天童國家站的野外教學平臺建設與實踐

姚芳芳， 王希華， 閻恩榮， 楊海波， 楊慶松

(華東師范大學 生態與環境科學學院，上海 200241；浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站，浙江 寧波 315114)

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天童國家站的野外教學平臺建設與實踐

姚芳芳， 王希華， 閻恩榮， 楊海波， 楊慶松

(華東師范大學 生態與環境科學學院，上海 200241；浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站，浙江 寧波 315114)

高等院校如何利用高水平學科平臺建設的優勢，實現教學、科研和服務三大職能的相互促進，是一個迫切需要深思的現實問題。結合我校實際，以天童國家站為依托，利用平臺多學科綜合觀測技術、先進的儀器設備、經驗豐富的教師隊伍、長期的研究成果積累以及教學經費投入，探索建立了科研反哺教學的野外教學實踐平臺。平臺在以學生為主體參與科研的野外實習過程中發揮重要作用，并積極組織開放和創新實踐活動，對創新人才的培養具有重要意義；同時，臺站開放共享，為其他高校的野外實習提供很好的示范和輻射作用。

國家野外站； 科研反哺教學； 實踐； 共享平臺

0 引 言

生態環境專業是根據解決當代環境問題的需要，在多學科交叉融合基礎上發展起來的綜合性學科。隨著可持續發展、科學發展觀、生態文明、美麗中國等戰略的提出，生態環境保護事業不斷發展壯大，生態學專業已進入國家一級學科，表明國家和社會對生態環境專業人才形成更多更高的新需求。生態環境專業的重要特征是實踐性科學，野外實踐教學是學生掌握知識、提高素質的重要途徑，是創新型人才培養的關鍵環節。因此，建立野外教學實踐平臺對于實踐教學的開展具有重要意義。另一方面，近些年許多國家的高校都不同程度地出現“科研先行”、“重科研輕教學”的趨勢，導致教學與科研失去了平衡。在這種發展思路下，如何利用高水平學科平臺建設的優勢，協調科研和教學兩者關系，實現科教融合，有效促進教學質量的提高，更好的培育高素質的創新型人才，已成為許多院校必須面對和思考的亟待解決問題[1-2]。

本文以國家野外實踐教育基地之一——華東師范大學浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站為例，就構建科研反哺教學的多學科野外教學平臺進行了探索和實踐，以期為高等院校開展相關工作提供借鑒的經驗。

1 科研反哺教學的教學實踐平臺建設

1.1 天童國家站是精心選擇的實習基地

天童國家站坐落于浙江寧波市天童國家森林公園內(東經121°47′，北緯29°48′)，處寧波市東郊30 km，公交巴士和出租車均可直接到達，交通非常便利，這在野外臺站中實屬罕見。基地保留有大面積的典型亞熱帶森林生態系統，動、植物資源豐富，演替階段明顯，環境條件復雜，具有很高的科研與教學價值，在國際國內享有極高的知名度，是開展生態學、動物學、植物學、環境科學和自然地理學等專業野外教學實習的理想場所[3]。

自1986年華東師范大學環境科學系成立以來，作為核心課程生態學的野外實習基地就設在天童。為滿足教學與科研工作的需要，1992年正式設立華東師范大學環境科學系天童生態試驗站。通過十幾年的努力，該站在科研和教學兩方面都取得了不錯的成績，1998年成為上海市科普教育基地，2004年被授予大學生創新實踐基地，2005年首批進入國家生態系統觀測研究網絡，是教育部的4個國家野外站之一，并正式更名為浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站。借天童站加入國家生態系統網絡監測系統之機，以國家臺站為依托正式成立華東師范大學天童野外實驗教學中心，為科研和教學工作提供了更好的平臺。由于良好的前期基礎，臺站在2012年被遴選為首批國家級理科野外實踐教育基地。

1.2 挖掘國家野外站教學資源，構建科研反哺教學的實踐平臺

天童國家站是國家野外臺站網的一個組成部分，按國家臺站要求進行建設，以亞熱帶常綠闊葉林生態系統及主要退化類型為監測對象，重點開展水、土、氣、生等方面的長期觀測。另外，在完成國家臺站監測任務的同時，結合我校學科門類齊全和交叉融合的特點，積極挖掘國家野外站現有的和潛在的教學資源，大大促進科研與教學整體水平和層次的提升[4-5]。

(1) 加大基礎設施建設，為教學實踐提供強有力保障。天童站加入國家生態系統網絡監測系統后，在國家“211”計劃、“985”平臺建設、生態學國家重點學科及上海市重點學科建設支持下，加大基礎設施建設：完成了五個演替系列綜合觀測場的建立和復查，完成了20 hm2大型樣地建立并加入了中國森林生物多樣性監測網絡；擁有野外工作用房2 000多m2，包括800 m2生活用房和1 200 m2實驗樓，可同時容納100人左右的野外實習；配備有寬帶網絡、有線電視、空調及熱水器淋浴等各種生活設施，并有專人負責后勤服務工作，為學生的實習活動提供生活和學習保障。

(2) 開放先進儀器設備，提高學生實踐能力。隨著現代測試手段的不斷推陳出新，野外研究工作已超越了單純依靠調查與數據分析的階段，為此先進的儀器設備成為野外研究工作的必要條件。結合國家網絡中心“水、土、氣、生”四大監測目標，天童站不斷更新實驗教學儀器設備，先后購置了流動注射分析儀、森林微氣象觀測儀、便攜式光合作用測量系統、土壤碳通量測量系統、高級體式顯微鏡、自動氣象站、離子色譜儀、全自動遺傳分析儀等先進儀器，并逐步向本科教學開放，使教師、學生能依托這些儀器與設備，設計、完成從基礎層次到創新層次的各類實驗教學內容。

(3) 利用平臺人才優勢，將科研優勢轉化為教學優勢。經過多年的科研實踐及野外教學過程的經驗積累，目前天童國家站擁有一支經驗豐富、成熟的師資隊伍。天童基地共有專任教師16人，其中教授6人，副教授6人，講師4人；具有博士學位14人。師資隊伍包含了來自資環學院和生科院兩大院系，生態學、生物學、地學3個一級優勢學科的科研人員，研究方向涵蓋了植被生態學、植物分類、苔蘚植物學、城市生態學、鳥類生態學、環境土壤學等領域。科研人員同時承擔教學實驗指導，這樣的設置可以將在科學研究中獲得的寶貴實驗經驗傳授給學生，同時進一步提升指導老師的教學技能、科研能力與創新水平[1]。

(4) 把科研成果轉化為教學內容，為學生的創新能力提供契機。高水平學科平臺的教師隊伍特色和優勢在于有長期野外觀測和調查研究的積累，近年來教師們先后承擔了30余項包括國家自然科學基金重點項目在內的研究課題，發表各級各類相關論文270余篇，其中SCI論文100余篇，出版專著3部。許多研究工作聚焦于目前該領域的重點與前沿科學問題。抓住野外實踐契機，將教師的科研累積優勢轉化為學生的科研思維和創新能力，已成為教師的共識。另外，為了指導學生科研，我們建立了天童國家野外站網站(http://tiantong.ecnu.edu.cn)，作為課堂教學輔助，供學生了解天童國家野外站的成果，促進課堂知識的鞏固，激發探索自然的興趣。同時，在學生研究型課程乃至設計畢業論文等創新實踐過程中，都可以充分享用大量累積的觀測數據，這些都有利于實現學生的探索性設想[6]。

(5) 加大野外實踐平臺經費支持，保障基地持續發展。實習經費是實習教學的重要保障[7]。實習經費除了包括師生實習交通和食宿費用補貼、還有實習必備的試驗材料和工具，以及實習基地的基本建設費用。高校教務處按人頭下撥的本科生教育實習經費可以說是杯水車薪，臺站還需要積極爭取其他經費。目前，我校連續3年加大對天童基地野外實踐平臺經費支持，改善了實習條件；同時受中央普通高校改善基本辦學條件專項資金支持，將在未來幾年購置大量自然觀測要素監測設備，使野外教學平臺的硬件設施達到國內先進水平，極大的保證各項野外實踐教學活動的正常開展。

2 依托國家站的野外實踐教學新模式

2.1 以學生為主體的“三段論”野外實習教學

野外實習是實踐教學的關鍵環節[8]。身臨其境，感受自然，體驗生態，可以開闊學生的視野、激發學生的學習興趣和創造力，鍛煉學生獨立從事野外工作及進行專題研究的能力。根據野外試驗教學的自身特點，打破傳統的野外實習灌輸式的教學模式，采取“三段論”教學，突出學生為主體，最大程度地激發學生的求知欲和創造力[9-10]。

(1) 第一階段以教師講解和帶學生實地調查為主，注重對學生基本知識和基本技能的培養。這一階段主要目標是讓學生了解和掌握最基本的野外實驗內容和技能，并引導學生聯想理論課上學到的內容，通過野外實踐和實地操作，使學生對基礎理論有更深的了解和體會，使實驗教學起到強化學生對理論課程內容理解的作用。

(2) 第二階段讓學生根據自己的興趣方向自由組合成研究小組，擬定研究課題，進行標本鑒定、數據處理和資料整理，撰寫論文提綱，更多地體驗探究的過程，在此過程中教師重在啟發學生的思路和創新意識。這一階段重在引導學生發揮主觀能動性，培養學生的基本科學探索與科學思維能力，并使學生明白在野外實驗中團隊協作的重要性。

(3) 第三階段由教師組織各小組進行論文答辯，對有關問題展開討論，并提出建設性建議。主要目標是培養學生分析和解決實際問題的能力，已經對整體實驗設計進行思考的能力。

三個階段前后銜接、循序漸進，在扎實的基本技能基礎上，實施學科內的縱向綜合和學科間的交叉和創新。這種接受式學習和探究式學習并重的方法，有利于學生智力和能力的全面培養，激發學生的求知欲和創造力，培養學生動手動腦、理論聯系實際的能力，以及團隊精神和協作意識，成效顯著。該課程成為國家精品課程，并獲得上海市教學成果二等獎。

2.2 開放和創新實踐活動

野外實習活動是學生科技創新活動的起點，學生還可以天童國家站為平臺，根據自己的興趣和志向，在教師指導下選修實驗、自主設計研究性實驗、參加教師的科研和社會應用實踐，或申請參加全國大學生“挑戰杯”、國家大學生創新性實驗計劃、上海市大學生創新活動項目、華東師范大學學生研究項目和“大夏杯”等科研項目[11]。通過一系列創新實踐活動，拓寬知識面，熟練掌握生態學研究方法，培養科學思維方法、探索精神、創新意識與能力，提高科學素養[12-14]。此外，天童國家野外站的教學活動還覆蓋到后續的本科畢業論文，以及碩士、博士研究生的教學科研工作。

依托臺站的科研成果突出，每年在臺站完成本科、研究生畢業論文的分別有10名左右學生；以第一作者發表的學術論文有20篇左右。圍繞野外教學平臺，本科生在各類學科競賽活動中取得了突出成績，獲全國“挑戰杯”一等獎2項，上海市大學生創新活動項目一等獎3項，華東師大“大夏杯”科技創新項目一等獎10余項。另外，我校環科系本科生免試直升研究生受到校外單位的歡迎；申請出國和保研時，在野外基地所做的工作和收獲，均得到相關老師的認可。天童基地在提高學生科研素養和實踐能力方面的良好效果已初步顯現。

2.3 平臺開放共享，有效發揮野外教學平臺的示范和輻射作用

天童國家站是首批國家級理科野外實踐教育基地，是華東地區唯一的森林生態系統野外站，利用這一優勢增強對外接待能力和跨區域人才培養能力。目前，臺站每年接待來自復旦大學、南京大學、浙江大學、寧波大學和臺州學院等兄弟院校學生近500人次，在華東范圍內形成了較強的輻射和示范作用。另外，臺站還可與其他野外實踐教學基地協作，進行不同生態系統類型的聯合野外實踐教學[15]。

臺站積極開展面向中小學和大學生的科技夏令營活動，進行科普教育，帶領學生走進實驗室進行實踐活動。2013年8月，臺站接待了來自24所“985”或“211”高校的30位全國優秀大學生科技夏令營活動，活動期間大學生們考察了野外樣地，參觀了野外監測儀器，學習了植物分類和實驗技能，并開展野外實踐工作，同學們收獲頗豐。就目前來看，天童國家站多學科、覆蓋華東地區(本、碩、博)的野外教學平臺輻射作用已逐漸形成，并取得了良好的效果。

今后，天童基地將進一步優化野外實習方案和內容、完善野外實踐設施和編著野外實踐指導系列書籍，同時面向全國發布實習內容、可接納學生數量等服務信息，在最大程度上發揮教學資源優勢。

3 結 語

天童野外實踐教學基地建設以“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的人才培養為目標，以提高學生素質和實際技能培養作為進一步提升和發展的內在動力。充分利用天童國家野外站優越的資源，構建高水平、多學科的野外教學實踐平臺，開展基于學生主體參與式的野外實習，組織開放和創新實踐活動，并為周邊地區高校的野外實習提供很好的示范作用，有效發揮野外教學實踐平臺的輻射作用，為我國的生態環境建設事業服務。

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Construction and Practice of Field Teaching Platform Based on Tiantong National Station

YAOFang-fang,WANGXi-hua,YANEn-rong,YANGHai-bo,YANGQing-song

(School of Ecological and Environmental Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China;Tiantong National Forest Ecosystem Observation and Research Station, Ningbo 315114, China)

It is an urgent and reality question to take advantage of high-level academic institutions of higher learning platform to effectively promote the quality of teaching, to achieve mutual promotion of teaching, research and service functions. Combined with the actual situation of our school, and depended on multidisciplinary observation techniques, advanced equipment, experienced teachers, accumulation of long-term research and education funds of Tiantong National Field Station, a research-feeding teaching platform was explored and constructed. The platform played an important role in student-centered participate type in the field practice. It was proved that the model stimulated active learning and exploration initiative, and exercised the students’ research capacity. It is important to cultivate innovative talents. What is more, open sharing national field station provides a good model and radiation for other universities.

national field station; research-feeding teaching; practice; sharing platform

2014-06-17

2014年度華東師范大學實驗教學設備研制項目和天童國家站主任基金項目

姚芳芳(1981-)，女，浙江嘉興人，碩士，工程師，主要從事污染生態學和植物生理生態學研究，以及天童國家站管理工作。

Tel.：021-54341126；E-mail：ffyao@des.ecnu.edu.cn

王希華(1964-)，男，山東臨清人，博士，教授，主要從事植被生態學教學研究。

Tel.：021-54341279；E-mail：xhwang@des.ecnu.edu.cn

G 648

A

1006-7167(2015)05-0189-03