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土壤學實驗報告

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土壤學實驗報告范文第1篇

關鍵詞:高等教育;林學專業;土壤學;課程教學

“民以食為天,食以土為本。”土壤是人類賴以生存的物質基礎,是農林牧業生產的介質,是環境物質容納和凈化的場所。在我國土壤資源面臨沙化、鹽堿化、荒漠化、肥力退化、侵蝕(包括水蝕和風蝕)和污染加劇等諸多威脅的背景下,土壤學已經成為關系國土安全和國民經濟可持續發展的重要學科。

在高等林業教育中,土壤學一直是林學專業的一門重要的專業基礎課,既有自成體系的理論框架,又有與生產實踐和環境治理密不可分的廣泛實用性;同時,在林學專業系列課程學習中具有承上啟下的作用。該課程的教學質量直接影響學生實踐能力和創新能力的培養,對培養高素質的現代林業人才有著重要的作用。在教學改革不斷深化以及新知識、新理論和新技術快速發展的今天,認真分析土壤學課程教學中存在的主要問題,積極開展教學改革,提高教學效果,加強培養學生的學習能力、解決生產實際問題的能力和保護土壤資源的意識,是擺在任課教師面前的一項緊迫而重要的任務。

一、土壤學課程教學面臨的主要問題

(一)教學學時明顯不足

進入21世紀以來,高等教育中的本科教學強調“寬口徑,廣適應”,面向本科生開設的課程門數明顯增多,選修課的比例大幅提高。這導致專業基礎課和專業課的教學學時不斷被壓縮。華南農業大學林學專業的土壤學課程由早期的120學時減少為后來的80學時,繼而壓縮到60學時,最后進一步減少到現在的48學時。其中,理論教學30學時,實驗教學18學時;課程實習的時間由最初的2周變為1周,再變為現在的0.5周。國內許多林業院校的土壤學課程也面臨著相同的境遇。

教學學時的減少,使理論教學中相當一部分內容不得不被刪除,許多重要問題和知識點的講授難以深入和展開。實驗教學也受到明顯的影響,例如P、K測定項目無法開設;為了節省學時,原先由學生自己動手完成的一些實驗環節(如試劑配制、標準曲線測定、空白實驗等)也只好讓實驗課教師代勞。課程實習在某種程度上流于形式,變成“走馬觀花式”的參觀考察,學生動手的機會減少,從而使實習難以取得實效。

(二)教學內容比較陳舊

目前,各高校使用的土壤學教材均是在原有教材基礎上多次修訂或改編出版的,其中有許多教材是“十五”規劃教材或面向21世紀教材,教材內容與過去相比有明顯的改進。但是,由于教材出版周期一般比較長,所以內容在一定程度上必然滯后于學科發展前沿,反映土壤學科新發展和現代化林業土壤管理等方面的內容較少;且新出版教材大都難以擺脫原有教材的框架、內容或模式,內容或多或少都有陳舊的痕跡,理論與實際聯系不緊密。尤其是實驗教學部分,除了受經費、實驗場地、儀器設備等條件的制約外,也同樣受到實驗教材落后的影響。長期以來,實驗課不但沒有明顯的提高和拓展,反而呈萎縮趨勢;現代實驗測試方法和手段在實驗課上基本沒有得到應有的體現。

(三)實踐教學困難重重

教學實習是土壤學課程的重要組成部分,與課堂理論教學相輔相成,對學生理論知識的掌握和實踐能力的培養有重要作用。隨著高校招生規模的不斷擴大,教學實習的組織面臨諸多困難。首先,由于接收林學專業學生進行土壤學課程實習的單位食宿容量有限,無法解決數個班近百名師生的吃飯、住宿問題,所以實習師生只能當天往返,大量時間和經費都花費在實習途中。同時,實習參觀場所也因人數太多而顯得擁擠不堪,影響了實習效果。

其次,實習指導教師的數量不足,學生實習存在安全隱患。近百人的隊伍外出實習,至少需要5~6名教師帶隊,才能較好地保障實習秩序和安全紀律,防范意外事故的發生。但目前的情形是,僅能抽出2~3名教師帶隊,學生實習存在明顯的安全隱憂。

第三,實驗課的開設亦遇到困難。在高等教育擴招的形勢下,華南農業大學林學專業一般招3~4個班。由于實驗課必須分小班上,且許多實驗項目的時間跨度達2天之久,所以同一項實驗內容不得不隔天開設。這樣,學生周六也需要上實驗課。另外,實驗課上,每個小組的人數由原來比較合理的2人增加到3~4人。這使實驗室顯得十分擁擠,酒精燃燒和樣品消解存在安全隱患;也很難實現每個學生都動手操作。

二、土壤學課程教學的改革措施

(一)合理取舍教學內容,突出實驗教學

由于土壤學課程的學時大幅度縮減,所以要講授課本上的所有內容是不現實的。為了適應改革后的形勢,我們對教學計劃進行了修訂,并在授課過程中對教學內容做了相應調整,以突出土壤學課程的特點、難點和重點。課程教學改革采取的主要措施包括:

(1)在課堂上重點講授土壤學的核心概念、基本理論、研究進展以及與生產實踐聯系密切的內容,主要包括土壤的形成過程、物質組成、物理性質,水、肥、氣、熱四大肥力因子,肥料與施肥,土壤利用與改良以及土壤學研究的新進展;

(2)將土壤生物、土壤結構、膠體構造、土壤分類及土類分布狀況等教學內容布置給學生課后自學,并安排一定時間的答疑,教師在課堂上適當提問以檢查自學效果。

實驗課對增進學生對理論知識的理解和培養學生的實際操作能力有重要的作用。因此,在有限的學時內,我們騰出18學時用于實驗教學,開設了8個實驗;同時,對原有的實驗內容進行整合優化。例如,礦物巖石的識別原為3次實驗,現整合壓縮為1次。再如,將土壤剖面觀察、采樣與土壤容重、孔隙性測定整合為1個實驗項目。

通過以上理論教學內容的精選和實驗課的優化整合等措施,保證了在有限的學時內完成土壤學主要理論知識的講授和主要實驗的開設。同時,通過安排課余自學任務,進一步培養了學生主動學習的習慣和自學能力。

(二)不斷更新教學內容,創新教學方法和手段

設置合理的教學內容是提高教學質量的重要保證。教學過程中,我們不拘泥于教材內容和結構,盡可能地將本學科領域的研究進展以及生產實際中與土壤學相關的常見問題融入課堂;并采用大量的照片、圖表和動畫等來闡釋一些抽象的理論問題,制作的課件圖文并茂、深入淺出。我們廣泛收集了生產建設中有關土壤學的實際問題,如苗圃經營成敗的經驗教訓,城市綠地建設中土壤調查、規劃與改良的具體措施,造林規劃中必須考慮的土壤學問題等;還收集了膾炙人口的農諺等,并把這些內容充實到相應的理論課教學中,收到了良好的教學效果。

灌輸式的教學方法,單一的教學形式,以教材為本位、教師為中心的教學模式等,都不利于很好地發揮學生的主觀能動性,導致學生學習興趣不高、學習效果不好。針對這種情況,我們在教學過程中堅持采用啟發式、參與式的教學方式。我們要求學生課前預習、課后復習。每次課開始時,教師要針對上次課的主要內容進行提問,并根據學生的答問情況給出成績,作為平時成績的評定依據。在授課過程中,教師隨時提出問題,要求學生當場回答或課后查閱相關資料。

另外,每學期選取一章內容由學生講授。具體的做法是:教師在開學之初布置授課任務,要求學生以4~5人為單位,自由組合成若干個小組進行準備;然后通過簡短的試講和考察各組制作的課件,選定授課學生名單;最后教師對選出的學生進行指導,要求被選中的學生每人講授一部分內容。通過這種方式,鍛煉了學生查閱文獻、制作課件、語言表達及團隊合作的能力,調動了學生的學習積極性:

此外,為了增強學生閱讀本學科領域英文文獻的能力,教師在授課過程中盡量提供土壤學中主要名詞術語的英文,同時在課間休息時播放一些英文笑話。這樣,既幫助學生學習了專業英語,擴充了專業詞匯,又活躍了課堂氛圍。

(三)改革課程實驗、實習教學的組織模式

實踐教學(包括實驗和課程實習)有利于學生更好地消化吸收課堂理論知識,提高學生的實際操作能力。實踐教學的組織安排對實習效果有很大影響。過去,實驗課安排在開學的第2周,而課程實習則安排在期末進行,實驗與實習脫節。而且,平時實驗課上分析的土壤樣品是從學校的樹木園或附近地區隨機采集的,沒有明確的研究目標或生產需要,所做的實驗純粹是驗證性實驗。同時,學生在課程實習中采回的土壤樣品,又由于臨近期末考試和放假,根本無法進行分析。

針對這種情況,近2年來,我們將課程實驗、實習有機地結合起來。首先,將半周時間的課程實習前移至學期的第3~4周,并且盡可能地做到實習內容與教師的科研項目、研究生論文工作或生產單位的土壤資源調查任務結合起來;同時,要求實驗設計、樣品采集與分析、數據處理、報告撰寫等環節均由學生參與或獨立完成。此外,學生采集的土壤樣品帶回實驗室后,可作為該學期實驗課的分析對象。

其次,每次實驗結束后,要求每位學生提交1份實驗報告。學期結束時,任課教師匯總全班學生的實驗數據,并要求每位學生根據匯總的結果獨立撰寫1份土壤調查報告。學生在報告中需要闡述土壤調查的目的、方法、過程、注意事項,調查區土壤性狀、肥力水平和制約因子,以及土壤利用、改良的建議。這項措施既能將實習與實驗有效地銜接,顯著地提高教學效果;又鍛煉了學生分析問題、解決問題和撰寫報告的能力;同時還滿足了科研項目或生產單位的需要,可謂一舉多得。

(四)改革課程成績的評定方法

土壤學實驗報告范文第2篇

關鍵詞:土壤地理學;教學內容;實驗;改革

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)03-04-158-02

土壤地理學是土壤學與地理學、環境科學、地球化學、生態學等多個學科的交叉學科,屬于高等師范院校自然地理與環境專業、人文地理與城鄉規劃專業與高等農業院校農業資源與環境專業必修的主干課程之一。該課程學習的目的是使學生認識土壤圈圈層特點及其在陸地生態系統中的地位,土壤的基本特征、形成演化及土壤剖面形態特征以及土壤野外描述,不同空間的土壤分布規律,土壤景觀的認識以及土壤系統分類等基本知識[2]。通過這些知識的學習,幫助學生認識土壤資源、土壤資源的變化以及人類影響下土壤資源的演化趨勢進行預測。

對于師范院校來說,土壤地理學可以分為兩大部分來學習,包括理論與實驗實習兩大部分。理論部分包括土壤學基本概念的學習,如土壤的基本理化性質、土壤的形成、分類體系等,接著是土壤的地理分布規律的學習。在試驗實習部分主要涉及到土壤的李歡分析手段與方法以及土壤野外調查與制圖的基本理論與方法。總的來說土壤地理學教學、實驗、實習是培養學生獨立分析問題和解決問題的能力,初步培養學生的科研思維,也是學生畢業后能夠勝任中學地理教學以及組織學生進行第二興趣小組,開展課外活動的能力。土壤地理學的實驗、實習也為日后學生從事研究生工作、學習打下了良好的基礎。

1 教學中存在的問題

1.1 傳統教學模式與當今社會需求不相適應[3] 傳統的土壤地理學教學內容陳舊,應與當前社會需求相適應。隨著科研的不斷提升,土壤方面的熱點問題不斷涌現,最新的科學研究熱點問題、最新的研究方法應及時補充到大學教材中去。這樣才會達到科研促進教學的目的。如土壤碳庫變化、古土壤解譯古氣候、土壤中碳氮元素循環等。

1.2 傳統的教學方式不能達到較好的教學效果 教學過程中,多是采用老師教授,學生聽的方式[4]。尤其是在大學授課當中,兩節課的大課所涵蓋的內容多、知識量大,學生很難對課中所講解的內容全盤理解和接受。并且在講授過程中,土壤地理學的一些理論,如土壤發生學原理、土壤分類體系等,比較枯燥、乏味,很多學生對于空洞乏味的講授毫不感興趣,缺乏興趣,以致學生不愛聽課,或是聽課當中開小差,玩手機現象較多。針對這一現象,土壤地理學在授課過程中應多增加實習授課,在實習過程中講授理論。如土壤剖面的觀察,讓學生親自參加土壤剖面的挖掘過程,并且講授挖掘剖面所要注意的事項,如挖掘剖面方向的選擇,要大致計算好太陽角度的變化,計算好剖面挖掘的時間,這樣才會使得剖面挖掘完給土壤剖面照相才不會有陰影。讓學生在參與土壤剖面挖掘的過程中,隨著挖掘的難易程度就能感受到土壤的硬度,對剖面挖掘好后土壤層次的劃分打下了基礎。若只是在課堂中采用土壤剖面照片進行講授,學生很能理解土壤的結構、顏色、質地等,在野外實習中,通過學生自己親自挖取土壤剖面,在剖面中講授土壤相關的物理性質,學生會理解的更加透徹,從而增加了學生的興趣,為以后從事科研工作打下良好的基礎。

2 實驗教學存在的問題

2.1 實驗儀器缺乏 目前各師范院校地理科學專業開設的實驗課程主要包括3個項目。分別是物理性質的測定,如容重、水分、土壤顆粒組成的測定以及土壤pH的測定。而關于土壤地理學中的實驗例如土壤氮、磷、鉀、有機質等傳統實驗都沒有開設。而大多數師范院校在開設地理科學專業的同時,配備的實驗課非常少,遠遠不能滿足土壤地理學實驗的需求。因此,師范院校應該在土壤地理學儀器購置時,應投入一定的資金力度,比如建立一個土壤地理學實驗室,不僅可以滿足傳統教學的需求,對于學生日后做畢業論文,也提供了一個良好的實驗平臺。

2.2 傳統的實驗教學模式

2.2.1教學模式 目前大多數院校開設的土壤地理學實驗多是驗證性的實驗,學生只要按照實驗方法、步驟去做,都可以完成,教師處于主導地位,而學生缺乏自己思考的空間,缺乏對學生創新和解決實際問題的能力的培養[5]。傳統的教學模式主要是學生被動的記憶、被動的接受知識,增加了學生的記憶負擔。因此,應該除了傳統土壤地理學實驗項目的開設以外,還應增加探究性實驗,例如不同立地條件下土壤養分狀況對比研究、不同區域土壤結構分析等,使得學生在掌握實驗分析的同時,去設計整個實驗的設計過程,初步培養和鍛煉學生的邏輯思維。

2.2.2 實驗的前期準備 前期的實驗器材以及實驗藥品的配置,都是實驗員準備,學生完全不知道藥品怎么配,尤其是對于地理科學專業的學生,由于沒有分析化學的基礎,缺乏對藥品試劑配置的基本能力[6]。但是土壤地理學側重土壤與地理環境之間的關系研究,只有學生之前了解樣品采集地的地理發生、發育環境,才能對實驗所做的數據進行合理的分析,從而得出合理的結論。用老師準備好的實驗樣品,學生就不會對樣品采集地的環境有所了解,學生就會對所做的數據憑空分析,造成一定的誤差。因此,在開設實驗分析項目之前,讓學生參與樣品采集的過程,樣品的前處理過程以及藥品的配置。

2.2.3 實驗考核方式 學生完成實驗后,大多數都是抄寫實驗報告,而我們的考核方法大多是以學生抄寫的實驗報告作為打分的依據。并且實驗過程中,都是小組的形式,很多學生不動手,不參與實驗。在實驗過程中,應把實驗的考核等同與基礎理論課的考試,不能對實驗課的考核流于形式,確實有學生實驗操作能力不夠或者實驗過程中不參與的,可以給予掛課或者不合格處理,下學期繼續補考。這樣有了嚴格的實驗考核機制,學生才會重視實驗。

2.3 缺少研究性實驗 基礎性實驗可以鍛煉培養學生的基本實驗操作與技能,比如實驗儀器的使用,實驗技能的訓練等,但對于學生興趣的培養、創新精神的鍛煉確有著明顯的不足。研究性實驗可以圍繞當前土壤地理學的科研熱點,引導學生選題、進而解決問題、分析問題,最終使得學生學會研究成果的表述[7]。這樣一個過程不僅培養了學生的獨立思考問題的能力、解決實際問題的能力,也使學生學會了怎樣去學習。

3 組織好土壤地理調查實習

土壤地理學屬于交叉學科,是理論性和實踐性很強的課程,學生在平時理論課講授過程中只接受了書本上的理論知識的教育,對土壤類型的認識,土壤剖面的觀察,僅限于圖片,很難對土壤地理學的知識有深刻的理解。首先在野外實習過程中,要帶領學生到野外觀察土壤剖面,這個土壤剖面要讓親自參與挖掘過程,要在老師的嚴格指導下,按照專業的標準,挖取標準的剖面。其次,要劃分土壤發生層次,土壤發生層次要依據土壤顏色、質地、結構、水分、新生體等進行劃分。接著要按照野外土壤剖面描述手冊的要求,對土壤發生層的各層次進行描述。最終采取土壤樣品。這樣一套土壤地理學的剖面描述、觀察、采樣,學生全程參與,不僅掌握了土壤地理學理論課中很多難理解的知識,而且學會了土壤樣品的一種采集方法。在實習過程中,還可以利用簡單的野外工具做室外實驗,如利用稀鹽酸看土壤樣品是否有氣泡冒出,進而推測該樣品是否有碳酸鈣的存在。

我們可以開展一些特色的教學實習,如結合伊犁本地特色,伊犁氣候、水資源豐富,是盛產蘋果的區域。我院地理科學專業還可以與當地林果業相關部門合作,通過老師的指導,開發一些無公害蘋果、樹上干杏、桃等,從而理解這些無公害生產需要怎樣的土壤條件,從而使學生掌握野外土壤調查的基本技能。

4 實驗與實習有機結合起來

目前大多數院校開始的土壤地理學實驗課程,實驗分析中所需的樣品都是老師事先準備好的,學生沒有參與前期樣品的采集過程,或者說分析的樣品與后期野外實習采樣的樣品不是同一個樣品。這樣學生在實驗過程中,對所得到的數據分析中,很難對土壤所處的地理環境很好的把握與理解,勢必造成一定程度的誤差,因此,應把學生在野外采集的樣品作為室內分析實驗的樣品,從而為分析結果提供準確可靠的保障。

總之,土壤地理學是地理科學專業的專業基礎課程,也是學習自然地理學的基本專業知識,只有安排好教學、實驗、實習,使得三者有機的結合起來,才能培養學生的專業基礎知識、扎實的實驗操作技能及初步的科研思維,為以后學習打下良好的基礎。

參考文獻

[1]李天杰,鄭應順,王云.土壤地理學[M].北京:高等教育出版社,1990.

[2]朱鶴健,何宣庚.土壤地理學[M].北京:高等教育出版社,1992.

[3]房莉,余健.對土壤地理學傳統教學方式的思考[J].教育教學論壇,2011,11(31):99-100.

[4]華珞,王學東.關于 “土壤地理學”教學的幾點思考[J].首都師范大學學報(自然科學版),2009,30(3):44-47.

[5]李粉如,段立珍,張永峰.土壤地理學實驗教學改革探討[J].安徽農學通報,2009,15(12):207-209.

[6]李春紅,馮維波.地理專業《土壤地理學》實驗教學的改革探討[J].科技創新導報,2011,10(30):198-199.

土壤學實驗報告范文第3篇

關鍵詞:教學方法設計;土壤速效磷測定;理論素養;實踐能力

中圖分類號:G642.423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0262-03

一、前言

土壤農化分析課是農業資源與環境專業的一門重要的專業課程,內容包括土壤理化性質分析、肥料分析、植物分析及農產品品質分析,具有較強的理論性、技術性和實踐性。土壤農化分析是目前多數高校土壤學、植物營養學等專業碩士研究生入學必考科目,同時農業資源與環境專業的學生掌握了這門課程使得他們在就業時較其他農學類專業學生具有很大的優勢。由此師生共同認識到了土壤農化分析這門課程的作用和地位,大多數學生渴望學好這門課程,教師也希望滿足學生的要求,思考教學改革,不僅僅將知識傳授給學生,更愿意通過這門課程將先進的測試技術和手段、科學的思維方法傳授給學生,提升學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,提高學生的專業理論素養和實踐能力。

青島農業大學2002年首次迎來了資源與環境專業學生,2004年開始開設72學時的土壤農化分析專業課,一學期內完成。后因專業發展和社會人才需求,不斷調整改革,目前將土壤農化分析拆分為土壤化學分析和農化分析兩門課程,均為48學時,包括10學時理論和38學時實驗課,總計96學時分兩學期完成。

2012年11月5日,山東省教育廳、財政廳公布了山東省名校工程首批立項建設單位名單,青島農業大學被評為山東省應用型特色名校立項建設單位。學校為了貫徹落實國家和山東省教育改革和發展有關要求,以山東省應用型人才培養特色名校建設為統領,大力加強人才培養模式改革,課程體系、教學內容和教學方法改革,實踐教學與創新創業教育改革,考核評價方式改革,全面提升專業教育水平,打造高水平的人才培養平臺。值此應用型特色名校建設之際,我們對土壤農化分析實驗課程在教學模式方法上也進行了改革和實踐,本文以土壤速效磷測定為例加以介紹。

二、教學方法設計

教學方法設計的宗旨在于如何使學生更好地獲得知識,提高分析測試技能,在基本理論學習和實驗過程中鍛煉學生科學思維的能力,保證學生具有獨立承擔實驗分析的能力,為學生今后的發展打下堅實的基礎。依據現代教育技術教學設計方法,教育目標分成知識、領會、應用、分析、綜合和評價六級[1],在每一級目標中部分應用構建主義理論,使教學設計和教學過程能夠符合學生認知規律,實現以學生為主體自主學習,教師為指導者和組織者的構建知識過程[2、3]。如表1教學方法設計分為五個環節,環環相扣,在學生短時記憶消失之前,再一次給予刺激加強印象,把所傳授的知識變成學生的長久記憶,也就實現了教師傳授知識的使命而完成了教育目標,并且也完成了學生構建知識的任務。所以,構建主義模式應用于教育目標的實現是與認知規律相符和統一的。

三、具體實施過程

1.理論課堂。教學大綱土壤磷的測定理論課堂教學只有1學時,內容卻較多,包括土壤全磷測定、土壤速效磷測定、土壤無機磷的形態分級測定和土壤有機磷的分離測定。為了提高授課效率,這一環節只好采用傳統的教學模式,以傳授知識為目標,學生在聽課的過程中對知識加以接收和理解,由于時間所限教師需要對知識進行加工整理:前處理的方法作為一部分,待測液中磷的測定為第二部分,而不是照本宣科,這樣學生在課下復習時將教師所講授的內容與教科書的內容相比較,幫助學生對知識進行系統化的理解,為后期對相關知識的內化建構打下基礎。土壤速效磷測定前處理方法也有多種,主要介紹幾種化學測定法的基本原理、選擇依據或適用范圍、影響測定結果的因素等。為了彌補課堂學時限制,擴大學生知識視野,給學生布置作業,引導學生自主學習,達到對課堂知識進一步領會的教育目標。作業內容有:(1)預習實驗課內容,即Olsen法測定土壤有效磷,要求學生提交實驗流程書面作業,體現有教無類的教育理念,保證所有學生都能掌握有關土壤有效磷測定的基本知識和基本理論,監督學生自主學習,并為實驗課堂節省教師授課時間;(2)提供需閱讀的參考文獻,目的是提高學生有關土壤有效磷測定的知識層面,為后期討論提供素材,如周嗚錚的土壤速效磷化學提取法的體系及其適用性、卜玉山的土壤生物有效磷測定方法的發展及其在美國的研究動態、呂家瓏的土壤磷淋溶狀況及其Olsen磷“突變點”研究等,對于參考文獻的閱讀要求較為寬松,以體現因材施教的教育理念。

2.實驗課堂。構建主義教學模式特別注重情境教學。實驗課堂恰好就是利用真實情境以學生為主體,教師為指導者和組織者的構建知識體系的最好過程。因為有了理論課堂的講解和學生的提前預習,在實驗課堂教師主要是補充講解一些基本原理、操作要點、技術關鍵和實驗過程中的注意事項,并提問學生Olsen-P測定的過程,了解預習情況,然后學生開始動手做實驗。我們采取位置固定單人單組的模式以便考查學生的基本技能,供試土壤樣品一般每個學生兩個,一個是實驗室教師所提供的有編號的盲樣,另一個是學生自帶的家鄉土壤樣品。盲樣的目的在于考查學生實驗結果的準確性,作為成績評定的一個組成部分,學生自然而然會認真對待實驗過程的各個步驟和環節。分析測試自帶家鄉土壤樣品的目的,是使學生在學習分析測試技能的同時了解家鄉土壤的肥力狀況,是最好的理論聯系實踐的機會,有利于調動學生動手實踐的學習熱情和積極性,對于知識構建具有能動作用。

Olsen-P測定在振蕩和顯色過程各有30分鐘的等待時間。一般在振蕩等待時間,教師組織學生對前一次實驗結果進行歸納總結,并組織學生討論實驗中出現的問題或現象。在顯色等待時間安排學生配制下一個實驗所需試劑,提示學生注意試劑的規格和數量,在配制試劑的過程中同時要求學生預習下一個實驗內容。這樣,在一次實驗課堂上就包括了復習、學習、預習三個環節,對學生的感官起到了多次刺激,促使學生知識構建得以完善。實驗課堂不僅需要學生掌握基本知識和基本原理,更重要的是要掌握分析測試技能,技術上要過硬。因此,在實驗課堂上教師必須嚴格要求學生規范操作,注意觀察,及時發現操作上的問題予以糾正,實驗結束時要求學生提交原始數據記錄,培養學生嚴謹認真的科學態度和工作作風。

3.開放實驗室。目前,我們實驗室還沒有做到面向所有學生的全面開放,只有少部分學生會走進開放實驗室。其中一部分主要是參與教師的實驗準備過程,一部分學生根據理論課堂的知識以及實驗過程中存在的問題,或者想要獲得更加準確的測試數據,利用課余時間走進實驗室自主完成實驗,從而提高了實驗技能的熟練程度,也符合因材施教的理念。對于帶著問題進入開放實驗室的學生收效最為顯著。比如,理論課堂上講過影響土壤速效磷測定的因素有:(1)提取劑的種類;(2)水土比例;(3)振蕩時間;(4)溫度的影響[4]。書中只介紹了影響因素,而沒有詳細說明對測定結果的影響是增加還是減少。所以學生就想弄清問題,于是自行設計實驗,結果如圖,發現不同的提取劑測定結果不同,Bray法提取能力大于Olsen法(圖1);隨著液土比、振蕩時間和提取溫度的升高,土壤速效磷測定值也是增加的(圖2),所以在測定土壤速效磷時一定要嚴格控制提取條件。此外,學生們發現自帶土壤樣品顯色后顏色深淺不一,甚至稀釋倍數也不同,所以學生們分別選用了三種種植模式的土壤進行實驗,發現速效磷含量高低順序依次為果園土壤>露地蔬菜>糧田,即使改變實驗條件這一順序依然不變。開放實驗室活動并沒有止于完成實驗,而是指導參與的小組學生將上述實驗結果整理出來,寫成一份小的研究報告,并做出ppt片子,在討論時展現給所有同學,即結果反饋。總之,在開放實驗室學習過程中,需要小組學生相互協作、相互討論,貫穿于從實驗設計、實驗實施至研究報告和ppt片制作的全過程,這期間學生們對理論課堂和實驗課堂所學知識加以綜合和再實踐,自主創設情境產生沖突,預測結果、驗證結果,從而在學生頭腦中建構起清晰的立體知識網,形成長久記憶。

4.結果反饋,組織討論。通過完成實驗報告、反饋實驗測試結果和組織討論,學生對知識進行綜合分析、理解加工、自我評價完善建構知識體系,實現本階段的教育目標。書寫實驗報告是學生對知識理解加深印象的過程,也是構建知識體系的一個重要環節。提交實驗報告作為學生學習成績評定的一個組成部分和依據。結果反饋是雙向的,學生通過學校開通的網絡教學平臺將土樣信息如盲樣編號、自帶土壤采集點和栽培作物以及實驗測試結果上傳,教師再將結果比較歸納提煉后反饋給學生,并組織討論。如根據實驗課堂學生自帶土壤樣品測試結果發現不同種植體系下土壤速效磷含量差異較大,呈現出設施蔬菜地土壤>果園土壤、露地蔬菜土壤>大田作物>實習所采底層土壤(實驗室提供盲樣)的趨勢。另一反饋就是參與開放實驗室學生所做的土壤速效磷影響因素實驗結果匯報。聽取報告的學生表現出極大的興趣和關注,匯報的學生則表現出非常的自信和有成就感。匯報學生的語言表述能力及邏輯思維能力均得到了鍛煉。問題討論主要是圍繞兩個方面進行,一個是有關Olsen-P拐點或突變點與農業面源污染問題,即能否將土壤速效磷的農學指標和環境指標相統一的問題,由此問題進一步擴展便是如何實現農業高產高效優質并兼顧環境保護生態安全及農業生產的可持續性。另一個討論問題是,根據土壤速效磷含量在實踐中如何開展農化服務。兩個問題理論聯系實際,這也恰好迎合了青島農業大學應用型人才培養特色名校建設工程的要求。

四、成效

土壤速效磷實驗教學方法設計應用構建主義教育理念對應理論課堂、實驗課堂、實驗室開放、結果反饋和討論各環節,通過獲得概念―情境加工整理內化―情境沖突―知識提升構建,實現教學目標。實際上各環節與理論―實踐―再實踐―歸納總結上升到理論相呼應和吻合,通過多次刺激不斷加強短時記憶,使學生對知識的認識變成長久記憶,實現知識的內化和構建,符合學生認知規律,收到了良好的教學效果。通過這樣的教學方法設計和實施,學生對土壤速效磷的知識有了較全面的了解,包括測試原理、測試方法、測試過程、影響因素、結果計算、結果應用等,從討論和筆試情況可以知道學生對這部分知識掌握較好。

五、存在問題

1.實驗課堂實行單人單組,有些實驗儀器略顯不足,好在資環學院實驗教學中心積極配合,實驗室之間儀器調配,從而改善了實驗條件,如振蕩機、分光光度計等從其他沒有實驗課的實驗室調劑過來,可以基本滿足教學要求。

2.實驗室沒有實現全面開放,只有少數學生能夠走入開放實驗室。但是通過科研訓練和有科研項目的教師招募本科生做研究助理兩個方面,也使一部分學生走入實驗室,彌補了實驗室開放的不足,但這兩個途徑沒有在短時間內與所授實驗課程內容緊密結合。但不管怎樣,目的是一致的,即提高學生綜合運用知識,增加動手分析測試機會,運用所學知識解決實際問題,綜合素質得以增強。

3.理論課時少,理論知識講授籠統而不夠詳細。實驗課堂單人單組、開放實驗室,消耗試劑較多。

4.由于擴招學生人數較多,成績評定方面實驗技能考核較為薄弱。目前成績評定主要包括筆試、實驗報告、考勤、進開放實驗室情況及平時表現等。成績考核還有待于進一步的改革,尋找可操作性的能夠體現學生實驗技能的有效方法。

參考文獻:

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[2]袁維新.建構主義理論運用于科學教學的15條原則[J].教育理論與實踐,2004,l24(10):57-62.

土壤學實驗報告范文第4篇

關鍵詞:教學型學院;實驗室建設;實驗室管理

一、教學型學院實驗室建設與管理中普遍存在的問題

1.實驗技術隊伍建設問題突出

許多院校存在實驗教學管理得不到應有的重視,缺乏激勵機制和高效的管理機制,使實驗教師的地位和待遇低于理論課教師,部分高學歷的教師不愿意到實驗室工作,人才流失現象嚴重,實驗隊伍不穩定。實驗技術人員學歷層次偏低,專業技能單一,隊伍結構不合理。初級和中級實驗技術人員比例較大,高級實驗技術人員缺乏,尤其缺乏基礎好、業務精,受過專門訓練的實驗師。實驗技術人員外出進修和培訓的機會相對較少,缺少相關研究的帶頭人。

2.儀器設備利用不平衡

近幾年,隨著高校發展,擴大招生規模的同時,新專業也在增加,許多院系實驗室是以專業、課程為基礎建立起來的,實驗室建設上缺乏長遠規劃和統籌安排,造成相近專業的實驗室重復建設、儀器設備重復購置,設備資源浪費、利用率低的現象。

3.實驗教學體系陳舊

實驗內容單一、實驗教學方法傳統乏味,學生學習積極性不高,這是目前多數高校實驗教學的弊端。許多實驗教學仍然是以驗證性實驗教學為主,實驗課程中綜合性和設計性的比例較低,實驗教學計劃不夠合理。學生按照老師講解的實驗原理、步驟和處理方法,按部就班的進行操作,完成實驗報告,這種實驗方法使學生缺乏獨立思考和實踐動手能力的鍛煉機會。

二、加強教學型學院實驗室建設與管理措施

1.加大人才培訓和引進力度,提高實驗技術隊伍素質

對于教學型學院,實驗技術隊伍是實驗室建設與管理工作的主力軍,是高校發展建設的重要組成部分。實驗技術隊伍直接影響到實驗教學質量、實驗室建設管理、科研工作的開展。重視實驗室技術隊伍的建設,提高實驗技術隊伍的層次是強化實驗教學、實驗室建設強有力地保障。

我院農學與生物實驗中心實行校、院二級管理,由主管院長負責,設主任1名,副主任2名,實驗秘書1名。有專任實驗人員8人,兼職從事實驗室管理工作人員2人。為了加強實驗技術隊伍的建設,提高實驗人員的業務素質和業務能力,學院制定了《實驗人員業務培訓計劃》,按計劃實施實驗人員學習和進修,并定期對全體實驗人員進行業務技術培訓和考核。實驗人員積極參加各種技術講座,學術報告及其他學術交流活動。實驗人員在認真完成教學認務的同時,積極開展實驗技術研究,充分調動實驗教師和技術人員的工作主動性。加大力度引進高學歷人才到實驗室工作,不斷補充新生力量,優化隊伍結構,使實驗技術隊伍的年齡結構、學位層次逐漸趨于合理。通過以上措施,我院實驗技術人員組成合理,理論水平和實驗技術能力有了明顯的提高,現有博士1人,碩士1人,在讀博士、碩士研究生各1人;本科以上學歷9人,其中教授1人,高級實驗師1人,中級職稱5人。

2.科學合理整合實驗室

為了最大限度的發揮實驗儀器的使用效益,提高實驗室建設水平和科研水平,各實驗室實行專職實驗人員定位管理,以服務實驗教學為目的,使實驗儀器定位于實驗室和教學實驗的要求,做到帳、物、卡相符。建立開放性實驗環境,有利于學科發展、交叉、融合,打破專業界限;有利于改革實驗教學方法,提高綜合性、設計性實驗比例,有利于人員、儀器設備的調配,提高實驗室利用率。

3.加快實驗教學改革的發展,提高實驗教學水平

改革實驗教學方法與手段,改變傳統的教學觀念,加強各學科之間的交叉滲透和知識的綜合,逐步減少簡單、重復的演示性、驗證性實驗,加大力度開展綜合性、設計性實驗。這樣既能有效地激發學生的學習興趣,又能培養和訓練學生的思維能力、動手能力及創新能力,綜合應用所學知識。目前我院開設的綜合性、設計性實驗項目涵蓋了29門課程,面向農學、生物科學、林學、生物技術、植保、園藝、農資等專業,其中綜合性、設計性實驗共開設25門,占實驗課程總數的比例為86%。隨著開設實驗課程數目的增加,綜合性、設計性實驗占實驗課程總數的比例也在逐年增加,學校設立了《實驗技術開發基金》,以促進實驗教學改革和實驗技術開發。近三年來,共完成實驗教改課題46項,實驗技術開發基金13項,校級鑒定驗收一等獎2項,二等獎2項;已發表教改論文6篇,自編教材共17門,其中《土壤學與植物營養學實驗實習教程》和《植物生理學實驗指導》已正式出版,在實驗教學中取得了良好的應用效果。

教學型學院實驗室建設與管理工作是一項重點突出、綜合性極強的工作,它在高校發展過程中的地位和作用,是不容忽視的。優化實驗技術隊伍結構,提高實驗技術隊伍素質;科學合理設置實驗室,加強實驗設備科學化管理;推動實驗教學改革深入發展,提高實驗教學水平;促進實驗室開放管理,培養學生創新能力,對高校實驗室的發展起著至關重要的作用。重視教學型實驗室建設與管理工作,努力把實驗室建設成為培養學院生實踐創新能力的基地、開展科學研究的基地,是當前教學型學院實驗室發展的重中之重。

【參考文獻】

[1]麻明友,杜建林,肖桌炳等.《教學型學院實驗室建設與管理的研究與探索》[J].高等理科教育.2006,67,(3):94~99.

土壤學實驗報告范文第5篇

關鍵詞:微生物學;分級式教學;創新;互動式;考核

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0056-03

微生物學是生物學的分支學科之一,涉及細胞生物學、分子遺傳學、真菌分類學、病毒學、環境微生物學及環境生態學、土壤學等多種學科領域。作為生命科學和生物技術的重要組成部分,微生物學發展越來越迅速,是生物學領域的一門比較前沿的學科。微生物學傳統教學模式的弊端:①傳統的教育理念比較重理論輕實踐、重知識輕能力。②傳統教學中“教師主體”的師生觀和“傳承性教學”的教學觀,使學生對學習不感興趣,其主動性得不到充分的挖掘和發揮。③在考核辦法方面,不能體現學生的實踐操作能力和創新素質,僅以試卷、實驗報告的優劣決定學生的最終成績。這些現象不利于對大學生綜合素質的培養。因此在創新素質教育下探討微生物學課程體系教學改革與實踐是十分必要的。

一、在創新素質教育下探討微生物學課程體系教學改革與實踐研究背景

國內外高校十分重視高素質創新生物學人才培養模式的研究,如課程體系、師資隊伍建設、實驗內容設計與創新、互動式教學方法的改革等等。這些教學研究成果在一定程度上推動了人才培養質量的提升,然而,由于地域、層次、政策等因素,各高校的人才培養模式各具特色、實踐效能亦各有千秋,外加高等學校制定的教學計劃比較死板,學生自由選擇權較少,不能有效調動學生的學習積極性。因此為加快培養高素質創新人才,必須深化人才培養模式改革。在創新素質下探究微生物教學體系改革是以培養學生的創新精神和主動性為目的的,立足教學,從實際問題和背景出發,將問題情境“提出問題、分析問題、解決問題”貫穿整個教學過程,通過學生自身主動的探究來培養學生創新思維和科研素養。

二、微生物學課程體系采用分級式教學方式

改變傳統教學中“教師主體”的師生觀和“傳承性教學”的教學觀,采用分級式教學方式,提升課堂教學和創新人才培養的實效性,對培養的學生創新素質有一定的益處。

1.一級內容為微生物學科基本知識和基礎理論,以“什么是微生物,微生物吃什么,怎樣吃,怎樣給微生物做飯,微生物應用價值”為主線講解微生物基礎知識,使同學們思路清晰。

2.二級內容為微生物學實驗技術,包括驗證性實驗教學模塊,綜合性實驗教學模塊,設計性實驗教學模塊。

驗證性實驗教學模塊——形態觀察。在該模塊中,主要是觀察微生物的形態,讓學生通過實驗總結細菌、霉菌、酵母菌等在個體形態、繁殖方式等方面的區別,讓同學們掌握微生物革蘭氏染色技術、制片技術、微生物大小的顯微鏡觀察測量技術等。讓同學們總結實驗成功的關鍵和找出出現假陽性、假陰性的原因,并繪圖表示各個微生物的形態。綜合性實驗教學模塊——培養、分離微生物并分析。在這個模塊中,以學習培養、分離微生物并分析為主要內容,由每個單獨設立的實驗組成一個綜合性實驗,不僅掌握單個實驗技能,而且也鍛煉了同學們的數據統一分析與整理的能力。根據綜合性實驗內容的要求,我們設立了多管發酵法測定水中大腸菌群、平板菌落計數法分離純化土壤微生物、細菌的分解物質能力與生理生化鑒定等。設計性實驗教學模塊——由學生自行設計實驗方案,并獨立完成實驗。班里的同學可以根據自己的興趣和專長,查閱相關文獻,可以采用不同的方法,自由分組,自由設定實驗方案來達到預期的實驗目標,完成實驗并分析、進一步再處理實驗結果,交流實驗結果和體會。同學們可以在實驗中充分發揮創新性想法去設計實驗,這些實驗由于貼近生活,進而引起了學生的普遍興趣,為進一步培養學生的實驗能力奠定了良好的基礎。

3.三級內容為微生物學科相關的拓展性知識,通常以學術講座的方式介紹本學科相關領域內的研究前沿、發展進展趨勢和創新性等;這樣可以拓寬學生的知識面,引深科研思路,培養同學們獨立完成科研的能力。同時讓學生開展課程論文形式來總結國內外前沿知識體系,提高學生的學習興趣及主觀能動性。

三、創建互動式的微生物學課程教學模式

在整個教學過程中,創建互動式的教學模式:

1.授課與自學相結合。倡導啟發式教學,包括讓學生帶著問題自學、按照提綱思路引導性自學、自己歸納自學等幾種方式,融知識傳授和能力為一體。教學中發揮教師主導、學生主體作用,激發學生主體意識和學習興趣,調動主觀能動性,使學生的學習過程成為愉快、主動、積極獲取知識的過程。

2.理論與實驗相結合。理論與實驗結合教學,不僅可以使學生將理論知識應用于實踐,而且通過實踐,可以培養學生發現問題、解決問題和創新思維的能力。在實驗教學過程中,力求讓實驗內容更加系統完整和先進,通過實驗培養學生的獨立操作能力、創新能力與綜合分析能力,鼓勵學生多參加老師的科研課題并且自行查閱文獻設計實驗方案。

3.講解與討論相結合。討論既有利于促進學生對理論知識的綜合應用和消化,又對培養學生協作精神、表達能力、綜合分析能力和良好的心理品質有益,使學習的過程從被動接受變為自覺研究。推演方法是教師提供討論的問題學生圍繞問題,查閱文獻分析并提出結論討論教師總結講評。

4.傳統教學與多媒體教學相結合。多媒體教學可有效增加教學的信息量,使教學過程具有趣味性、直觀性、生動性。教學中恰當運用傳統教學手段與電教教材、網絡技術,對提高教學效果會起到事半功倍的作用。

四、改革微生物學課程考核方式,注重學生實驗技能與創新素質的培養

微生物學課程考核,是作為一種評價微生物課程教育過程的主要手段,可以檢驗學生是否掌握了一定的實驗技能和鍛煉了科研思維的能力等。我校生物科學基地班微生物學理論40學時,實驗課單獨設課32學時,生物技術64學時,理論40學時,實驗24學時。針對不同班級采用了不同的考核方式。微生物學實驗課的考核成績由驗證性實驗模塊和綜合性實驗模塊的實驗成績(占70%)和設計性實驗成績(占30%)組成。自從采用了這種考核方式以后,學生都比較重視實驗課的學習,這對培養學生的科研創新能力和嚴謹的治學態度大有益處。學生在設計性實驗模塊中收獲較大,成績評定包括文獻調研、方案選擇、實驗操作、論文撰寫和實驗結果匯報等方面,使得學生有意識地培養團結協作意識、思維能力、科研嚴謹態度、語言表達能力等。理論課的考試是檢查學生掌握本學科知識的重要手段。我們認為閉卷考試+撰寫論文+實驗設計+實驗操作綜合性的考試這種綜合性考試方法最好。

五、微生物學課程體系教學改革與實踐的效果

1.改變了傳統的以知識為中心、以教師為中心的被動式教學,使高校教學活動真正成為能夠啟發學生心智、培養創新精神和實踐能力的高效行為。建立了一個系統性強、框架清晰、與國際接軌的微生物學知識體系,提出創新素質教育下微生物學教學模式改革的策略。

2.促使教師教育教學能力的提升,打造了教學、科研雙優的師資隊伍。

3.微生物學模塊式實驗教學體系的建立,使學生掌握了微生物研究的實驗方法和技術,訓練了自己動手操作的能力,調動了學生學習的積極性和主動性。有助于使學生成為在創新素質、研發思維、人格品質等方面均優的具有國際競爭力的高層次人才。

以上是我們在微生物課程教學過程中總結的一些體會和做法。通過對微生物學課程體系、教學內容、教育教學模式等方面的深入研究,我們建立了適應學科發展趨勢的微生物學分級式教學課程體系,在基礎理論教學過程中強調對基礎知識的理解和創新素質的培養;在“模塊實驗”教學中強調實驗的綜合性和探索性,培養學生提出、分析、解決和評價問題的能力,達到授課內容的國際化、教學理念的前瞻化,利于學生以后的發展和進行有效的學術交流。根據理工類學生的特點,通過理工結合進行教學設計,綜合運用多種教學方式和考核方式,在教學中調動本科生的學習積極性,提升本科生的科研素質,培養了創新性能力。

參考文獻:

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[5]易力,,陳萬光,等.推進微生物學實驗教學改革培養學生的綜合能力[J].實驗室科學,2010,13(1):10-12.

基金項目:東北林業大學教育研究課題項目(DGY2011-15),東北林業大學學位與研究生教育教學改革研究項目(J1101411),黑龍江省教育廳項目(JGXM-HLJ-2010010)

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