國家級精品資源共享課森林生態學的建設與實踐

龐軍柱 張碩新 侯琳

摘要?森林生態學是林學和森林保護學專業的專業基礎課。西北農林科技大學的森林生態學課程在2010年獲批為國家級精品課程，2013年被列入國家級精品資源共享課建設項目。森林生態學課程建設主要包括對師資隊伍的優化、課程教材的選擇、先進教學方法和手段的實施以及實踐教學的強化，近年來課程設計注重跟蹤學科前沿，將取得的一系列科研成果補充到教學內容中，科研教學相互促進、相得益彰，使得森林生態學課程的教學效果明顯提升。

關鍵詞?森林生態學;精品資源共享課;課程建設;實踐

中圖分類號?S-01文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）22-0277-03

Abstract?Forest Ecology is a basic and obligatory course for students majoring in Forestry and Forest Protection. The forest ecology course of Northwest A&F University was certified as a national excellent course in 2010 and included in the national excellent resource sharing course construction project in 2013. The course construction of the forest ecology mainly includes optimiziation of teachers， the selection of course materials， the implementation of advanced teaching methods and means， and the strengthening of practical teaching. In recent years， curriculum design pays attention to tracking the frontier of the subject， and adds a series of scientific research achievements of the teaching content.Scientific research and teaching promote each other and complement each other，which makes the teaching effect of forest ecology course significantly improved.

Key words?Forest ecology;Excellent resource sharing course;Curriculum development;Practice

森林生態學是高等農林院校林學和森林保護學專業的專業基礎課。西北農林科技大學森林生態學教學至今已有84年歷史。該課程于2010年獲批國家級精品課程，森林生態學教學團隊在2011年被評為陜西省教學團隊，2013年森林生態學課程被列入國家級精品資源共享課建設項目。經過長期的建設，西北農林科技大學的森林生態學課程在理論教學、實踐環節、教學輔助材料、考核方法等方面形成了自己的特色，尤其是近年來更注重跟蹤學科前沿，將取得的一系列科研成果補充到教學內容中，科研教學相互促進、相得益彰，教學設備和條件大大改善，課程建設成果顯著。

1?課程發展與建設歷程回顧

西北農林科技大學森林生態學課程組早期在張仰渠教授領導下得到了長足發展，1979年開始招收碩士研究生，2000年獲得博士學位授予權。1980年成立陜西秦嶺火地塘森林生態定位研究站，2006年秦嶺生態站升格為國家級生態站，為森林生態學的教學和科研奠定了良好的基礎。

張仰渠教授參加了第一版全國高等林業院校試用教材《森林生態學》（中國林業出版社，1981年）的編寫工作。并自編了森林學（森林生態學、森林經營學）實習指導書以及森林學討論題。上述工作的開展，擴大了學生的視野、激發了學生學習森林生態學和森林經營學的積極性。后來，先后有多位教師參與森林生態學教學與實習實驗資料的修編工作。20世紀90年代以來，張碩新教授、劉建軍教授、陳海濱副教授先后幾次修訂森林生態學實習指導書及討論題，陳海濱副教授參加編寫新版《森林生態學》（中國林業出版社，2006年），張碩新教授主編了全國高等農林院校“十一五”規劃教材《生態管理學》（中國農業出版社，2009年），黨坤良副教授和陳海濱副教授主編和副主編了《生物學綜合實習教程》（高等教育出版社，2013年）。

2?課程建設的內容及特色

2.1?師資隊伍

根據課程的建設要求，近年來補充了3位具有博士學位的青年教師。目前教學隊伍共12人，其中博士10人，碩士1人，學士1人。教學隊伍學緣結構廣泛，涉及森林生態、植物生理生態、全球變化與碳收支、森林土壤、森林經理、森林經營、森林植物等。主講森林生態學的教師具有副高以上職稱，3人為博士生導師，3人是碩士生導師，大多數教師具有海外留學背景和進修經歷。已形成一個學術風氣濃厚、團結協作和年齡結構合理的教學科研團隊，有1人被評為“全國林業教學名師”，1人在全校“課程思政”練兵競賽中獲得“課程思政教學骨干”稱號，多人獲得西北農林科技大學教學質量獎，多名青年教師在學校和學院講課比賽中獲獎。任課教師與學生的比例為1∶9，實習實驗教師與學生的比例是1∶11。

2.2?課程教材

課程組調研了當前農科院校的森林生態學大綱與教材，對比了各教材的結構體系，決定選擇李俊清主編的《森林生態學》第三版（2017年出版）作為森林生態學課程教材。該書可為學生提供國內外森林生態學發展的前沿知識，并把環境變遷、生物進化、分子生態和植被恢復等最新科技成果和生態學普遍規律引入課堂[1]。另外在課程教學中也結合了薛建輝主編的《森林生態學》（中國林業出版社，2006年）和李景文主編的《森林生態學》（中國林業出版社，1994年）相關內容。

2.3?教學方法和手段

森林生態學是一門理論性、實踐性、應用性和綜合性較強的專業基礎課，其學習需要以大量的實踐活動作基礎。根據森林生態學知識的特點，該課程采用了講授、案例教學、練習、小組合作探究、野外實習等多種教學方式相結合的課程實施方式，突出森林生態學的操作性和交互性。

2.3.1?教學理念與教學設計。

森林生態學講授內容十分豐富，如何讓學生更好的掌握森林生態學的基本理論、研究方法和應用技術，并對后續課程學習與實踐有較大的幫助，培養學生的科學思維、掌握科學研究方法以及解決生產實際問題，是課程教學理念和教學環節設計的基本出發點。為此，課程組以建設精品課程、培養創新型人才為目標，經過認真思考和研討，并通過教學實踐，形成了“堅持教授一線教學實踐，注重學生信息反饋，采用多種形式教學，激發學生自學潛能和自主學習”的教學理念[2]。

為了提高森林生態學的教學效果和學生的綜合素質，在課程講授過程中，除鼓勵學生對一些問題和現象進行深入思考外，課程組教師通過搜集、整理大量資料，在講授生態學科學發展史的同時，有機地融入了人文素質教育內容。介紹了生態學與人類社會發展的關系，分析了生態學在人類社會經濟發展中的作用和意義。人口增長是對全球森林和地球環境最嚴重的威脅。如果人類希望永遠生活在這個星球上，那么在今后決定性的100年里，人類必須建立一種與全球森林及其他生態系統的可持續發展的關系[3]。另外將美國生態學會出版的《Issues in Ecology》介紹給學生，加深學生對生態學熱點問題的了解，以及運用生態學知識來分析和解決這些熱點問題，同時也提高了學生的專業英語水平（http：//www.esa.org/esa/science-resources/issues-in-ecology/）。另外，還將3位美國科學院院士主編的《Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology》（F.S Chapin Ⅲ，P.A Matson，P.M Vitousek.Springer，2011）和J.K.Kimmins主編的《Forest Ecology》（曹福亮譯，中國林業出版社，2005）介紹給學生。

2.3.2?講授方法。

為促進學生掌握課程的基本內容，實施以教師講授為主，同時調動學生的積極性和主動性，首先根據教學大綱和課程質量標準進行本課程的講解，同時引導學生研讀教材及補充材料，讓學生對本課程的基本知識和重點難點有較為全面深入的把握。在緒論部分主要講授森林與森林生態學的概念，森林生態學的研究內容和任務，森林生態學的發展歷史、現狀、動態以及發展趨勢。并適當介紹一些參考書和國內外專業期刊，使學生一開始就對森林生態學的學習產生興趣。在其他章節講授過程中，通過課堂講授、室外觀察和課堂討論，使學生掌握了森林生態學的基本理論，領會個體生態、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學、景觀生態學以及全球變化生態學的基本概念和基本原理。并以人類社會發展所引發的環境問題如：“全球變暖”“臭氧層破壞”“氮循環的改變”“水土流失”“大氣污染”“水污染”“生物多樣性減少”等為例，說明森林在對于解決這些環境問題的重要性，使學生不僅關注森林的經濟效益，更關注森林所帶來的生態效益和社會效益。

2.3.3?教研結合。

將課程組最新研究成果和進展融入教學內容，拉近了抽象理論和實踐的距離，提高了學生的學習興趣，培養了學生的獨立思考能力，加深了學生對課程內容的理解[4-5]。如通量塔聯網觀測與全球變化生態學，穿透雨、樹干莖流觀測與森林水分循環，不同海拔森林土壤溫室氣體通量和全球增溫潛勢，撫育間伐對森林碳收支、植物物種多樣性和水質的影響，群落演替與植被恢復，K對策和r對策理論在森林蟲害防治和瀕危種保護方面的應用等。讓本科生參與科研、科技開發與推廣，以培養學生的創新能力;實行本科生導師負責制，學生從大三起參加教師承擔的科研、科技開發與推廣項目，參與研究性和開發性實驗。這些措施的實施，極大地提高了學生的綜合素質。

2.3.4?案例分析。

教師對我國重要的生態環境保護舉措和本領域重要的研究進展以及現實生活中的某一現象或某一生產措施進行分析講評，加深學生的理解，升華學生的認識。如生態系統服務功能評估和生態規劃在西部大開發生態環境保護中的應用，恢復生態學與熱帶雨林恢復，近自然林經營原則在森林撫育中的應用，退耕還林政策中為什么要增加還草措施，生物多樣性對森林生產力的正向作用，區域自然保護區群規劃在生物多樣性保護中的應用等。以及分析身邊熟悉的生態環境問題，如秦嶺南坡和北坡植被差異的原因，秦嶺林區公路造成珍稀動物棲息地的分割，林區公路車輛通行增加了森林的氮沉降，氣候變暖導致秦嶺火地塘林區華山松向高海拔遷移等。

2.3.5?參與式教學。

在教學中積極引導學生參與教學過程，使學生在信息的螺旋循環中成為信息轉換的主體[6-8]。主要做法是：讓學生在課程學習期間結合自己的愛好和特長，組成小組，收集相關文獻撰寫綜述性或立論性論文、開展課外生態實驗并提交研究論文、制作生態公益廣告等，并將此納入學生平時成績的考核。

2.3.6?及時更新講課內容。

針對森林生態學快速發展的現狀，不斷更新講課內容，將森林生態學最新的理論、方法、技術和最新的研究進展納入到講義中，提高講義的時效性。

2.3.7?考核方式改革。

該課程注重建構和完善能力本位的形成性評價體系。課程突破了傳統的紙筆考試，結合課堂討論、回答問題和課程論文撰寫情況等表現，對學生進行全面考核。學生總成績采用百分制，期末考試成績占60%，平時成績占40%;在平時成績中，論文撰寫占50%，課堂討論和回答問題占30%，學習態度占20%。

2.4?課程實踐建設

實踐教學是培養學生創新思維和增強創新意識的重要環節，學生在實踐過程中逐步培養起以研究的眼光去觀察事物，他們的創新意識和創新思維也在實踐過程中逐漸形成[6，9]。森林生態學是一門實踐性很強的課程，所以，實踐教學在森林生態學的教學中占有非常重要的地位，而教學實習又是實踐教學的重要組成部分[10]。實踐教學基地是承擔和實現教學實習的基本保證。學校高度重視教學基地建設，課程組也高度重視實踐教學這一重要的培養環節，主要開展了以下工作：

2.4.1?實踐基地建設。

學校高度重視火地塘實踐教學基地在實踐教學中的作用，近幾年，學校投入了2 000多萬元對火地塘實踐教學基地進行了大規模建設，新建了學生宿舍、職工宿舍、餐廳和展室等，極大地提高了火地塘實踐教學基地的接待能力和學生容納量，為森林生態學教學實習提供了可靠保障。

2.4.2?實習內容的調整和更新。

除過森林群落調查、森林更新調查和森林垂直帯譜觀測等傳統的實習內容之外，又根據當代林業發展的趨勢，增加了森林撫育間伐（《國家森林撫育規程》，GB/T 15781—2015）相關內容的講解和森林撫育間伐效果的實地觀察，天然林保護效益監測方法的講解，以及陜西秦嶺森林生態系統國家野外科學觀測研究站科研特色的講解和相關研究以及觀測設施的參觀。

2.4.3?實驗課。

依照課程設計，課程安排了實驗教學6個學時，內容涉及種群生命表編制和存活曲線繪制、生物氣候圖解以及P-V曲線制作3個部分。相關實驗為生態學學科基礎實驗，加深了學生對生態學基礎理論知識的理解，同時培養了學生的基本實驗技能以及分析問題和解決問題的能力。

3?課程建設的實踐與成效

2016年，森林生態學精品資源共享課已在愛課網（www.icourse.edu.cn）全部上線，包括課程介紹、教師簡介、授課課件、教書育人、教學改革、課堂實錄、自學擴充資料和課程試卷及參考答案鏈接，另外，還有課程現有4位主講教師的28學時課堂錄像、教學課件等網上電子化資源，同時有10余套自測試題。通過森林生態學精品資源共享課的建設，使得森林生態學的教學效果明顯提高，主要表現在下面幾個方面。

3.1?師生互動

過去采取的是滿堂灌的授課方式;現在教學內容已逐步由單純的講授變為以課堂講授為主，網絡教學、媒體動畫、專題講解、學習討論會等多元化模塊方式為輔的互動教學。

3.2?強化實踐

重視森林生態學野外實習，隨著陜西秦嶺森林生態系統國家野外科學觀測研究站研究水平的提高和火地塘林場基礎設施的改善，實習內容不斷完善和更新，將學科前沿成果介紹給學生，激發了學生的求知欲，培養了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力[11]。

3.3?體現時代特色

過去上課只是照本宣科，教學內容顯得空洞;現在課堂上結合大量的實例，如橡膠樹北移、近自然林經營、生物多樣性保護、森林資源可持續經營、撫育間伐、森林碳匯功能、地下生物入侵對森林生態系統生物地球化學循環的影響、森林對全球變化的響應和適應等，使得課堂氣氛生動活潑。另外，在課堂上介紹了現代生態學研究的先進技術和理論，如3S技術、分子生物學技術、同位素示蹤技術、渦度相關、生態系統服務功能、生態化學計量和生態學代謝理論等。

近幾年學生的評價結果：根據校教務處統計，學習森林生態學的所有學生對該課程的理論講授和實踐教學的評價都很高，他們認為該課程教師都認真負責，為人師表;理論課講授生動、邏輯性強，能有效啟發學生思考，教學方法靈活多樣，教學內容更新快;實踐課內容新穎，切合實際。總之，多數學生認為通過該課程的學習，為專業課的學習奠定了堅實的基礎。

參考文獻

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