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土壤农业化学课程的实践分析

2012/10/17 阅读:

本文作者:刘春生杨守祥劳秀荣单位:山东农业大学泰安

资源环境学院土壤与植物营养专业的土壤农业化学分析实验课有其自身的特点,这就是实验学时长、操作难度大、内容复杂与农业生产的实际联系密切等。该课程的实验学时为100学时,课堂讲授60学时,总共160学时,在大学三年级的两个学期内完成。其实验内容包括土壤、肥料和植物三大材料的化验分析,服务范围不仅包括大农业的各个方面,而且包括相关的环保、化工、轻工、矿产等行业。化验分析方法有重量法、容量法、比色分析及仪器分析等,其基本的操作过程有样品的采集、制备、熔融与消化,元素的沉淀、分离、烘干和称量,溶液的离心、转移、滴定和比色等。所用仪器小到几角钱的试管,大到十几万元的自动定氮仪,共计142件(台、套)。所需药品有GR、AR、CP等规格数百种,所学项目在农业的教学、科研和农技推广战线都需用到,计有37个实验,因而土壤农化分析是一门技术性和实用性都很强的专业课和工具课。加之近年来该课程又被定为植物营养与施肥专业的硕士研究生入学考试课程,因而倍受重视。保质保量地上好土壤农化分析实验课,是提高该专业毕业生的整体素质特别是独立的操作技能的关键。笔者连续承担了该课程的实验教学工作,进行了初步改革尝试,现将我们的做法与体会略述如下。

一、紧密联系农业生产发展和市场经济的实际,不断补充和更新实验内容

土壤农业化学分析是在农科学生中唯一开设的农业系统分析化验课程。两高一优农业和市场经济的飞速发展,拓宽了土壤农化分析的实验教学内容,也为其提出了更高的要求。如随着人们生活水平的提高,要求农业生产的产品不仅产量要高,更重要的是质量要好,这就要求我们必须突出农产品品质分析这个重点;商品经济的发展使农业生产资料的市场充满了活力,但另一方面假冒伪劣化肥的坑农害农的事件也常有发生,这就要求我们土壤农化分析实验教学要强化化肥监测的内容,持续农业的土地规模经营和无公害农产品的推广也要求土壤肥力的化验方法简单易行,且结果准确可靠,即指导性要强。因此原有的土壤农化分析实验教材已不能满足这种新形势下的教学需要。经过几年的探索,已逐步淘汰了费时又与农业生产联系不密切的土壤全钾及酸解氮等实验内容,更新和强化了土壤有效养分的测定项目。为加强化验结果在经济仲载案件中的法律效力,我们把国家标准方法作为实验教学的首选方法,先后补充和更新了果品、蔬菜中糖分、维生素C含量,粮食和饲料中蛋白质、纤维素、脂肪含量,化学肥料中有害及有效成分的国际化验方法的实验教学内容,使毕业生一走上工作岗位就能利用这些知识和技术直接为农业生产服务,为农民朋友服务,甚至有的在校学习期间也进行了这方面的尝试。如,1996年春,我省几处农村由于集中施用了高氯果树专用肥,致使幼年果树成片死亡,我们带领几名应届毕业生利用课堂所学方法,对受害农户送来的样品进行化验并找出了原因,在化验分析报告单上注明了GB21002-94中的有关规定,帮助农民讨回了公道,为他们制定了相应的补救措施,并告知他们在今后选购和施用该类肥料时应注意的问题,使农民朋友深受感动。也有的同学利用学校放假回家的机会带回了家乡农田的土壤和植株样品作为实验材料在实验室分析化验,其结果在教师的指导下帮助家乡制定施肥措施,边学边用,受到乡亲们的欢迎,也增加了学生继续学好这门课的兴趣。

二、采取多种措施改善教学条件

近年来教学经费投入不足,而仪器和药品的价格成倍增加,学校招生规模的扩大均使每个实验所分配的经费相对减少,实验教学的正常进行越来越困难。在这种局面下完全靠正常的学校下拨经费来改善实验教学条件已不现实。面对困难,我们没有采取大组实验、教师示范、简化实验内容等能节省经费而不顾实验教学质量的消极被动应付方法,而是开动脑筋,采取多种措施,保质保量上好农业化学分析实验课。一是精打细算,周密制定药品计划,在保证实验现象正常的情况下,能用化学纯代替的药品就不用分析纯,从而节省了部分级别差价;二是实验剩余的试剂下次尽量用掉而不弃去,虽然这样做需要反复检查确保试剂不变质花去了许多时间;三是自己动手制作适合实验教学特点的装置和仪器,如我们用实验室的废旧材料,自制了测定土壤肥料及植株氮素含量的高效消化蒸馏装置,使电能的利用率提高了2.6倍,满足了大班实验的要求。利用业余时间油漆了实验室和准备室的实验台、桌、橱,为学校节省了大量的劳务费;四是争取多渠道投入,除积极向上级要求增拨经费外,我们又从教研室为社会服务创收分成和科研费中投入了数万元资金购置了大件仪器,如原子吸收分光光度计和联想586计算机等。为配合实验教学内容的充实和更新,我们又自筹经费,自编并正式出版了《农业化学分析》一书,,作为该课程实验教学的指导教材。通过以上几个方面的努力,我们从客观上保证了上好土壤农化分析实验课的需要,使实验开出率达到了100%。

三、从难从严要求,规范化操作贯穿整个实验教学

土壤农业化学分析实验教学的主要任务就是教会学生农业分析的主要方法,使学生掌握农业化验所需的基本知识和规范化操作技能,培训出高层次的农业分析人才。分析方法的教学主要通过学习实验的基本步骤和整个实验过程来完成,基本知识的教学要通过教师的讲解和学生在实验中的理解来实现,而规范化操作的技能则应根据技能形成的生理机制和操作的养成规律,经过一个强化过程方能收到满意的效果。从而可以看出,使学生掌握规范化操作技能并不象理论知识教学那样,通过一次的讲解就能解决问题,必须把它列为一项特殊的教学任务,给予充分的重视。如有的同学在液体的转移过程中,用左手拿住移液管,用拇指按住管口,用右手拿洗耳球,这样虽能完成液体吸取任务,但速度慢且不规范,需要彻底纠正。又如72型分光光度计使用时调节何种旋扭与光路闸门所处的位置有关,有的同学使用2-3次后仍不能掌握这种操作要领,这就需要一个强化训练过程。一般首次进行的某项操作我们注重讲解和示范规范化操作的要领,要求学生对照要领检查;后次重复前次的某项操作时,教师需注重巡回检查与指导,如发现是较普遍的错误,应集中进行再次的示范与讲解,如某个别性错误,应进行个别性指导,甚至手把手教会。在这个过程中要从严从难要求。如教师在检查学生用过的万分之一半自动电光天平时,发现某同学所用的刻度转盘没有回零,该同学虽已结束实验回宿舍,又把他叫回来,让他自己动手纠正错误。这样做虽然教师多花费了时间,但有利于学生养成良好的规范操作习惯。此外,我们还精心编制了规范化操作登记表,定期公布和评比,其结果计入平时的实验成绩,使学生从思想上重视规范化操作。经过一年的系统学习后,又进行一周的土壤农化分析实验教学实习,这时学生需从实验设计入手,完成整个实验的配药、仪器准备、样品化验、结果分析与应用的过程,操作水平再次得到检验和提高。通过这些从难从严要求的基本训练,一些基本的操作动作经过多次的重复练习和强化,形成了规范化的操作技能。

四、把好教师预实验和学生预习关

土壤农化分析实验课操作复杂,所需危险药品(浓酸、浓碱等)多,一步操作不慎,轻者整个实验失败,重者损坏仪器或出现安全事故。针对这一特点,我们强调教师不做好预实验则不能进入实验室教实验课;学生不做好预习则不能进入实验室上实验课,从教与学的两个方面保证实验所要达到的预期效果。教师预做实验,主要目的是检查和明确:¹仪器是否完好可用;º药品的数量、规格、浓度是否准确无误;»实验中可能出现的问题,应采取什么措施加以预防或调整;¼获取样品的准确测定结果以便对学生的实验结果进行正确的判断和指导。预实验虽需教师多花费一倍的时间,但它是保证教学质量的先决条件。几年来我们圆满地完成实验教学任务,从未出现过任何责任事故,我们认为执行严格的预实验制度是其原因之一。学生课前对实验进行预习是保证实验效果的必要条件。为保证学生的预习效果,教师需根据实验教学任务明确预习的内容。除实验的基本内容外,还需进行规范化操作的预习,并要求学生写好预习报告。实验之前的检查和提问是强化预习效果的重要措施,发现不进行预习或预习不合格者,令其先行预习,直到达到要求时方能开始实验。这样加深了学生对实验内容的理解和掌握程度,克服了学生在实验中离不开书本、照方抓药的弊端,提高了实验教学的质量。

通过采取上述方法和措施,促进了实验教学质量的提高,使我们的毕业生掌握了农业分析的规范化操作技能,具备了实验分析适应客观条件的组织能力和独立操作能力,因而很受用人单位的欢迎。面对农业院校毕业生分配难的局面,许多同学靠这一技之长,在双向选择中占了优势,且每年来我专业挑选毕业生的单位,看好的多数仍为土壤农化分析这一技之长。为数不少的往届毕业生运用土壤农化分析的基本知识和操作技能在农业、化工、轻工、地质、矿产、环境保护、标准计量监督的各单位工作得心应手。这些也鼓舞我们加强学习,进一步深化该课程的实验教学改革。

土壤农业化学课程的实践分析

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