对土壤农化分析实验教学改革的思考

对土壤农化分析实验教学改革的思考

摘要:本文针对土壤农业化学分析课程实验教学中存在的问题,围绕如何提高实验过程中学生的积极性和主动性,探讨提高学生创新性训练的改革思路,主要包括实验教学要与农业生产实际相结合、独立设计实验,破除对教材迷信和改革实验课堂教学模式。

关键词:土壤农化分析课程实验课教学创新

土壤农化分析课程是资源环境科学专业的必修课程,主要以实验教学为主。实验教学作为本课程教学的主要内容,是培养学生动手能力、综合分析问题能力和创新能力的重要环节。实验教学往往是在教师组织和指导下,引导学生按照教材上的具体实验步骤独立操作,但是这种教学模式并没有把实验的主动权完全交给学生,学生们仍是按照教师设计的框框被动地完成实验,面对实验中出现的问题,学生更多依靠教师去解决,这样不利于创新意识和能力的培养。结合这门课程特点,提出以下改革思路。

1 将实验教学与农业生产相结合,提高学生综合分析问题能力

《高等教育法》明确规定,“高等教育培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”,“应当以培养人才为中心”。高校是培养高素质创新型人才的基地,实验教学作为课程教学的重要组成部分,建立有助于培养学生创新能力的实验教学模式显得非常重要。学生是实验教学的主体,教师在课堂教学中要充分调动学生做实验的积极性和主动性,特

别注重对学生进行创新性培养,通过反复训练,不仅使学生熟练掌握各种实验技能,而且使学生逐渐形成创新性的思维定势,从而达到实验教学的目标。

土壤农化分析课程教学是以掌握实验技能为目的,通过分析土壤标样等手段来加强这方面训练。但当遇到生产中存在的实际问题时,很难灵活地综合运用所学知识进行分析和解决。

因此,可以鼓励学生与农户联系,到田间采集土样,利用开设的实验课,让学生对所要调查地块的土壤理化性状和养分含量进行分析,这样就可以获得一块农田土壤肥力状况的基本数据,就能对这块农田的肥力水平有总体认识。学生通过到农田观察以及对作物生长情况和产量调查,就能把枯燥的实验数据和作物施肥、生长和产量直接联系起来。学生还可以根据农户土壤营养状况和粮食产量状况,为农民提供低产变中产,中产变高产的施肥方案,这样会更加调动学生做实验的积极性和主动性。此外,通过比较不同农田肥力数据和粮食产量,还会促使学生查资料,去调查,去分析,这个过程也就是培养学生创新意识,提高创新能力的过程。另外,教师还可以通过这种方式长期积累一些农田土壤营养状况数据,对这些农田土壤肥力水平长期变化趋势进一步研究,为指导农民更加科学合理的施肥和保持土壤肥力提供直接可靠的依据。可见,通过这种方式将实验教学与农业生产直接联系,可以达到服务农业生产的目的。

2 引导学生设计实验,挖掘实验内容潜藏的信息,培养创新意识

创新意识培养是高校进行创新教育的重要内容。创新教育对中国大学生更为重要。耶鲁大学校长理查德·雷文在参加第三届中外大学校长论坛时说:“如果中国不进行创新教育,二十年后将重蹈日本经济衰退的覆辙”。在实验教学中,挖掘实验内容潜藏的信息,引导学生设计实验,是培养创新意识,进行创新教育的重要手段。例如土壤农化分析教材上讲到利用开氏定氮法测定土壤全氮含量的方法,原理是利用浓硫酸消煮土壤样品,借催化剂和增温剂加速有机质分解。但书中并没有直接告诉催化剂和增温剂到底起到多大效果。这个潜藏的信息就可通过引导学生设计实验来挖掘。根据教材中提到的“常用的增温剂是硫酸钾或硫酸钠,温度的高低受加入硫酸钾量的多少控制”,我们可以引导学生设计一组硫酸钾用量实验,找到消化完全所需的最佳硫酸钾用量。通过引导学生设计实验,可以达到加深对知识的理解和掌握,也有助于创新意识的培养和提高。当然要有选择地安排学生设计实验,避免随意性和简单化。

3 引导学生尝试改进教材中具体操作方法,破除迷信教材的思想

选用高质量教材,是提高教学质量的重要前提。但是学生在学习中总是被动地接受书本上的知识,认为教材上的内容就是正确,很少用怀疑、批判的眼光去学习。实际上这也是一些学生的“通病”。孟子说“尽信书不如无书”,如果我们在教学中不改变学生被动接受知识的思想,也就很难谈得上培养学生的创新意识。实验教学应当是一个培养具有批判精神的独立型人才的过程,教师要引导学生分析和研究教材

中存在的问题和不足。土壤农化分析中的实验方法都是成熟方法,但有些方法还可以改进。例如书中提到测定土壤有机质含量要用油浴加热的方法,但这种方法需要铝锅、铁丝网架,操作起来不太方便,还须小心被油烫伤,而利用消煮炉加热,就显得简单易行。因此可以通过多种方式,引导学生尝试改进教材中一些过时的操作方法,同时在思想上达到逐渐破除对教材迷信的目的。

4 根据学生提出的要求,对实验教学方式进行适度改革

土壤农化分析实验教学是严格按照教学大纲进行的。通常是在课堂上教师先抽出较短时间给学生讲解实验目的、原理和具体操作步骤。学生往往是按照教师要求,几个人一组完成一个实验,根据实验情况写出实验报告,等待老师批改。实验试剂也全部由实验员负责配制。所有实验采用几乎完全相同的教学模式,内容单一,没有难度、梯度,缺乏挑战性。学生被束缚在制定好的框架中,只能按教材设计好的模式去实验,难以发挥自己的主观能动性。这种教学方式沿用已久,在教学过程中,同学们对这种传统的教学方式所存在问题有了清醒的认识,普遍反映这种教学模式不利于增强学生的独立创新意识。土壤农化分析课程开设前,学生已经学习了无机化学、有机化学、仪器分析、土壤学和植物营养学等课程,根据已掌握的知识,学生希望按照教材实验方法独立操作,更希望单人单组,在集中时间内完成。有些学生建议实验要完全由他们自己动手,利用课余时间完成。实验课程也根据具体情况设置为开放式,实验前通过与实验员预约,自由安排时间,独立完成

实验。教师应当尊重和理性地看待学生提出的要求,保护学生的积极性,结合实验室管理对实验教学方式进行改革探索。

土壤农化分析实验教学改革是培养创新型高素质人才的需要,这是一个长期的探索和完善过程,不可能一蹴而就,同时实验教学改革不是孤立的,它要和实验室教学管理和改革配套进行。通过在改革中不断总结和完善,努力发现实验教学改革中存在或可能出现的问题,尽量减少教学改革中出现的不利因素,努力为学生营造有利于独立分析和解决问题,增强其创新意识和创新能力的环境。