新時代農業院校生態學專業課程體系構建研究

李博 何永美 蔣明 祖艷群 李明銳

[摘 要]新時代農業院校生態學專業課程體系的優化，對充分發揮農業院校的特色和培養高素質的生態學專業人才有著重要意義。文章立足于生態學本科專業培養目標，構建生態學專業理論課程和實踐課程體系。為培養學生的生態學思維以及環境監測、生態保護與修復、生態管理、生態功能研究能力而設置相應的理論課程體系。在生態學實驗課程設置上，將農業院校的農科優勢土壤生態、農業生態等綜合實驗課融入生態學人才培養的教學中。從教學與實踐的系統性出發，設置生態學專業課程實習、小學期教學實踐與科研訓練，構建 “知識—能力—素質”相協調的實習實踐教學體系。通過優化理論、實驗和實習課程體系，提升學生的綜合素質和生態學專業能力，保障生態學專業學生的培養質量。

[關鍵詞]農業院校;生態學專業;課程體系;人才培養

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）08-0009-03

課程體系是指課程相互間的分工和配合。課程教學體系是否合理， 直接關系到專業人才培養質量。構建科學合理的專業課程體系，是培養高素質人才的重要前提和關鍵環節[1]。生態學研究生物與環境、生物與生物之間的相互關系，是一門理論性強、有著廣闊的應用前景，并承擔著提高國民生態意識、普及生態教育等重要任務的學科。黨的十九大報告提出的推進綠色發展、著力解決突出環境問題、加大生態系統保護力度、改革生態環境監管體制等路徑，抓住了當前存在的主要矛盾，找準了生態文明建設攻關的著力點，彰顯了政府對于生態文明建設和綠色發展的高度重視，表明我國生態文明建設和綠色發展將迎來新的戰略機遇，同時也表明生態學研究和專業人才培養將有著更為廣闊的發展前景，面臨新的挑戰。針對新時代農業院校生態學專業課程體系中存在的問題，從理論課程體系和實踐課程體系兩個層面開展生態學專業課程體系構建是培養生態學專業創新創業人才的基礎，為培養優秀的生態學專業畢業生提供保障，從而適應新形勢下社會對生態學專業本科人才的需求[2]。

一、農業院校生態學專業人才培養的目標

生態學已從過去的基礎學科發展成為綜合性、應用性的學科，農業院校生態學專業的人才培養目標體現在兩個方面：一是讓學生掌握生態學、生物學和環境科學與工程等方面的基本理論、基本知識和基本技能，以及生態環境監測、評價、規劃和生態恢復工程等方面的專業技術，具備開展生態環境保護、建設與管理方面的基本能力。二是讓學生具備鮮明的生態學專業應用特長，培養科學思維和做科學實驗的基本技能，對主要的生態問題有充分的認識并能掌握相應的解決辦法[3]。農業院校的生態學專業應切實圍繞專業的培養特色，有針對性、有建設性地構建專業課程體系。

二、生態學專業理論課程體系的構建

隨著環境問題的日益突出，社會對生態環境保護類人才的需求增加，生態學本科專業學生的培養以就業為導向，側重應用，解決實際的生產生活問題[4]。地方農業院校應該有針性地設置核心課程，云南農業大學根據農業院校和地方特色，要求理論課程注重培養學生的專業應用能力和專業拓展能力。在生態學思維能力、環境監測能力、生態保護與修復能力、生態管理能力、生態功能研究能力等培養方向設置相應的課程，具體的能力構成及核心課程如表1所示。現以核心課程生物多樣性和恢復生態學為例進行闡述。

生物資源是人類賴以生存的基本條件，但是由于技術的進步和人口數量的不斷增加，人類加速了對自然資源的開發和對環境的破壞，導致目前生物多樣性正以驚人的速度消失。云南省生物資源比較豐富，有“植物王國”之稱，開設生物多樣性這門課程的目的是讓學生學習如何在這種狀態下加強對生物多樣性的保護，如何用科學的理論和最有效的方法去指導和實施保護行動。該課程突出基礎性、科學性、創新性、適用性等特點，包括五大部分，即生物多樣性與保護生物學概論，種群、物種、基因水平的保護，生態系統水平的保護，生物多樣性所面臨的危機，生物多樣性保護和可持續發展。使學生通過本課程的學習能夠掌握保護生物學的范疇和基本原理，熟悉生物多樣性的概念和價值，懂得如何在保護生物學理論的指導下更好地保護生物多樣性，為今后從事相關工作打下堅實的基礎。

恢復生態學是傳統的生態學理論跟當前生態環境修復與治理相結合產生的新的學科，是生態學領域中最具活力和實踐性的學科之一[5]。云南有蘭坪鉛鋅礦和會澤鉛鋅礦，開采過程中破壞了自然生態系統。同時，云南的湖泊生態系統遭到破壞，湖泊污染日益嚴重、生物多樣性喪失、湖泊生態系統缺乏管理以及湖泊富營養化等問題日益嚴重。我們針對這個現狀開設了恢復生態學課程，使學生掌握生態系統退化的原因、退化生態系統恢復與重建的技術和方法以及生態學過程和機理，研究自然災變和人類活動壓力下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建技術。任課教師整理一些生態恢復的相關實例并在教學過程中加以靈活運用，穿插前沿科研成果，加深學生對于生態恢復的認識，激發學生的學習興趣，提高教學效果，拓展學生的知識面，使學生認識到人類對生態恢復所做出的努力以及面臨的壓力。根據社會發展的不同需要，培養學生應用恢復生態學相關原理與方式對退化程度不同的生態系統制定相應的恢復目標與恢復策施，使退化的生態系統得以恢復和重建。

三、生態學專業實踐課程體系的構建

實踐課程體系是高素質創新型人才培養的重要環節，對培養學生的創新意識、提高學生的實踐能力、提升學生的綜合素質都起到關鍵的作用[6]。開展系統、完善的生態學實踐教學有利于提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，也有利于學生創造性思維和團隊協作精神的培養[7]。目前，生態學專業實踐課程體系存在一些問題，與社會對高素質應用型專業人才培養要求不適應，需要通過實踐課程體系創新，將傳統農科優勢、現代“三農”需求與生態學專業特點聯系起來，實現生態學專業人才培養的特色化。

（一）實驗課程體系的構建

生態學實驗課程建設改變課程帶實驗的教學體系，逐步構建課堂講授與實驗實踐教學相分離的教學體系。對實驗課程與理論課程進行統籌協調，制訂實驗與實踐課程教學大綱以及實驗考核標準，真正做到理論教學和實踐教學并重。在生態學實驗課程內容設計時加入農業產業生態、農村生態文明建設等密切關聯的教學內容，將新時代農業院校的農科優勢融入生態學人才培養的教學中[8]。結合學校特色設置了普通化學實驗、定量分析化學實驗、信息技術類實驗、有機化學實驗、植物學實驗、基礎生物化學實驗、植物生理學實驗、環境微生物學實驗、土壤生態綜合實驗、農業生態綜合實驗、環境監測綜合實驗等實驗課。

云南農業大學將環境土壤學和環境生態學的課帶實驗設置為一門課程即土壤生態綜合實驗，在原來的驗證性實驗的基礎上增設了創新性和綜合性實驗。開展創新性實驗“施用有機肥對植物Cd累積的影響”， 學生從采集土樣→添加重金屬Cd→種子催芽→移栽→測定植物生長常規指標→收獲植物→收集植物和土壤樣品→測定土壤和植物樣品中的重金屬含量→分析數據→撰寫實驗報告。了解有機肥施用對土壤中Cd和植物中累積Cd的影響及其規律。綜合性實驗“不同鈍化劑和培養時間對重金屬污染土壤中Cd的生物有效性的影響”，選擇云南鉛鋅礦區周邊重金屬污染農田土壤，采用室內模擬培養的方法，分析石灰、海泡石、生物炭3種鈍化劑不同培養時間對土壤生物有效態Cd含量的影響，研究不同鈍化劑的鈍化效果及其時效性。在整個過程中，學生的科研能力得到綜合訓練。

云南農業大學將農業生態學的課帶實驗設置為獨立的農業生態學綜合實驗，課時由原來的9個學時增加為32學時，設置了觀察和驗證性的實驗。增強學生對農業生態的感性認識，提高學生的實驗設計和實際操作能力，縮短理論講授與工程實踐的距離。通過實驗手段培養學生對農業生態系統結構、物種間相互作用和農業生態系統“四流”的理解與分析能力，配合理論課程使學生能掌握基本概念和基本原理。農業生態學綜合實驗相關的3個綜合性實驗分別是“農業生態系統初級生產力的測算”“從農業生態系統組成成分、生態因子與作物生產力間的關系、分步計算的方法測算不同地區作物生產潛力”“農業生態系統的能流分析”。通過實踐操作加深學生對農業生態學基本原理的理解，讓學生熟練掌握本課程的基本實驗方法、手段和操作技能，學會正確使用各種儀器和實驗設備，掌握處理實驗數據的科學方法，培養學生運用所學理論進行科學研究、分析問題和解決問題的能力，為學生學習農業生態學領域其他課程及從事生態學相關的研究、分析工作打下堅實的基礎。

環境監測是一門綜合性的實用技術和應用學科，是開展環境科學研究和環境保護的基礎。環境監測研究不只限于得到一批環境監測數據，更重要的是應用數據來描述和表征環境質量的現狀，并預測環境質量的發展趨勢[9]。云南農業大學環境監測的課帶實驗設置為獨立的環境監測綜合實驗，課時由原來的15個學時增加為32學時，設置了驗證性和綜合性實驗。通過綜合性“校園空氣中顆粒物（TSP、PM2.5）的監測”，使學生掌握大氣采樣器、分光光度計等分析儀器的使用方法，了解空氣中顆粒物的采樣方法和分析方法，提高學生的動手能力和科研能力。為了提供校園空氣質量現狀評價中所需要的顆粒物監測資料而進行實時監測。通過對大氣中總懸浮物TSP、PM2.5等指標的監測，學生能夠將理論與實踐相結合。通過環境監測實驗課程的學習，學生應熟練掌握環境監測的基本原理和基本技能，掌握對各種環境污染物進行監測的實驗方法，進而學習判斷環境質量是否符合國家制定的環境質量標準，判斷污染源造成的影響，并且掌握各種監測數據處理方法和質量控制等技術。

（二）實習教學體系的構建

實習教學體系的構建是根據人才培養目標和現代社會市場需要，有針對性地設置與完善實習教學的內容。結合農業院校的專業特色制定生態學專業實習教學大綱。從生態學專業實習教學體系的系統性出發，設置課程實習、畢業實習等環節，在各環節中結合課程教學等把社會調查、科學研究、技能訓練以及第三學期的相關實踐活動融合在一起，共同構建知識、能力、素質相協調的實習教學體系。設置了普通生態學課程實習、環境土壤學課程實習、自然地理學課程實習、生態工程學課程實習、水土保持學課程實習、農業生態學課程實習、環境生態學課程實習、農村能源學課程實習、科研訓練與實習。

比如，農業生態學是一門應用性很強的生態學分支學科，在教學實習方面應該加強，云南農業大學安排了兩個實習內容：一是生態農業模式與農業生態環境的實地調查與參觀實習。即任課教師在課堂教學過程中，在第三學期帶領學生到生態學野外實習基地（如云南農業大學大河橋教學科研基地）進行生態農業模式以及農業與農村生態環境的觀測調查，以便讓學生在實踐中獲得農業生產一線中的第一手資料，從而加深對課本知識的理解和掌握。二是生態農業模式設計實習。學生分成5人一組，選擇一個農業生態模式，根據設計原則（資源可持續利用原則、因地制宜原則、促進農村社會發展原則、可操作性原則、科學性原則、動態調控原則）、設計內容（目標設計、時空結構設計、食物鏈網設計、物質與資金投放和輸入輸出設計）、設計步驟（背景資料調查、定性設計內容、定量設計內容）來進行生態農業模式的設計。最終使學生了解生態農業模式設計的基本方法和步驟，生態模式的優化以及運用。

四、結束語

根據農業院校專業特色，構建新時代農業院校生態學專業課程體系，建立寶塔式和模塊式相結合的課程結構，實現點面結合、綜合化和個性化的有機統一，著力優化組合相關課程的教學內容，解決課程間的重復、交叉、滲透、更新等問題，加強教學的系統性、規范性和針對性，可以形成更為科學合理、符合專業需求的知識能力結構和特色專業人才培養模式。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王光軍，楊相琴，項文化，等.生態學專業課程體系建設研究[J].長江大學學報（社會科學版），2013，36（8）：138-141.

[2] 朱先進，趙天宏.新時期高等院校生態學專業課程體系構建研究[J].教育教學論壇，2017（23）：169-170.

[3] 王光軍，楊相琴，項文化，等. 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），2014，8（8）：167-171.

[4] 劉京濤.地方本科院校生態學本科專業課程體系建設初探[J].科教文匯（中旬刊），2015，9（2）：57-58+61.

[5] 紀磊，劉春香，王光利，等.恢復生態學課程教學改革與探索[J].赤峰學院學報（自然科學版），2017，33（19）：186-187.

[6] 楊曉菁，顧延生，葛繼穩.“普通生態學”野外實踐教學模式初探[J].中國地質教育，2009，18（4）：114-117.

[7] 陳桂葵，章家恩. 高等農業院校生態學專業實驗教學改革的探索[J].安徽農業科學，2010，50（1）：483-485.

[8] 張艷，王凱榮，劉君，等.突出農業特色的生態學專業實踐課程體系改革：以青島農業大學為例[J].安徽農業科學，2013，53（30）：12231-12233.

[9] 陳建軍，李博，湛方棟.“實踐型” 課程的教學體系改革探索：以環境監測課程為例[J].云南農業大學學報（社會科學），2017， 11 （2）： 88-91+109.

[責任編輯：龐丹丹]