工程教育認證背景下環境生態學課程教學改革

楊冰　馬麗麗　劉宇程　李玲麗

摘 要 本文基于工程教育認證的要求，以環境生態學課程為例，教學目標中明確能力培養的要求，從思維方式、討論教學、多媒體輔助教學、案例教學、考核方式、考核內容等進行了探索和改進，調動了學生課堂學習的積極主動性，提高了學生對課程知識的掌握程度，增強了學生應用知識分析和解決問題的能力。

關鍵詞 工程教育 能力培養 討論教學 案例教學

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.09.066

Teaching Reform of Environmental Ecology According to

the Requirements of Engineering Education Accreditation

YANG Bing， MA Lili， LIU Yucheng， LI Lingli

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Southwest Petroleum University， Chengdu， Sichuan 610500）

Abstract This paper presents the teaching reform and exploration of Environmental Ecology as an example according to the requirements of Engineering Education Accreditation. The ability cultivation was required as one of the most important teaching objectives. Improvements were made to the thinking mode， discussion teaching， multimedia assisted teaching， case teaching， assessment mode and assessment content. The students' initiative in learning was aroused. The students' mastery of course knowledge and the ability of applying knowledge to analyze and solve problems were enhanced.

Keywords engineering education; ability training; discussion teaching; case teaching

工程教育認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。[1]工程教育專業認證的核心理念是以學生為中心、以成果為導向、持續改進，注重能力培養，全過程考核評價。[2]

筆者近年來主要為環境工程專業學生講授環境生態學課程，在教學實踐中發現一些問題，如部分學生對學習興趣不高，學習效果較差;對課程知識的系統性認識程度不夠，運用生態學知識分析和解決環境問題的能力較差等。針對這些問題，結合工程教育認證的要求，對課程教學和考核方式進行了改革探索和改進，學生學習興趣明顯提高，應用知識分析和解決問題的能力得到增強。

1 明確教學目標、注重能力培養

環境生態學是應用生態學理論，闡明人與環境間相互作用的機制和效應以及解決環境問題的生態途徑的科學。[3]環境生態學課程任何一個知識點，學生都能夠快速從豐富的網絡資源獲取，課程教學中不僅要教授知識，更要注重引導和培養學生學習過程中的邏輯思維、綜合運用生態學知識系統性分析環境問題的能力。在課程第一堂課，明確講述環境生態學在專業課程中的地位和主要教學內容，使學生有一個整體的框架印象。提出課程教學目標，注重能力培養，要求學生掌握生態學的基本原理和知識，樹立生態環境保護和可持續發展的理念;能夠運用生態學原理，分析環境問題，從生態學角度闡明人類對環境的影響以及環境給人類的反饋;能夠運用生態學原理，提出解決環境問題的生態途徑。

2 培養邏輯思維、樹立整體觀念

環境生態學課程偏理科，生態學基礎知識部分內容與高中生物和環境學導論所學有重疊，學生聽起來似曾相識，若引導不當，則可能興趣不高，課堂效果較差。生態系統管理和服務等內容較為抽象，若以講述為主，易引起學生聽覺和視覺疲勞。因此，在課程教學中，應注意生態學知識與學生已學知識的聯系，對比其異同;每次上課前，回顧上次課主要內容，引入本次課程內容;每章學習完后，回顧和串聯之前所學章節內容，樹立整體觀念。例如，在總結生態學基礎知識時，以生態學研究生物與其生活環境之間相互關系為出發點，關鍵因素為生物和環境，第二章圍繞物種進化及物種多樣性、環境因子生態作用和生物對環境因子的適應方式，第三章、第四章圍繞種群、群落和生態系統的結構與功能、變化與調節機制等基本生態學知識。通過把零散的知識點串聯為相互聯系的統一整體，讓課堂知識更易于理解掌握，培養了學生的邏輯思維能力，有利于養成良好的學習方法和思維習慣，有利于培養學生不斷學習和適應發展的終身學習能力。

3 倡導討論教學、培養表達能力

改變老師全程講解，學生被動聽講的“填鴨式”教學模式。鼓勵學生主動探索和關注身邊環境，引導學生用所學知識分析生態環境問題，積極參與課堂互動和討論，促使不同思維的碰撞和交融， 充分調動學生的積極性、主動性和創造性。例如，在課堂教學中以學習小組為單位布置課題，查閱收集資料，形成文字或多媒體成果（包含數據、圖片、模型、文字等），組內成員隨機點人匯報、組間相互提問并討論，老師僅給予一定的點評和總結。討論教學能夠激發學生自主學習的意識，培養學生思考、分析、解決問題的能力，提高學生凝練思想和表達觀點的能力。在教學和討論過程中，提高了學生對環境生態學理論知識的掌握度，培養了學生對環境問題的分析和研究能力。

4 多媒體輔助教學、提高教學質量

信息技術快速發展，智能化數字時代的網絡資源豐富。環境生態學由生態學分支而來，基礎理論知識較為抽象。通過多媒體如各種聲音、圖形、圖像、動畫等方式輔助生態學基礎知識教學，能夠讓傳統抽象的理論知識更生動形象，更直觀易于掌握。例如，BBC拍攝的紀錄片《植物王國》有大量的關于生物之間、生物與環境之間的生態學知識，高質量的制作給予了精美畫面的視覺沖擊和聽覺享受。在每次上課前5分鐘播放，可以讓學生靜下心來感受自然界生命的奇妙和生物之間不可思議的默契，并做好從課前進入課堂學習的準備。課程教學中選取與課程知識相關的片段，用于引導學生思考分析或是驗證所學的生態學知識，能提升學生學習興趣，提高課堂教學質量。

5 結合身邊實例、培養分析能力

環境生態學除生態學基礎知識外，還有很多與生態環境問題相結合之處。在課堂教學中結合身邊典型實例進行案例教學， 將所學知識與實踐相結合，引導學生分析現象、歸納問題、思考原因、提出解決方案、反思總結等。例如以分析身邊校園景觀水體富營養化現象為例，讓學生基于生態系統組成和基本功能，從水域生態系統初級生產的影響因素著手分析，結合N、P物質循環、光合作用和營養物質分析能量和物質流向，分析水體富營養化和藻類爆發的原因，并提出治理富營養化景觀水體的生態途徑，鍛煉學生綜合運用生態系統生態學的基本知識和原理思考、分析和解決環境問題的能力。以身邊的實例為教學案例，能夠提升學生的學習興趣，變被動接受知識為主動學習。在案例教學中，可提前給學生分配任務，通過查閱與案例相關資料，并結合理論知識對案例進行分析，尋找解決方法。通過課堂教學對案例分析和學生調研成果進行講解，讓老師和學生了解所掌握知識的程度，并進行適當補充和引導，實現教學相長，并提高學生將知識用于實踐的能力。[4]

6 增加平時考核、注重能力評估

以學習成果為導向（OBE）是工程專業教育的重要理念。要求對學習成果的考核形式多樣化、考核應貫穿整個教學過程，考核內容包括學生對基礎和理論知識的掌握情況，以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。同時，在教學過程中加強對學生考核的力度，從課前預習、回答問題、課堂討論、分組匯報、課后作業、考試成績等方面進行考核。在考試內容上，不僅考查對基本概念和基本理論的掌握，還可加大開放式題型的比重，考查學生的創新思維和辯證思考能力，以及綜合應用所學知識分析問題、解決問題的能力。

*通訊作者：楊冰

基金項目：西南石油大學科研“啟航計劃”項目“過硫酸鈉強化原位微生物修復土壤石油污染及機理研究”（2017QHZ018）;四川省2018-2020年高等教育人才培養質量和教學改革項目“創新創業教育與石化行業環境保護專業融合教學改革研究”（JG2018-426）

參考文獻

[1] 李淼，湯驊，李剛.對工程教育認證中畢業要求的探討[J].教育教學論壇，2020（12）：335-337.

[2] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[3] 盛連喜.環境生態學導論[M]. 高等教育出版社，2004.

[4] 黃園.案例教學在環境生態學教學中的應用[J].教育教學論壇，2016（51）：163-164.