《生態學》理論及實驗課程教學改革探討

李 偉，黃 松

（黃山學院 生命與環境科學學院, 安徽 黃山245041）

0 引 言

生態學是一門運用生態學原理、生態系統理論和系統分析方法，研究生態系統、生物與周圍環境之間的科學[1，2]。隨著人口、資源、環境等問題的日益嚴峻，生態學這一術語以及生態環境保護的概念等已成為各國政府、研究機構以及普通民眾所關注的重大問題。人口的增長以及由此產生的對資源與環境造成的巨大壓力，迫切需要通過掌握生態學理論來調整人與自然、資源以及環境的關系，協調社會經濟發展和生態環境的關系，促進可持續發展。生態學環境問題的出現與問題的解決，都有賴于生態學理論的指導。學習生態學一方面要掌握現代生態學理論和系統分析方法，從物流、能流運轉的本質上來認識、解析生態系統的組成、結構、功能等；另一方面，要運用生態系統理論，來探索、解決特定條件下的生態問題，以維護生態平衡。

生態學是生物科學、生物技術專業的必修課程之一，該課程的開設一般是在大三上學期，學生已學習了其他相關的專業基礎知識，具有一定的專業背景。然而，因該課程理論與實驗教學學時有限（通常理論為32 課時，實驗16 課時），教學內容較多，如何在有限學時中，激發學生學習興趣、提高教學質量，使學生能夠高效掌握本課程的理論知識和實驗技能，是本課程教學的中心內容和關鍵環節。為了提高生態學教學質量，克服傳統教學存在的弊端，本文從教學內容、教學方法、實驗教學等方面進行了探討。

1 理論課程

1.1 課程設置探索

生態學課程主要分為基礎生態學和應用生態學兩個部分?；A部分主要包括有機體與環境、種群、群落和生態系統生態學；應用生態學主要介紹全球氣候變化與環境污染、人口與資源、農業生態、生態系統服務及生物防治等內容。由于受課時數限制，故課程安排應做到精選教學內容，根據學生專業知識掌握情況進行統籌規劃。例如本專業學生在大一及大二時進行過動植物學野外實習，對自然生態系統已經具有一定的感性認識，且通過近兩年的專業知識學習，已經掌握了一定的動物學、植物學及微生物學等相關知識，因此涉及環境、個體的內容僅作簡要介紹；而種群、群落、生態系統以及應用生態學的內容和知識點較多，需進行深入、具體地講解。課程設置的原則依據學生對本專業相關知識掌握的具體情況，以教材為基礎，結合當前國內和國際研究的熱點問題和最新研究現狀，做到精選、精講教學內容，突出教學重點及難點，拓寬學生的學習視野。

1.2 教學方法探索

對生態學課程的教學，以往多以課堂板書教學的方式進行，且僅限于理論知識的介紹，授課效果往往受到制約。教師在教學活動中采用多樣化、靈活化的教學方式能夠激發學生學習興趣和求知欲望[3]。鑒于生態學本身課程的特點，課程中配合多媒體影音資料，如圖片、視頻、動畫等方式將一些生態現象、過程、機制等以可視化的方式呈現，生動、形象地將一些專業理論知識直接地呈現，極大提高學生對生態學學習的感性認識以及學習積極性。當前生態學研究突飛猛進，在很多方面都有優秀的專業視頻，例如在進行生物與各種無機及有機環境間關系講解時，可配合英國廣播公司（BBC）制作的“植物之歌”系列視頻，能夠將地球環境的演變過程與生物進化過程相聯系，讓學生了解和掌握環境變化如何決定生物的分布以及多度，生物的生存又可以改變環境，生物與環境間相互制約、相互依存的關系。視頻放映過程中教師可結合影片中的一些現象進行及時補充和分析，幫助學生對抽象知識的理解和記憶。

2 實驗課程

生態學實驗教學是生態學課程的重要組成部分，通過實驗課對一些生態現象的過程及機制的驗證、探討，一方面可對理論課程的知識點進行理解和驗證，另一方面通過實驗課程可培養學生邏輯思維能力、發現問題、解決問題的能力以及動手實踐能力。

2.1 實驗內容改革

調整實驗內容結構，合并部分實驗，變驗證性實驗為驗證-設計相結合實驗，增加創新性實驗。驗證性實驗是深入開展生態學研究的基礎，單純的驗證性實驗會降低學生實驗的積極性和探索性。通過對部分驗證性實驗進行改進，引入一些研究型實驗，使學生在掌握基礎實驗技能的基礎上，拓展學生的研究思路，培養學生獨立思考和獨立實驗的能力。例如“土壤水分的測定”實驗僅涉及水分測定，內容較簡單，同學們能夠掌握土壤水分測定方法但不能深刻理解土壤水分含量變化與植被類型以及植株生理活動的關系。通過調整實驗內容，鼓勵學生在完成土壤水分測定的基礎上，通過室內實驗探討土壤水分變化對一些植株生長、色素、光合以及呼吸等生理、生化過程的影響，以此能夠加深學生對土壤水分的生態學意義的理解。

創新性實驗開設可由老師根據當前的研究前沿，結合教師的課題內容以及當前可用實驗儀器資源進行擬定。分別設立了各項國家級、省級大學生創新項目，因此通過生態學實驗課的開展，鼓勵、指導學生自主設計實驗并進行相關研究課題的申報，進一步增強學生的科研熱情和科研興趣。尤其是在一些尚無研究生招生資質的二本院校，通過實驗課程，培養、引導本科生從事科學研究，能夠提高學生的自信心，培養學生思維創新與動手操作能力。

2.2 實驗設計及流程控制

生態學實驗往往都是建立在團隊合作的基礎之上，尤其是一些野外實驗，更是需要集體的力量。因此生態學實驗的設計需充分考慮這一特點，注意培養學生的協同合作能力。例如，在進行水生浮游植物群落結構調查實驗中，對不同采樣點進行取樣的同時，需要對水體其他理化參數進行測定。可根據班級人數以及實驗的規模，建立小組制度。每個小組的實驗內容可根據情況進行不同程度的調整，保證每個小組的實驗內容都不同。指導教師明確每個小組的實驗目的及實驗內容，小組組長及成員對該小組實驗流程進行規劃，組長在實驗過程中統籌安排該小組的實驗內容以及每位組員的實驗任務。實驗設計完成后由小組組長與指導老師進行溝通，對實驗方案進行修改和補充。實驗過程中指導教師全程跟蹤，并要求每個小組組長及時匯報實驗結果，并根據實驗結果情況對實驗方案進行調整。通過這種形式，能夠充分發揮每位學生的能動作用，使他們都能在實驗過程中充分鍛煉其動手操作、協同合作能力，增強學生實驗的積極性以及創新能力。

2.3 實驗報告撰寫及成績評定規則

規范實驗報告寫作，提高寫作質量。實驗報告撰寫涉及較多內容，要求學生掌握多項技能，例如實驗數據的處理、統計分析、圖表制作、實驗結果描述以及討論等，因此可在實驗開展之前對學生進行提前培訓。通過實驗報告的撰寫培養學生嚴謹、科學的工作態度，為以后更好地從事科學研究、論文寫作等奠定基礎。

改革考核方式，加強監督。分組實驗能夠鍛煉學生的團隊合作以及協調溝通能力，然而也容易使部分學生養成偷懶的習慣，把實驗任務交給小組組長或其他成員。因此進行分組實驗，需要改革考核方式，加強監督，同時要求每位小組成員結合實驗設計、實驗操作、實驗數據等，能夠獨立對該實驗中出現的問題、現象進行解釋，并提出對應的解決辦法，嚴禁抄襲、雷同等。

改革實驗成績評定方式。以往實驗成績都是以教師直接進行評定，通過改革，在公平、公正原則基礎上，將學生實驗成績分成兩個模塊，即小組組長評議和教師評分兩個部分。小組組長需嚴格按照實驗規范及評分細則（具體制定加、減分條目）對小組各成員的操作規范和實際貢獻打出分數 （具體排名），教師結合課堂提問、實驗報告質量（格式、內容、結果、分析討論等）進行綜合評定。

3 生態學理論教學與實驗設計互補

生態學的理論課教學應注意把具體的生態學知識融合到整體的生態思想和理論中，突出對學生系統觀、動態觀、時空尺度觀等生態思維方式的培養；實踐課程教學中應注意培養學生的基本實驗技能，提高分析和解決實際問題的能力。理論教學中的重點內容，應予以突出，并在實驗課時，對該理論進行回顧、強化，通過實驗加強對理論知識的理解和記憶，實現理論教學與實驗內容互補。

4 小 結

生態學的教學活動主要從個體、種群、群落、生態系統和生物圈等不同層次分析生物與環境之間的關系。通過理論推介、案例剖析，使學生掌握生態學的基本知識體系和思想方法，形成宏觀的生態思維，提高對當前資源和環境問題的認識能力和把握水平。教學過程中需要不斷創新、改革教學內容和教學模式，改革實驗課程體系和課程考核方式，以教師指導、學生為主體進行相關設計性實驗，從而實現更加高效地調動學生主動學習的積極性、自覺性，提高課程教學效果。

[1]孫儒泳，李慶芬，牛翠娟,等.基礎生態學[M].北京：高等教育出版社，2005:1-2.

[2]張昊，陳士超，李治國，等.生態學教學方法及手段改革的探討[J].內蒙古農業大學學報(社會科學版)，2009,44(2):135-138.

[3]馬淼.以人為本的高校生態學課程教學模式的改革[J].石河子大學學報(哲學社會科學版),2009,23(6):135-136.

[4]王惠，王曉軍.基于創新素質培養的生態學實驗教學改革與實踐[J].安徽農學通報，2007，13(14):191-192.