亚类)成土过程、成土条件等教学重难点知识；题目由学生随机抽签决定，口试结果一并计入考核成绩，同时教师也能及时解决考核过程中发现的共性问题。

3 土壤与土壤资源学实习课程教学改革效果

1.3实习指导教师数量不足教师数量不足加重教师的工作负担，影响课程教学效果[3]。由于土壤与土壤资源学实习野外教学的特点，不足2 m2的土壤剖面坑内的常规教学更适合学生人数较少的小范围教学模式，而目前林业或涉林农业高校土壤与土壤资源学实习课程师生比多为1∶30。教师少、学生多的授课现实必然导致课程教学效果下降。为使学生都能学会实习知识，教师多采用分组讲授教学内容的办法，不仅延长了课程教学时间，还降低了野外实习教学效率。

2.4更新实习教材针对土壤与土壤资源学实习教材匮乏这一问题，东北林业大学结合学校实习教学资源特点，先后组织编写《土壤学实习讲义》(校内使用，2004)，出版《土壤实验实习教程》(2005)、《土壤学实验实习指导》(2012)，不断完善实习教材建设。教材根据课程实际需要，配合大量野外图片，详细论述东北林区主要土类(亚类)分布、成土条件、成土过程、剖面形态特征、基本理化性质以及野外土壤资源调查方法。

当前，随着互联网技术的飞速发展，进入了“互联网+”时代，高职院校计算机应用技术专业原有的课程体系已无法满足市场的需求，高职院校计算机专业课程体系和教学模式等改革刻不容缓，而教学的改革需要强大的师资团队的支持。高等职业院校的培养目标是培养职业素质高，实践能力强的高技能人才，通过深入推进教学改革，来提高高职学生的实践操作能力和岗位适应能力。

3.2激发学生学习热情，减轻教师工作负担结合“野外固定土壤剖面”实施的“教师指导下学生自行鉴别土类”措施使学生学习热情高涨。它充分发挥了教学网络平台的积极作用，调动学生自主学习积极性；同时，学生在讨论式的教学过程中完成学习任务，培养学生发散思维，认知角度全面，课程氛围轻松活跃，知识要点领会深刻，学生反馈效果良好。

同时，这一教学改革措施充分发挥学生教学主体在实践类教学中的积极作用，缓解了实习教师的工作负担，一定程度上解决了教师数量不足的问题，提高了课程教学效率。

3.3拓展专业知识视野，培养科研创新能力缺乏实践的理论教学难以使学生取得科研创新的重大突破[7]。土壤与土壤资源学实习课程充分利用野外实习教学资源平台，采用与国际土壤分类体系接轨的“中国土壤系统分类”与以传统发生分类为依据的“中国土壤分类系统”进行对比教学；并以土壤学知识教学为出发点，积极渗透学科发展前沿，并联系与之密切相关的森林、生态等方面的最新科研成果，使学生尽可能多地获取专业前沿知识信息。这一措施扩展了学生的知识视野，有效地引导学生全面深入思考，极大地激发学生科研创新热情，切实培养学生的科学实践能力。

3.4丰富教学资源，促进考核方式科学化“野外固定土壤剖面”观察点建设共为东北林业大学土壤标本室补充东北林区典型土壤整段标本40余件，并拍摄标本采集地景观图片、剖面图片、典型诊断特征图片200余张，丰富“土壤与土壤资源学”理论与实践教学资源。以标本室原有资源和这些补充资源为支撑的土壤与土壤资源学实习教学网络平台大大地丰富教学表现形式，积极地拓展学生非野外工作时段学习实践知识途径，有效地辅助学生自主学习，提高野外实习教学效率。同时，适合东北林区土壤资源特点的实习教材的建设与使用保证了东北林业大学土壤与土壤资源学实习课程的健康发展。

野外实习报告与随机口试综合评定课程成绩的考核方式，既能通过实习报告全面系统地总结实习过程中各类土壤资源特征，又能通过随机口试掌握学生学习实习知识与技能的真实情况。这种考核方式较传统实习报告评定方式更为公正、准确、科学。

GNS3[9]是一款可以运行在WINDOWS、LINUX及苹果系统中的图形化网络仿真软件,目前最新版本为GNS3-2.0.3.相比思科公司推出的仿真软件Cisco Packet Tracer而言，GNS3由多款软件整合而成并且是开源的，可以实现的功能更多.不仅支持多种型号的思科交换机、路由器以及防火墙等设备的模拟仿真，而且还可以与现实中网络环境进行深度对接，具有免费、真实可信、用户操作性强等特点，适用于模拟各类型复杂网络环境.

3.5保护森林原始生态环境“野外固定土壤剖面”切实减少实习教学过程中临时土壤剖面的挖掘数量，有效地保护实习基地(特别是自然保护区)自然土壤资源的完整性，保护森林原始生态环境。

[1] 邹逢兴,刘湲,张湘平,等.以国家精品课程带动系列课程建设,催生国家级教学团队，全面提升课程建设水平[J].高等教育研究学报,2010,33(3):105-108.

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