環境科學專業生態學課程實驗教學改革探析

杜慶才，孫蘭萍，朱蘭保，丁 艷

（蚌埠學院 應用化學與環境工程系，實驗設備與管理處，安徽 蚌埠 233030）

環境科學專業生態學課程實驗教學改革探析

杜慶才，孫蘭萍，朱蘭保，丁 艷

（蚌埠學院 應用化學與環境工程系，實驗設備與管理處，安徽 蚌埠 233030）

生態學是一門理論性與實踐性很強的學科，如何提高實驗教學質量是必須研究的課題.本文對目前高等高環境科類學專業生態學實驗教學中存在的主要問題進行了剖析，從而對生態學實驗的教學理念、實驗經費投入、育人模式、教學內容、教學方法、評價方式等方面進行了改革探討，強化了學生的實驗動手能力和綜合分析能力的培養，取得較好較好效果.

生態學實驗教學；教學改革；綜合素質

1 引言

生態學是研究生物與環境之間相互關系的學科，它是一門研究范圍廣、應用范圍寬、多學科交叉的綜合性學科[1].目前，是生態學、環境科學和生物學專業的主干課程之一.生態學實驗教學既是對學生進行實踐實驗能力的訓練，又是理論知識向實踐轉化的橋梁紐帶.實驗教學如何適應時代的要求，滿足新世紀高素質、應用型、創新型人才培養的需要.本文結合蚌埠學院環境科學專業生態學課程實驗教學實際情況，從教育生態學的視角探索生態學的實驗教學，運用生態學的相關原理反思生態學實驗教學問題的實質，為更好擺脫實驗教學過程的限制因子、優化教育過程綜合因素.

2 生態學實驗教學中的現狀及問題

盡管蚌埠學院近年來有長足的發展，但是由于客觀上資金短缺、基礎薄弱等原因，在培養應用型人才方面還存在著明顯的不足.從教育生態學視角看待教學模式與它賴以存在的教育生態環境之間的關系類似于生物與生態環境的關系.因為生物在生存和繁殖依賴于各種環境因子的綜合作用，但是其中必有一種或少數幾種因子是限制其生存和繁殖的關鍵性因子，稱為限制因子.如果任何一種因子只要接近或超過生物的耐受范圍，它就成為這種生物的限制限制因子[2]，這就是生態學上的“限制因子定律”.在教育生態環境中，幾乎所有的生態因子都可能成為限制因子.教學過程需要一些具體的基本條件，這些基本條件是教學模式生存的基石，其中任何一種的量不足或者超過限度，都會影響教學功能正常發揮.

2.1 實驗隊伍的建設不足

實驗隊伍的整體素質是教育生態群落的主導因子，教育的品質是教師品質的反映，沒有優秀的教師，就難以有優質教育.由于對實驗教學認識不足，造成實驗隊伍的建設一直沒有得到應有的重視.生態學實驗教學沒有專業的實驗師授課，而是由任課教師兼職.這雖然在一定程度上有助于教師根據理論教學的進度安排實驗，但不利于實驗室的統一管理.再加上近年來學院招生人數迅速增加，實驗人員的明顯不足.學生在使用一些貴重儀器如氣相、液相色譜儀時需要在專人指導下使用，而實驗人員明顯不夠，加之任課教師的教學和科研任務繁重，沒有足夠的時間去一一指導，更談不上實驗過程中出現問題的交流、溝通與協作.

2.2 實驗室硬件建設滯后

由于招生學生人數逐年增加，而實驗室建設與實驗經費投入不足，實驗設備短缺、設備老化的現象，教具損耗嚴重，基本的實驗教學勉強維持，受實驗條件的限制，許多實驗開不出來，影響了學生對生態學實驗的學習熱情和興趣，制約了學生解決環境生態問題能力的提高.

2.3 實驗教學“照方抓藥”、實驗課容量小

由于生態學課程實驗學時數的限制，為了節省時間，教學基本是以灌輸、模擬、驗證為主，學生只需按老師規定好的實驗步驟與方法“照方抓藥”，在整個實驗教學過程中學生處于被動的學習狀態，根本不可能發揮其主觀能動性和創造力.由于實驗的內容、測定方法和步驟及實驗準備工作均由教師設計好，學生僅僅機械運動，思維處于被動不活躍狀態，心理上產生應付“克隆”實驗報告就結束了，必然導致學生分析能力差、依賴性強.另外，由于院校不斷地擴招，學生人數劇增，實驗教師一般要指導幾十名學生，實驗儀器臺（套）數不足，學生只能是幾人一小組，一二個學生操作其余同學記錄或觀看，學生連基本的實驗操作都沒有做，實際動手能力不可能得到較好的提升.

2.4 實驗管理體制不合理

良好的實驗教學平臺是進行生態學實驗的基礎，而蚌埠學院實驗教學管理以學院、實驗設備管理處、各教學系部三級的管理體制，使得各實驗課程都強調本系部內課程的特點，忽視了與其他系部之間的交叉滲透.實驗儀器陳舊、部分臺（套）數不齊備.貴重而精密的實驗儀器有專門的實驗老師負責操作，使用起來通過種種繁瑣的溝通、協調，有時負責實驗指導教師與實驗班級的時間有沖突，更增加了正常實驗教學的障礙.極其不利于培養和發展學生的專業實驗素質[3].

3 生態學課程實驗教學的改革探析

針對上述教育生態學的問題，為了完善實驗教學過程，提高實驗教學質量，促進應用型人才的培養，結合筆者自身教學經驗，從教學理念、增加實驗經費投入與改變育人模式、教學內容、教學方法、評價方式等方面進行了改革.

3.1 樹立現代教育理念，體現以人為本

高等學校的根本任務是培養高素質的未來社會建設人才，傳統的教育理念難以適應當今科學技術迅速發展的要求，只有樹立學生既是教育活動的客體，又作為教育活動的主體的現在教育理念，教師才能在實施教育的過程，讓學生懂得自我教育、自我學習；才能是學生既有魚吃又學會捕魚的方法.只有這樣教育活動才能引起學生積極響應，教師的教育才具有極高的價值與作用.生態學實驗教育過程只有重視發揮教師的主導作用與突出學生主體地位，才能樹立起現代教學理念，這是生態學實驗教學改革的前提和基礎.

3.2 投資與整合資源并舉、加強校企合作育人之路

無論從研究宏觀生態景觀的3S技術還是到微觀的PCR技術，現代生態學實驗設備與技術的都處于不斷創新過程中，研究結果的可靠性不斷提高[3].由于投入不足或重視不夠等因素的影響，生態學實驗儀器和設備相對缺乏.學校只能根據其現有條件開設實驗，嚴重影響了教學效果.而實驗儀器分屬于不同系部或實驗設備管理處管理，使用起來往往難以協調，使得學院既有的實驗儀器并不能得到充分利用.因此，改善實驗生態學實驗條件，在加大投入的基礎上，還要對現有的教學資源進行整合，構建大實驗室管理體制.取消學院、系部、實驗設備管理、教研室管理實驗室建制的管理模式，集中人力、物力、財力，成立校“實驗教學部或中心”，承擔全校的實驗實踐教學任務，還可以為科研提供各種實驗服務.學校層面進行有利于提高實驗儀器使用[4].

要改善生態學的實驗條件，還要借鑒德國培養應用型人才的模式[5,6]，加強校企合作的模式，校企合作是培養應用型人才的本科院校發展必由之路，因為學校培養的應用型人才必須面對企業的檢驗，也是企業獲取新的發展和參與社會競爭的必然選擇.應用型本科人才教育的實施開展，必須與社會經濟發展的現狀尤其是與區域經濟的特點相適應，必須與用人單位對應用型人才的需求相匹配.要實現這個目的，在培養學生實驗、實踐過程中，必須加強探索教學與實踐緊密結合，這將是未來人才培養必然之路.

3.3 優化實驗內容，培養學生主動性

由于生態學具有綜合性、應用性和交叉性，在實驗內容上可選擇的空問很大[7].因此，在生態學實驗內容的選擇上，既要反映生態學重要的理論基礎和學科前沿研究領域，同時也要體現生態學自身的特色.在教學內容上，首先，開設必要基礎實驗，以驗證性實驗為主，讓學生在掌握基本實驗技能的同時鞏固學過的理論知識，為以后的實驗打下堅實的技能基礎.其次，在學生掌握實驗基本技能的基礎上，開設綜臺性和自行設計性實驗，通過教師輔導和學生積極主動的查閱文獻，從而培養了學生的全面的綜合素質.第三，指導教師根據自己的科研項目來安排學生參與項目研究的研究性實驗，學生通過相對獨立的實驗設計、操作以及對數據的分析來揭示生態學的規律.通過改革改變了原來實驗中學生始終被束縛在有限的實驗內容上的局面，調動了學生積極主動思考問題和探索問題.學生不但鞏固了理論知識，掌握了基本的實驗技能，還鍛煉了獨立查閱文獻、實驗數據分析、探索生態學規律的能力，形成嚴謹的科學態度.

3.4 實驗教學方法改革

傳統的生態學實驗教學是以教師為主導，學生按照已經設計好的實驗程序，利用準備好的藥品和儀器完成實驗，提交千篇一律的實驗報告.這種教學方法中，學生處于被動地位，既不能激發學生的學習興趣，也不能開拓學生的思維，導致學生的思維單一狹窄，缺乏獨創性，遇到新問題往往束手無策，難以培養學生的解決問題的能力.

生態學實驗教學方法改革的關鍵是要引導學生主動地參與到教學活動中，在生態學實驗教學改革中，在實驗前應將所有實驗題目交給學生，讓學生全面了解整個課程的實驗內容，并要求學生提前預習實驗內容，結合自己的專業知識和所學的生態學理論選擇、設計綜合性實驗和研究性實驗方案.對于這類實驗報告要求按科技文獻的格式撰寫實驗報告，即包括引言、材料和方法、實驗結果、討論、參考文獻五個部分.改革后的生態學實驗教學由僅僅重視實驗結果向實驗過程和實驗結果并重轉變，實現了學生做實驗由被動到主動的轉變.學生在教師的指導下，通過實驗小組內成員的自我組織、分工協作、獨立準備和完成實驗，培養了學生獨立分析與解決問題的實踐能力，促進學生綜合素質的形成和提高.

3.5 完善考評體系

實驗評價既是對學生綜合能力的評定，又是促進學生不斷提高綜合素質的動力.傳統生態學實驗的以實驗報告為主輔以學生出勤情況作為學生成績的考核方式，往往造成學生以完成實驗報告為目的，只要交了實驗報告實驗做的怎樣并不重要，甚至預測實驗結果就可以完成實驗報告，大大挫傷了學生實驗的積極性.實驗成績的考核必須與學生的實驗過程表現的綜合能力相結合.在改革后的評價體系中，必須兼顧實驗報告與理論考試、設計能力與操作技能、協作能力等多種形式的結合.尤其加強學生的實驗動手能力以及實驗設計創新的能力的考評，而實驗結果的正確與否只作為評價的參考.全面而合理的考核評價體系可以培養學生勤于動手、善于動腦思考的良好習慣，促進學生實踐與創新能力的發展，最終促進學生綜合素質的提高.

4 結語

環境科學專業生態學實驗的教學改革，扭轉了學生對實驗課的態度，能很好的調動學生參與實驗積極性、主動性以及協作意識.生態學實驗教學是理論與實踐相結合、知識與技能相結合、動手與動腦相結合的重要環節.隨著教育理念的不斷發展，生態學實驗教學改革也是一個動態的過程，必須在教學過程中不斷探索和總結，使生態學實驗教學真正成為學生綜合素質提高的重要平臺.

〔1〕楊持.生態學[M].北京：高等教育出版社，2008.

〔2〕盛連喜，馮江，王娓.環境生態學導論[M].北京：高等教育出版社，2009(2):64.

〔3〕章家恩.生態學常用實驗技術與方法[M].化學工業出版社，2007.

〔4〕趙學余.實驗室開放是提高實驗教學質量的重要途徑.實驗室研究與探索，2008,7(5)：l7-19.

〔5〕聰利.德國實訓教學環節的優勢分析及其對我國的啟示[J].西安建筑科技大學學報(社會科學版)，2011,30(1):97-100.

〔6〕索春婭，衛茜.德國職業教育特色及對我國職業教育發展的借鑒[J].中國科技博覽，2011（1）:107.

〔7〕楊持.生態學實驗與實習[M].北京：高等教育出版社，2008.

G427

A

1673-260X（2011）09-0225-03

安徽省高校自然科學研究項目（KJ2010B107）；蚌埠學院教育教學研究項目（JYLC1015）