應用生態學實踐教學探索

田桂泉

摘 要：生態學發展迅速、社會應用廣泛，不同學校專業人才培養目標差別大，應用生態學實踐教學略有不足。本論文在概述國內高校應用生態學實踐教學模式基礎上，總結了內蒙古師范大學生態學專業依據地區和學校資源特點創新性開展應用生態學實踐教學的發展歷程、實習內容、實習過程和評價模式，提出了未來進一步改僅和完善的方向。

關鍵詞：應用生態學實踐教學;生態學專業;內蒙古師范大學

【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216（2020）04B-0126-03

生態學是研究生物與環境（包括生物與生物環境以及生物與非生物環境）相互關系的科學。確立的生物（包括人類）主體和其他生物和非生物環境的關系都屬于生態學范疇，組織尺度跨越分子、個體、種群、群落、生態系統、景觀、區域、全球水平。

現代生態學按生物類群、棲息環境、學科交叉、應用等劃分為多個領域，知識龐雜、應用輻射廣泛，但是多數學校受教師科研領域、學校發展歷史、所在地區主要特色影響專業定位差別很大。由于本專業人才培養前期需要開設大量專業基礎課，后期逐漸開設不少理論和應用生態學課程，但是不少學校生態學專業實踐環節輻射面較窄，理論生態學實習較多。

因此許多應用生態學課程由于缺乏與社會生產和管理的有效對接而停留在課堂教學中，學生經常會因為對培養目標和個人未來發展認識不夠而茫然失措并嚴重影響學習積極性。隨著世界范圍內生態和環境問題凸顯，生態學日益成為指導人類社會可持續發展的核心科學而在我國社會生產和管理得到廣泛應用，各種相關公司和生態產業如雨后春筍般建立起來，如何通過加大實踐教學特別是應用生態學實踐輻射面提高學生專業和人生自信，同時使生態學專業人才培養適應廣泛社會需求是當前生態學專業建設急需解決的問題。

一、國內生態學專業應用生態學實踐教學概述

自從我國第一個生態學專業于1977年在內蒙古大學創辦以來，相繼有大量綜合類、農林類和師范類大學開辦了生態學專業，理論生態學實習有深厚地區特色和歷史基礎。

從現有資料看，開設應用生態學實踐教學的高校不多，但是各有特色。安徽師范大學在學校周邊污水處理廠、環評公司、景觀設計公司和中國農業科學院專業實習基地以及尾礦區、自然保護區、生態園區等進行實地調查和動手操作。

中南林業大學加強先進技術整合應用，例如將地理信息系統與景觀生態學課程結合開展借助森林生態學森林外業調查技術和生物多樣性研究實踐;并通過開放實驗、創新項目實踐和產學研合作等多種途徑傳授工程技術知識、加強工程創新能力訓練。南京林業大學重視生態脆弱區域生態系統功能恢復重建，確立了南方喀斯特石漠化山區、城鎮工礦區、南方丘陵紅壤沙化區、退化濕地和長三角城市群土壤生態學、林業生態工程學、濕地生態學、城市生態學的理論和應用研究。

華南農業大學建成了校內生態學農場、教學實習基地、定位觀測站、教學科研基地等動態實習網絡體系;在實踐教學方面大膽創新，包括：單列綜合實驗課程和綜合實習課程、增設系列綜合案例實踐課程或生態設計課程等;此外，課堂教學逐步轉向課外、田間，學生在生態農場結合課程學習實施親自種田計劃，自行完成設計→種植→田間管理→實驗觀測→作物收獲→產品處理的全部過程。

三峽大學重視后三峽次生環境治理，如水工生態學方向和工程生態學等;提出培養生態監測、評價與管理、生態規劃與生態工程設計、生態產品開發與研制、以及生態制度、政策方面等方面社會急需專業人才，加速促進與社會需求融合。

此外，國內許多綜合類大學也在理論生態學研究基礎開拓地區特色的生態系統管理和監測評價應用實踐，例如內蒙古大學生態學專業在草地生態系統放牧管理方面取得了大量成果。

二、內蒙古師范大學生態學專業應用生態學實踐教學發展歷程

內蒙古位于我國北部邊疆，地域遼闊，地貌與植被類型復雜，在自然資源利用與保護、農林牧產業發展和環境管理中涉及生態學問題多，生態學專業人才培養有著深厚的自然和社會基礎。內蒙古師范大學生態學專業成立于2003年，是內蒙古地區到目前為止除了內蒙古大學以外僅有的生態學本科專業。

2003級—2011級學生主要結合呼和浩特市周邊山地、高原、沙地、濕地，以為烏蘭察布與錫林郭勒草原等開展動植物分類和地帶性草原植被群落變化樣方調查實習，期間組織2008級-2010級學生在大學三年級開展了污水處理廠、設施蔬菜基地和蒙清有機農業公司等少數幾家單位開展社會調查，發現學生對生態學應用領域興趣很高。

基于我校招生學生來源地廣泛、大量應用生態學課程停留在課堂教學、應用生態學實踐嚴重不足、學生學習興趣和專業認知較低等多因素考慮，在修訂2012級、2014級和2016級人才培養方案時依據課程體系和理論與應用型人才培養需求，在大學一年級和二年級分別開展動植物分類學實習和草原植被調查基礎生態學野外實習，大學三年級增設了應用生態學實習。

三、內蒙古師范大學生態學專業應用生態學實踐教學內容與過程

應用生態學涉及內容多，我們的總體實習目標是在本專業普通生態學、景觀生態學、土壤學、農業生態學、恢復生態學、水土保持學、動物生態學、環境監測、污染生態學、環境微生物學、遙感與地理信息系統等理論生態學和應用生態學教學基礎上，通過應用生態學實習，使學生加深對生態學理論和應用知識的理解，提高學生分析和解決產業、管理和效益方面的生態學問題的能力和面對社會的底氣與勇氣，為學生考研與就業選擇和創新創業能力培養奠定基礎。

五年來，應用生態學實習得到了學校、學院和社會各界的廣泛關注和支持，實習單位由幾家拓展到20多家，正式簽約建設了5個設施與觀光農業實習基地，許多單位例如賽罕都市現代農業園區、蒙清農業有限公司、蒙草生態有限公司、呼和浩特蒙禾源菌業有限公司、和盛生態育林有限公司、神華準能黑岱溝煤礦、水利部牧區水土保持研究試驗站、白云鄂博國家礦山公園、圣牧高科生態有限公司、中科院生態環境中心固廢綜合處理實驗站、內蒙古氣象局生態農業氣象中心、內蒙古環保廳環境監測實驗中心等在國內有影響、在地區有特的單位。

此外，還有賽罕區設施農業基地、環評公司、城市生活污水處理廠、大青山林下經濟核心區等。實習基地幾乎涵蓋生態學專業理論和應用生態學全部學科，學生能夠真切地感受到生態學專業廣泛的社會需求。

實習內容包括設施和觀光農業中環境調控技術，苗木、蔬菜、水果、蘑菇等種植模式多樣化與生態管理;病蟲害生物、物理、化學綜合防治;林下養雞、養鹿、種藥材、種蘑菇;環境影響評價;大學生創新創業基地家庭綠墻、模塊化蔬菜種植等;生活污水、生活垃圾處理工藝流程;牧場環境評價與管理以及牛糞沼氣發酵過程;氣象環境預報預測及火災、蟲災等遙感監測;各種環境監測實驗儀器及環境在線監測預報;牧區風蝕和水蝕監測和風能、太陽能綜合利用與節水牧草種植研究;生態修復本土植物資源開發與技術集成展示;黃土丘陵水土保持示范生物與工程措施;呼和塔拉草原生態修復過程及植物種類與群落調查;露天煤礦和稀土礦排土場環境評價選址要求、生態修復實施工程及農業與旅游開發等。多數內容和普通生態學基本原理緊密結合。

在個體生態學生物與環境（溫度、濕度、光照、土壤）的關系方面，學生能夠現場了解溫室蔬菜栽培中地膜覆蓋、起壟、滴管以及土壤埋伏玉米秸稈通過微生物發酵提高地溫過程;在都市現代觀光農業中許多熱帶、亞熱帶果樹和花卉栽培中如何通過調節土壤PH值、空中噴水霧和水幕提高空氣濕度，通過換氣扇、水暖、遮光幕等設施調控溫度和光照;通過人工調控溫室光照和溫度以及植物激素處理促，進桃樹、葡萄等提前休眠與復蘇，實現反季節栽培;黃瓜、茄子等通過嫁接提高植株冬季耐受土壤低溫和營養吸收能力;通過黑色地膜覆蓋隔絕光照來高效去除雜草;水培蔬菜的高效營養吸收;香菇栽培對光照、空氣濕度和有效積溫的要求;溫室土壤與栽培空間的消毒處理;土壤鹽堿化改良綜合措施;鄉土生態修復植物資源的環境生態適應性優勢以及如何依據立地條件選擇不同林灌草植物;污水生物降解與生活垃圾微生物發酵的環境要求與調控;通過補光燈解決冬春季種植光照不足的問題等;不少基地能夠實現水肥和環境因子的自動調控。

在種群生態學方面也有大量的應用知識，如不同季節蔬菜種植密度調整以適應環境因子變化;生態修復造林密度的確定;蔬菜與果樹葉片病蟲種群密度;通過放置蜂箱促進傳粉;通過人工處理避免自花傳粉;不同蔬菜瓜果常見病蟲害及生物、物理與化學防治等;林下雞和梅花鹿的行為特點與人工管理與馴化;高架草莓種內光照競爭弊端與管理調控等。

在群落生態學方面，觀光農業中多種苗木和草本的斑塊化、立體化栽培以提高對環境資源的利用效率;溫室中家庭訂單式多種蔬菜群落種植減少病蟲害、提高經濟效益;林下經濟的物種多樣性、群落結構復雜性、種間關聯性與環境穩定性;溫室蔬菜栽培如何通過輪作減少化感作用和病蟲害發生;反季節果蔬生產的時間生態位如何對接本地區市場生態位空白;生態修復人工群落構建的自然生態基礎以及群落演替動態變化與管理;人工草原的建群種、優勢種和物種多樣性特點等。

在生態系統方面，每一個現代化溫室、普通溫室、每一設施農業基地、林下養雞、人工草原、大型礦山生態修復與農業旅游開發區等都可以構成大大小小的閉合或開放生態系統，它們又都和社會及市場有著密不可分的聯系，可以指導學生從生態系統中基本結構、物質循環、能量流動、信息調控、生態系統管理以及生態、社會與經濟效益方面做進一步分析。有些內容如礦山公園規劃實施、水土保持工程與生物措施、環境監測預報與污水和生活垃圾的處理，又可以結合景觀生態學和環境生態學課程，從不同尺度上開展應用生態學實習指導。實習內容及實習報告分析既輻射到多數應用生態學課程又緊密結合理論生態學基本原理與內容，做到“形”散而“神”不散。

由于實習輻射面較廣，實習前動員會要求學生對相關專業課程知識進行復習，指導老師各自發揮專業教學特長，同時針對實習中可能遇到的問題提前查閱資料準備，實習過程學生中一方面聽取實習基地專家報告或技術員現場講解，另一方面指導老師從專業課程知識角度進行分析。

在本實習開設第一年和第二年，由于涉及單位較少，所以實習過程為觀光和設施農業基地調研和分組生產實踐一周，然后參觀少數單位并做礦山生態修復群落調查，實習報告也主要結合農業生態學和礦山生態修復內容完成。

后期隨著實習單位和內容增加，為了使學生加深對各方面知識理解以及全面提高發現、分析和解決問題能力，實習要求改為全過程現場記錄實習基地專家、指導老師講解和生產實踐與環境生態調查內容并拍照記錄，指導老師階段性檢查學生實習記錄并打分，實習報告要求學生在實習過程記錄基礎上進一步結合學過的理論和應用生態學知識做深入系統的專業反思。

實習報告圖文并茂，內容豐富，字數達到3-5萬字，學生結合實習內容的專業思維和發現與分析專業問題能力顯著提高。

為了進一步加深學生實習感悟和專業認知，要求生產實踐和參觀調研的四個小組各自制作一個體現實現內容和實習感受的實習視頻，在實習總結會上進行播放講解比賽打分。最后實習成績包括每個學生的實習過程記錄（20%）、實習報告（70%）和小組實習視頻（10%）得分。實習近一個月，后期學生如果想去有關單位進一步深入實踐還可以進一步落實。

四、總結與展望

美國高校對生態學專業人才培養目標定位特別強調專業思維能力培養，讓學生通過專業學習加強對周圍環境認識并更好地實現人與自然和諧相處。生態學是社會科學和自然科學的橋梁，涉及生產、生活和管理等許多方面，通過豐富多樣的課堂知識與廣泛社會應用的有效對接，有助于培養大學生專業思維和發現、分析、解決問題能力。

國內設置生態學專業院校應該針對學校辦學歷史、本專業和相關專業人才與實習基地資源開展靈活多樣的應用生態學實踐與實習，特別應該注意與社會生產實踐的有效對接，以滿足我國生態文明建設對化人才的需求。與其他985和211綜合高校和農林類高校相比，我校應用生態學方面人才和校建實習基地嚴重不足，應充分利用本地區豐富的社會資源開展應用生態學實習契合學校辦學實際情況，也形成了適合自己的辦學和生態學人才培養特色。此實習過程在內蒙古地區是明顯創新，對國內類似高校生態學專業人才培養有一定參照作用。

通過應用生態學實習使生態學專業全面走向社會，也使學生真切地感受到了生態學知識在社會生產實踐中的廣泛應用，樹立了他們的專業自信和面對社會的勇氣，使得學生考研方向定位更加多樣化、興趣化，助理專業學生找到對口工作單位。

從事理論生態學研究和應用生態學教學的老師在指導中與實習基地專家交流，提高了理論聯系實際發現、分析和解決問題能力，他們在實習過程中隨時把植物和病蟲害分類學、群落樣方調查和種群密度調查方法等應用到實習指導，對實習單位生產中遇到的問題也能提供一定理論和技術指導服務，應用生態學實習的社會影響逐年提高。

目前存在的不足是指導老師多數是自然生態學理論研究背景，部分教師講授課程與應用生態學實習內容有一定差距，建議通過加大專業教師應用生態學課程輪流授課和社會生產實踐調研加以解決;針對學校整體上應用生態學專業人才和實踐基地建設不足的局面，建議通過適度引進生態工程、農業生態學等方面人才，邀請實習基地和有關單位專家進課堂和學校與企業、公司等共建實習基地等形式加以解決。

參考文獻：

[1]牛翠娟，婁安如，孫儒泳.基礎生態學[M].北京：高等教育出版社，2015.

[2]項賢領.生態學專業實踐教學模式的改革與探索[J].生物學雜志，2016，（3）.

[3]王光軍，田大倫，閆文德.生態學課程教學模式改革探討[J].中南林業科技大學學報（社會科學版），2009，（1）.

[4]王光軍，楊相琴，項文化.生態學專業本科人才培養目標和模式探討 [J].中南林業科技大學學報（ 社會科學版 ），2014，（1）.

[5]王國兵，阮宏華.基于人才培養質量提升的生態學專業建設與發展之思考 [J].教育教學論壇，2017，（41）.

[6]秦鐘，章家恩，趙本良.生態學野外實踐教學體系的設計與實施探討[J].廣東農業科學，2011，（7）.

[7]章家恩，駱世明.生態學專業“五位一體”建設模式的實踐探索[J].生態科學，2012， （4）.

[8]陳桂葵，賀鴻志，黎華壽.基于創新實踐能力培養的實驗課程體系構建—以華南農業大學特色專業生態學為例[J].高等農業教育，2015，（3）.

[9]王建柱，張文麗，陳芳清.我國生態學專業人才培養面臨的問題與對策[J].三峽大學學報（ 人文社會科學版），2010，（增刊）.

[10]袁建立，儲誠進.中美生態專業本科生培養方案對比[J].高等理科教育，2013，（5）.