“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)改革實踐
——以北京林業(yè)大學(xué)為例

高俊琴

(北京林業(yè)大學(xué)生態(tài)與自然保護學(xué)院，北京 100083)

濕地生態(tài)學(xué)是研究濕地中生物與環(huán)境之間相互關(guān)系以及濕地對區(qū)域及全球環(huán)境變化的影響與響應(yīng)的科學(xué)。近年來，隨著我國生態(tài)文明建設(shè)的有序推進，社會對濕地的保護與管理提出了越來越高的要求，2016年國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《濕地保護修復(fù)制度方案》(國辦發(fā)〔2016〕89號)，黨的十九大報告也提出了要“強化濕地的保護和恢復(fù)”。隨著濕地保護與管理得到社會各界越來越多的重視，濕地領(lǐng)域的專業(yè)人才短缺的現(xiàn)象也日益凸顯。在此背景下，“濕地生態(tài)學(xué)”及其相關(guān)課程受到越來越多的關(guān)注，并被納入高等學(xué)校生態(tài)學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的課程體系[1-3]。

2008年，北京林業(yè)大學(xué)自然保護區(qū)學(xué)院開設(shè)了濕地生態(tài)類課程，歷經(jīng)3輪課程改革，形成了較為成熟的“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)體系。

一、“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“濕地生態(tài)學(xué)”是北京林業(yè)大學(xué)野生動物與自然保護區(qū)管理專業(yè)本科生的必修課程。在學(xué)習(xí)該課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“普通生態(tài)學(xué)”“植物學(xué)”及“動物學(xué)”等課程知識，同時“濕地生態(tài)學(xué)”課程知識又是后續(xù)開設(shè)的其他相關(guān)濕地課程如“濕地工程規(guī)劃設(shè)計”“濕地保護與管理”以及“濕地監(jiān)測與環(huán)境影響評價”等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。基于此，學(xué)院將“濕地生態(tài)學(xué)”課程設(shè)置在第四學(xué)期開設(shè)。理論教學(xué)集中在上半學(xué)期(1～8周，32學(xué)時)開展，實踐教學(xué)集中在下半學(xué)期(9～15周，32學(xué)時)開展，這樣的課程設(shè)置在教學(xué)上可以起到承前啟后的作用，而且學(xué)生也有充足的時間完成課程實驗報告。

“濕地生態(tài)學(xué)”課程包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程實習(xí)3個部分。其中，理論教學(xué)主要講授濕地定義與分類、濕地生物多樣性、濕地生態(tài)過程、濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能等，其目標(biāo)是要學(xué)生全面了解并掌握濕地生態(tài)特征和生態(tài)系統(tǒng)過程及服務(wù)等課程知識，為“濕地生態(tài)學(xué)”課程的實習(xí)、實驗提供理論支撐。“濕地生態(tài)學(xué)”的課程實習(xí)和實驗主要是培養(yǎng)學(xué)生對野外濕地的認(rèn)知、樣地的設(shè)置、樣品采集和實驗室分析等技能，其中課程實習(xí)所獲取的濕地植物、水體和土壤樣品等是開展實驗教學(xué)的必要條件。

二、“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)存在的問題

(一)理論教學(xué)與實踐教學(xué)缺乏有效銜接

由于“濕地生態(tài)學(xué)”理論教學(xué)和實踐教學(xué)是由不同的專業(yè)教師承擔(dān)，且按照各自的教學(xué)計劃進行授課，導(dǎo)致理論教學(xué)和實踐教學(xué)內(nèi)容相脫節(jié)，無法有效銜接。學(xué)生學(xué)習(xí)完理論知識后不知道如何將其在實際中運用，極大地影響了學(xué)生對知識的深入理解和掌握。

(二)實踐教學(xué)內(nèi)容固化，缺少創(chuàng)新

“濕地生態(tài)學(xué)”課程實踐教學(xué)內(nèi)容是由任課教師規(guī)定好的，主要是開展一些驗證性的實驗，教學(xué)內(nèi)容多年不變，缺少創(chuàng)新，學(xué)生自主發(fā)揮的余地較小，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究能力的提升。

三、“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)改革的措施

(一)科學(xué)組織和安排理論教學(xué)內(nèi)容

“濕地生態(tài)學(xué)”課程的理論教學(xué)既要讓學(xué)生掌握濕地基礎(chǔ)知識和基本理論，又要培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，以便為后續(xù)系列濕地相關(guān)課程奠定基礎(chǔ)。因此筆者將理論教學(xué)分為5部分：一是緒論部分，講授為6學(xué)時，主要介紹濕地的定義與基本特征、濕地的分類與分布以及濕地生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域(方向)等；二是濕地生物多樣性部分，講授為6學(xué)時，主要包括濕地生物多樣性的概念、濕地植物多樣性和動物多樣性等；三是濕地生態(tài)系統(tǒng)過程部分，講授為8學(xué)時，主要包括濕地生態(tài)系統(tǒng)的三大過程即水文過程、生物地球化學(xué)過程和生態(tài)學(xué)過程以及濕地的形成與演變規(guī)律等；四是濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能，講授為6學(xué)時，主要借介紹濕地生態(tài)特征、結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能的關(guān)系，講授重點是濕地生態(tài)系統(tǒng)的四大服務(wù)功能，即供給、調(diào)節(jié)、文化和支持；五是濕地合理利用部分，講授為2學(xué)時，主要介紹濕地保護與合理利用的方式，為后續(xù)專業(yè)課程“濕地保護與管理”以及“濕地工程規(guī)劃設(shè)計”等奠定基礎(chǔ)。

(二)增加預(yù)設(shè)專題研討環(huán)節(jié)，加強理論教學(xué)與實踐教學(xué)的銜接

預(yù)設(shè)專題研討環(huán)節(jié)主要用于學(xué)生分組進行預(yù)設(shè)專題方案的研討，旨在激發(fā)學(xué)生科研探索的興趣，提升自主學(xué)習(xí)的能力，此環(huán)節(jié)占4學(xué)時。

在緒論講授完成后，教師將學(xué)生分成若干小組(6～10組為宜)，指導(dǎo)學(xué)生小組按照預(yù)先設(shè)定的若干有關(guān)濕地生態(tài)學(xué)的研究主題，如濕地水質(zhì)凈化功能、濕地植物類型及其生態(tài)策略、濕地水文與植物的關(guān)系、濕地土壤養(yǎng)分支持服務(wù)等進行自主選題，并開展主導(dǎo)式課題研究[4-5]。例如，有的小組選擇了濕地凈化水質(zhì)功能這一研究主題后，他們將濕地入水口和出水口的水質(zhì)進行對比，以量化濕地的水質(zhì)凈化效果；有的小組選擇了不同濕地植物對氮磷等富營養(yǎng)元素的吸收能力的研討主題，即對研究區(qū)內(nèi)的不同濕地植物如挺水植物蘆葦、香蒲、美人蕉以及沉水植物金魚藻、黑藻等體內(nèi)儲存的氮磷等元素進行對比研究，以篩選出富集養(yǎng)分能力強的植物物種；還有小組選擇了濕地植物-水體-土壤系統(tǒng)的生態(tài)化學(xué)計量特征的研究主題，主要研究闡明不同組分間的生態(tài)化學(xué)計量變化范圍；還有小組開展了水鳥棲息地質(zhì)量監(jiān)測與評價研究等。

隨著理論教學(xué)的不斷深入，各學(xué)生小組圍繞選定的預(yù)設(shè)專題，將課堂所學(xué)知識與課外查閱的文獻資料相結(jié)合，開始撰寫專題研究方案。在此過程中，學(xué)生會遇到各種問題，例如與植物種類選擇的依據(jù)、采樣地點的確定、如何選擇植物的數(shù)量、監(jiān)測方式或測定指標(biāo)的確定等，對此，教師應(yīng)采用引導(dǎo)的方式，鼓勵學(xué)生主動思考，自主解決問題并尋求正確答案，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)開展科學(xué)研究，提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。

教師可以在理論課結(jié)課前的4學(xué)時里，開展預(yù)設(shè)專題的研討，各小組輪流講解各自的研究主題和研究方案，學(xué)生現(xiàn)場提問，任課教師現(xiàn)場釋疑，并進行點評，之后提出完善的建議，為后續(xù)課程實習(xí)、實驗的順利開展奠定基礎(chǔ)，同時也為學(xué)生申請大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練項目提供理論基礎(chǔ)與支撐。在預(yù)設(shè)專題研討環(huán)節(jié)，理論課教師和實習(xí)實驗課教師都要全程參加，目的是為了準(zhǔn)確把握各組學(xué)生研究方案的可行性，并在后續(xù)實習(xí)實驗課程中進行指導(dǎo)，以配合學(xué)生完成研究內(nèi)容，增強課程教學(xué)的連貫性。

預(yù)設(shè)專題研討環(huán)節(jié)極大地提升了學(xué)生自主探究科研問題的興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

(三)加強實踐教學(xué)

1.完善課程實習(xí)和實驗

“濕地生態(tài)學(xué)”課程的實踐教學(xué)包含了課程實習(xí)和課程實驗。其中，課程實習(xí)設(shè)置為8學(xué)時(歷時2天)，0.5學(xué)分，主要是在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開展?jié)竦卣{(diào)研實踐。同時各小組還要按照預(yù)先設(shè)定的研究課題，在任課教師的指導(dǎo)下開展野外調(diào)查、樣地的布設(shè)與樣品采集工作，課程實習(xí)所采集的樣品將作為后續(xù)實驗課程的素材。需要注意的是，所有學(xué)生都必須要先完成課程實習(xí)所要求的濕地認(rèn)知、監(jiān)測與采樣任務(wù)后，才能開展各小組預(yù)設(shè)專題的實習(xí)內(nèi)容。

經(jīng)過近幾年的實踐探索，“濕地生態(tài)學(xué)”課程實習(xí)地點確定在北京市海淀區(qū)翠湖國家城市濕地公園。翠湖國家城市濕地公園距北京林業(yè)大學(xué)比較近，濕地資源較為豐富，能滿足課程實習(xí)的所有要求。同時翠湖國家城市濕地公園與北京林業(yè)大學(xué)建立了良好的合作關(guān)系，在濕地資源調(diào)查和監(jiān)測研究上都有深入的合作，因此為課程實習(xí)提供了良好的支撐。“濕地生態(tài)學(xué)”課程實習(xí)逐年積累的觀測數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，也為翠湖國家城市濕地公園的生態(tài)系統(tǒng)保護與管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

“濕地生態(tài)學(xué)”課程實驗設(shè)置為24學(xué)時，1.5學(xué)分。學(xué)生針對課程實習(xí)所采集的公共樣品和小組預(yù)設(shè)專題所需的樣品，在任課教師的指導(dǎo)下進行預(yù)處理。課程實驗的重點是圍繞濕地植物-水體-土壤系統(tǒng)中的總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和總磷等指標(biāo)進行樣品標(biāo)準(zhǔn)化處理和測定分析。由于每次課程實驗需要提前幾個小時準(zhǔn)備好藥品、試劑以及標(biāo)準(zhǔn)溶液等，因此實驗操作用時較長，通常為4～6小時，所以宜將課程實驗安排在下午進行。

通過課程實習(xí)和實驗，可以提升學(xué)生的動手能力和實踐能力，學(xué)生除了要完成課程實習(xí)和實驗所要求的公共監(jiān)測、采樣與指標(biāo)測定環(huán)節(jié)等，還要再完成預(yù)設(shè)專題的研究內(nèi)容。正是有了課題任務(wù)的驅(qū)動，促進了學(xué)生開展科學(xué)研究的專注性和積極性。同時，對于在實踐環(huán)節(jié)中遇到的具體問題，小組之間、學(xué)生之間可以隨時交流，互相探討，共同尋求解決問題的方案。更為重要的是，課程實習(xí)和實驗也為學(xué)生后續(xù)申請大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目以及畢業(yè)論文的選題和實施奠定了良好的基礎(chǔ)。例如，對于比較好的預(yù)設(shè)專題的數(shù)據(jù)，教師可指導(dǎo)學(xué)生進行深入分析，并鼓勵學(xué)生撰寫并發(fā)表科研論文，預(yù)設(shè)專題數(shù)據(jù)還可以為下一學(xué)期開設(shè)的“生物統(tǒng)計”課程提供原始數(shù)據(jù)支撐，可謂是一舉多得。

2.增加預(yù)設(shè)專題研究結(jié)果的展示和匯報環(huán)節(jié)

“濕地生態(tài)學(xué)”課程實習(xí)和實驗最后將形成實習(xí)報告、實驗報告，并增加了預(yù)設(shè)專題研究結(jié)果展示與匯報環(huán)節(jié)。展示與匯報主要是由各小組針對理論課上預(yù)設(shè)專題的研究結(jié)果進行匯報并開展現(xiàn)場答辯，要清晰回答是否解決了預(yù)設(shè)專題的問題，匯報自己對專題所產(chǎn)生的有針對性的建議以及開展科學(xué)研究的感悟。

任課教師和其他學(xué)生采用“雨課堂”對各小組的展示與匯報進行現(xiàn)場評分和點評。展示與匯報環(huán)節(jié)極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性，增強了學(xué)生解決問題的成就感，為學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)提供了良好的平臺。各小組的研究結(jié)果，不僅可以為下一學(xué)年的“濕地生態(tài)學(xué)”課程的理論和實踐教學(xué)改革和完善提供借鑒，也可以與翠湖國家城市濕地公園進行研究結(jié)果共享，為翠湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育和演變及良性循環(huán)提供科研數(shù)據(jù)的支撐。改革后的“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)流程見圖1。

圖1 改革后的“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)流程

(四)改革課程考核方式

傳統(tǒng)的課程考核以期末考試成績?yōu)橹鳎綍r考核成績占比較小且?guī)в幸欢ǖ闹饔^性，不能充分反映學(xué)生的綜合能力。改革后的“濕地生態(tài)學(xué)”課程考核將期末考試和平時的過程性考核相結(jié)合，其中期末閉卷考試主要是了解學(xué)生對基本理論和基本知識的掌握程度，占總成績的50%。平時的過程性考核主要是考察學(xué)生運用理論知識分析問題和解決問題的能力，占總成績的50%。課程考核的改革加大了平時考核成績的比重，突出了對學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思考能力的考核。

四、“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)改革的成效

(一)提升了學(xué)生的實踐能力

增加了預(yù)設(shè)專題的課程實習(xí)和實驗使學(xué)生能將理論知識與實際相結(jié)合，能對親自獲得的第一手實習(xí)實驗數(shù)據(jù)進行分析并驗證科學(xué)假設(shè)，獲得了解決問題的滿足感，激發(fā)了求知欲，對專業(yè)問題的思考不再是大而空，而是能貼合實際提出切實可行的、合理的解決方案，為后續(xù)專業(yè)領(lǐng)域的深造或就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。例如，有的學(xué)生通過實習(xí)采樣和課程實驗的測定分析，不僅掌握了濕地采樣的方法，學(xué)會了實驗分析測定，還量化了不同濕地植物物種對氮磷等養(yǎng)分的吸收差異，進而設(shè)計出翠湖濕地岸邊適宜種植的植物物種，并提出后續(xù)要進一步驗證不同物種組合的吸收效果，由此開啟了畢業(yè)論文設(shè)計，促進了研究性學(xué)習(xí)能力的提升。據(jù)統(tǒng)計，學(xué)生課余自主進行專業(yè)文獻查詢和閱讀的比例平均增加了30%，課余小組討論次數(shù)增加了50%，課余與任課教師討論次數(shù)增加了30%，對重點知識的理解和掌握提高了30%，主動實踐能力和實踐效果提高了40%。

(二)增強了課程教學(xué)效果

通過教學(xué)改革，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和參與度大大提升。有的學(xué)生會主動研究自己家鄉(xiāng)濕地的現(xiàn)狀及問題，有的學(xué)生還專程去北京周邊濕地進行實地考察，帶著問題進行學(xué)習(xí)，這些做法不僅拓寬了學(xué)生的知識面，也加深了他們對專業(yè)知識的理解。同時，通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)內(nèi)容的緊密銜接，多數(shù)學(xué)生都能沿著課程主線進行理論學(xué)習(xí)-問題分析-實踐探究-科研結(jié)論的自主思考，增強了學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。通過對期末考試試卷的分析，可以看出學(xué)生對案例分析題的解答優(yōu)良率明顯提升。例如，學(xué)生在回答“請你就某一城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村濕地，談?wù)勅绾斡嗅槍π缘亻_展小微濕地保護與修復(fù)，從而提升其服務(wù)功能”這一試題時，不僅條理清晰，有理有據(jù)，有自己獨特的觀點，而且具有較好的可行性。“濕地生態(tài)學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐，為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐搭建了良好的平臺，為培養(yǎng)生態(tài)文明建設(shè)所需的濕地領(lǐng)域高素質(zhì)綜合型專業(yè)人才奠定了基礎(chǔ)。