時代背景下對生態學課程教學的幾點思考

熊 君，吳杏春，孫小霞，吳則焰，魏道智，林文雄

(福建農林大學生命科學學院，福建福州350002)

生態學是研究環境和生物相互作用的科學，其思想源泉根植于整個人類的文明史，它的明確定義最早在19世紀50年代由德國科學家海克爾提出，生態學學科也隨之進入鞏固時期，20世紀下半葉生態危機凸顯，生態學以其高度的綜合性又扮演起了重要角色，但研究范式出現了重大的轉型，由原來生物學領域單一研究范式擴展到包括自然科學、社會科學、人文科學在內的多學科交叉研究的新范式，形成了一門涉及多個領域與文化的綜合性學科［1］。學科之間的這種滲透與融合推動生態學研究也隨之從孤立研究到大范圍多層面的合作，全球性和協作性研究急劇加強，生態學也成為當今學科活力最強、發展速度最快的學科之一，生態學的研究成果和反映的問題也受到了各級領導的高度重視。經過教育部環境科學與工程教學指導委員會環境科學分委員會在十一五期間的努力，2011年生態學提升為國家一級學科，也成為了國家生態文明建設的導航學科，同年三位生態學家入選中科院院士。應該說，現代生態學迎來了發展的春天，其研究內容也從原生的、未被擾動的生態系統研究向以人類為關鍵組分、聚焦生態系統服務和人工生態設計的生態系統研究轉型，成為可持續生物圈的科學基礎，它是通過權衡保護性、恢復性和創造性的辦法確保可持續的生態服務的科學，這表明生態學正在成長為一門應用性和實踐性很強的面向未來的科學。這樣重大的歷史使命也促使生態工作者轉變為“解決實際問題的研究者”。在這樣的時代背景下高等院校的生態學理論課程應該如何適應時代發展的需求，應該如何引導學生掌握新的實踐技能是生態學專業課程教學的重要任務。本文針對時代背景下生態學課程本科教學中存在的問題提出了相關建議。

一、生態學教學中出現的問題

現今幾乎所有的高校都設置了生態學相關課程，根據不同的專業要求分為專業核心課、專業選修課和全校公選課3個層次。從2005年起至今已有11所高校的生態學課程陸續被評為國家級精品課程，占全部生物類學科國家精品課程(334門)的3．3%，課程內容涉及農業生態學、普通生態學和城市生態學等(表1)。福建農林大學的生態學課程也于2008年獲批為國家級精品課程，是生物科學專業本科生的專業必選課，是其它專業如生物信息、微生物、生物工程專業的專業選修課，課程開設在大三下學期。課程的性質及開課時間都給生態學教學帶來了一定的問題，具體表現在:

(一)非考研必考科目，學生不重視

大三的學生對于本科畢業后的去向一般都有了明確的方向，對于決定繼續攻讀非生態學專業研究生的學生而言，生態學與生物化學或細胞生物學不一樣，不是生物類考研科目的必考課程，因此經常有學生在課堂上學習其它考研科目，如英語和生物化學;對打算就業的學生來講生態學是一門“泛泛而談”的科學，對于就業沒有實質性的幫助，他們上課隨意性很強，對于輕松的例子抬頭關注，對于專業性的名詞與復雜的推導低頭逃避。因此，在課堂上與老師保持互動的只有那些準備考生態學方向研究生的同學和學習極其認真的同學，這二部分同學的比例往往不超過30%。因此學生對待生態學課程的態度在上課之前就已經基本確定了，這種確定似乎與教師對課程的熟悉性、知識的儲備沒有太大的關系，認真聽課的同學往往是少數。

(二)實踐性課程上課時間不夠靈活，學時偏少

由表1可知不同學校的生態學實踐類課程開課學時數存在較大的差異，這綜合反映了實踐教學在各高校中受重視程度的差別。我校生態學的實踐性課程包括研究法和生態學實驗2個部分的內容，分別為2周和20個學時，在2種實踐性課程上課的過程中暴露了一些突出的問題:(1)上課時間不夠靈活。生態學實驗項目一般有固定的學時和上課時間，一些生態學的實驗如種間關系、種群的數量特征等相關實驗項目都需要進行多次實驗觀察，還有部分實驗受到野外條件的限制，不能在規定的時間點完成相應的項目，由于固定時間點的限制，一些學生為了完成任務，草草完成實驗項目，甚至抄襲他人的實驗結果。(2)實驗課課時偏少。生態學實驗一般分布在個體、種群、群落、生態系統4個部分，以20學時的實驗課時算，平均每個部分只有5學時，所以對每一個項目涉入的深度和廣度均不夠，生態學實驗課也就演變成了“高級科普教育的課堂”。

表1 11門國家級精品課程的實驗和實習學時數

(三)教學內容相對陳舊

傳統生態學教學框架與內容比較陳舊，涉及學科前沿、最新研究成果及其生產應用、學科間交叉滲透的知識點較少，制約了生態學相關人才的社會適應性，影響了同學們的學習熱情［2］。例如:一些重大的考古發現物種可以通過大爆發的方式產生，這與自然選擇理論相悖;分子生物學的進步為物種多樣性提供了有力的工具等等新知識并未在教科書中得到及時的體現。

反映當前社會存在的生態學問題也是生態學教學內容更新的重要方面。如過去很多生態學問題是由人口增長壓力帶來的，而隨著社會的發展，現在我們除了關注人口壓力外，還應聚焦由于人們的生產觀和價值觀改變而引起的帶有環境科學性質的生態學問題，關注農業生態學中的景觀格局［3］，關注生態環境破碎化而導致的物種滅絕風險，特別是瀕危物種的滅絕風險，關注轉基因物種因基因流可能產生的生態風險，關注生態系統中的碳、氮平衡問題，關注環境病、適應力降低等等問題。深入淺出而不是危言聳聽的呈現這些社會問題可以拉近生態學與我們現實生態的距離感，突顯生態學的現實性、實用性。

(四)生態學課程針對性不強，缺乏實用性

生態學教學從個體講到生態系統，既有動物又有植物，既涉及分子層面的技術又涉及數學相關知識，同學們很難從廣而雜的內容中抓住重點［4］，容易產生“什么都學卻什么也都沒學到”的感覺，同學們的這種感覺在群落生態學學習的過程中尤其明顯。相對于個體和種群而言，同學們很難對群落有直觀而深刻的認識，對于群落演替、頂級群落學說、頂極-格局學說和影響群落的因素等內容，他們都是為了應付考試被動的記憶，實際上吸收到的知識極少。

生態學缺乏“實用性”，無法成為學生找工作的“利器”，這也是現階段影響同學們學習生態學熱情的一個重要因素。過去的生態學注重生物體的自然屬性(結構和功能)，偏重理論的學習，對學生專業的實驗技能的要求不高，培訓不足。而當代注重的是生態學的服務功能，需要具有實用性、可操作性［5］。如何培養學生生態學相關的實踐技能是生態學教學面臨的最為現實的問題。

二、生態學教學的改革建議

針對上述問題，結合在教學教程中的一些調整，對普通生態學課程的教學提出如下建議:

(一)改進教學方式，豐富教學內容

現代校園里，校園網十分發達，生態學課程應該構建專屬的網絡平臺，進行網絡教育，以共享課件、展示生態最新研究成果、增進師生和生態學愛好者之間的交流。我國現在已經構建了國家精品課程申報和評審系統，多門其它課程已經實現了網絡教育，生態學的網絡教育在國外已受推崇，如北亞利桑那大學工程與自然科學學院環境科學系的“環境生態學”。此外，網絡教育還可以促進教學內容的豐富。現階段，本科生的課程學時有限，網絡教育可以促進學生充分利用課余時間，有利于教師加快課程進度、結合最新研究豐富課程內容。如在個體生態學的教學過程中讓學生自主學習生態因子的作用，實際上一些好的紀錄片能非常好的加深學生對生態因子的理解，如BBC發行的行星地球系列紀錄片，節省的課時可拓展講解自然選擇、對自然選擇的質疑、群體選擇、平衡選擇等等。我們通過2個學期的實踐，表明適應和進化這一生態學研究主題總是能引起學生對生態學理論問題的好奇心，能引發它們閱讀《自私的基因》、《進化生態學》這樣的課外拓展讀物。種群一章可讓學生自主學習種群的一般數量特征，對物種形成特別是同域物種的形成以及生命表的編制和利用種間關系防治生物入侵做詳細介紹。這樣的方式能激發學生對生態學問題和現象的思考，有利于學生主動學習生態學。豐富教學內容應是教師的主動行為，教師應主動追蹤生態學各分支領域的研究熱點和研究成果，并運用在課堂上，如恢復生態學中鹽堿地的治理，系統生態學中國內和國外的各種新的農業模式，喜歡理論研究和實踐研究的同學都可以從中吸收感興趣的知識。

(二)采用團隊教學，深化教學內容

高校教師面臨著“科研和教學兩手抓，兩手都是硬”的壓力，在科研的壓力變得越來越大時，如何保證教學的質量是一個值得深入思考并解決的問題，團隊教學或許能適應這種新的教育格局。所謂團隊教學是指從事一門課程教學的所有教師進行分工合作，各自只承擔課程中部分章節的教學工作，但要對所有團隊教師的學生授課。簡單來說團隊教學就是在總體工作量不變的情況下，減少教學內容的寬度，增加教學內容的深度。備課是一個無底洞，老師將一門課做到內容熟悉、引經據典至少需要幾年的時間，而要做到具有趣味性和啟迪性則需要長期的努力。團隊教學模式可以讓教師在所承擔的章節中進行深入的備課，通過對不同班級的重復講授發現備課中存在的問題，并及時改進。教師通過逐年變換講授的內容，幾輪的循環之后，每位老師對課程整體把控的能力同樣得到了很大的提升，但平均每年花費的在備課上的時間大幅減少。該模式現已經在國內的少數學科中試行。

(三)調整教學大綱，引入具有區域特色和與時代發展密切相關的生態學內容

當生態已經變成一種文化滲透到社會生活方方面面的時候，生態學相關人才也應具有廣泛的社會需求。但現實情況并不是這樣，生態學專業人才的就業并不理想，其中一個重要原因是生態學人才偏理論化，與社會需求不完全吻合。因此，在生態學課程教學大綱中我們應要求學生充分利用網絡自學，從而壓縮課堂教學中理論教學所用的學時，增加或設置與社會發展密切相關內容的學習。如種群生態學涉及大量的數學推導，這些推導對于剛剛學完微積分和高數的學生來說并不難，老師只需以作業的形式讓學生加深對這些內容的理解就可以達到課堂教授的效果，而節省下來的約6個學時可以加入生態環境建設、生態影響評價、生態規劃等內容，這些內容是解決我國當前生態環境建設和所面臨的生態問題的重要依托，具有實踐性強，應用性廣的特點，對于培養生態學專門人才，提高生態學專業人才的就業率具有重要作用。

(四)合理規劃雙語教學

2001年，教育部將雙語教學的課程數量作為評價高等學校教育質量的一個重要指標，因而雙語教學也成為了高等學校教學改革的熱點，但這種教學方法是否適用于一切教學任務和教學對象仍有待于進一步觀察。目前，雙語教學存在多種形式，有英文教材英文講授，也有中文教材英文講授，還有中文教材中文講授，僅配套相關英文資料等［6］。我們學校以中英文教材結合，英文PPT，中英文結合講授的方式進行教學。實踐表明，基礎相對好的基地班同學對于英文PPT的反應較快，課后對英文教材的理解和專業詞匯的記憶更為準確，而英文基礎相對薄弱同學在PPT的理解、互動和記憶上相對較差，甚至存在恐懼感。這種差異反映出了生態學雙語教學中的學時問題和適合性問題，即對于基礎較差的同學采用雙語教學應增加課時，讓學生有足夠的反應和與教師互動的時間，甚至不一定采用雙語教學。

雙語教學還涉及到教材的問題。雙語教學必須依托原版的外語教材和參考書，但原版教學一般價格偏高、內容偏多，鑒于此，一些學校也采用了引用和改編相結合的方式。我校也引進了Smith編著的《Ecology》第七版，但實際教學過程中對其內容進行了刪減，制作成為PDF文檔供學生使用，同時還結合林文雄教授主編的《生態學》教材講授。二種教材配套使用的效果好于僅使用原版外文教材，原因在于學生課后仍習慣于利用中文教材進行復習，其次中文教材更偏重于中國特色，學生易于記憶，同時外文教材中地道的語言、優質的圖片和互補性強的例子也能引發學生的好奇心和學習的欲望。

(五)重視和整合生態學實踐教學

實踐教學是生態學教學過程中的重要環節［7］，一些學校在生態學基礎分配了50多個學時，如云南大學，這體現了該校對生態學實踐性教學的重視和實踐課體系的成熟。生態學的實驗課常分為個體、種群、群體、生態系統幾個部分。其中個體生態學實驗項目一般是生態因子的觀察，需花費約2個學時的時間介紹十余種儀器的使用方法，留給學生的時間只有1個小時左右，學生們大都分工執行任務，每個人負責使用一種儀器，提供一份數據，最后交上一份基本相同的實驗報告。實際上這部分實驗是一些基礎性的測定項目，可以很好的融合在其它章節的實驗項目中;種群生態學部分的實驗項目一般可以融入到群落多樣性調查的實驗當中，如種群分布格局、種間關聯度調查項目。我們嘗試將種群和群落的實驗融合之后，學生的自主性增強了，實驗報告間的雷同性降低了，這可能與同學們實驗時間和地點不一致、自主實驗內容不同有關。實踐性教學的另一大組成部分是野外實習或稱為研究法，很多學校都有野外實習基地，一般都是進行綜合性的大實驗。研究法應圍繞一個基地由教師指導、學生自行設計、自行調查、自行總結成小論文、匯報和交流進行，研究法能顯著的增強學生自主發現問題、解決的能力，也有助于問題的解決。我校今年對福建寧化煙區的種植環境、病害情況、循環經濟情況、經濟收入作了為期一周的調查，出發前老師和學生都作了大量的準備工作，一些土壤理化性質的測定當場進行，調查項目分成小組傍晚挨戶進行調查，學生在調查的過程中意識到農業生產中也存在商機，他們認為如果在瓜蔞種植地采用立體生態農業可能獲得更大的收益。所以研究法應該是能激發學生學習熱情、能促使學生主動思考的有效途徑，應該是一扇學以致用的窗口，應該得到教師和各級領導的重視，只能這樣才能給予學生更加有力的指導。

三、結語

生態學一度被認為是一門“無所不包”、沒有固定邊界的學科［1］。確實，生態學各知識點間聯系性不強，知識點發散，研究內容廣雜，這些特征都給普通生態學教學造成了一定的困難。隨著現代生態學研究廣度和深度的拓展，生態學教學應多種教學方式并用，改革原有的教學方法，精選上課內容，做到“知識點”與“研究熱點”相結合，展示生態學的“有用性”、“趣味性”、“探索性”，激發學生主動學習、主動思考的能力。

［1］ 章家恩，徐琪．現代生態學研究的幾大熱點問題透視［J］．地理科學進展，1997，16(3):29-37．

［2］ 何斌．淺談《生態學》課程教學改革［J］．教育教學論壇，2013(33):65-66．

［3］ 林文雄，陳婷，周明明．農業生態學的新視野［J］．中國生態農業學報，2012，20(3):253-264．

［4］ 胡剛，張忠華．生態學改學改革的思考與探索［J］．大學教育，2013，5:52-53．

［5］ 趙景波，陳寶群，岳應利，等．環境生態學改學內容改革［J］．教育教學論壇，2012(5):147-148．

［6］ 劉江紅，蘆艷，荊國林．淺析完善雙語教學改革［J］．石油教育，2010，3:84-86．

［7］ 溫國勝，長明如，伊力塔，等．生態學專業人才培養模式的改革研究［J］．現代農業科技，2012，6:30，39．