應用型本科專業《生態學》課程實踐教學體系建立與實踐

王曉鵬， 徐如松， 葉梅榮， 鮑方印

(安徽科技學院 生命與健康科學學院,安徽 鳳陽 233100)

隨著社會的變革、經濟的發展，社會各行各業技術逐步提升，人類對環境的干擾日趨頻繁，各種生態問題也日益凸顯。生態學關乎人類活動的方方面面，在保護生態環境和促進經濟、社會可持續發展等方面具有廣闊的應用前景。隨著社會經濟發展、生態環境建設的迫切需要以及可持續發展戰略的實施，對生態學素養的人才需求也尤為急迫。生物科學、生物技術等專業作為應用性本科專業的人才培養，不僅僅要順應經濟發展的需要，同時，還要有較高的預見和應對生態問題的能力，以適應社會對人才的需求，并進一步拓寬學生的就業面。實踐教學體系的建立對于理論教學的支撐、培養學生各種能力，起著至關重要的作用[1-5]。在生物科學專業應用型本科人才培養的過程中，《生態學》課程實踐教學體系的建立，為培養主動鉆研革新、善用新思路、新辦法解決實際問題的創新型高級技術型應用人才[6-7]，具有積極的意義。

1 《生態學》實踐教學體系建立存在的問題

1.1 實踐教學重視不足

人與自然是生命共同體，是相互依存、共同發展的兩個“同胞手足”；自然生態系統的運行與發展有著自身特有的規律，存在著反饋機制，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然，遵循自然規律，才能有效防止在開發、利用自然資源的路上摔跟頭、走彎路，避免人類對大自然的傷害及因反饋機制波及人類自身。因而，生態學課程，除了要有扎實的理論基礎，還要有反復實踐的經驗與教訓，通過反復論證，才能維持人與自然協調發展的相對平衡。安徽科技學院生態學課程歷經選修課程、必修課程，涉及專業有生物學專業專科班、應用生物專業、生物技術專業、園林專業、生物教育專業、生物科學專業、生物工程專業；其中，2003年，生物科學專業將《生態學》列為專業主干課程；2010年至今，應學?！皯眯腿瞬排囵B方案”改革，《生態學》被列入專業核心課程?！渡鷳B學》課程歷經數次改革與變遷，都經歷著理論教學在課程性質、課時數量、授課對象、開設時間和課程內容等方面的變化，由于歷史原因，學校對生態學實驗教學的開設重視不足。2013年，教學大綱和人才培養方案中設置了6課時的生態學實踐教學，但未形成較為完善的實踐教學體系，與社會對具有較強實踐技能和動手能力創新人才需求極不協調。這種重理論、輕實踐的教學體系，造成學生一些技能的缺失、理念的不足、素養的匱乏。

1.2 實踐平臺建設不足

一直以來，《生態學》教學一直依托《植物學》《植物生理學》教研室和實驗室。隨著學校機構改革逐步深入，生命科學學院將植物學、植物生理學、動物學和生物化學實驗室整合為“基礎生物實驗室”，旨在資源共享、提高資源利用率。但是，基礎生物實驗室承擔了全校生命科學相關基礎課程和專業基礎課程的實踐教學，涉及實驗課程門數多、次數多、學生數多、教師數多，實驗室設備相對陳舊老化、儀器利用率和損壞率較高、空間擁擠、超負荷運轉；并且，教師還承擔了大量科研試驗和畢業生論文試驗，分配了一些實驗室資源；同時，本位主義和實驗室管理手段相對滯后，管理規范性有待進一步提高；另外，培養模式單一、統得過死，部分儀器設備及實驗室開放程度不高，難以實現真正有效的資源共享，難以滿足生態學實踐教學體系建立的需要，不利于學生個性發展和創新能力培養。

2 《生態學》實踐教學體系的構建、實踐和成效

2.1 完善人才培養方案，整合各學科知識結構

2014年安徽科技學院遴選為安徽省地方性應用型高水平大學建設學校，為配合“應用型高水平大學建設”，借2015年應用型人才培養方案修訂之機，對《生態學》課程在不同專業中課程性質與類型、課程模塊組合內容、課時分配進行調整，不同專業以多種形式參與人才培養方案的模塊?！渡鷳B學》作為生物科學專業核心課程，又與社會實踐聯系密切，因此，必須增加實驗、實習模塊，完善實踐教學環節。《生態學》是關于生物與環境相互關系及其規律的學科，涉及的學科知識較多，不僅要以基礎課和專業基礎課為先修課程，而且與其他學科知識有重疊之處，因此，優化生態學知識結構非常必要。如：“光周期現象”已在植物生理學或動物生理學中做過介紹，在生態學中，主要強調生物與光周期之間的關系和光周期現象體現在哪些方面，而對于其作用機理，可以引導學生對該部分內容予以回顧，以節約課時。生物技術專業或其他專業，《生態學》可以作為選修模塊中的課程供大家選修，以提高生態素養。

2.2 修訂生態學的教學大綱，拓寬教學空間

作為一門實踐性和應用性較強的學科，《生態學》實踐教學對加深學生對生態學理論的理解和的實踐技能培養具有極其重要的意義[8]。結合2011年應用型人才培養方案的實施，針對不同專業，形成不同的模塊組合，修訂《生態學》教學大綱，增設一定學時的實踐教學，制定實踐教學環節的實驗、實習大綱。2015年版教學大綱和人才培養方案中，不僅提高了實驗教學課時，而且，還增加一周校外野外實習課程及校外行業專家授課模塊，旨在拓寬生態學的教學空間。對即將開設的實驗或實習，認真論證，既要能培養學生的基本能力，又要與社會實踐緊密相關，未來能經受社會實踐的檢驗使學生在正常的教學過程中，接受規范的、全方位的生態學實踐教學。

2.3 建設《生態學》實踐教學平臺，提高實驗室開放度和設備使用率

《生態學》不僅涉及生理學、遺傳學、行為學和進化論等各領域，還涉及數學、化學、地理、物理、哲學等諸多學科，并與系統論、耗散結構理論、自組織理論等多種現代科學技術理論相關聯[9]，這樣，搭建《生態學》實踐平臺，尤為重要。單一生物學方面的儀器設備和人員不能有效承擔生態學方面的實踐教學與研究，必須通過平臺建設，形成各學科有效交流、互通與合作，形成學科知識交叉融合，學科資源優化整合。不僅提高實驗資源利用率，而且實現學科交叉和綜合背景下寬口徑專業教育的需要，滿足應用型人才培養、科學研究、國際交流合作的需要，同時，也實現因材施教、個性化培養目標。開放式實踐教學的實施，充分調動學生學習積極性和主動性，開發學生優勢潛能，提高學生動手能力，為培養學生科學精神和創新思維，加強團隊合作意識奠定了良好的基礎[10]。通過《生態學》實踐教學平臺的推動，給學生融入較好的學科交叉、學科融合、團結合作、實踐創新的意識，對其發散思維、實踐能力、生態理念的培養將有諸多益處。有了較好的實踐教學平臺，科學管理、人性管理，提高實驗室開放度和設備使用率，使資源利用效率最大化、最優化，也是保證生態學課程實踐教學體系得以實施的關鍵，否則，只能成為“空中樓閣”。

2.4 突破傳統教學模式，以科研引領“教”與“學”

《生態學》實踐教學是基于生物科學專業未來所需的職業能力而構建，其目標是培養高素質、強技能應用型人才。《生態學》實踐教學體系落地于實際生產、生活中的生態現象或生態問題，使學生理論聯系實際的意識加強，同時，通過實踐教學促進對學科的認知，提高對專業課的興趣；并結合實驗室實驗條件，本著強化學生發現問題、解決問題的意識和能力的原則，設置一系列相關生態學的實驗課、技能實訓、科研訓練及社會實踐等，發現生態現象本質，找尋合理解決生態問題的方法，并貫穿于學生的整個學習過程，具體形式為課程實驗、單項技能訓練、社會實踐、參與科研、大學生創新課題等教學活動。

傳統的《生態學》教學，是以“老師教、學生聽”為主，學生被動學習，知識從教師到學生單向傳輸，學生機械接納知識，學生思維被制約，導致學生在新的環境下遇到問題時，不善于靈活運用所學理論知識加以解決。傳統的《生態學》實驗教學是由教師將實驗相關內容逐一講解，學生“照葫蘆畫瓢”“按部就班”的形式實驗，導致學生的思維局限，獨創性差，實踐能力不強。這脫離了高等教育培養實踐人才和創新人才的目標。

在新的《生態學》課程實踐教學體系中，充分調動學生主觀能動性，開設一定學時的室外《生態學》實驗，將實驗題目交給學生，由學生全面了解整個課程的實驗內容，整合生物科學專業前期所學的基礎知識和基本技能。根據自己的興趣點和所學生態學理論選擇實驗內容、設計綜合性實驗和研究性實驗方案，參與準備每項實驗所需的材料、用具和儀器，引導學生探究問題、獨立設計實驗，獨立思考，獨立完成綜合實驗和研究性實驗的設計。加強師生互動，與老師形成合作式研究，突出學生的主體地位，激發他們的學習積極性，培養他們自我組織、分工協作、積極探索、自我管理能力，既培養了學生獨立分析問題和解決問題的實踐能力，也培養了學生獨立設計實驗方案的創新能力[8]。通過實踐教學，學生完成從自然人到職業人轉變的過程。

大學生直接參加科研、開展與科研相關的科技活動，對于培養大學生的科研開發能力、初步體驗科研合作、挖掘創新潛能具有深遠的意義。自2001年開始，以教師科研平臺、大學生創新創業項目和本科生畢業生論文設計為依托，引導和組織學生結合教學開展有關生態學方面的科研活動，把科研引入大學教學過程，指導學生申報和實施國家級、省級、校內的科技創新項目多項，在國內期刊上公開發表科研論文數篇，獲大學生“挑戰杯”科技制作競賽獎及省級、校級各種比賽獎項多項，促進了大學生科技創新能力和自主創新能力的培養[11]。尤其是，2013年，參加“挑戰杯”科技制作競賽獲一等獎的學生，從低年級就跟隨老師涉獵一些生態學方面的研究，逐漸培養了科研興趣，形成了較好的科研思維，獨立申報、主持了兩屆校大學生創新課題，第一作者發表了科研論文，并順利考上碩士研究生，科研素質非常過硬，科研業績碩果累累，受到大家一致好評。

3 展望

3.1 培養生態學理念與思維方式

《生態學》研究內容涉及多學科領域的學科交叉與融合，研究技術與方法也不斷更新發展，同時，生態學，與國計民生、經濟發展息息相關，由此產生的生態問題也層出不窮。因此，培養學生的生態學理念與思維方式，對于新的社會背景下應用型本科院校大學生來說，能夠有效發現生態現象、分析生態問題與過程機理，以及綜合解決生態問題、協調生物與環境的關系，至關重要。

生態學的理念與思維有兩個方面的內涵：一是以生態學所固有的非線性思維系統論、整體觀、協同進化理念及綜合運用多學科集成研究、多種現代技術手段科學實驗等思維方法；二是逐漸培養系統整體有機論的生態世界觀、天人合一共生論的生態價值觀，并逐漸形成生態學思維程序或思維習慣[12]。只有這樣，當遇到相關生態問題時，就不會以偏概全、顧此失彼。

生態學思維具體落實在教學內容設置上，每一個章節均要滲透生態學所固有的研究思維方法和生態世界觀，從個體等小尺度種群、群落、生態系統、景觀、乃至全球等大尺度循序漸進。整個生態學的教學過程始終貫徹“生物與環境協同進化”的理念，并將定性研究與定量研究、整體與局部相結合，引導學生從身邊的生態現象著手，關注生態環境，綜合、系統、全面、進化的視角認識生命現象，樹立健康的人與自然關系的生態學思想。

3.2 優化課程內容，合理處理學科交叉與融合

《生態學》課程內容主要包括生態學學科思想與方法、生物與環境、個體生態學、種群生態學、群落生態學、生態系統和景觀生態學。在“厚基礎”的前提下，根據自身專業方向特點和地域環境特征以及應用型本科院校的特色，針對性地選擇主要授課內容與側重點。同時，生態學的交叉學科與融合是現代生態學發展的一個特點，有效處理好與植物學、動物學、微生物學和遺傳學、高等數學等，其他課程的銜接關系十分必要?；A內容，引導學生“溫故而知新”；而交叉內容，做好銜接與溝通，合理處理好重疊和相似的教學內容，著重生態過程與機制；對于生物多樣性保護、生態入侵、生態恢復等生態問題則著重問題的分析[12]。

3.3 強化生態學技能

為提高學生綜合素質和職業能力，設置生態學相關的實踐教學環節還是十分必要的。結合各專業的特點以及學生的興趣培養，以實驗教學、校外實習為抓手，依托科研平臺、本科畢業生論文設計、大學生創新創業項目、單項技能訓練、社會調查等各種方式，圍繞各種生態問題或科學問題，在每一個實踐教學環節上滲透生態學實驗內容、生態學理念與思維，激發學生的科學思辯能力，提升學習、表達、技術運用等一般能力：通過實習、單項技能訓練、社會調查等實踐教學，鞏固自身專業技能(即指生物科學專業所必需的特殊能力，包括發現、調查生態問題的能力和生態管理能力等)；通過實習、單項技能訓練、社會調查、參與科研活動等實踐教學，歷練與人溝通合作、自我控制、自主求職與擇業、環境適應、社會活動等社會能力；通過社會調查、參與科研活動、大學生創新課題等實踐教學，挖掘獨立發現新事物、提出新見解、解決新問題的創新能力。2017年春季，通過生態學實驗教學的開展，激發了學生對生態學的學習興趣，通過學生參與實驗設計、實驗教具與用具的制作與準備、分小組的野外調查、數據整理與計算及研究報告的形成等一系列過程的歷練，學生各方面的能力均得以提升，取得了初步的成效，學生在期末考試中均取得了較好的成績，彰顯出實踐教學對理論知識鞏固的裨益。

3.4 完善評價機制

考核評價既是對學生綜合能力的評價，又可成為促進學生不斷提高綜合素質的動力。傳統的考核方式主要以實驗報告或考試成績為主，學生有可能形成死記硬背或抄襲數據等現象，彰顯學生綜合素質不夠，不能起到真正的考核作用，還會挫傷真正有生態思維和實踐能力學生的積極性。實驗成績的考核必須與學生的綜合能力相結合，采用考查的形式，增加自己設計實驗和操作的權重，重點考核學生理論聯系實際的能力及創新能力；實習課程考核采取實習表現考核、過程性考核與終結性考核相結合，過程性考核成績占總成績的20%，終結性考核成績占總成績的40%，平時成績占40%(包含平時表現及實習報告等)。過程性考核突出操作技能、分析問題和解決問題能力考核，終結性考核突出實習操作基礎的考核。新的評價機制更好地體現培養學生勤于思考的良好習慣及學生對實驗以外專業知識的復習和綜合運用能力，啟迪學生創新思維，提高學生綜合素質。