新農科建設背景下生態環境類課程討論的設計和組織

范海蘭，陳 燦，李 鍵

（福建農林大學 林學院，福建 福州 350002）

在2020年1月19日教育部辦公廳發布的新農科研究與改革實踐項目指南中指出了新農科建設的目標和使命，要求高校農林教育創新發展，構建全面的人才培養機制，建設體現專業特色的一流課程，培養高水平、高層次的創新型人才。新農科建設背景下高等農林教育肩負著生態文明和美麗中國建設的新使命，生態環境類課程具有得天獨厚的學術和教學優勢，有利于推進農科與理科的深度交叉融合。在“新農科”背景下，農林院校的生態環境類課程需要對傳統教學模式進行創新性改革，從而為生態文明建設提供更強有力的創新型高水平人才支撐。

討論式教學起源于孔子及蘇格拉底的思想，在當代以培養學生創新精神和實踐能力為目的的教育中，已經逐漸成為探索未知和課堂教學的重要方式之一[1]。學生在討論中進行思維碰撞，有利于學生理解并吸收知識，激發學生的學習積極性[2]。在“新農科建設”的新要求下，人才的培養既要打牢基礎理論，掌握農林學科核心知識和生產技能，又要注重培養學生創新思維能力，塑造生態文明觀和可持續經營管理理念，增強人才培養與未來農業發展的契合度。因此，基于新農科背景下人才培養體系和課程體系的改革需求，本文以地方涉農高校生態學專業涉及生態學各方面內容和知識最多的核心課程生態工程學課堂作為調查對象，針對教學中存在的問題，以生為本，優化“新農科建設”背景下課堂討論問題的設計并應用到教學中，通過課堂討論形式的多樣化與內容的“接地氣”，提升課堂討論的教學效果，以實現培養服務“生態文明”建設人才的專業定位，并為新農科建設中生態環境類課程改革提供借鑒。

1 課堂討論法對課程的教學意義

課堂討論能夠營造較為活躍的教學氛圍，對激發學生學習興趣，提高學習主動性有較為良好的效果，還有助于學生對知識的理解和吸收。通過課堂討論，學生能夠充分發散思維，在交流的過程中產生思想碰撞，促使學生主動思考。純理論章節對學生來說較為枯燥，學生對這部分的理論知識的掌握欠佳。若在教學中引進案例，通過學生在課堂內外對事件剖析、討論，能夠幫助學生理解對晦澀難懂的理論知識，提升學生應用理論分析和解決實際問題的能力[8]。另外，課堂討論還有利于培養學生的邏輯思維、交際溝通能力、演講能力和說服力。當今社會對人才的要求越來越全面，學生不僅需要良好的專業素養，還需要良好的交際能力[9]。在討論的過程中，學生需要對教師提出的問題進行思考，給出自己的觀點，聆聽同學的觀點，對不同的觀點進行對比分析，還需要給出能夠說服同學和教師的理由。同時，課堂討論教學法對教師提出了更高的要求，有利于提高教師的教學能力。除了對討論的問題進行設計外，還要回答討論環節學生遇到的疑問。因此課堂討論的應用需要教師掌握生態工程學所涉及的生態學、生物學、工程學等領域的最新研究動態和發展趨勢，擁有強大的知識儲備和優秀的教學能力，對教師提出了更高的要求，對提升教師教學能力具有極大的推動作用。

2 課堂討論設計與組織的調查與問題分析

2.1 調查方法

采用問卷和訪談相結合的方式對生態工程學傳統課堂教學方式的學生反饋情況開展調查，調查對象為福建農林大學15、16、17級生態學專業學生，共發出問卷154份，收回154份，有效問卷154份。

2.2 問題分析

2.2.1 學生參與度低

從調查問卷結果可以直觀的看出，盡管課堂上設置了討論環節以踐行“以學生為中心”的教學理念，但仍然有72.73%的學生認為當前生態工程學課堂討論課仍以教師講授為主，學生參與度低，師生之間雙向交流少，抑制了教學互動，導致課堂教學討論過程演變為學習主體缺位的教師行為。54.55%的學生表示教師在課堂討論中雖然使用了案例分析教學方法，但案例分析的主題選擇和討論過程依然以教師為主導，學生只參與對問題的討論和陳述，總體看來學生在課堂討論過程中仍處于被動，參與感不強。47.40%的學生反映，雖然教師在討論教學過程運用了小組討論，但大班教學的教學環境使得教師組織小組討論形式的難度加大，小組成員內部存在“渾水摸魚”現象，互動討論效果不理想。

2.2.2 課堂討論形式過于單一

根據參與調查學生反饋（表1），傳統授課模式中的課堂討論受班級人數限制，規模大多以班為單位整體討論（73.10%），且討論主題的數量少、形式過于單一，大多局限于對獨立主題下單個問題的討論與陳述（84.83%），討論結果交流方式以問答為主（71.72%），學生自由展示少，久而久之學生容易對這種討論模式產生厭倦情緒，興趣度逐漸下降。學生的學習積極性和主動性不高，對知識的理解程度較低，教學效果不理想。

表1 課堂討論情況調查Tab.1 Investigation about classroom discussion

高校教育需要培養的是即將步入社會參加工作的創新型高水平人才，在工作中需要應用各種基礎理論知識解決具體問題，亟需對課堂討論內容設計及組織形式進行改革，以提升教學質量，培養富有創造性獨立思維能力的開拓性人才。

2.2.3 課堂討論的內容不夠“接地氣”

生態工程學作為應用生態學的熱點分支之一，是一門新興的多學科滲透形成的交叉學科課程[5]，是與生態文明建設和可持續發展密切相關的專業課程，在諸多涉農高校的生態學專業均有開設[6]，其應用性極強，應該理論結合實踐，調動學生的積極性和求知欲，才能使學生認清專業課程的基本要求與相關的職業前景，更有效地將理論知識合理地運用到實踐學習過程中[7]。問卷“課堂討論滿意度”結果顯示，有22.76%的學生呈滿意狀態，31.03%的學生認為一般，46.21%的學生對課堂討論內容不滿意（圖1）。對不滿意原因進行分析，有49.25%的學生認為目前生態工程學的實例引用和討論依然主要停留在理論教學層面，涉及學科熱點問題的課堂討論環節較為缺乏，沒有引導學生對理論知識在具體事例中的應用進行思考；26.87%的學生表示對討論主題事先不明確，準備不足，導致討論參與度低；23.88%的學生則表示課堂討論效果一般，無法透過現象真正觸及問題本質（圖2）。學科知識和相應技術更新很快，尤其在當下全球變化的背景下，各種環境問題層出不窮，熱點問題和研究前沿不斷涌現。而傳統課堂上很少提及當下的熱點問題，用于討論的主題大部分是時間久遠的典型事例，不夠“接地氣”，又或是教師在課堂中隨機展開課堂討論，學生明顯準備不充分“無話可說”。這都導致學生興趣不足，很難投入到討論中，無法真正消化和理解學到的理論知識，不懂如何將理論知識熟練運用到具體的生產實踐中。

圖1 課堂討論內容滿意度Fig.1 Degree of satisfaction of class discussion content

圖2 對課堂討論內容不滿意的原因統計Fig.2 Statistics on the reasons for dissatisfaction with the content of classroom discussion

3 討論課的設計與應用

3.1 討論內容的設計

生態工程學是福建農林大學生態學專業的專業核心課程之一，課程前四章內容（分別是緒論、基本原理、模型、設計）為理論知識，主要由教師引入和講授；后五章主要為不同類型生態工程的應用，非常適合開展討論式教學（表2）。對論題的選擇應該謹慎，選擇具有一定難度和挑戰性、趣味性、自我性和求異性的問題，能夠激發學生的求知欲，允許學生闡述自己的見解和看法，多角度看待和解決問題。案例分析與討論環節中的案例與問題可以選擇教材上的部分經典案例，也可以結合該堂課學習的理論知識，選擇學科前沿、應用廣泛、技術成熟、實踐性強的生態工程設計、農林復合經營、生態修復等內容[6]。還可以結合當地特色，將當地的重點熱點環境問題或者農林生產相關問題融入課堂（表2），如福建省林下經濟的發展案例、福州市濱海新城“海灘-防護林-濕地”綠色屏障的構建、廈門藍色海灣整治行動項目、武夷山燕子窠生態茶園建設等具有福建省地域特色的案例，課堂討論更加創新和“接地氣”，幫助學生學以致用。但需要注意的是，討論的問題不能局限于諸如“某工程運用了哪些生態工程學原理”的簡單問題，更應該側重于生態工程的設計與應用，將理論知識融入實踐中，引導學生進行多方位思考，發散思維。結合社會熱點能夠幫助學生理解生態工程學原理，有助于學生學習如何在實際中應用所學原理與知識，傳遞給學生“生態工程學在生活中應用廣泛”的信息，一定程度上能夠為學生樹立就業信心。

表2 生態工程學課程討論主題和形式設計Tab.2 Discussion topics and form design of ecological engineering course

由于生態學的基本理論較為寬泛，生態工程學的研究與其他學科的知識內容存在交叉重復，而當前社會生產日漸專業化[10]，因此將寬泛的理論應用到實際生產中存在較多困難。新農科背景下，融合生物、生態、化學、工程、設計等專業知識對學生進行跨學科、跨界培養，提高學生的知識面寬度和廣度，增強對各要素的協同整合能力[11]，對學生未來應對專業化工作起到重要作用，這也是培養高水平創新型人才與復合應用型人才的重要目標[11]。

3.2 討論形式的設計

3.2.1 討論形式

課堂討論存在多種形式，包括案例分析與討論、相關主題演講、文獻閱讀報告與展示等，在課程不同章節中，可以結合討論主題靈活選用單個或多個結合的討論形式（表2）。一般課堂使用案例分析和討論的頻率較高，其交流性強，針對幾個問題闡述自己的觀點，花費時間短，能夠在較短時間內有效地讓學生在討論中加強對該堂課涉及的理論知識的理解及應用。在符合本課程培養目標和相關理論的情況下，案例也可以讓學生參與選擇，這樣有利于選擇學生感興趣的話題[9]。文獻閱讀報告主要為學生補充科研前沿和熱點問題，作為拓展學習材料，也可以將文獻閱讀和案例分析進行結合應用。但文獻閱讀難度較大，需要學生先學習好基礎理論知識，因此建議在課程后期設置。教師也可以將一整篇文獻進行拆分，篩選出其中片段供學生分次學習，以減輕學習難度。

3.2.2 討論頻率

案例分析與討論次數也不宜過多，一般一節課1～2個問題即可，次數過多容易占用理論教學時間，造成本末倒置。相關主題演講也可以由教師指定主題或列出數個主題供學生選擇，需要每組進行分工合作，在準備演講材料的過程中，學生能夠通過查閱資料和交流對課程內容進行學習和進一步理解。由于主題演講需要準備的時間較長，一般一個學期安排主題演講的次數不宜過多。

3.3 討論課的組織與應用

根據問卷和訪談結果，對傳統的課堂討論進行了重新設計并將該模式嘗試應用在課堂上。

3.3.1 實施流程

通過課前小組分工合作研討、課堂討論和課后交流總結等環節組織實施討論課。新課堂開始之前一至兩周，教師根據課程內容結合福建省地域特色和當下可持續發展的熱點問題，設計若干合適的討論主題，列出供學生選擇，提前布置討論任務。也可以由學生自主設計問題并提前由班級投票選出。課堂討論一般為分組進行，在分組時，分組人數是教師需要考慮的首要問題。人數過多容易造成七嘴八舌的混亂場面或者部分學生不參與的情況，尤其是主題演講形式下較易產生分工混亂；人數過少則不能產生足夠的思想碰撞，無法進行有效的交流。引導學生以小組為單位，通過在圖書館或網上查閱文獻資料、實地考察和調查問卷等方式，對主題問題進行思考和討論，形成各種方式的匯報總結。教師可以“參與者”的身份參與到各小組的工作中，加強教師與學生的聯系，還能夠及時為學生提供適當的幫助。在課堂上，各小組對課前討論的結果進行匯報，包括但不限于多媒體演示、主題匯報演講、角色扮演、情景重現等多種形式，可由學生自由發揮，盡量要求小組所有學生參與，充分調動學生的熱情與積極性，提高創新能力。匯報結束后再由學生和教師對主題（或案例或文獻）進行小組討論、評估總結及反思，及時予以改進并對知識進行鞏固。

3.2.2 具體應用

以福建農林大學生態學專業的生態工程學課堂討論為例，課堂討論組織實施過程中，將海洋生態污染、治理及生態恢復、城市環境污染等內容融入到課程中（表2），選擇諸如紅樹林的生態恢復工程、海岸帶生態工程、城市生活垃圾的分類與處理、生態城市的建設等等，在討論問題的設計上凸顯創新性和實踐性，更加“接地氣”。例如在“污染物處理利用工程”章節，結合當前的熱點“生活垃圾分類”，以“垃圾分類及循環利用”為主題，課前由學生對垃圾分類、垃圾回收途徑、垃圾分類推廣、遵循生態工程學原理設計較為全面的循環利用工程等問題進行研討，課堂上進行主題匯報，提高每一位學生的垃圾分類意識，將所學知識熟練運用到生活中。在“城鎮生態工程”章節中，設計關于如何在學生家鄉設計和建設城鎮生態工程的問題，由于與學生生活的地方息息相關，能夠提高學生參與的熱情。新農科建設背景下，鄉鎮發展需要人才參與，在課堂討論中加入實際案例能夠為學生日后參與基層工作實踐做好知識儲備。

4 結語

“新農科建設”背景下，無論基層工作還是科學研究都對畢業生提出了更高的要求，需要學生具有更強的創新能力，能夠將所學知識靈活運用到生產實踐中，能夠多角度、全面地看待和解決實際問題。在今后的課堂討論設計和應用還可以在以下幾個方面進一步深入探索，以期在新農科建設背景下不斷提升生態環境類課程的教學質量。（1）結合生態文明建設的優秀案例，將課程思政的內容巧妙融入學生研討學習中起到潤物細無聲的思政效果。（2）深入探索課堂討論綜合評價指標，構建完善的評價體系，并將其納入學生形成性考核中。（3）考慮到授課學生人數多和教師工作量大，可引入雨課堂、慕課堂等現代化課堂教學手段，進一步創新討論形式，利用現代信息技術對學生課外研討情況實施跟蹤，適時進行學情分析和督促指導，并可充分發揮研究生助教在討論小組的協助作用，最大限度發揮討論式教學方式在生態環境類課程的教學效果。