Khoa học đất là ngành đào tạo có lịch sử lâu đời, nhưng bắt đầu phát triển mạnh mẽ vào cuối thế kỷ thứ XVIII, đánh dấu bằng sự ra đời của Hội Thổ nhưỡng Thế giới (International Society of Soil Sciences/ ISSS) năm 1924, ngày nay là Liên hiệp quốc tế các khoa học đất (International Union of Soil Sciences). Bên cạnh đó, nội dung đào tạo về đất, thổ nhưỡng có trong chương trình của hầu hết các ngành đào tạo về nông nghiệp ở các nước trên thế giới.

Tại Việt Nam, ngành Khoa học đất đã được chú trọng sau khi miền Bắc được giải phóng. Với sự giúp đỡ của Liên Xô (cũ), các nghiên cứu về Khoa học đất đã được tiến hành. Công tác đào tạo cũng được triển khai tại nhiều trường đại học, trong đó có Học viện Nông nghiệp Việt Nam từ năm 1956. Phát triển đào tạo ngành Khoa học đất trong tương lai phải hướng tới sự thay đổi từ phương pháp đào tạo, tiếp cận về khoa học giáo dục và khoa học chuyên ngành, trong đó, khoa học chuyên ngành cần được đổi mới căn bản, toàn diện từ phương pháp nghiên cứu, định hướng đào tạo. Các nghiên cứu về Khoa học đất trong thời kỳ mới cần dựa trên cơ sở của mối quan hệ giữa đất với hệ sinh thái, nói cách khác nghiên cứu khoa học đất cần dựa trên quan điểm sinh thái học. Chính vì lẽ đó, cần tăng cường áp dụng những nghiên cứu thổ nhưỡng, đất hay đất đai trong bối cảnh hệ sinh thái sống, thay vì nghiên cứu đất ở trạng thái khô kiệt. Ngành khoa học đất phát triển trong kỷ nguyên cách mạng 4.0 không thể thiếu đi những ứng dụng thiết thực của công nghệ thông tin trong giảng dạy, nghiên cứu. Chuẩn đầu ra của ngành học cũng cần thay đổi theo hướng coi trọng kỹ năng công nghệ thông tin của người học, trong đó không chỉ là kỹ năng sử dụng thiết bị, mà còn là xây dựng các phần mềm chuyên ngành ứng dụng trong dự báo, tính ton các quá trình trong đất. Một số giải pháp trong đào tạo cần được áp dụng nhằm nhanh chóng thích ứng với sự phát triển của nền công nghiệp 4.0 như sau.

1. Đổi mới cách dạy và cách học

Phương pháp dạy học của ngành Khoa học đất cần tận dụng triệt để nguồn dữ liệu lớn nhằm liên kết các dữ liệu về đất trên toàn thế giới, cung cấp cho sinh viên những tài liệu nguồn mở, đa dạng về thông tin thông qua những kết nối vạn vật trước tiên qua mạng internet băng thông rộng và tiến tới sử dụng các mạng toàn cầu tiến bộ hơn; Các nội dung về hình thái đất, xói mòn, rửa trôi, tác động của biến đổi khí hậu đến đất đai... cần được liên kết trong hệ thống dữ liệu chung đảm bảo dễ dàng chia sẻ, sử dụng những tri thức chung, giúp sinh viên có thể học tập trong điều kiện không thể tiếp cận trực tiếp. Để làm được điều đó, giảng viên của Khoa liên tục đổi mới bài giảng, thay đổi cách trình bày đảm bảo sự sinh động, cập nhật kiến thức, gợi mở và cung cấp nguồn tài liệu có giá trị cho sinh viên trong tự học, tự nghiên cứu; Hợp tác quốc tế được phát triển tối đa nhằm xây dựng những bài học, tiết giảng có trao đổi trực tuyến với giảng viên tại nước ngoài nhằm tăng cường khả năng ngoại ngữ cũng như mở rộng hiểu biết của sinh viên.

2. Áp dụng những tiến bộ khoa học, công nghệ vào nghiên cứu và giảng dạy

Thiết lập các bài giảng với yêu cầu tỷ lệ ứng dụng công nghệ tiên tiến rõ ràng, tuỳ thuộc từng môn học có thể thay đổi tỷ lệ này cho thích hợp. Ví dụ môn học Thổ nhưỡng với đặc thù đề cập đến nhiều quá trình chung của đất, có thể trình bày các nội dung như quá trình phong hoá đá và khoáng vật, quá trình rửa trôi, xói mòn, quá trình feralit, sự tác động của các yếu tố hình thành đất đến tính chất đất... dưới dạng các video, ảnh động. Mặt khác, có thể đưa ra các hình ảnh về các loại đất trên thế giới hay file video về hình thái đất thế giới giúp cho sinh viên dễ học, dễ hình dung, nhận thức nhanh và tổng quát hơn.

3. Tăng cường trang, thiết bị giảng dạy, nghiên cứu hiện đại đáp ứng đòi hỏi của nền công nghiệp 4.0

Nhằm cải tiến công tác đào tạo ngành học đáp ứng đòi hỏi của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, Học viện chủ trương bổ sung các trang thiết bị hiện đại ngang tầm quốc tế, từ đó tạo điều kiện cho việc đào tạo các kỹ năng chuyên ngành ngày càng gần với các nước tiên tiến. Chú trọng những máy móc hiện đại tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm đảm bảo cung cấp các dữ liệu phân tích có độ chính xác cao, mô hình hoá các quá trình trong đất, nghiên cứu động thái của các pha động trong đất như khí và nước... Đào tạo ngành Khoa học đất có bổ sung những môn học hay module về mô hình hoá, tin học ứng dụng trong ngành nhằm tăng cường khả năng ứng dụng tin học (bao gồm cả vận hành hệ thống máy tính và viết phần mềm chuyên ngành) trong nghiên cứu và ứng dụng khoa học trong lĩnh vực khoa học đất.

4. Liên kết các ngành đào tạo nhằm tận dụng thế mạnh trong nền công nghiệp 4.0

Một trong những trụ cột của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là công nghệ sinh học trong nông nghiệp. Ngành Khoa học đất vốn dĩ là cơ sở cho hầu hết các ngành sản xuất nông nghiệp nên công nghệ sinh học sẽ luôn gắn liền với quá trình đào tạo sinh viên ngành Khoa học đất. Các kiến thức về công nghệ sinh học không chỉ giúp sinh viên ngành Khoa học đất nắm được để có các ứng phó phù hợp trong nghiên cứu và triển khai sản xuất khi mối quan hệ đất - cây thay đổi và giúp tạo ra các giống cây trồng cải tạo đất tốt hơn. Bên cạnh đó, Khoa học đất cần có sự kết hợp với các ngành Thuỷ nông, Cơ khí-điện, Công nghệ thông tin... nhằm nghiên cứu ứng dụng các hệ thống trồng trọt thông minh kết hợp giữa tưới nước với bón phân, xây dựng phần mềm điều khiển tự động từ xa đối với quá trình trồng trọt, chăm sóc cây trồng dựa trên nghiên cứu về nhu cầu của cây với đất. Cách mạng công nghiệp 4.0 đang làm nảy sinh những thời cơ và thách thức to lớn cho ngành Khoa học đất. Công tác đào tạo ngành học cần có những đổi mới kịp thời đáp ứng đòi hỏi của cuộc cách mạng này. Trọng tâm vẫn là đổi mới phương pháp, chương trình đào tạo, chú trọng bổ sung những kiến thức về công nghệ thống tin. Tận dụng dữ liệu lớn, liên kết với nhiều ngành học khác để đưa ra các giải pháp trồng trọt trong thời kỳ mới.