土壤的相关知识(6篇)
时间:2024-11-12
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关键词:土壤环境检测策略
随着近年来环境污染的加剧和各种有毒物质以及废弃污染物的增多,我国的土地环境遭受了前所未有的危害并有不断扩大的趋势。所以,建立一套完善的检测土壤环境的法律法规以及土壤环境监测规范,对于改善土质,减小土壤的污染范围,提高作物的产量和品质都具有极为重要的作用。
一、土壤环境遭到污染的现状以及发展趋势
土壤的污染物包括:无机物(酸、盐、碱和重金属);化学肥料;放射性物质;有机农药;寄生虫、病毒、病原菌;污泥、矿渣、煤粉灰;有机废弃物。我国的土壤质量近几年来一直在下降,除了发生一些常见的沙化、盐碱化以及水土流失等生态的恶化外,还有农药等有机污染物,这些土壤污染物广泛集中在城市的工矿区、交通线路和城市近郊,越来越多的城市污染物使土壤的压力已经不堪重负。土壤环境的污染大大加剧了土地资源的短缺,尤其是在城市建设快速发展占用了大量的耕地的同时,越来越严重的土壤污染问题使得土地资源的短缺现状越来越让人担忧。
土壤的严重污染还造成了农作物的大量减产,现在的土壤污染物越来越多,仅以土地的重金属污染物为例就造成了全国粮食减产1000多万吨,间接造成的经济损失更是多达几百亿元。
严重的土地污染问题导致我国农产品的出口受到了严重影响。在经济快速发展的东部地区,在土壤中检测出的有机污染物多达60余种,而其中的将近三分之一的难降解的有机物对土壤的有毒性影响较大,导致土壤中毒性始终存在,这些有毒物质通过生物的生长过程使有毒物质进入到植物体内,导致了大批农产品在出口时受到严重影响,进而在一定程度上影响了我国农产品的出口量,从而使作物产区的经济严重受损。
土壤环境的污染也间接地影响到了人体的身体健康。一项研究表明,某些地区的疾病发病率与当地的土壤环境以及粮食的污染之间具有密切的联系。比如,粮食中的镉含量如果过多的话,就会造成人体的“骨痛病”,在一些土壤受镉污染严重的地区,使当地人们的肝脾肿大,并且癌症的发病率也比普通区的发病率高出十几倍之多。当土壤受到污染之后,土壤的微尘由于在风力的作用下漂浮在大气中,使得人们在呼吸的时候使受到污染的土壤颗粒进入到人体内,人体受土壤中污染物或有毒物质的影响而使身体的健康状况受到严重影响。另外,土壤污染也会通过生态中的物质循环和转换影响到水源,造成水源的污染,使得正常的水源不能正常饮用,通过食物链使人畜受到伤害。
当前土壤的污染呈现出日益严重的趋势,不仅逐渐地从轻度污染向重度污染转化,而且也从单一的污染逐渐向复合型的污染。有些受污染的地区不仅受到严重影响,而且有受污染地区的范围逐步扩大趋势。
二、强化土壤环境监测的策略和一些相应的技术手段
1.完善我国的有关土壤环境监测的相关规范和标准
目前我国的土壤环境正在遭受着空前的影响和破坏。不仅会严重影响到水源,会影响到大气环境,而且会影响到土地上的农作物的质量和产量,甚至会影响到人体的身体健康。但是由于我国目前有关土壤环境的检测和防范的相关政策和规范不够完善,导致了我国土壤环境的破坏越来越严重。因此,有效控制和解决土壤环境污染的当务之急就是建立一套相对完善的土壤环境监测和改善机制,并且在全国范围内建立一套统一的以宪法为基础的根本法律,各个地区也要根据各自的实际建立一套保护土壤环境的法律法规,还要建立一套关于土壤环境质量的标准,确保土壤环境的安全。
2.广泛开展有关土壤生态环境和土壤生态质量的检测
在我国,酸雨的危害较为普遍,而且对土壤的危害也较严重。现在普遍的观点是,土壤中的铝释放出来的话,就会影响植物的正常生长。所以在目前来说,只有加快建立一套我国土壤生态的检测系统,才能较为全面地反映我国土壤生态质量的状况。在我国有些地区还依然存在着大量土地使用污水灌溉,这使得土地的污染受到严重影响。因此,要尽快建立并完善一套关于我国农田土壤环境监测的机制和方法,检测项目要依据使用的污水类型来确定,并且要保证检测每年一次,从而使我国的土地能够在最短的时间内得到相应改善,确保农田的粮食产量稳定增长。
3.开展农田土壤污染监测和污染事故的土壤监测
由于我国的农田现在仍使用,所以要加快农田土壤环境监测的机制的建设,确保有规律的检测频率。此外,我国目前含铅汽油仍在使用,释放的大量有毒气体对交通比较繁忙的公路两侧的农田植物影响较大,尤其是含铅量可能会大量增加。所以,加快对道路两旁的农田植物的含铅量检测是当前较为行得通的办法和策略。对于一些突发的环境事故,对于进入到水体和大气中的污染物会很快稀释掉,而对于进入到土壤中的污染物则会保留较长的时间,并且可能会发生严重的二次污染。所以在严重的环境事故后,要加强土壤的环境监测。
4.加强土壤环境质量检测人员的培训
我们不仅要建立一套土壤环境质量检测的统一的机制和评价方法,更要加强土壤环境质量检测人员的培训和教育。要不断提高土壤环境检测人员的专业知识和土壤学以及统计学的知识水平,建立一套科学合理的培训方案和方法,使土壤环境监测人员的工作能力能够得到不断提高,从而提高我国土壤环境检测的水平。
三、结语
由于大量有机毒物以及大自然中污染物地增多,使得我国土壤的污染程度不断加深,不仅影响了水源,还影响了土地上生长的农作物的质量和产量,甚至影响人体的健康。在当前的社会环境下,我们要充分认识到我国土壤环境污染的严重程度,还要充分认识到土壤环境监测的必要性。所以在当前土壤污染的背景下,我们要积极建立土壤污染的监测和检测机制,通过完善统一的法律法规,使我国的土壤检测能力和水平不断提高,从而保障我国土壤的安全和健康。
参考文献
[1]奚旦立,孙裕生,刘秀英.环境监测[M].北京:高等教育出版社,2009.28.
[2]段智勇,付忠诚,李步年.GIS技术及其在环境保护领域中的应用[J]环境与开发,2008,(1):3031.
关键词:农村地区;小学科学;自然环境;乡土资源
相对于城市便利的现代化建设条件,农村的科学教育也有着自身独特的优势,例如,有着丰富的乡土资源以及广阔的大自然环境,而这些显然为小学生更好地感知自然现象以及科学规律提供了极为便利的条件。以下,笔者仅从农村小学的科学教育实践出发,尝试围绕如何才能从农村实际情况出发更好地开展小学科学教育这一主题展开初步的分析与探讨。
一、将小学科学课堂搬到农村广阔的大环境之中
农村生活包罗万象,有形形的动植物、有千变万化的气象景观、有稀奇古怪的地质条件,还有或缓缓流淌或汹涌澎湃的江河水系……这些农村特有的资源,都为具体科学教学活动的更好开展提供了丰富的材料及资源支撑。这就要求我们农村小学科学教师在实践教学活动中应当结合教学内容的实际情况,恰当而灵活地改变教学的主阵地,即在必要的时候带领学生走出课堂,走进广阔的农村大自然环境中帮助学生实现对教材所教科学理论知识的更深刻认识、理解与掌握。
例如,在教学“土壤里有什么”这一知识点时,我就要求班上的学生自由组合成学习小组,交代好安全注意事项、分发完铁锹、放大镜等工具之后,组织他们有秩序地到泥土地里进行土壤挖掘的实践活动。这次亲近大自然的机会使学生对土壤挖掘兴趣非常饱满,在呼吸到农村地区大自然新鲜空气的同时,帮助他们体会到了农业劳作的艰辛。除此之外,该实践操作活动实现了预期的理想教育效果,即:帮助学生借助他们自身的力量切实获取关于土壤的相关信息,促使他们进一步明确与深化之前在课堂上所学的关于土壤的相关理论知识:
1.土壤中所包含的颗粒大小及形状都不尽相同;
2.土壤中所包含的物质在颜色上有些许差异,有的颜色较灰暗,有的颜色则相对较明亮;
3.土壤里有一些存活的小昆虫或者其他有生命的有机物;
4.土壤里还有一些已经没有生命体征的植物或动物尸体;
5.不同区域的土壤在湿度及密度上也存在着一定的差异。
如此一来,学生在上述实践认识的基础上,就对之前在课堂上所学到的“土壤其实是由空气、水、沙、黏土、无机盐、腐殖质等成分构成的”这一知识点实现了进一步的深化认识,从而大大提高了对该节知识点的理解与掌握程度。
二、将农村丰富的乡土资源运用到小学科学的课堂教学活动之中
农村的大自然环境中蕴含有小学科学学科所必需的一些资源,可是,由于安全因素、气候环境等因素的制约,经常将小学生带到自然这一大课堂之中显然并不符合实际情况。考虑到这一点,笔者认为,小学科学教师应当适当将与学习内容密切相关的自然资源引入到课堂这一教学阵地中。这也不失为利用农村自然资源,使其更好地为小学科学教学服务的一种有效途径。
如,在学习“小蚯蚓找家”这一章节的内容时,我就提前准备了几只小蚯蚓、土壤及一小瓶水。随后,便带领学生分别进行了如下两组对比比较强烈的实验:潮湿、阴暗、松软、肥沃的土壤环境以及干燥、光亮、坚硬、贫瘠的土壤环境这两种土壤环境中蚯蚓的活动状况。如此一来,借助蚯蚓这一特殊资源,学生就能在上述对比实验中非常明确地认识到适宜蚯蚓生活的土壤环境。而这很显然正是本节科学教学活动的重点与难点所在。再如,在学习“观察蚂蚁”这一知识点时,我就提前准备了几只小蚂蚁,然后在课堂上分发给各学生小组一定数量的放大镜,引导他们借助放大镜认真观察蚂蚁的身体构造、蚂蚁的爬行规律、蚂蚁同同伴进行信息交流时可能出现的动作特征……这样一来,学生就能从实际观察中对蚂蚁形成更为深刻的认识与了解。从而大大保证了他们对当堂教学知识点的更好吸收。综合实践来看,将农村丰富的乡土资源恰当地运用在小学科学的具体知识点教学活动中有利于优化学生的课堂实际教学效果,将在一定程度上显著提升小学科学的教学效率及质量。
总之,小学科学课程是义务教育阶段以培养学生良好的科学综合素质为主要教学目的的一门基础课程,其同语文、数学、英语等学科一样,在小学义务教育课程体系中占据着非常重要的地位。对此,我们小学科学一线教育工作者必须正视农村地区的独特教育资源,并将其能动地运用在自身的科学教学实践活动中。相信如此,方能在帮助学生形成与大自然和谐相处这一积极生活态度的同时,显著优化他们的科学学习效果与质量。而这正是小学科学所要求实现的“情感态度与价值观”这一预期教学目标。
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.
关键词:土壤实践教学改革
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1003-9082(2014)03-0178-02
实践教学是高等学校教学工作的重要组成部分,是全面实施人才培养计划、提高教学质量的主要教学环节,是培养具有创新精神和实践能力的综合人才的根本途径。土壤学是林业职业院校许多专业如园林、林学、园艺等的专业基础课程,该课程的实验、实习等实践教学环节对教学质量有着重要作用,直接影响学生以后动手解决实际问题的能力。为了培养学生的创新精神与实践能力,如何更有效地开展土壤学系列课程的实践教学,是值得研究的重要课题。围绕人才培养目标,近几年来,我们经过不断的改革、创新,在实践教学内容、教学方式、成绩评定等环节进行了探索研究。
一、土壤学实践教学存在的问题
目前,在土壤学系列课程实践教学中存在着如下问题或困难:
1.现代科学技术快速发展以及专业调整,实验测定方法及实验内容也在不断更新,需要对大纲和备课内容做些调整。
2.一些学生缺乏学习兴趣。由于当前就业形势的改变,许多专业特别是林业专业的毕业生就业率低;另外有的学生对专业不感兴趣,使得学生对实验课重视不够,不能主动认真地完成实验操作。
3.随着招生规模的不断扩大,实践教学经费投入相对不足,尤其在野外实习更为突出,使得部分课程实习流于形式,达不到预期效果。另外,个别实验项目仪器老化、数量不足。
4.土壤学相关课程,如土壤学、植物生态学、土壤肥料学、植物学、植物营养学等,在实践教学中各自为政,存在实验课内容安排不够系统和协调、野外实习分次去相同地点实习不同的内容造成的时间及经费浪费的现象。
以上这些现象的存在,使得土壤学及其有关课程的实践教学存在不科学、不合理现象,教学效果也不理想,因此有必要进行调整和改革,并不断深入研究总结,以达到提高教学质量的目的。
二、实验教学的改革
1.实验准备工作的调整
长期以来,在《土壤学》等实验课教学中一直沿用“家长包办式”的教学方法,即实验中所用的仪器、试剂、材料等都由实验员事先准备好,学生按照实验老师或实验课本上讲解的步骤完成实验,此种做法的后果是学生对整个实验了解不够,失去许多锻炼机会,在今后的实习和工作中很难独立完成整个实验。因此,在实验教学中我们把“包办式”改为“独立式”,任课教师之间经充分讨论,确定每一项教学内容和方式后,在老师的指导下,让学生自己完成仪器的准备、试剂的配置等前期工作,再根据实验操作步骤完成整个实验,让学生得到更多的锻炼。
2.实验课堂教学方法的改革研究
创新指导方法,活跃实验课堂氛围,调动学生求知、创新的欲望及积极参与的热情。过去的实验教学方式为“填鸭式”,上课时实验老师讲解实验原理、步骤并演示基本操作后,学生按实验操作步骤看一步操作一步,非常机械地完成实验。此法对操作技能差、不愿动脑的学生比较合适,实验秩序也很容易控制,但对学生的主动性、独立意识、思考能力等综合素质的培养是极为不利的,直接造成的结果是学生对实验知识掌握不够深入、扎实和灵活,很难在今后的教学实习和工作中得到很好的运用。
基于上述情况,我们在教学中改“填鸭式”为“讨论式、提问式、互动式”,改“抱着走”为“推着走”的教学方法,督促学生独立地完成实验内容。基本作法是:要求学生实验前对实验进行书面预习,对不明内容在课堂上进行讨论解决;实验前老师对主要实验内容及注意事项进行重点讲解,对有些操作步骤及现象采用提问、讨论的方式,使学生对内容知其然还要知其所以然。例如使学生懂得在土壤质地测定时“土壤中加草酸钠溶液和搅拌的目的是什么”,在水分测定中的计算“分母为什么要用烘干土的质量”,在土壤有机质测定中“为什么要根据土壤有机质大致含量确定称样量”等。学生实验操作过程中,老师应把主要精力放到巡视观察、指导与释疑上,让学生独立思考,独立完成实验(这一点非常重要)。另外,对实验操作过程中在实验仪器、试剂、操作等方面出现的各种问题先让学生自己思考解决,实在不能解决的由老师解决。以上改革措施的运用,使学生的实验学习由被动转为主动,教学效果发生很大改观。
3.实验成绩评定方法的改革
以前的实验成绩主要根据学生的实验报告和期末试卷考试来评定,存在学生互相抄报告和期末搞突击、死记硬背现象,不能很好地评价学生实验情况,对平时学生实验也起不到很好的督促作用,因此必须对学生的实验成绩评定方法进行改进。改进原则是,既注重实验过程又注重实验结果,既要评价平时成绩又要评价综合成绩。改进后的成绩组成及所占比例如下:出勤情况10%;预习情况5%;实验操作表现30%;回答问题5%;实验报告20%;考试30%。另外,实验课的期末考试根据情况采用动手操作和笔试两部分。这样增加了平时成绩所占的分量,可以真正提高学生平时学习的主动性、积极性,知识掌握得比较扎实,避免或减少学生只凭考前搞突击复习及互抄报告等不良现象。
4.建立实验情况及时反馈制度
实验信息反馈主要是在下次上实验时,老师把上一次在实验课中和批改实验报告时发现的问题及时地传达给学生,使学生了解自己实验操作和实验结果的好坏。信息反馈在实验教学活动中非常重要,既能使学生了解前一次实验的综合情况,增加经验教训,有利于下一次实验的进行,还能督促老师及时总结实验情况和认真批改实验报告。
三、教学实习的改革
教学实习是土壤学等课程的重要组成部分,与课堂理论部分相辅相成,对理论知识的掌握和实践能力的提高都有非常重要的作用。以前土壤学及有关课程的教学实习存在一些问题,主要表现为实习经费不足、手段及内容单一、相关课程协调不够、同一实习地点几门课重复进行、带队老师少等,造成的结果是交通费所占比重过大,浪费现象严重,有的实习流于形式,学生重视程度不够,实习效果差。针对现状和存在的问题,土壤学系列课程教学实习进行了如下改革。
1.协调土壤学相关课程,整合实习资源,提高实习效果
针对相同学生分次去校外同一地点实习不同课程内容所造成的时间和经费的浪费以及指导教师不足和有的实习课程没足够经费到野外实习等情况,我们把《土壤学》《植物生态学》《植物学》《地质学》等课程实习结合起来,改为一次去相同的野外实习点实习不同的内容,这样实习经费和指导教师相对充足,实习内容进行优化组合,几门课程专业知识综合考虑,融会贯通,实习效果有了大幅度提高。这样做能节省不少交通费,使课程实习经费相对充足,可以多选几个实习点,实习内容更加丰富。
2.调整实习内容,提高学生综合运用专业知识的能力
传统的实习一般把土壤分类、分布及土壤形成作为主要内容,但该部分并非土壤学的主要内容,而且须跑野外,花费太高。一般一个班一周的实习经费仅能满足外出一天的野外实习,而其余时间在校内实习,内容安排上也大多不合理。为此,我们结合土壤系列课程的特点,增加校内实习内容,把土壤肥力调节措施、土壤性质与植物生长的关系等列为实习内容,并开设试验设计内容,让学生根据课程内容及自己的兴趣设计一些简单的可操作性强的试验。这样既培养了学生独立分析问题解决问题的能力,又激发了学生对课程学习的兴趣,而且在实习中检验了实验课所学内容的掌握程度,是对实验课知识的回顾和再学习。
3.改革主要以外出为主的组织形式,增加实习的灵活性
将传统的实习内容如土壤类型及性质、成土因素与土壤形成关系等由野外实习改为室内多媒体播放与野外观察典型样点相结合,其它实习则安排在校内进行,时间上以学生利用课外时间为主、占用课上时间为辅,方式上以学生自主开展为主、老师重点答疑指导为辅。充分利用网络资源及音像资料,充实讲课内容。充分利用网络上大量的音像资源和自制音像资料,将课堂上不易讲解、或者讲解不清的内容形象化、具体化;选取典型的标本如矿物岩石等以利于学生掌握,同时丰富课程内容,扩充学生的知识面。
4.改革实习成绩评定方法
以前实习成绩主要是根据学生的实习报告,存在片面、不合理现象,对学生在实习过程中的表现监督和督促不够。改革之后的实习成绩包括两部分:一是学生在实习过程中的表现,由指导教师和同组学生评定;二是实习报告成绩,由学生汇报实习报告、老师根据报告内容评定。这样既注重实习过程又注重实习结果,也锻炼了学生语言表达等综合能力,实习效果明显提高。
四、改革的效果分析
第一,通过内容的改革,使学生对课程知识的掌握更加扎实,也使许多枯燥乏味的内容变得更加有趣味,调动了学生的学习兴趣。
第二,通过改革实习的组织形式,整合土壤相关课程的实习安排,使实习资源得到充分利用,费用有效率提高一倍,师生比提高,可获得更多综合知识,对疑难问题从不同的知识角度讨论解决,使学生获得更合理更准确的解释,实习效果好。另外,减少了由于校外实习而对学生上公共选修课造成影响。
第三,校内实习试验内容的设立,让学生自己设计,自己实施,自己总结,很好地锻炼了学生自己分析问题解决问题的能力,以小组为单位的组织方式也增强了学生间的协作能力。
第四,对实习结果采用报告的形式进行交流,能使学生互相学习寻找差距,同时对实习内容进行再消化。通过演讲实习报告,既给学生提供了展示自己的机会,也锻炼了学生的表达能力。
第五,对实验、实习成绩评定方法的改革,充分调动了学生在实验、实习过程中的主动性和积极性;学生对实验、实习报告的撰写,无论是形式上还是内容上都有较大的提高。
参考文献
[1]李纯华.改进土壤肥料学实验教学方法的探索[J];实验室研究与探索;2006年08期.
关键词:环境化学;农业院校;土壤学;教学改革;教学建设
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)24-0224-03
环境化学作为环境科学与工程类专业的重要专业基础课,主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法,重点考察岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学组成及其发生过程,特别是界面上的化学组成与过程,是环境科学的核心组成部分。作为新兴交叉学科,我国高校环境科学最初多立足于本校强势学科和优势专业,进一步发展成为综合学科,这也使环境科学在某一方面的特色和优势得以体现,环境化学的发展亦如此。土壤学是农业院校发展的重要学科和研究方向,与环境科学的交叉日益增强。目前,土壤学已突破传统理念,开始关注地球表层系统中土壤与其他各圈层之间的物质能量交换,研究土壤全球变化及土—水—气—生物界面的环境过程与机理,而环境化学多为关注污染物在此界面反应过程,两个专业方向具有互促共进的关系。针对农业院校具有土壤学科背景,在环境化学理论教学与实践过程中,我们在师资队伍建设、教学内容和实验实习等方面进行了探索,期望建设具有农业院校特色的环境化学课程。
一、建设师资队伍
新世纪优秀人才的培养离不开一支理论功底深、学术造诣高、教学能力强的师资队伍。为充分体现农业院校环境化学课程的教学特色,我们组建了一支有环境科学、土壤学和化学专业背景的教师队伍。在课程建设过程中,授课经验丰富的资深教授对年轻教师开展“传、帮、带”活动,自觉履行培养青年教师的职责,向青年教师传授知识、教学经验和方法,并以高尚的人格魅力和严谨的治学精神感染青年教师。在观摩学习、交流过程中,努力做到环境化学与土壤学专业知识的有效融合,使学生全面掌握污染物在各个圈层之间的迁移转化规律。如讲授含硫化合物在大气和水体中的迁移转化过程,除一般教材涉及的大气硫化物种类、来源及硫酸烟雾形成机理外,还增添土壤学相关知识,进一步阐明土壤中硫的含量、形态及其转化与循环过程。为贯彻“寓教于研、以研促教、教学相长”的教学理念,课程组教师积极开展环境化学和土壤学方面相关的科研工作,共主持和参加科研项目20余项,公开发表SCI收录的科研论文百余篇。科研活动探明污染物的迁移转化机理及其影响因素,并将其作为案例在教学过程中进行讲解,更为生动具体,学生更易接受。为了提高教学质量及教研效果,课程组成员承担了环境化学校级优质课程的建设,参编了环境化学教材一部,努力打造精品课程。逐步形成梯队合理、思维活跃、勇于进取、团结创新的教学科研团队。
二、丰富教学内容
教学内容紧密结合土壤学背景,运用土壤学相关理论深化对环境化学知识点的理解。污染物在大气圈、水圈和土壤圈间迁移、转化和循环,在讲述前两圈层内污染物的化学行为时,将土壤圈作为环境的关键带联系在一起。在分析影响酸雨的形成因素时,阐明大气颗粒物酸度及其缓冲能力,比较不同城市大气颗粒物对酸雨的影响,考虑到不同区域扬尘的化学组成与相应土壤组成的基本特点,补充说明我国南北土壤组成及性质差异,强化土壤学与环境化学知识的融合。在水环境中,氧化还原反应平衡影响和决定变价元素或污染物的形态、迁移和转化过程,以土壤锰氧化物、铁氧化物及层状硅酸盐矿物对有毒金属离子Pb、Cr和As等形态及其转化过程的影响作具体案例进行说明。这些相关内容,课程组教师已在实验室开展了大量的研究工作,可娓娓道来,丰富了授课内容,也能激发学生的科研热情。文献调研也是扩充教学内容的重要方法。在完成教学大纲规定内容之外,在课堂或课后适当补充土壤学相关知识,扩展学生视野。补充内容涉及环境化学热点和前沿,也超出一般土壤学教材的深度和广度,有的需要查阅新近文献才能完成。环境化学中提及温室气体和温室效应,一般认为矿物燃料燃烧是大气中CO2的主要来源,而往往忽视了土壤中碳的贡献,不同农业利用土壤中碳素的微小变化也会对大气中CO2浓度产生重要影响,可能加剧温室效应。为让学生了解实际情况,布置课后文献调研,了解有关土壤碳形态、分布、迁移转化规律及其影响因素(如植被、气候、施肥和土地利用类型等)。这些课程改革使环境化学与土壤学得到有机结合,进一步明确了农业对环境的影响,强化学生的农业环境保护意识。最新科研进展也是我们关注的教学内容,多以专题形式进行讲述。为了说明环境化学研究新进展,结合教师专业背景,我们就污染土壤的电化学修复和绿色化学的基本原理与应用作为专题进行授课。虽然教材对相关内容有所介绍[1],为详细说明相关进展,任课教师查阅了国内外大量文献资料,进行全面阐述。如污染土壤电化学修复专题中提及土壤颗粒类型对修复效果的影响,更是加深了对土壤基本特性的认识。专题报告主题不多,所占学时少,却能让学生了解环境科学与工程领域最新科研动态,激发他们的学习兴趣与动力。另外,专题文献报告也是重要手段之一,如为了用实例说明并区分微生物对有机污染物的降解是生长代谢还是共代谢,安排学生课后查阅有关土壤微生物降解有机污染物的最新文献,并适时安排学生报告所阅读文献。文献调研还可有效提高学生的思辨和创新能力,树立对待科研论文的正确态度。
三、完善实验实习
实验课是环境化学重要的实践教学环节,也是培养学生理论联系实际、提高动手能力、增强创新能力的重要途径之一。较环境科学专业其他课程实验内容,环境化学实验偏重于污染物在环境中迁移转化的过程和原理,所以实验项目应由验证型向综合型、设计型和研究型转变。现有环境化学实验教材较多关注环境中某些污染物含量测定或者某些工艺过程的模拟,与《环境监测》、《仪器分析》和《污染控制化学》等实验课有部分重复或雷同之嫌。为了深化对污染物在环境中迁移转化过程的认识,也结合土壤学相关知识,除常规环境化学实验外,还新设计并安排了三个实验,分别为土壤对重金属离子铅的等温吸附实验、氧化锰对Cr(III)氧化量的测定和铁(III)—草酸盐配合物对橙黄II的光降解动力学。在实验目的上,我们更偏重于探明污染物在环境中的迁移转化过程。前两个实验让学生深化对土壤吸附氧化重金属离子机理的认识,明确作为土壤的重要组成部分的锰氧化物影响变价金属离子的存在形态与迁移转化过程,了解土壤对有毒金属离子热力学吸附氧化研究的原理和一般方法,掌握分光光度法和原子吸收法测定重金属离子浓度、制作吸附等温线等方法。后一个实验可认识光解动力学基本方法及其在环境化学中的应用,熟悉有机污染物的消除方法。上述实验内容既属于环境化学教学范畴,又深化了土壤学知识,更体现出农业院校的教学特色。为增强学生科研意识、提高学生创新能力,我们鼓励学有余力的学生走进实验室独立开展科研活动。课程组教师研究课题主要集中在土壤环境化学领域,为学生进入实验室开展土壤环境化学相关的课题研究提供了便利。学生自愿组团,在老师指导下,课余时间独立开展科研活动。该活动可得到国家大学生创新性实验计划、校级大学生科技创新基金的资助,也可用指导教师科研经费支出。课程组教师已指导3项国家大学生科技创新实验计划,10余项校级大学生科技创新基金,且前者结题验收均被评为优秀。多名本科生以第一作者发表核心期刊论文,并参与部分研究生实验工作,作为共同作者发表多篇SCI论文。科研活动激发学生学习环境化学的热情,体会到土壤学的奥妙,也锻炼了学生的科研思维和创新潜能,还可为高素质研究生储备有生力量。为让学生早日走向社会,认识自然环境演化过程和人类活动对环境造成的影响及工厂企业如何从源头上控制污染物的排放,我们与多家不同规模的企业进行了交流与合作,安排实践基地。很多污染控制问题的解决都离不开环境化学研究的理论方法与技术,环境化学对于环境科学与工程领域特别是解决环境问题有着十分重要的地位与作用。通过实地参观学习活动,学生现场认识了生活废水、工业废水、固体废弃物、废气的来源及处理过程。如在株洲化工厂学生参观生产车间,了解单个生产车间及整个化工企业清洁生产过程和污染物排放控制细节,明确环境化学理论与技术在这些方面的应用。在校内还建有人工湿地实习基地,让学生真实认识到水体自净化过程及水资源的重要性。这些活动丰富了环境化学教学内容,开阔了学生视野,也增强了学习动力。环境化学教学和实验内容非常丰富,要在有限学时内对环境化学有一个较为全面的认识,又要尽量少与环境监测、仪器分析、环境生态学和污染控制化学等内容重复,且能够让学生综合运用所学到的知识与实验技能,提高分析问题和解决问题的能力。在专业教师队伍、授课内容和实验实习上合理安排,结合农业院校现有资源配置和相关知识背景及课程体系,建设有农业院校特色的环境化学课程,系统培养学生知识体系、科研创新能力和动手实践能力;实践也证明取得了良好的教学效果,以期为促进环境化学教学发展和创新型人才培养作出贡献,同时还望对其他课程教学改革提供一定借鉴作用。
参考文献:
[1]景丽洁,王建刚,魏薇,等.21世纪环境化学课程建设的探索与实践[J].大学化学,2009,(24):31-34.
[2]王丽梅,孟昭福,张增强,等.环境化学课程教学改革与实践[J].中国大学教学,2011,(7):82-84.
[3]滕丽华,林建原,夏静芬,等.环境化学实验课程与教学体系的改革与创新[J].高等理科教育,2010,(91):89-92.
一、审题意识与能力不强
例1(2014・四川成都)据央视报道,2014年全国高校毕业生规模达到727万人,比上年多了28万人,再次创下历史新高。要破解这一难题,从政府的角度看,应该()
①转变就业观念,适应市场需求②全面提升个人素质,自主创业③简化创业手续,降低创业门槛④大力发展生产,拓宽就业渠道
A.①②B.①③
C.②④D.③④
阅卷反馈:本题命题者围绕“我国严峻的高校毕业生就业形势”创设情景,旨在考查学生解决问题的能力。据成都市中考失分状况统计,本题是失分严重的客观题之一。许多考生在作答时误选了A项。究其原因,这些考生没有仔细读题,审题意识不强,没有留意到试题设问限定了“政府”这一明确的行为主体角度;备选项①②的内容虽然有助于破解“高校毕业生就业形势严峻”这一难题,但这是针对“高校毕业生”这一行为主体提出的要求。本题正确答案应该是D。
例2(2014・山东烟台)为依法严厉打击利用互联网制作传播色情信息行为,全国“扫黄打非”工作小组办公室、国家互联网信息办公室、工信部、公安部决定自2014年4月中旬至11月在全国范围内统一开展打击网上色情信息“扫黄打非・净网2014”专项行动。“净网”专项行动启动以来,引起了公众的极大关注,网上热议不断。以下是部分网友在某论坛上发的帖子:
你认为“净网”行动能带来哪些正能量?
阅卷反馈:本题命题者围绕我国多部门联合开展的“净网”行动创设情景,旨在考查学生分析问题的能力。设问要求考生思考“净网”行动能带来哪些正能量?即要求考生回答:“净网”行动能够带来哪些积极影响?组织答案时应该以“有利于……;有利于……”的格式书写答案要点。围绕“扫黄打非・净网2014”这一主题,多角度联系教材相关知识分析,“净网”行动的积极影响主要有:有利于遏制网络文化垃圾的滋生蔓延,净化网络文化环境,促进网络健康发展;有利于为未成年人营造良好的网络文化环境,加强对未成年人的社会保护,促进未成年人健康成长;有利于加强社会主义精神文明建设,推动社会主义文化繁荣;有利于培育和践行社会主义核心价值观;有利于构建和谐社会等。阅卷结果显示,学生因为审题能力不强而跑题的现象较为严重,主要存在以下两种错误:一种是围绕网络对青少年学生的消极影响书写答案,另一种是从国家和青少年学生角度针对“净网”行动列举措施或要求。
二、获取和解读材料信息能力欠缺
例3(2014・广东广州)建设生态文明,建设美丽中国,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。阅读材料,回答问题。
材料一:近年来,“镉大米”、“重金属蔬菜”、“血铅事件”等土壤污染案件频频见报,引起公众极大关注。以下调查结果来自环境保护部与国土资源部2014年4月联合的《全国土壤污染状况调查公报》。
材料二:据有关调查,在珠三角地区,不适宜种植农作物的污染土壤占到土壤总面积的22.8%,工业污染是最大祸首,一次性餐具造成的白色污染及居民生活污染也不容忽视。针对上述问题,政府有关部门回应,当前我国土壤污染防治法尚未出台,土壤污染修复的技术规范还没建立,现有的土壤修复技术也不成熟,治理土壤污染任重道远。
(1)结合表一、表二和注,描述我国土壤污染的现状并简要分析其危害。
(2)结合材料二,就政府和公民应如何保护土壤资源提出建议。
阅卷反馈:本题命题者围绕建设生态文明与美丽中国创设情景,图文并茂,旨在考查考生获取和解读材料信息的能力。这类试题要求考生回答问题时必须紧扣试题材料,要点准确、全面。考生一般无法在课本上找到答案原句,而必须对材料中的有效信息进行阅读、比较、概括和归纳。试题第一问首先要求考生通过提取、概括材料一中的有效信息描述我国土壤污染的现状。
阅卷显示,部分学生不看材料,直接抄写人教版九年级《思想品德》第四课“了解基本国策与发展战略”中关于我国环境形势现状的概述:我国的环境污染和生态破坏严重,面临严峻的环境形势。还有部分学生根据材料与设问笼统地书写“我国土壤污染严重”,没有紧扣材料表述出我国土壤污染的具体表现。
材料一由一段简短的文字、两张图表与一则附注组成。图表一描述的是我国土壤污染程度。通过对相关数据的计算,可以发现:我国16.1%的土壤受到不同程度的污染,其中1.1%受到高度污染。结合图表前面的文字导语,还可以发现:我国目前的土壤污染主要表现在重金属污染日益严重。图表二描述的是土壤污染地区分布,根据图示中的区域分布,联系附注,可以发现:人口稠密、经济发达,作为国家主要的粮、棉作物产区的长三角、珠三角、东北老工业基地等地区土壤污染较其他地区严重。第一问第二个层次要求考生分析土壤污染造成的危害,考生可联系教材知识从危害人体健康、制约经济社会可持续发展、破坏生态平衡等方面组织答案。试题第二问要求考生结合材料二,就如何保护土壤资源分别对政府与公民提出建议。旨在考查学生解读有效信息、调用所学知识解决问题的能力。阅卷显示,部分考生并没有将设问中的“保护土壤资源”这一主题与材料二中的有效信息结合,而是仅根据教材相关表述泛泛而谈。如对政府,书写了“坚持科学发展观、实施可持续发展战略、坚持节约资源和保护环境基本国策、推进生态文明建设”等答案要点。对公民,书写了“我们要自觉树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,为实现中华民族永续发展做出自己的贡献,我们要养成节约资源、保护环境”等口号性的答案要点。解答本题第二问,首先必须通过对材料的阅读,提取三点有效信息:土壤污染中工业污染是最大祸首;当前我国土壤污染防治法律法规不健全;现有土壤修复技术不成熟。据此,就“保护土壤资源”分别对政府和公民提出有针对性的、具体的建议。对政府:要高度重视工业污染源的防治,要制定完善防治土壤污染的法律法规,要建立土壤污染修复的技术规范等。对公民:要树立自觉保护土壤资源的意识,学习有关保护土壤资源的知识,要尽量减少或避免使用一次性餐具、塑料袋,减少白色污染;发现企业违规操作造成工业污染,要积极向政府有关部门举报等。
三、缺乏必要的解题技巧而导致要点不全
例4(2014・江西)2014年4月24日,《中华人民共和国环境保护法》由十二届全国人大常委会第八次会议修订通过。方月平同学查看相关新闻后,得出了两个结论:
新修订的环境保护法强化了法律责任、加大了处罚力度,首次写入生态保护红线、设计按日计罚制度、增加环境污染公共监测预警机制等,被称为“史上最严”的环保法。
(1)由此得出结论一:只要有了新的环境保护法,雾霾等环境问题就都解决了。
环境保护法是一部具有基础性地位的法律。该法律的修订,对单项环保法的修订或制定具有重要指导意义,对有关行政法、民法和刑法在环保领域的适用也具有统和作用,同时,对地方环境立法给予了相应授权。
(2)由此得出结论二:环境保护法是我国的根本大法。
请你运用有关法律知识,分别对以上两个结论进行辨析。
阅卷反馈:本题命题者围绕新修订通过的环境保护法创设情景,以观点辨析的形式考查学生对相关法律知识的综合理解与运用。题述结论一“只要有了新的环境保护法,雾霾等环境问题就都解决了”属于片面型辨析题。对这类观点进行辨析时,可以分两个步骤。步骤一:肯定题述观点的合理成分,并解释理由。如本题,考生首先要书写:解决雾霾等环境问题需要新的环境保护法,因为有法可依是依法治国的重要前提。步骤二:围绕要解决的问题,在规定的知识范围内补充条件。如本题,考生应书写:解决雾霾等环境问题还需要有法必依、执法必严、违法必究,还要坚持把依法治国与以德治国相结合,增强人们的环保法律意识,提高公民的思想道德素质。阅卷显示,相当一部分考生对结论一进行辨析时,漏答了步骤一中的原因。
题述结论二“环境保护法是我国的根本大法”属于易混知识辨析题。这种观点表述严格地讲是错误的,对这类观点进行评析时,可以分三个步骤。步骤一:指出题述观点是错误的。步骤二:改正题述观点,并书写理由。如本题,考生应书写:中华人民共和国宪法才是我国的根本大法。宪法具有最高的法律效力。步骤三:表述错误内容与正确内容之间的联系。如本题,考生应书写:宪法是制定和修改环境保护法的依据和基础,环境保护法是宪法内容的具体化。阅卷显示,对结论二进行辨析时,考生失分现象特别严重,许多考生漏答了步骤二中的原因与步骤三中的内容。
四、材料与观点“两张皮”
例5(2014・江苏苏州)材料:保护创新就要保护知识产权。为此,我国采取了一系列措施,保护知识产权,打击盗版侵权行为。如:全国人大及其常委会制定了《中华人民共和国著作权法》等法律;有关部门加强监管,经常开展对于盗版侵权行为的专项整治;通过司法解释,适当降低对侵犯知识产权行为的刑事处罚门槛,一大批侵犯知识产权的犯罪分子受到刑罚制裁。
材料中所列的措施是如何体现依法治国的基本要求的?
阅卷反馈:本题命题者围绕我国保护知识产权的系列措施创设情景,旨在考查学生对依法治国基本要求的理解。本题是一道演绎题,旨在考查学生理论联系实际的能力。命题者在设计这类试题时会给考生呈现信息丰富且包含多层内涵的背景材料,其设问形式通常是“材料是如何体现×××(教材观点)的?”要求考生以事说理,事理结合。解答此类试题,首先必须明确命题者所要考查的“理(教材观点)”包含的具体内容。如本题,考试作答前首先知道依法治国基本要求的内容。联系教材知识:依法治国的基本要求是坚持有法可依、有法必依、执法必严、违法必究。然后将“理”的具体内容与材料对照,分层次摘抄材料中的关键语句,实现材料信息与观点具体内容的一致。本题答案要点可以按如下格式书写:制定保护知识产权的法律、法规,体现了立法机关建立科学完备的法律体系,做到有法可依;加强监管,经常开展对于盗版侵权行为的专项整治,体现了行政机关依法行政,做到有法必依、执法必严;一大批侵犯知识产权的犯罪分子受到刑罚制裁,体现了司法机关公正司法,做到违法必究。阅卷显示,部分考生在解答本题过程中要么只列举材料显示的我国保护知识产权的系列措施,要么直接依据教材知识书写依法治国的基本要求,前者阅卷过程中不赋分,后者阅卷过程中酌情赋1分。究其原因,材料与观点两张皮,考生未能将材料信息与考点知识的具体内容有机联系。
五、生活情景的感悟与体验不到位
例6(2014・湖北襄阳)中学生宁宁常常通过写信与人交往:“爸爸、妈妈,我爱你们!在家里经历的许多事情,让我懂得了‘羊有跪乳之恩’的内涵。我会改掉睡懒觉的习惯,谅解爸爸偶尔的暴躁。”
“老师,您辛苦了!您不仅教给了我们丰富的知识,还培育了我们健康的心理:自信、坚强……”
“孟欣同学,你好,别忘了我俩‘净化网络,从我做起’的约定呀!”
父母看信后,心里洋溢着幸福;老师看信后,增添了几分欣慰;同学看信后,感受到了责任。是的,文明交往是一束光、一朵花,它温暖了家庭,扮靓了社会。
(1)宁宁在家里可能经历了哪些事情,触动她给父母写这封信?(至少答两条)
(2)在给老师的信中,省略的内容是什么?(至少答两条)
(3)假如你是孟欣同学,你会怎样履行约定呢?(至少答四条)
(4)从信中,我们看到宁宁懂得了哪些与人交往的道理?(至少答四条)
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