環境科學與工程類本科專業“生態工程學”教學方法探討

顧莉

摘 要：當前在環境科學與工程類本科專業的教學之中，如何有機的融入生態工程學的內容還不夠明確，對于環境科學與工程類的人才的培養還有進一步改善的空間。為此，在文中就環境科學與工程類本科專業“生態工程學”教學方法進行探討。

關鍵詞：生態工程學;環境科學與工程;人才培養

依據教育部高等學校教學指導委員會《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的要求，環境科學與工程類專業是“人與環境相互作用及其調控理論、技術、工程和管理方法的專業”，“具有問題導向性、綜合交叉性和社會應用型三大基本特征”，其主要任務是“研究環境演化規律、揭示人類活動和自然生態系統的相互作用關系，探索人類與環境核心共處的途徑和方法”（教育部高等學校教學指導委員會，2018）。顯然，環境科學與工程類的人才培養主要是以環境問題為導向，是解決實際的工程和經濟發展過程中發生的環境風險評估、應急、預防與治理等問題的專業。因此，從應用實際出發，其培養的學生必須是一個復合型的人才，其中生態學的背景和生態工程的實踐能力將顯得尤為重要。

但是，目前在理論和教學方法上面如何將以生態學基本原理為基礎的生態工程學有機融入到環境科學與工程類本科專業的教學還未有明確的探討。本文將結合環境科學與工程類專業的特點和生態工程學的基本特征，對課程如何有機地融入專業體系建設進行初步的梳理和探討。

一、夯實學生生態學基本理論是生態工程學融入專業知識體系的前提

生態學學科的發展從有其定義以來，經歷了150年左右的時間，是一門相對比較新，但是人類對其又有古老認知的學科。按照德國生物學家海克爾的定義：生態學是研究生物體與環境（包括生物環境與非生物環境）之間相互關系的學科（李博，2000）。其主要的研究層次包含了個體、種群、群落和生態系統。同時，根據跟不同學科門類及相關研究內容差異又分為理論生態學、農業生態學、森林生態學、草地生態學、水體生態學等分支。每個學科分支所結合的生態學理論和遇到的生態工程學應用的范圍也不一樣。

在生態工程學課程中，涉及的方法和案例主要是以不同行業為基礎的分類系統，如種植業生態工程、林業生態工程、養殖業生態工程、農林牧復合生態經濟系統，或者是以不同立地條件為基礎的分類，如荒山、礦山、草地、濕地等（盛連喜等，2005）。每一種分類在理論水平上幾乎都會涵蓋生態學基本的研究尺度，即個體，種群，群落和生態系統。如，林業生態工程的實施就涉及到固沙、防護林設計、生物多樣性保護、森林公園設計等領域。這些生態工程實施的前提是對生態學的理論和過程需要有系統的認識，比如生物多樣性保護，首先就需要從個體和種群水平了解重要的目標保護物種的生活史、種群穩定和繁殖策略（如生態學中的r選擇對策）;其次在群落水平上需要理解生物多樣性的保護是個動態過程，植被的演替理論和過程都將發揮著重要的作用，因此在理論設計上，需要具備動態的保護設計措施和方案，才能開展長期和穩定的工程實踐。再如種植業生態工程的實施，就需要充分了解物種（作物）水平的物候變化規律來指導耕種輪作，種間競爭關系和種內競爭關系來考慮空間結構的搭配模式。另外，在荒山和工礦廢棄地的修復和復墾過程中，首先要考慮物種的生態位適應性，其次要理解物種在生態過程中的物質流動規律。因此，在生態工程教學過程中，夯實生態學基本理論，是該課程能夠在環境科學與工程類專業學生的教學培養目標中，發揮重要作用的一個首要條件和基本要求，如果沒有理論的支持，將很難從根本上設計出長期性、穩定性的生態工程系統。

二、教學過程“點-面結合”是傳遞課程的有效途徑

生態環境問題往往具有復雜性、綜合性等特點，理論層面涉及地理、地質、土壤、植物、動物、微生物、水體、大氣等多種要素。同時，隨著人類技術的發展和認識水平的提高和變化，每個生態環境問題所依附的科學理論也都在革新和變化。因此，在生態工程學的教學過程中，對環境問題的設計應該有所側重，要“有所教有所不教”，不能貪大求全，這將大大促進學生對教學內容的理解，有效的將課程知識融入到專業知識體系中。在教學過程中，首先要保證生態工程學整個學科脈絡的完整性，要重點掌握生態工程的基本理論、思想、方法及其所對應的生態學學科的總體理論體系和研究方法，才能夠使得學生對課程有宏觀把握，構成課程講解的“面”。其次，“生態工程學”是環境科學與工程專業學生就業后，將專業知識用于實踐的重要橋梁，需要在課程教學實踐中，對典型生態環境問題的生態工程設計的基本知識進行細化教學。綜合國家和社會對環境問題的戰略需求和《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》要求，本專業在水體、土壤污染修復、礦山覆被、荒漠化防治、濕地生態工程的設計等幾個方面可以作為重點課程案例講解的“點”。與生態工程學知識體系對應，形成“點-面”教學結合的模式，使專業學生在掌握課程知識基礎體系的同時，能夠對相關的具體生態工程的實施過程和方案有足夠的深入了解，促進學科知識的教學和實踐。

參考文獻：

[1]教育部高等學校教學指導委員會，《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準（下）》高等教育出版社，2018，北京.

[2]李博，楊持.生態學，高等教育出版社，2000，北京.