“一流生態學專業”建設背景下實踐教學體系構建初探*

范亞文 陳瑛 陸欣鑫 關暘 孫曉莉 盧嫚（哈爾濱師范大學生命科學與技術學院）

生態學是一門由多學科交叉滲透形成的新興學科，其涵蓋的知識不僅與人類、生物生存及現代工業發展和城市建設息息相關，更是涉及現代科學的各個領域，在21世紀的科技、工業、社會、自然和經濟發展中具有廣闊的發展前景[1]。許多全球性問題、國家的重大建設項目以及熱點問題無不與生態學緊密相關，且現代生態學更為關注實際生活中的生態問題以及解決途徑。生態系統監測、生態系統分析以及生態工程等生態學研究領域在今后區域經濟發展中將會發揮越來越重要的作用[2]。目前，國家對生態建設與環境保護越來越重視，黨的十八大報告中明確提出要大力推進生態文明建設，進一步預示了生態學專業發展的美好前景，生態學專業教學體系的建立不僅要培養適應國家生態文明建設需要的人才，使學生掌握現代生態學的專業基礎知識、基本理論和基本技能，更要提高學生的思辨能力、科研能力與服務社會需求的能力，這也正是肩負著為社會培養生態學人才的高等學校要完成的重要使命。

為進一步加強本科專業建設，提高人才培養能力，教育部于2019年4月推出了《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》，力爭花3年時間在全國建設1萬個國家級、1萬個省級一流本科專業建設點。在這樣的背景下，如何將我們的生態學本科專業打造成符合國家一流本科專業建設標準的專業，是擺在我們面前的重要任務。

一、生態學實踐教學體系構建的現狀與問題

生態學作為一個有著悠久歷史且發展迅速的學科，其具有較強的應用性和綜合性，涵蓋的內容包括自然科學以及社會科學等多個領域，隨著國家越來越重視學科的發展，生態學科在廣度和深度方面均取得了長足的進步，并仍處在不斷的深度變化過程中[3]。由于歷史原因，目前許多院校的生態學課程設置都存在重理論輕實踐的弊端，在課程設置、教學內容及實驗教學構建等方面都存在著或多或少的問題。

（一）生態學課程設置的不合理性

傳統的生態學教學通常以理論教學為主，實驗教學在總課時量中占比偏低并且多數實驗內容固有模式化明顯，實驗課多為驗證性實驗，缺乏綜合性、獨立性和設計性實驗課程。基于深厚的生物學背景，許多院校的生態學實驗課程構建絕大部分來自生物科學的課程體系，如植物生物學、動物生物學、遺傳學、微生物學等[4]。隨著環境科學、生態學專業的迅速發展，急需在原有教學體系中補充與生態學理論密切相關的綜合實驗及設計性實驗課程，以逐步完善生態學理論與實踐的統一，以培養適應國家生態文明建設需要，既能夠掌握現代生態學的專業基礎知識、基本理論和基本技能，又能系統掌握生態學研究、生態監測與評價、生態管理等基本技能的人才；使學生具有從事生態學及其相關領域專業工作的初步能力。

（二）原有實驗條件有限，不利于實驗教學

鑒于固有的課程體系，生態學實驗課無論是在課程設置上，還是在實驗室安排上都滯后于目前生態學科日新月異的發展，同時許多學校都存在資金短缺、生態實驗基礎薄弱等限制因素，這樣就大大限制了一些新實驗課程的建立及順利開展，導致生態學本科專業在培養應用型、創新型人才方面存在著明顯的不足。

（三）實驗課內容缺乏知識的系統性和綜合性

除了以生物學為背景開設的實驗課，有些學校也開設了景觀生態規劃設計、污染生態學等實驗課，這些實驗課的安排也基本依托于單一理論課程的設置，而有些學校也存在因人設課的問題，沒有形成完整的生態學實驗教學體系，導致學生實驗技能掌握的連貫性、系統性較差，動手能力普遍較弱，同時也缺乏宏觀、綜合的思維訓練[5]。

二、生態學實驗教學體系構建的探索

作為自然科學與社會科學相融合形成的一門學科，生態學有著獨特的學科特點。在探索實驗教學方面，一定要找到一套適合自身特點的教學體系，要以構建訓練實驗技能為基礎，鞏固、強化生態學基礎理論知識，以綜合性、探究性實驗為導向，建立起以培養學生創新意識和實踐能力為重點的實驗課程教學模式[6]。

（一）以學生為本，強化對學生實踐及創新能力的培養

堅持以學生為主體，以訓練學生實際動手能力為基礎、以培養學生創新能力為目標，設置獨立、綜合性實驗課程，如生態學研究方法與技術、環境監測與環境影響評價實驗實訓等課程，將實驗教學由原來的實驗室搬進大自然。例如，生態學研究方法與技術課程由指導教師帶領學生在校園內的人工湖區分組采集水樣，回實驗室測定理化指標，觀察了解湖區內的水生生物，根據測得的實驗數據結合水生生物的群落結構特征對采集區域的水環境進行初步監測與評價，使學生在運用生態學理論的基礎上，通過具體的生態學實驗方法與技術，觀察和認識水環境中的主要水生植物和動物，掌握利用水生生物和理化指標對環境進行初步認知及預警的方法，這些實驗課既培養了學生分析和解決生態學基本問題的能力，也有利于學生創新及培養學生的團隊協作精神，為他們今后從事生態環境監測、評價及環境保護等方面的工作打下了良好的專業基礎。

（二）強化生態學實驗教材建設，形成具有區域代表性的知識體系

實驗教材不僅是整個實驗教學過程中的重要組成部分，其體現出的價值更是在于解決了實際生態問題。實驗教材的內容不但包括傳統生態學基礎實驗，更包括利用最新的科技手段和成果來解決實際問題的實驗；既要有普通的驗證性實驗，更要涵蓋綜合性和探究性實驗[3]。我們在沿用生態學經典教材的基礎上，根據東北地區生態地理性的特征以及動、植物分布的地域性特點，加強教學素材的搜集和采集工作，如，植物生態學實驗課、生態學研究方法實驗課程利用現有的校園環境開展了校園人工林種群的空間格局分析、群落的調查與數量特征分析，不同生境生態因子的分析等實驗；通過系統的實驗訓練，即可以使學生掌握和鞏固基本生態學理論，更可以培養學生運用所學的生態學知識發現問題、解決問題的能力，培養其實際動手能力和創新精神，逐漸形成系統、實用、具有區域特色且注重能力培養的生態學實驗體系和知識體系。教學團隊編寫具有區域特點且適用于生物學背景下生態學科的《生態學系列基礎實驗（實踐）指導》，這些工作的完成對生態學本科人才的培養和強化學生正確的生態學意識都有著至關重要的作用。

（三）以培養創新型人才為目標，建立生態學實踐（實驗）教學及考核體系

傳統的實驗教學是以教師為主導，學生只是被動地按照教師的要求，依照實驗課已設定好的實驗步驟進行實驗操作，在規定的時間內完成實驗并提交實驗報告，而在有限的實驗教學條件下，學生缺少獨立思考，缺少綜合性的實驗設計，缺乏將理論知識應用到實踐的必要訓練，因此改進實驗教學方式、方法，建立切實可行的實驗教學體系勢在必行。基于靈活多樣的教學方式，根據實驗內容和實驗類型的不同，采用與其相應的教學方法來組織教學活動。除了生態學基礎實驗，增加與生態學課程密切相關的綜合性實驗和設計性實驗的比例，綜合性實驗主要是指學生利用已學過的專業知識和技能來解決實際的生態問題，如就采集湖區實驗獲得的數據，利用藻類植物優勢類群對環境的指示作用分析湖區環境的污染程度及多樣性變化，提出相應的水環境保護策略。設計性實驗則是由學生自己設計實驗方案，如環境毒理學所開設的實驗課就針對近幾年自然環境中出現的大氣、土壤、水等環境污染現象，由學生組成小組，運用生態學及其他相關學科的知識和實驗技術，在指導教師的指導下設計獨立的實驗方案，對一些生態環境污染閾值及恢復等問題進行研究，并得出一定的結論。這些實驗課程的設立不但能培養學生利用已學知識解決實際問題的能力，更重要的是可以著重培養學生的創新精神和實踐能力，使其具有初步從事科學研究的能力，同時也增加了團隊的凝聚力和合作力，以期徹底改變以往教師為主導、以固有實驗方案讓學生機械模仿操作的局面。在能力考核方面，確立以過程考核為基礎、應用能力考核為重點、全面考核為宗旨的綜合考核方式來檢驗和鞏固實驗教學成果。考核的范圍需貫穿實驗預習、實驗操作、實驗總結（實驗報告）、實驗復習（期末考試）等實驗教學的每個環節；考試方式包括了理論考試（實驗原理部分）、實驗設計考試（獨立思考能力）、操作考試、現場考試（動、植物識別部分）、答辯考試（實驗設計的思路、實驗結果的分析等）等。

（四）建立和完善專業實習基地，著眼以就業為導向的生態學專業人才培養方向

近年來，隨著社會經濟的飛速發展及人們生態環保意識的增強，社會對生態學人才的需求也越來越迫切。隨著高校擴招，大學畢業生數量在逐年增加，其就業形勢也日趨嚴峻[7]。生態學屬于理科專業，但對該專業的畢業生來說，目前社會上還沒有十分專業對口的就業單位，只有一些相關的部門如環保局、規劃局和其他一些政府管理部門、科研教學單位等。當前高校普遍未完全形成以市場需求為導向的人才培養機制，致使大學生實踐經驗和動手能力相對薄弱，不能立刻適應用人單位的實際工作，增加了大學生的就業難度。社會經濟的發展依賴于人才的培養，而人才培養又必須符合社會經濟發展的需求，這就需要從宏觀上、政策上考慮當前和今后社會經濟發展對生態學專業人才的需求方向與規模，人才培養要充分體現實用性、適應性和超前性。因此，生態學本科生的培養應以就業為導向，重視培育生態學專業人才，這也和目前所倡導的成果導向（OBE）教學模式相契合。實習實踐教學作為大學生在校學習和參加工作的媒介，以就業為導向的校外實習基地具有合作緊密、專業匹配度高、學生受益面廣等特點，是提高大學生就業能力最便利的途徑[8]。大學生在實習實踐過程中，通過進入實習單位，可以更加廣泛地接觸社會，形成更加理性的職業觀；在實習實踐過程中，通過參與實習單位的具體工作可以發現自身的職業興趣，使其可以及時地調整學習重點，彌補缺陷；通過與實習單位指導教師的溝通交流，使學生可以更好地認清自己的專業特點，增強進入社會工作的自信心，逐漸完成由學生向社會人的身份轉變。實踐教學是提升大學生就業競爭力的重要渠道，通過實習實踐，可以讓大學生積累實踐經驗，通過校外實習基地的鍛煉，大學生可以在幾個月的實習實踐過程中得到系統的專業技能訓練，既培養了他們的人際溝通能力及創新創業意識，又提高了學生的實踐技能和工作責任感，同時增強了對自身和社會的了解，有助于學生做出合理的職業生涯規劃，避免盲目擇業。

生態學是一門發展十分迅速的學科，這就需要我們在教學過程中一定要按照生態學的發展規律組織教學活動，不斷補充和完善生態學知識體系。在保持經典學科優勢的基礎上，逐步完善實踐教學體系是培養高素質生態學專業人才的重要核心環節，是培養學生動手能力、創新能力、工作技能和挖掘學生潛力的重要環節，也是培養能夠適應生態學領域就業需求人才的重要基礎，這就需要高校教師積極探尋實踐教學的改革之路，通過獨立綜合實驗、專業實習、社會鍛煉等多種渠道，培養學生解決實際問題的能力和創新實踐能力，為培養社會需要并具有良好的職業道德、科學素養和專業素質，具有高度社會責任感的優秀生態學專業畢業生做出一份貢獻。