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土壤学实验报告范文1
关键词:高等教育;林学专业;土壤学;课程教学
“民以食为天,食以土为本。”土壤是人类赖以生存的物质基础,是农林牧业生产的介质,是环境物质容纳和净化的场所。在我国土壤资源面临沙化、盐碱化、荒漠化、肥力退化、侵蚀(包括水蚀和风蚀)和污染加剧等诸多威胁的背景下,土壤学已经成为关系国土安全和国民经济可持续发展的重要学科。
在高等林业教育中,土壤学一直是林学专业的一门重要的专业基础课,既有自成体系的理论框架,又有与生产实践和环境治理密不可分的广泛实用性;同时,在林学专业系列课程学习中具有承上启下的作用。该课程的教学质量直接影响学生实践能力和创新能力的培养,对培养高素质的现代林业人才有着重要的作用。在教学改革不断深化以及新知识、新理论和新技术快速发展的今天,认真分析土壤学课程教学中存在的主要问题,积极开展教学改革,提高教学效果,加强培养学生的学习能力、解决生产实际问题的能力和保护土壤资源的意识,是摆在任课教师面前的一项紧迫而重要的任务。
一、土壤学课程教学面临的主要问题
(一)教学学时明显不足
进入21世纪以来,高等教育中的本科教学强调“宽口径,广适应”,面向本科生开设的课程门数明显增多,选修课的比例大幅提高。这导致专业基础课和专业课的教学学时不断被压缩。华南农业大学林学专业的土壤学课程由早期的120学时减少为后来的80学时,继而压缩到60学时,最后进一步减少到现在的48学时。其中,理论教学30学时,实验教学18学时;课程实习的时间由最初的2周变为1周,再变为现在的0.5周。国内许多林业院校的土壤学课程也面临着相同的境遇。
教学学时的减少,使理论教学中相当一部分内容不得不被删除,许多重要问题和知识点的讲授难以深入和展开。实验教学也受到明显的影响,例如p、k测定项目无法开设;为了节省学时,原先由学生自己动手完成的一些实验环节(如试剂配制、标准曲线测定、空白实验等)也只好让实验课教师代劳。课程实习在某种程度上流于形式,变成“走马观花式”的参观考察,学生动手的机会减少,从而使实习难以取得实效。
(二)教学内容比较陈旧
目前,各高校使用的土壤学教材均是在原有教材基础上多次修订或改编出版的,其中有许多教材是“十五”规划教材或面向21世纪教材,教材内容与过去相比有明显的改进。但是,由于教材出版周期一般比较长,所以内容在一定程度上必然滞后于学科发展前沿,反映土壤学科新发展和现代化林业土壤管理等方面的内容较少;且新出版教材大都难以摆脱原有教材的框架、内容或模式,内容或多或少都有陈旧的痕迹,理论与实际联系不紧密。尤其是实验教学部分,除了受经费、实验场地、仪器设备等条件的制约外,也同样受到实验教材落后的影响。长期以来,实验课不但没有明显的提高和拓展,反而呈萎缩趋势;现代实验测试方法和手段在实验课上基本没有得到应有的体现。
(三)实践教学困难重重
教学实习是土壤学课程的重要组成部分,与课堂理论教学相辅相成,对学生理论知识的掌握和实践能力的培养有重要作用。随着高校招生规模的不断扩大,教学实习的组织面临诸多困难。首先,由于接收林学专业学生进行土壤学课程实习的单位食宿容量有限,无法解决数个班近百名师生的吃饭、住宿问题,所以实习师生只能当天往返,大量时间和经费都花费在实习途中。同时,实习参观场所也因人数太多而显得拥挤不堪,影响了实习效果。
其次,实习指导教师的数量不足,学生实习存在安全隐患。近百人的队伍外出实习,至少需要5~6名教师带队,才能较好地保障实习秩序和安全纪律,防范意外事故的发生。但目前的情形是,仅能抽出2~3名教师带队,学生实习存在明显的安全隐忧。
第三,实验课的开设亦遇到困难。在高等教育扩招的形势下,华南农业大学林学专业一般招3~4个班。由于实验课必须分小班上,且许多实验项目的时间跨度达2天之久,所以同一项实验内容不得不隔天开设。这样,学生周六也需要上实验课。另外,实验课上,每个小组的人数由原来比较合理的2人增加到3~4人。这使实验室显得十分拥挤,酒精燃烧和样品消解存在安全隐患;也很难实现每个学生都动手操作。
二、土壤学课程教学的改革措施
(一)合理取舍教学内容,突出实验教学
由于土壤学课程的学时大幅度缩减,所以要讲授课本上的所有内容是不现实的。为了适应改革后的形势,我们对教学计划进行了修订,并在授课过程中对教学内容做了相应调整,以突出土壤学课程的特点、难点和重点。课程教学改革采取的主要措施包括:
(1)在课堂上重点讲授土壤学的核心概念、基本理论、研究进展以及与生产实践联系密切的内容,主要包括土壤的形成过程、物质组成、物理性质,水、肥、气、热四大肥力因子,肥料与施肥,土壤利用与改良以及土壤学研究的新进展;
(2)将土壤生物、土壤结构、胶体构造、土壤分类及土类分布状况等教学内容布置给学生课后自学,并安排一定时间的答疑,教师在课堂上适当提问以检查自学效果。
实验课对增进学生对理论知识的理解和培养学生的实际操作能力有重要的作用。因此,在有限的学时内,我们腾出18学时用于实验教学,开设了8个实验;同时,对原有的实验内容进行整合优化。例如,矿物岩石的识别原为3次实验,现整合压缩为1次。再如,将土壤剖面观察、采样与土壤容重、孔隙性测定整合为1个实验项目。
通过以上理论教学内容的精选和实验课的优化整合等措施,保证了在有限的学时内完成土壤学主要理论知识的讲授和主要实验的开设。同时,通过安排课余自学任务,进一步培养了学生主动学习的习惯和自学能力。
(二)不断更新教学内容,创新教学方法和手段
设置合理的教学内容是提高教学质量的重要保证。教学过程中,我们不拘泥于教材内容和结构,尽可能地将本学科领域的研究进展以及生产实际中与土壤学相关的常见问题融入课堂;并采用大量的照片、图表和动画等来阐释一些抽象的理论问题,制作的课件图文并茂、深入浅出。我们广泛收集了生产建设中有关土壤学的实际问题,如苗圃经营成败的经验教训,城市绿地建设中土壤调查、规划与改良的具体措施,造林规划中必须考虑的土壤学问题等;还收集了脍炙人口的农谚等,并把这些内容充实到相应的理论课教学中,收到了良好的教学效果。
灌输式的教学方法,单一的教学形式,以教材为本位、教师为中心的教学模式等,都不利于很好地发挥学生的主观能动性,导致学生学习兴趣不高、学习效果不好。针对这种情况,我们在教学过程中坚持采用启发式、参与式的教学方式。我们要求学生课前预习、课后复习。每次课开始时,教师要针对上次课的主要内容进行提问,并根据学生的答问情况给出成绩,作为平时成绩的评定依据。在授课过程中,教师随时提出问题,要求学生当场回答或课后查阅相关资料。
另外,每学期选取一章内容由学生讲授。具体的做法是:教师在开学之初布置授课任务,要求学生以4~5人为单位,自由组合成若干个小组进行准备;然后通过简短的试讲和考察各组制作的课件,选定授课学生名单;最后教师对选出的学生进行指导,要求被选中的学生每人讲授一部分内容。通过这种方式,锻炼了学生查阅文献、制作课件、语言表达及团队合作的能力,调动了学生的学习积极性:
此外,为了增强学生阅读本学科领域英文文献的能力,教师在授课过程中尽量提供土壤学中主要名词术语的英文,同时在课间休息时播放一些英文笑话。这样,既帮助学生学习了专业英语,扩充了专业词汇,又活跃了课堂氛围。
(三)改革课程实验、实习教学的组织模式
实践教学(包括实验和课程实习)有利于学生更好地消化吸收课堂理论知识,提高学生的实际操作能力。实践教学的组织安排对实习效果有很大影响。过去,实验课安排在开学的第2周,而课程实习则安排在期末进行,实验与实习脱节。而且,平时实验课上分析的土壤样品是从学校的树木园或附近地区随机采集的,没有明确的研究目标或生产需要,所做的实验纯粹是验证性实验。同时,学生在课程实习中采回的土壤样品,又由于临近期末考试和放假,根本无法进行分析。
针对这种情况,近2年来,我们将课程实验、实习有机地结合起来。首先,将半周时间的课程实习前移至学期的第3~4周,并且尽可能地做到实习内容与教师的科研项目、研究生论文工作或生产单位的土壤资源调查任务结合起来;同时,要求实验设计、样品采集与分析、数据处理、报告撰写等环节均由学生参与或独立完成。此外,学生采集的土壤样品带回实验室后,可作为该学期实验课的分析对象。
其次,每次实验结束后,要求每位学生提交1份实验报告。学期结束时,任课教师汇总全班学生的实验数据,并要求每位学生根据汇总的结果独立撰写1份土壤调查报告。学生在报告中需要阐述土壤调查的目的、方法、过程、注意事项,调查区土壤性状、肥力水平和制约因子,以及土壤利用、改良的建议。这项措施既能将实习与实验有效地衔接,显著地提高教学效果;又锻炼了学生分析问题、解
决问题和撰写报告的能力;同时还满足了科研项目或生产单位的需要,可谓一举多得。
(四)改革课程成绩的评定方法
土壤学实验报告范文2
关键词 植物营养学 综合性设计性实验 构建
中图分类号:G642 文献标识码:A
综合性实验是实验内容涉及一门课程的综合知识或多门课程知识的实验,主要培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能去分析问题、解决问题的能力;设计性实验是结合课程教学或独立于课程教学,由学生自行设计实验方案而进行的一种探索性实验,主要培养学生组织能力和自主实验的能力。与传统的操作实验相比,在综合性设计性实验中,学生综合运用知识、理论联系实际,自主性、探索性增强,综合实践能力、创新能力、独立研究能力得到培养,并为科学研究储备科研人才。①②
植物营养学是高等农林院校中农业资源与利用、农学、植保、园林、草业等专业的核心课程,是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用规律以及植物与环境之间营养物质和能量交换的科学,其主要任务是通过改良植物营养遗传特性和改善养分管理方式,调节植物体的代谢,提高植物营养效率,优化营养环境,从而达到提高作物产量和改善产品品质的目的。③④⑤该课程既讲解基本理论与原理,又授予实际应用技术,对提高学生动手操作能力和培养学生理论联系实际能力起促进作用。但是长期以来,新疆农业大学(以下称为“我校”)的植物营养学课程只有40学时的理论课,没有开设基本实验课,更不用说开设综合性设计性实验实习环节。再有,课程教学采用“满堂灌”、“填鸭式”教学方法,理论知识和实际应用技术采用讲解的方式,没有实验实习过程,致使学生只能感性认识理论知识和实际应用技术,其动手能力、实践能力、创新能力和综合运用能力较差,从而减弱学生的学习兴趣,以致会影响学生将来的就业和深造。因此,为适应人才培养目标和社会对该专业人才的需求,必须增加综合性设计性实验的教学体系。通过开设植物营养学综合性设计性实验来深化课程中的基本原理和实际应用技术,提高学生动手能力、分析能力和综合运用能力,为学生进一步深造和就业打下坚实的专业基础。
1 植物营养学课程综合性设计性实验构建的基本思路
通过网络资源的共享和拜访国内知名高校中与植物营养专业相关的教师,并依据植物营养学课程的专业培养目标和课程设置要求,初步构建植物营养学课程综合性设计性实验的基本思路:依托植物营养学学科建设项目和教师在研项目,结合植物营养学课程的基本理论和原理,开展一系列以培养学生的综合实践能力和创新能力为目标的综合性设计性实验,构建以学生为主体的教学思想和重点培养综合实践能力与创新能力为主要目的的基本思路。
2 植物营养学课程综合性设计性实验的探索
2.1 实验课程安排
在我校植物营养学课程开设40学时理论课基础上,拟增加20学时综合性设计性实验课,同时在周末开放实验室和培养室,方便学生利用周末完成实验实习环节。此课程依我校农业资源利用专业的教学计划和教学大纲,通常安排在相应专业三年级第一学期。此时,学生已完成土壤学、植物生理学、植物营养研究法等专业基础课学习,为参与综合性设计性实验奠定了一定基础。实验以班为单位,6~8个同学自愿组成实验小组,设组长和副组长各一名,组员分工合作,先优化设计实施方案,然后共同实施管理,最后获取相关数据和撰写实验报告。
2.2 实验设计
实验设计是综合性设计性实验的主干或灵魂,要求具有全面性、合理性和可行性。因此,设计时,教师依据学生兴趣和知识储备以及实验内容指导学生查阅相关文献资料,个人先设计方案,在此基础上由小组成员将各自设计方案进行交流讨论,最后在老师指导下优化确定实施方案。为了培养学生综合运用知识的能力和创新能力,结合教师多年教学经验和科研成果,我们课程建设小组初步设计了两种培养方法(土培和水培方法)四个实验项目:作物缺素症观察(水培方法)、作物施肥参数研究(土培方法)、作物根系形态描述(水培方法)、作物氮素营养诊断无损测试技术应用(水培方法和土培方法)。
2.3 实验实施
此阶段是培养团队协作精神、训练综合实践能力、提高解决问题能力的主要阶段。各小组成员依据优化的设计方案布置实验,各组员之间分工合作,依据实验内容和作物生长特点,定期进行管理观测和取样,观察记载和取样要标准化和合理化,室内分析操作要规范化和标准化。实施过程中必须认真负责,准确及时,出现问题时,先鼓励学生进行独立思考,然后引导学生通过查找相关资料来解决问题,突出以学生为主体的教学思想,增强学生的自主性和创造性。
2.4 实验分析
实验分析包括观察指标分析、生化和形态指标分析以及数据整理分析,此过程是加强动手能力和综合运用专业理论知识的重要阶段。譬如做作物缺素症观察中的观察指标分析时,要分析比较各营养元素出现的时间、部位、程度等等,生化和形态指标分析时,首先要掌握这些生化指标和形态指标分析的标准方法,其次准备好这些指标测定的试剂和仪器,数据整理分析是试验成果表达的前提,首先仔细审查试验资料,发现错误设法更正,无法更正的予以剔除,其次通过运用学生掌握和理解的方差分析、相关分析、回归分析对数据进行统计分析,根据已学专业理论知识总结规律,最后作出合理的结论。
2.5 实验报告撰写
实验报告是对综合性设计性实验的总结和反思,撰写模版以规范科技论文为模版,包括题目、中英文摘要、关键词、前言、材料与方法、结果与分析以及讨论与结论等部分,题目和中文摘要主要锻炼学生综合概括能力,英文的撰写主要是培养学生掌握一些专业英语及其表达,还有锻炼学生英语写作的意识,前言或引言主要锻炼学生网络信息、了解学科发展趋势和综合概括能力,撰写的重点主要在材料与方法、结果与分析和讨论与结论这三部分,材料与方法是实验设计、实验方法和实验过程的详细记录,结果与分析和讨论与结论是实验报告的核心内容,也是深化学生专业基础理论、增强学生自主性、探索性学习精神,培养综合实践能力和独立思维研究能力的主要过程。
2.6 实验考核
考核是实验教学质量评价监控的有效方法,对实验教学改革起着一定的导向作用。⑥植物营养学课程中的综合性设计性实验教学考核与理论教学考核相分离,单独计入成绩和学分,考核内容包括平时成绩、操作技能和实验报告。平时成绩占30%,主要包括学生态度、实验效果、出勤、团队协作精神等;操作技能占20%,包括基本实验的操作规范能力、实验方法掌握程度以及分析仪器使用的熟练程度等;实验报告占50%,主要包括实验观测记载本详细程度、分析测定原始数据完整程度、实验报告规范程度、实验步骤描述完整程度、结果分析合理程度等。教师对整个教学过程进行跟踪指导,及时发现和解决学生实习实践过程中出现的困难和问题,阶段性地进行作业的批阅和反馈,使学生规范有序地进行实验实习,从而保障实验教学良性循环,达到预期目的。⑦
以上是我们在植物营养课程教学中进行教学改革的一些尝试,并在农业资源利用专业092班进行了示范,该班总共36人,分成4个小组,完成了油菜、菠菜、生菜和小白菜四种蔬菜的缺素症状观察和肥效实验(采用土培方式,盆栽土为新疆北部灰漠土,有机质16.8g/kg、速效氮磷钾分别为68mg/kg、13.8mg/kg、214mg/kg,估算出油菜、菠菜、生菜和小白菜四种蔬菜最佳N、P2O5、K2O的用量分别为26kg/亩、10kg/亩、3kg/亩,26kg/亩、6kg/亩、4kg/亩,25kg/亩、8kg/亩、2.5kg/亩,23kg/亩、7.5kg/亩、3.2kg/亩),撰写了4篇拟投稿文章,示范效果明显。通过教学改革的尝试与示范,笔者深刻体会到在实际教学过程中,要结合教师的知识和科研背景,依据专业和学生特点,不断发展和拓展教学内容,以此培养出面向社会的实用型创新型人才,促进教与学的共同提高。
新疆农业大学教学研究项目,农业资源与环境特色专业建设项目,土壤学自治区重点学科建设项目
注释
① 曹爱红,黄其秀.综合性,设计性实验教学的实施与设想[J].中国现代教育装备,2008(4):81-83.
② 尹元萍,汤利,赵平,等.农科院校植物营养类综合性设计性实验探索与实践——以云南农业大学为例[J].云南农业大学学报,2012.6(4):102-106.
③ 叶优良,王文亮,韩燕来,等.植物营养学教学改革与实践[J].科技咨询导报,2007(28):186,188.
④ 孙霞,盛建东,蒋平安,等.植物营养学实验课程教学体系的构建与探索[J].科技创新导报,2012(15):146-147.
⑤ 郎漫,李平.《植物营养学》课程教学改革的探讨与实践[J].中国科技创新导刊,2012(16):47-48.
土壤学实验报告范文3
[关键词] 作物研究法 教学质量 教学效果
《作物研究法》是农学本科专业一门重要的专业基础课程,该课程涉及内容较为广泛,需要具备作物栽培学、植物生理生化、土壤农化、生物统计等专业基础课和有关多方面的知识。它既是一门具有一定系统理论的专业基础课,又是实践性较强的应用类课程。学生一方面要接受一定的理论知识,另一方面又要掌握课程的实践应用技能以及与相关学科的密切联系。特别是在目前学校实行教学改革后,专业基础课学时明显减少的情况下,如何在有限的学时范围内,提高课程的教学质量和教学效果,培养学生主动获取知识和解决生产实际问题的能力,已成为摆在每个高校教师面前一项艰巨的任务与使命。
一、《作物研究法》在教学中存在的问题
在农学本科专业教育中,《作物研究法》课程一般在大四第二学期开设。由于近年来就业压力的增大,大多数毕业班的学生对课程的认识发生了很大变化,他们普遍喜欢学习一些实用、社会上流行的知识,比如计算机应用技术、公务员培训教材、市场营销学等。对《作物研究法》这样的专业基础课程,大多数学生一方面学习兴趣不浓,认为这门课理论程度深,不易懂;另一方面,学习目的不明确,不知道学这门课究竟有什么用,往往为了应付考试、获取学分而学习。此外,课程的考核方式比较单一,没有注重过程。《作物研究法》考试大纲中规定,课程结业方式采用闭卷考试形式。然而学业成绩作为学习效果的凭证,不注重中间学习过程,学生学习氛围不浓,平时迟到、早退、旷到现象频繁发生,学生仅在考试前临时突击,蒙混过关;同时在上实验课时,由于实验仪器和实验室空间有限,学生在做实验过程中普遍存在浑水摸鱼现象,经常仅有几名学生认真做实验,而上交的实验报告相互抄袭现象尤为严重,往往是由一两个“版本”抄写而来。因此,教师在授课过程中,学生学习积极性、主动性不强,教师“唱独角戏”的局面经常出现,课堂显得沉闷死板。
二、提高《作物研究法》教学质量的措施
1.精简和优化教学、实验内容,突出理论知识的应用和实践能力的培养
上理论课时,对授课内容进行了分析、讨论,删繁就简,浓缩基础内容,突出主线。一方面,将部分理论内容放在实验课上、结合实验内容进行讲授,实现理论与实验实践相结合;另一方面,考虑部分学生已考取专业研究生,在有限的学时内尽量把当今学科最新研究成果、发展趋势及研究热点问题融入到日常教学中,培养学生的科研意识和创新精神。上实验课时,将学生按一定人数分为多个小组,一个小组任命一名小组长,负责组内实验过程中的具体分工,实验结束后每小组只交一份实验报告,并在报告中详细标注组内人员分工情况。实现了以学生管学生的方式来组织实验教学活动,充分了调动每个同学做实验的积极性,并强化了学生们的团结协作能力。通过教学内容与实验内容的优化组合,突出“强调动手、加强实践、培养兴趣、积极创新”的理念,实施循序渐进,打破以往只重视基础内容的教学模式,突出理论知识的应用和实验实践能力的培养。
2.改革和丰富教学方法,充分调动学生的积极性和主动性
根据学校课程改革要求,进一步强化实践训练课时的比重,突出学生能力培养,科学处理讲、练关系。《作物研究法》课程按三个“三分之一”的比例设计并组织教学,其中三分之一的内容采取讲授方式组织教学,三分之一以边讲边练――课堂讨论的方式组织教学,三分之一以实验方式组织教学。我校农学专业本科生毕业论文的安排是从大二开始的,从论文题目的选定、指导老师确定到相关的科研活动实践和完成论文设计内容需要参与一系列科学试验过程,大四时开始整理试验数据并撰写毕业论文,最后完成毕业论文答辩。因此,学生们在上《作物研究法》课程时已具备了一定的理论知识和实践能力。为实现理论与实验实践的融合,我们重点增加了“边讲边练”的比例。在上第一堂课时,阐明课程的重点和难点,同时要求学生们尽快整理毕业论文、并制作成幻灯片,结合课程的教学内容,安排从事相关领域研究的学生在课堂上着重介绍其本科论文所用的试验方法及取得的主要结论。经过实践,学生学习的积极性和主动性被充分调动起来,课堂气氛非常活跃。
3.调整学业成绩构成,注重学习过程的考核
学生的学业成绩以往主要由理论教学笔试成绩和实验成绩构成,其中理论教学笔试成绩占总成绩50%,实验成绩50%。为了强化学生对学习过程的重视,我们对课程学业成绩的构成进行了调整,压缩了理论笔试和实验成绩的比例,增加了平时出勤率和课堂讨论成绩的比例,具体表现为:学业成绩=平时出勤成绩20%+课堂讨论成绩20%+实验成绩30%+试卷成绩30%。经过实践,学生们迟到、早退和旷到现象大幅减少,并激发了学生参与课堂讨论和动手做实验的主观能动性。
三、小结
针对《作物研究法》课程的特点,我们对课程教学改革采取了一些有益的尝试,不但提高了学生对课程重要性的认识,激发了学习的主观能动性,使学生们不但掌握了一定的理论知识,同时也具备了分析和解决生产实际问题的能力,取得了良好的教学效果。但随着农业生产水平的不断提高,与此同时对于农学专业课程教学也不断提出了新的更高的要求,在教学手段上需要利用多媒体等先进手段,加大信息量,适应学时少、内容多的形势;教学方法上应注重培养学生的动手能力和分析解决问题的能力。同时教师只有不断更新观念,用新思维、新观点、新方式来改革教学,才能培养出符合农业快速发展需要的栋梁之才。
参考文献:
土壤学实验报告范文4
关键词:土壤肥料学 教学改革 基础课程
中图分类号:G424.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0152-01
常言道“民以食为天,食以土为本,土壤乃万物生存的根本”,这说明了土壤对于人类生存的重要性;“庄稼一枝花,全靠肥当家”则说明了肥料在农业生产中的重要地位。将二者结合起来,就是种植类专业的一门重要的专业基础课――《土壤肥料学》。
土壤肥料学是一门理论性与实践性都很强的学科,学习这门学科前,学生应具备一定的地质学、生物学、化学、物理学等学科的知识。而我们在多年的教学过程中发现了不少问题。一是我们的学生来源中,专科生是文理兼收的,他们的这些知识掌握得不够;本科生虽然是理科生,有一定的生物、物理、化学基础,但缺乏地质学知识。二是四川民族学院是地方民族高校,学校培养学生的宗旨是“扎根甘孜藏区,下得去、干得好、留得住”的实用型人才。而我们选用的是全国统编教材,针对性不是很强。甘孜藏区是高寒地区,土壤类别、性质有别于其他地方,施肥方法、肥料的种类也与别的地方不同。基于以上原因,2010年,四川民族学院批准立项“土壤肥料学课程内容构建与实践教学初探”。立项以来,项目组成员多次探讨,在课程内容的构建、教学方法的改进、实践技能培训、学生成绩考核等方面进行了改革。本文就改革的具体情况做一介绍。
1 调整知识结构
《土壤肥料学》是由《土壤学》与《植物营养》两门课程柔和而成的,主要任务是:以提高土壤肥力为中心,研究土壤及土壤肥力的发生、发展和变异规律以及提高土壤肥力的新的技术措施。通过学习,学生能认土、评土;能合理地用土;能用前沿的方法改土;明确土壤、植物、肥料之间的关系;掌握化学肥料与有机肥料的施用原则与技术;弄清施肥与生态、食品安全的关系。课程内容很多,理论性、实践性、区域性也很强,区域性土壤这部分内容还得补充,要想在有限的时间内完成教学任务,只能调整知识结构。
我们使用的教材是全国高等农林院校“十五”规划教材,内容包括土壤的基本组成、土壤的基本性质、土壤的肥力因素、我国土壤资源状况、植物营养与施肥原理、化学肥料、有机肥料。结合教材的内容,我们将知识结构做了适当调整:第一章讲土壤的形成,包括形成土壤的岩石、矿物、影响土壤形成的因素、土壤的形成过程,为后面土类的学习打基础,补充讲相关的地质学知识。第二章讲土壤的固相组成,包括土壤的矿物质、土壤有机质、土壤生物;第三章讲土壤的性质,包括土壤的物理性质、土壤的化学性质;第四章讲土壤肥力四大因素,即土壤水分、土壤空气、土壤热量、土壤养分,土壤养分涉及土壤中的氮、磷、钾含量、有效性及其影响因素等;第五章讲区域土壤,包括四川主要土壤类型、甘孜州主要土壤类型、低产田土的改良技术,介绍目前前沿的改良技术;第六章讲植物营养与施肥原理;第七章讲植物的氮、磷、钾营养以及氮肥、磷肥、钾肥,着重讲氮、磷、钾肥的合理施用技术;第八章讲有机肥,重点介绍有机肥的积制方法,介绍前沿的生物肥料种类及施用方法等。针对目前甘孜州缺乏测土配方施肥的技术人员,增加了测土配方施肥技术的内容,从在州内工作的学生反馈回来的信息说明改革是成功的,这些人目前是所在单位这方面工作的骨干力量。通过对知识结构的调整,学生能系统地掌握知识:即土壤是怎样形成的,它是由哪些组成的,具有哪些物理、化学性质,四川乃至甘孜有哪些土壤,它们的肥力水平咋样,如何改良低产土壤,生产上常用的化肥有哪些,怎样才能做到合理施用化肥,怎样积制有机肥,如何施用生物肥。这样一环扣一环,学生容易掌握。
2 优化教学内容
我们采用的是全国统编教材,教学内容广泛,针对性不强。结合我们的学生来源和人才培养目标,对教学内容作适当调整。
2.1 对教学内容作适当删减
就土壤肥料学这门课程来说,土壤的形成、土壤的三相组成、土壤的物理化学性质、植物营养与施肥的原理、微量元素肥料和有机肥的施用原则等基本知识是必须要学的,对学生容易懂的内容,如化学肥料的种类、性质可作适当删减。植物的缺素症状由于植物生理学讲了,这里也可以省略。
2.2 补充新知识
由于现在普遍存在着教材滞后现象,在教学过程中要补充新知识以更新教学内容。如讲解土壤有机质时,除了讲解有机质在培肥地力的作用外,还要介绍有机质在维持全球碳平衡中的重要作用,有机质在重金属和农药污染的治理中的作用,让学生知道提高土壤有机质含量在生态和环境方面有着极其重要的作用。讲土壤的化学性质时,补充化学性质的环境意义,如在重金属、有机污染的治理中的意义。讲土壤养分时增加土壤碳素内容,介绍土壤有机碳与气候变化的关系。讲化学肥料时增加化肥的不合理施用对环境的影响。讲有机肥时着重介绍高寒地区秸秆还田的新方法。这样,学生不仅能学到本学科的基本知识与技能,还可以学到本学科研究的前沿领域的知识。
3 改进教学方法
现代教学不再是以传授知识为主,而是以培养能力为主,教师在讲台上讲,学生在台下听的传统教学方法已很难满足这一要求,必须要对教学方法进行改进。具体方法有:
3.1 利用多媒体教学
土壤肥料学课程内容中的成土岩石、矿物、植物缺素症状等需要大量的图片资料,传统教学用的是标本,时间长了不是特别清晰,用多媒体,就可以利用大量图片进行教学,这样形象直观,学生的印象深刻。
3.2 结合生产实例进行教学
每个班第一次上土壤肥料学这门课的 时候,老师都要对学生的情况进行统计,如对于文理兼收的班级,统计文科生有多少,理科生有多少,喜欢化学的有多少,喜欢生物的有多少,家在农村的有多少,对家乡种植业了解多少等等。针对学生的实际情况,在教学过程中,给学生提出问题,就家乡的实际情况做解答。如讲成土岩石、矿物这节内容,叫同学回答家乡有啥岩石、矿物。讲土壤质地时,让学生讲讲家乡的土壤质地类型,并说说哪种质地的土壤产量高些。讲土壤物理性质时,让学生结合自己的亲身经历说说哪种土壤耕作容易一些。讲土壤类型时,让学生讲讲家乡主要是哪种的土壤,低产的原因有哪些。讲化学肥料时,让学生调查家乡的化肥施用情况。讲有机肥时,让学生调查家乡有机肥的积制与施用情况等。这些实例都是学生亲眼所见、或亲耳所听、或亲身经历的,学生的感性认识很深,再通过教师的讲解,这样就能够给学生留下深刻的印象。学期结束时,利用假期社会实践活动,让学生对家乡的土壤情况进行调查,遇到不能解决的问题,就取回土样,利用学校的实验室进行分析,目的是要找出解决问题的有效方法。
3.3 采用启发式教学
土壤肥料学是一门实践性很强的学科,同时也是与我们的生活密切相关的一门学科。学校的绿化有的好有的不好,上课时就引导学生要多观察,找出原因,通过课程的学习和查阅资料,找到解决的方法。针对学生今后的就业情况,适时地提醒学生通过查阅文献,收集资料,并检查验收,以此培养学生的自学能力,促进学生个性的发展。
4 改革实践教学环节
现在的学生,接受新知识的渠道很多,思维活跃,如果采取教师说学生做的方法,很难调动学生的积极性。为此我们一方面采取实验室长期对学生开放的办法,学生在理论学习的基础上,敢于提出自己的观点并在实践中得以印证。另一方面不管是专科还是本科学生,都让他们参与到教师的科研中来,同时开展以“我为家乡解决一个农业生产问题”为主题的假期社会实践活动,回校后进行汇报演讲。为此我系的学生社会实践活动多次得到学校的好评。
5 调整考核方式
考核是学校和教师检查教学效果常用的一种方法,它能反映学生知识的掌握情况。考核也是学校和教师获得信息的重要手段,考核结果可以作为学校和教师评估教学效果、调整教学计划的依据。传统的考核是以闭卷的理论考试为主,这种考试方式的弊端是,一部分学生死记硬背最后也能获得高分,这部分学生往往缺乏解决问题的能力,高分低能。为此,我们对考核方式进行了调整。考核成绩由三部分组成:一部分是理论知识的考核,采取闭卷的方式,主要考察学生基本概念、基本理论的掌握情况,成绩占50%,因为这些知识的掌握情况会直接影响应用能力的提高。第二部分是实验成绩的考核,由实验教师根据学生上实验课的具体情况和实验报告进行打分,每一次实验打一次分,成绩占30%。第三部分是平时成绩的考察,包括上课缺勤情况、课堂提问情况、课堂笔记的记录情况、课后资料的收集情况,对平时成绩适时打分,成绩占20%。通过调整考核方式,学生端正了学习态度,由于要做笔记,学生的思想也集中了,教学效果有明显提高。
土壤肥料学是种植类各专业的一门重要的专业基础课,也是一门实践性很强的学科,这门课程学的好与否会直接影响后续课程的学习。所以在教学过程中,教师还应不断地改进教学方法,提高教学质量,培养学生解决实际问题的能力。
土壤学实验报告范文5
论文关键词:有机化学 实验教学
论文摘要:通过改革基础有机化学实验课教学内容,本科生有机化学实验技能的强化训练,开设综合性实验—有机化学大实验的实施与实践,对高等林业院校有机化学实验教学改革进行了初步探索。
教学改革的中心问题之一就是进一步加强学生素质和能力的培养。如何通过高等林业院校的化学教学,特别是实验教学提高学生的化学素质、知识和能力,将“素质和能力”培养落到实处,是一个值得探讨和研究的课题,也是我们进行有机化学实验教学改革的目的。有机化学实验教学的改革,包括实验教学体系和实验教学内容的改革。“七五”、“‘八五”期间,我们主要致力于实验教学内容的改革,将立足点放在结合林业院校的特点,优化实验内容,淘汰某些验证性实验,增加操作实验和应用性较强的实验,开放实验室,强化学生实验技能,在此基础上适当开设综合性实验,从而为实验教学体系的改革奠定了基础。
1、改革基础有机化学实验课教学内容
1.1实验指导书内容和实验方法的改革
(1)基本操作高等林业院校林学类专业基础有机化学实验课的教学内容包括基本操作、有机化合物的制备、有机化合物的性质、色谱技术和天然有机物的提取。基本操作部分对于提高学生实验技能和培养学生动手能力至关重要。编人我院有机化学实验指导书的绝大部分基本操作既有独立的实验,又结合在有机化合物制备和天然有机物提取分离这两部分内容之中,且涉及每项基本操作在生物学科特别是在林业上的应用,强化了学生把基本理论学习、基本技能训练与林业科技工作紧密结合的意识,提高了学生学习的积极性。例如。水蒸气蒸馏属重要的基本操作之一,广泛用于植物中易挥发成分(香精油等)的提取,与植物资源的利用和开发关系密切,而一般的有机化学实验指导书都是通过含杂质苯胺的提纯,使学生掌握这一基本操作。实验人员在查阅大量资料的基础上,选用含杂质的正丁醇作为苯胺的替代物,既解决了安全问题,又适于初学者掌握操作步骤。除此以外,实验指导书中还安排了供选做的水蒸气蒸馏的应用性实验:松脂含油量的测定。通过前一个实验内容,对于真正掌握水蒸气蒸馏这一基本操作的学生,完全能够借助实验指导书独立完成松脂含油量的测定。
(2)色谱技术色谱技术对于从植物资源中提取、分离和鉴定天然有机物,是必不可少的实验手段。其中薄层色谱既可直接用于天然有机物的定性定量分析,又可用于柱色谱选择洗脱剂和收集流分。而许多天然有机物对紫外光有吸收,所以在薄层色谱中常利用一定波长紫外光照射替代显色剂进行显色.。鉴于一般实验指导书上无此内容,任课教师选用蔡、a-茶酚作为试样,摸索出用硅胶板分离这两种化合物的展开剂,用紫外光(=254 nm)显色,检验分离效果。经过几年实践,表明该实验方法既简便又省时,效果十分明显。
(3)天然有机化合物的提取天然有机化合物的提取属应用性较强的实验内容。在掌握基本操作的基础上,对学生进行这方面的技能训练,所选实验项目应难度适中,而且要能够在3学时内完成。我院有机化学实验指导书中天然有机化合物的提取部分共编人了7个实验,其中两个实验分别选自我院和兄弟院校教师科研项目的部分实验内容,但由于条件和实验学时所限,无法面对本科生开设二“七五”期间开设‘、油脂的提取”和、“茶叶中提取咖啡因”,这两个实验内容综合性不强,仪器、试剂的投人和消耗量过大,因此在“八五”期间逐渐被另一个实验“黄杨叶中色素的提取”所替代。该实验内容属有机化学大实验“黄杨叶中胡萝卜素的提取、分离和鉴定”内容的一部分,其中包括复习分液漏斗的使用、薄层色谱用薄板的制作及薄层色谱。柱色谱等实验技能以及初步掌握溶剂提取植物材料中天然有机化合物的方法。该实验内容综合性较强,试剂、玻璃仪器的消耗量低,而且能够在3学时内完成。
1.2优化实验内容
为了在有限的学时内完成教学大纲要求的实验项目,我们除淘汰一定数目的验证实验外,尽可能优化实验内容。首先安排固体有机物的重结晶。第二次实验则包括熔点、沸点的测定两个实验内容,一方面便于用学生以已知标准物为对照,检验重结晶实验所得样品的纯度;另一方面通过常量法测沸点,又掌握了普通蒸馏这一最基本的操作技能。第三次实验则安排水蒸气蒸馏和折光率的测定,除用无水乙醇、蒸馏水为样品学习阿贝折光仪的使用外,还测定水蒸气蒸馏分离提纯后的正丁醇折光率,并用分析纯正丁醇作为对照,既掌握了折光仪的使用方法,也检验了水蒸气蒸馏分离提纯的效果。而分液漏斗的使用和液态有机物的干澡,则是通过水蒸气蒸馏、乙酸乙醋的制备,以及黄杨叶中色素的提取和分离等三次实验,使学生得以掌握和巩固。另外,我们把柱色谱、薄层色谱和纸色谱三个实验内容集中在一次实验内完成,利用柱色谱洗脱样品的间隙,完成另两个实验内容。随后安排的色素提取和分离实验,又为学生掌握色谱技术创造了条件。
2、本科生有机化学实验技能的强化训练
在指导学生毕业论文的过程中,我们发现仅依靠有限的基础有机化学实验学时,难以使学生的基本功更加扎实,对基本操作也不可能运用自如。因此,在院教务处的协调下,我们利用课余时间,对本科生的有机化学实验技能进行强化训练。把立足点放在操作要点的指导和掌握方面。例如,对蒸馏和合成实验,反复对学生进行实验装置的装卸和操作要点的训练。在此基础上、指定实验内容,对学生进行考核。让他们根据实验指导书独立列出所需仪器的名称和件数,自选仪器,完成装置的装卸,再由教师指出操作过程的不足,并针对实验内容提出问题让学生回答,最后根据各个环节给出成绩。又如,对糖和蛋白质的性质实验,我们则模拟理论考试中的化合物性质鉴定,让学生拟定方案,自己动手鉴定未知物,并写出鉴定过程和结果。 以上是强化训练的第一个环节,接下来是由教务处统一安排时间,各系部挑选出5名学生(优秀生1名,中等生2名,一般生2名),进行有机化学实验技能的抽测。由主讲教师担任主考,有关各系部主任担任监考,教务处处长担任巡考,学生持学生证进人实验室,以抽签的方式选定实验内容,在3学时内完成实验和实验报告,主考教师按实验考核办法当场评分。6个专业7个班级的36名学生参加考核,平均成绩87.7分、90分以上14人,8D一89分17人,7079分5人。其结果表明,强化实验技能训练获得了预期的效果。
第三个环节是开放实验室,利用晚自习和双休日,让学生针对自己的操作薄弱环节,有目的的进行进一步强化训练。
经过以上三个环节的强化训练,使每个学生的基本技能达到合格标准,并对综合能力的提高起到了循序渐进的作用。
3、开设综合性实验—有机化学大实验
为了进一步提高本科生的动手能力和综合实验技能、在我院林学系和教务处的支持下,以林学本科为试点,调整教学计划,并拨出专款,安排一周有机化学大实验的教学实习,从1988一1995年,我们连续8年承担了林学本科生的该项教学任务(表1)。并于1996年开始又推广到经济林专业。
土壤学实验报告范文6
一、根据园林专业人才培养目标重组“城市生态学”的教学内容
(一)围绕园林专业的人才培养目标构建科学的教学体系
在石河子大学园林专业新的人才培养方案中,“城市生态学”课程为32学时(包括8学时实验),为此,从专业角度出发,遵循“生态系统是主线,城市生态学理论是基础,城市人口、城市植物、城市气候是重点,城市生态是核心”的课程内容框架,合理分配课程体系3大模块(基础篇、原理篇和应用篇)的课时。具体表现为:绪论2学时,讲授城市生态学的定义、研究内容、发展简史和研究基础等。通过学习,让学生对本课程有个全面概括的了解,激发学生的学习兴趣。基础篇安排4学时(包括生态学基础2学时,城市生态学基本原理与思想2学时),简要介绍本课程必备的生态学基础知识。原理篇安排20学时,包括城市人口(2学时)、城市植物群落(6学时)、城市非生物环境(6学时)、城市景观(2学时)和城市生态系统(4学时)。这部分内容很多,是本课程的重点与难点。通过学习,要求学生能够将生态系统的基本理论应用到实践中来,在未来做园林规划与设计时,不仅要考虑到景观、功能的需要,更要满足城市生态的需要。应用篇(6学时)包括城市生态评价(2学时)、城市生态规划(2学时)和城市生态建设(2学时)。本篇以案例教学为主,突出学生的实践能力,锻炼学生收集资料、整理资料以及进行科技写作等方面的综合能力。
(二)紧扣园林专业的需要,编写教学讲义
在众多的教材中,笔者认为由宋永昌主编的《城市生态学》较好,它是上海普通高校“九五”重点教材,体系结构合理,涵盖课堂教学和实验教学内容,满足了“城市生态学”教学的基本任务要求,并且每章内容后有思考题,部分课程内容后有附注,这样便于不同层次的学生自学、复习和提高。但是,它也存在着一些不足,如在案例选择上,我国城市规划法中明确提出了“严格控制大城市规模、合理发展中等城市和小城市”的城市政策,该教材多以世界或我国过密化发展的大城市为例,过度地强调城市化过程中产生的社会问题和生态后果,而对我国当前倡导的“农村城镇化建设”,即“合理发展中等城市和小城市”的认识不足;在课程内容方面,本教材详细阐述了城市生态系统的生物成分和非生物环境、以及城市生态系统的功能,但对于作为整体的“城市生态系统特征”方面缺乏详细叙述。针对这些情况,笔者所在教研组在教学过程中,认真研究教学大纲,汲取各种教材中的精华,紧扣园林专业的需要,编写了适合本院学生学习的教学讲义。
教学内容不仅包括学科内容,还要紧随时展,用现实生活中的真实素材,正确引导学生在学习基本知识和技能的过程中形成科学的价值观。因此,笔者在授课过程中,除了教材、讲义之外,还不断更新和补充了一些学科前沿发展动态及最新研究成果,以激发学生的学习兴趣、扩充学生的知识面。授课教师除了熟悉本门课程的教学内容以外,还应多掌握与本专业相关的其他课程内容,以宽厚的知识面来优化理论教学内容。如在讲授“城市生态环境”一章时,可同时参考《城市生态学与城市环境》和《城市园林生态学》的相关内容。
重组教学内容后,任课教师可以充分考虑到知识的系统性、衔接性,有利于循序渐进地提高学生的能力;同时还可以合理安排课时,做到重点突出,有的放矢。
二、采用以学生为主的教学方法,激发学生学习的主动性和积极性
(一)多媒体教学
多媒体技术以其在处理信息上所具备的集成性、生动性、广泛性及高效性等突出优点,迅速地在各个领域获得广泛使用,并取得显著效果。“城市生态学”内容涉及极为广泛,教师在授课过程中,充分利用电化教学与多媒体等现代化教学手段,不仅可以激发学生的学习兴趣,还有助于学生的理解与接受,突破教学中的难点,增加学生的信息量,提高讲课的效率。例如在讲解“城市生态系统的物质循环”内容时,如果利用城市食物循环、水循环和氧气代谢模型的课件,能有助于学生直观了解城市生态系统的结构和功能。
(二)案例教学
案例式教学是一种引导式、启发式、参与式的教学方式,即以教师为主导、以学生为主体,对某个具体知识点的典型案例进行分析、讨论,以达到深入理解知识并加以运用的教学目的。案例教学使专业课程由注入式知识教育向研究式素质教育转变,由单一的课堂教学向多形式的互动交流转变。采用案例教学,教师必须有充分的教学准备,引导学生的思维,激发学生的思考热情。“城市生态学“的内容是一个相互承接、逐渐过渡的体系,比较适合案例教学方法的应用。例如,在“城市生态系统的城市人口”教学中,就有一个非常有特点的案例——城市人口规模和结构与城市发展的关系。笔者在教学中结合目前社会的热点问题,如“未来城市人口老龄化”“农民工”“房价过高”等,提出“如何看待这些现象”“与城市发展有什么关系”“应该如何合理解决这些问题”等。让学生们先在课后通过报纸、电视、网络等多种渠道学习,然后展开课堂讨论。这样,既突出了教学内容,又可以让学生达到认识社会的目的。
(三)互动教学
为了充分发挥学生学习的主动性,引导学生自主学习,改变以往灌输式教学模式,应积极推广师生互动教学。笔者在每堂课后,会给学生布置一些课程复习内容,引导学生通过网络、书籍等途径,寻找答案,并通过课外作业、课堂讨论等方式来检验和巩固学习效果。这些自学内容,一方面是一些简单易懂的章节,如生态学基础中的生态系统、城市化的发展及其生态后果、城市动物和微生物等;另一方面是在其他专业课程中,有重复内容的章节,如“城市景观”与园林专业的“景观生态学”课程内容就有重复的部分。采用互动教学方式,不仅可以发挥学生的学习主动性,体现教学活动中学生的主体性,而且有益于提高学生自我学习的能力,一举两得。
三、加强实践教学环节,保证人才培养质量
“城市生态学”不仅是一门基础性学科,也是一门应用性和实践性很强的学科,因此,增加课程实践内容十分必要。在大学阶段,实践教学主要是通过实验、实习、参观来进行的。通过学生亲自参与实践活动,可以增加感性认识,改善思维方式,同时为将来的学习和工作积累必要的实践知识和实践经验。例如,在城市气候因子测定的实验课项目中,通过丰富的实验内容和仪器操作,增强了学生们的动手和操作能力,使理论和实践有机结合。除了课程教学中规定的8学时的实验课之外,还应该借助学生暑期参加社会实践活动的机会,鼓励学生开展城市生态保护的调研工作,深入环保部门了解环境保护技术流程,掌握城建部门颁布的有关城市绿化建设条例等内容。通过实践,让学生掌握城市生态学的基本原理和方法在现实城市生活中的具体利用。
加强实践教学环节,改变了部分大学生中“高分低能”的现象,使培养的高质量人才,能够满足社会发展的需要。
四、改革考核评价体系,提高大学生的综合素质
成绩考核是教学过程中的一项重要环节,是进行教学评价、取得教学反馈信息的主要方法。为了适应课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面的改革,必须建立一套全新的考核评价体系,培养大学生的综合素质。在新的考核评价体系中,弱化分数占第一位的考评方式,强调智力、能力、创造力的重要性,考核时间上应贯穿教学的全过程。
在实践中,采取综合评定的办法,即学生成绩由平时成绩(40%)和期末成绩(60%)两个部分组成。平时成绩主要包括课外作业、实验报告、课堂讨论、课堂提问和出勤情况等;期末成绩以闭卷形式考试。教学考核管理体系在评价内容上,不仅要求学生掌握基础知识和基础理论,更重要的是要培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。体现在试卷上就是期末闭卷考试内容要涵盖80%以上的教学知识点,包括名词解释(20分)、汉英互译(10分)、填空题(20分)、问答题(20分)和论述题(30分)4种题型;一些基本的概念和理论的试题(前三种题型)分值占到70%,而反映学生综合应用知识能力的论述题分值占到30%。