应用气象专业土壤物理学教学改革的探索
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0160-02
1 土壤物理学课程的特点
土壤学研究主要分为土壤物理和土壤化学两大类。土壤物理学是土壤学的一个分支，且研究历史悠久。土壤是一种成分复杂发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤是由三相物质组成的复杂团聚体，土壤物理学则是研究组成土壤的三相物质（固相、液相、气相）的物理运动规律。故土壤物理学广泛涉及物理学、水力学、数学、空气动力学等多学科基础知识。土壤物理学的核心内容是土壤颗粒、土壤结构和土壤水的运动规律。
南京信息工程大学应用气象学院是以气象在各行业应用为研究领域的学院，其前身是农业气象学。土壤作为大气与地面接触的重要环节，是物质交换和能量传输的重要载体，学好土壤物理学对应用气象学专业的学生来说意义重大。农业微气象是农业气象的重要组成部分，土壤中水汽热的组成对农业微气象有着重要影响。总而言之，土壤物理学课程对应用气象专业学生开展深入的基础研究，明确物理过程有着不可或缺的作用[1-2]。
大田实验是应用气象等一些农业类专业必要的研究手段，作物在田间的生长离不开土壤，学习土壤物理学可以让学生明确农田土壤质地、土壤类型、土壤干容重、土壤饱和导水率等基本土壤参数，这些参数在科技论文写作中是基本的试验地背景资料，当前很多科技论文不注重试验地背景资料的介绍，尤其是一些中文期刊。实验数据可重复，详细可靠是一种最基本的科学态度，也是严谨科学态度的基础。土壤物理学的课程的开展可以让学生了解如何测定或者获得土壤背景参数，为科技论文的写作打下基础[3-4]。
2 土壤物理学课程教学中存在的主要问题
目前我校应用气象学院土壤物理学学时不足，现有的教学内容过于深奥，学生学习以气象专业为主，土壤物理的深奥公式学生很难听懂，也很难应用于实践，这是我们应该改革的重要内容。
土壤物理学是一门实践性很强的课程，由于种种原因，本课程只有理论讲解，没有实践教学内容，在实践教学的开展上困难重重。实验器材短缺，虽然具备个别土壤物理学实验的开展条件，但限于教学规定学校管理等方面原因，还是很难实施。实践教学经费也基本没有，实践教学更是无从谈起；土壤物理学实践教学实验应为小班教学，这样才有利于提高实践教学效果，但于此同时，教师的工作量也会加大。实践教学应提供土壤物理学实验场地，有足够大的试验台给学生开展实验。最后，实验区土壤样本少，最好能到其他地区多搜集一些土壤样本，为学生实验提供素材，有利于学生加深对土壤物理学课程的认识。
3 土壤学课程教学的变革措施
3.1 合理选取教学内容
针对应用气象学专业特点，土壤物理学学时有限，所以要讲授传统土壤物理学上所有内容不现实，也没有必要，故需要在教学过程中及时调整教学内容，突出应用气象学领域相关的土壤物理学课程的特点和重点。
教学内容的选取主要有如下措施：首先，明确应用气象学相关的土壤物理学重点内容，包括土壤物理学概念，土壤的粒径组成，土壤的三相组成，土壤质地的分类及确定方法，土壤特征曲线等基本物理参数的概念，意义及测定方法。随着技术的进步，测定方法有了哪些革新，可以提高效率。其次，土壤中的化学、微生物、溶质方面的知识是土壤化学方面的内容，但土壤溶质运移属于土壤物理的范畴，这部分内容交给学生自学，自己查阅文献，并能制作幻灯片讲给其他同学。再次，加强实验课的开展，实验课对土壤物理这门课程尤为重要，通过土壤物理实验，学生可以对理论知识更加了解，并能增强学生的动手能力，分析问题解决问题的能力，故需要在32学时中拿出8到10个学时开展土壤物理实验教学，并合理安排实验内容，如土壤质地类型的测定实验，土壤水分测定实验，土壤容重、饱和导水率试实验等要重点开展。通过以上理论教学内容的优化和实践课程选取的结合，充分调动学生积极性，保证了土壤物理学课程基本理论的讲授和巩固，提高了学生的动手能力。
3.2 选取合理的教学方法
教学内容的优化是课程的灵魂，教学方法的选取则是教学内容能否发挥其教学效果的关键。针对应用气象类专业土壤物理学课程特点，重点集中在土壤基本的物理参数，水、气、热的转化上，在这些部分要多与专业结合起来讲授，学生更喜欢学习与自己专业密切相关的课程，这与他们今后的就业或科研紧密结合。土壤物理学有许多的假设，讲这些假设的缘由一一讲来学生可能兴趣不大，但实际生活中土壤物理的应用有很多，如常说的反滤层在花盆中的应用，将反滤层的设置，基本原理，用途给学生讲清楚，学生们还是很爱听讲的，与实践相结合也是课堂教学的一个趋势。最好的教学方法就是理论联系实际，将理论问题与实际问题结合起来更能吸引学生，让学生在喜闻乐见中掌握复杂的理论知识，如果能将一些涉及土壤物理的小实验搬到课堂上，相信学生会更喜爱这门课程。
教学过程中不仅要将理论知识讲好，还要结合课堂效果来适当引入学生感兴趣的内容，激发学生的学习兴趣，提升课堂讲授的效果。例如，讲一段理论知识后要引入现在科研中存在的问题，如果在学术论文材料中的实验部分中涉及到土壤部分，一定要介绍土壤的参数，这是一直科学严谨的表现，这样学生才会集中注意力。很多同学还不清楚如何查阅参考资料，可以适当的给同学们介绍一下各个著名数据库的使用，为他们今后的发展提供一些帮助。
除了以上一些方法，还应该多提问，让学生进行适当的思考，如果不能当场回答则可以作为课后作业，让学生自己去找答案，下一次课让学生将自己找到的答案介绍给所有的同学听，这样不仅可以充分调动学生积极性，而且又能熟练掌握理论知识，锻炼学生们查阅文献，言语表达能力。总之，所有的新颖的教学方法都是为了将枯燥的知识顺利的教授传递给学生，避免死记硬背，这样学生才会激发兴趣，学习才会有主动性。
3.3 课程考查方式的改革
以前课程基本是考试，包括名词解释、选择、简答、计算或论述，随着教学的深入，对于应用气象系的学生来说，土壤物理学并非主干课程，最终的考核除了平时成绩外，实验部分可以用实验报告的形式来完成，学生通过亲自操作，将实验步骤，注意事项弄清楚，并能发现问题，提出解决方案，这是最理想的状态；课堂讲授部分可以让学生选取自己最感兴趣的部分，去查阅文献，制作幻灯片，在老师的指导下给大家做一个简短的交流，将自己的看法和想法展示给大家，不仅可以掌握知识，又锻炼了学生的能力。
4 结语
土壤物理学是应用气象学专业学生的一门重要的专业背景课，具有很强的实用价值，有利于学生在今后的科研过程中养成良好的习惯，树立严谨的态度。目前，复杂的理论学习内容，课时不足，实验条件不成熟是该课程教学过程中存在的主要问题。因此，要上好土壤物理学课程，需要我们广大教师转变教育教学观念，针对学生优化教学内容，积极选用合理有效的教学方法，加强实践教学，最后合理的安排课程最终考查，最终锻炼学生发现问题解决问题的能力，提高学生的学习积极性，实现良好的教学效果。
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