浅谈学科交叉下的“土壤肥料学”教学新模式
罗德芳冯春晖彭杰柳维扬
[摘要]“土壤肥料学”是土壤、植物营养与肥料紧密结合起来的一门课程,属于农业科学、林业科学和资源环境科学的应用基础学科之一,但是由于生产力水平的快速发展,传统的土壤肥料学知识已经不能完全被应用于农业生产实践当中。学科交叉是指不同学科进行结合而形成新的学科,将学科交叉的概念融合到“土壤肥料学”当中,再结合科技前沿,有助于学生更深刻、更直接、更广泛地理解“土壤肥料学”课程对于农业生产的重要性,从而提高学生的历史使命感和责任感。
[关键词]土壤肥料学;学科交叉;教学模式
[基金项目]2021年度塔里木大学一流课程建设项目“土壤肥料学”(TDYLKC20212);2022年度塔里木大学一流本科专业建设“农业资源与环境”(YLZYXJ202201);2021年度塔里木大学高等教育教学改革项目“高校混合式教学模式探索研究——以土壤农化分析课程为例”(TDGJYB2125)
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)24-0139-04[收稿日期]2022-05-11
土壤肥料是农业生产的基本资料,亦是人类赖以生存的重要资源。土壤作为人类赖以生存的物质基础,是农业生产中最基础、最重要的生产资料,也是农业生态系统的重要组成部分,保障着人类生存及生态环境安全。每个人对土壤都不陌生,但是要给土壤下一个科学的定义却并不容易。不同的时期,人们对土壤的认识不同,对土壤下的定义也不同。例如,20世纪30年代,土壤学家威廉斯根据近代土壤学知识给土壤所下的定义是:土壤是地球陆地表面能生长植物收获物的疏松表层。
凡是施入土壤或喷洒在作物体上,能直接或间接提供给作物养分,从而获得高产优质的农产品;或能改善土壤的理化生物性质,逐步提高土壤肥力,而不会对环境产生有害影响的物质统称为肥料。肥料是食物安全和作物优质增产的重要保障,严重影响着植物吸收养分状况,更关系着人类健康,因此“土壤学”和“植物營养与肥料”两门课程是农业类院校的必修课程。但无论是“土壤学”课程还是“植物营养与肥料”课程,其实践教学过程对学生在具体农业生产中的指导存在一定的局限性。因此,为适应21世纪教学改革后调整的本科专业新教学计划对人才培养规格的要求,大部分农业类院校将“土壤学”与“植物营养与肥料学”两门课程合并成更具有实践指导意义的课程——“土壤肥料学”,既缩短了理论课时、增加了实践课时,又能将土壤学知识与植物营养学知识融合,让学生能够更深入地了解农业生产过程[1]。“土壤肥料学”主要讲授土壤和肥料的有关知识与应用技能,是农学、园艺、植保、气象、草业科学、园林等专业学生的必修课程,课程主要学习土壤基本组成及其物理化学性质、植物营养与施肥原理、主要肥料特征及施肥技术等理论知识,以及有关土壤性质测定及肥料识别的实验技能,课程任务主要以提高土壤肥力为中心,展开研究土壤肥力的发展规律,掌握改良土壤和培肥土壤的方法与措施,明确土壤—植物—肥料三者之间的关系,让学生能够全面系统地了解土壤学、植物营养学和肥料学的基础理论知识与基本分析操作技术,使学生掌握识土、用土、评土、改土的基本方法和科学施肥技术,为现代农业生产和可持续发展提供技术服务。同时,“土壤肥料学”涉及化学、物理学、数学、生物学、地质学、动物学、气候学和微生物学等学科[2],因此,“土壤肥料学”的教学内容除了土壤肥料及植物营养的基本理论外,还需学习不同质地的农田土壤管理技术、土壤退化防治改良、现代新型肥料及各项施肥新技术。
随着科学技术的不断发展,不仅不同课程之间的融合更为密切,不同学科之间的相互交叉融合也越来越频繁,不断碰撞衍生出新的学科,形成错综复杂的学科网络[3]。例如,智慧农业、遥感监测作物生长及产量等,都是农学与信息技术的融合[4]。学科不断地交叉融合,对农业优质增产和生态环境等方面有了更高的要求,“土壤肥料学”也面临新的变革和挑战。现阶段高等教育正在朝着应用型、复合型和技能型人才的培养目标前行,现代教育体系立足于服务区域经济,并努力实现对产业升级转型所需人力与人才资源的持续供给。但大部分交叉科学研究只是多学科之间的简单拼凑,学科之间的交叉融合,应该要涵盖学科交叉和学科融合,构建协调可持续发展的学科体系,打破传统学科之间的壁垒,培养社会需要的复合型人才[5]。
在多年的教学过程中,塔里木大学农业资源与环境专业的教师积累了丰富的教学经验,但随着知识的快速更新,土壤肥料的新知识和新理念不断涌现,如配方施肥、无土栽培、营养诊断和新型肥料等[6];同时,随着学科交叉程度的不断加深、教学课时的压缩及高职教育新理念的出现,原有的“土壤肥料”课程日益显现出与当前实际不相符的状况,如课程目标定位不清晰、学科体系模式烦冗、教材