具有礦業特色的《環境生態學》課程教學內容和方法改革研究

谷金鋒 鐘子楠 羅克潔

摘 要：環境生態學課程是我校環境工程專業的一門專業基礎課程，其主要目的是讓學生學會運用生態學的理論解決環境問題。文章針對我校“大礦業”特色對環境生態學的教學內容和教學方法進行了改革研究。

關鍵詞：礦業特色 環境生態學 改革研究

中圖分類號：F205 ?文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）08-237-02

《環境生態學》是一門新興的滲透性很強的邊緣學科，是順應時代發展需要產生的，是生態學的一個分支，是一門運用生態學理論來研究環境與生物相互作用的科學，同時是一門學科滲透性很強的交叉科學課程。目前人類跨入了21世紀，面臨不斷惡化的生存環境，人類清醒地認識到必須走可持續發展的道路。從長遠觀點來說，發展環境生態教育是解決環境問題和實施可持續發展戰略的根本。黨的十八大報告明確提出“大力推進生態文明建設，優化國土空間開發格局，全面促進資源節約，加大自然生態系統和環境保護力度，加強生態文明制度建設。”環境生態學面臨著重大的發展機遇，對環境和生態學教育工作者提出了新的課題，尤其在中國高等教育正在邁向大眾化的進程中，通過高校來普及全民環境生態學知識、推進生態文明建設至關重要。黑龍江科技大學作為以“大礦業”為特色的高等院校，培養出的人才就應該突出“以礦業為特色”，因此對《環境生態學》的教學也應該進行改革，突出礦山環境的特色。

一、《環境生態學》課程教學內容和方法改革的背景

黑龍江科技大學作為黑龍江省唯一一所以礦業工程為特色的多科性高校，在高教強省戰略中，堅持把服務學生全面發展、成人成才、服務區域經濟社會和行業發展作為重要使命和義不容辭的責任，自覺踐行科學發展觀，突出“大礦業”特色，努力在主動服務高教強省戰略中實現大作為。要想突出“大礦業”特色，在實現高教強省、大力推進生態文明建設戰略中大有作為，必須努力培養和造就出一代具有節約意識、環保意識、生態意識、合理消費風尚以及掌握環境和生態學基本原理的新人，這樣的新人應該是面向全校和全社會的，對于非環境（生態）專業的學生普及環境生態學教育也是至關重要的。《環境生態學》課程是黑龍江科技大學環境工程專業的一門必修課，但該專業課程起步較晚，課程體系尚不夠完善，在教學內容上針對性不強，沒有突出學校的“大礦業”特色。因此，為了符合學校應用型人才培養目標，必須堅持“大礦業”特色，走內涵發展的道路，使課程建設與學科建設相結合。“特色”就是不可替代性，不可替代性就是水平，有水平才能做到“下得去，留得住，用得上”，具有環境和生態學思想的人才才能適應經濟建設發展的需要。因此，如何把環境生態學教育與學校“大礦業”特色相結合的研究具有廣泛的應用前景。

二、具有礦業特色的《環境生態學》課程教學內容優化

我校環境工程專業設置《環境生態學》課程的主要目的是為了使學生在研究、治理和評價環境問題時，特別是在對待礦山生態環境問題時能夠遵循自然、從生態系統的內在變化機理和規律等方面進行展開研究，注重的是運用理論知識解決礦山實際生態環境研究。而傳統的《環境生態學》課程主要是偏重于生態學理論內容的講授，對概念、內涵、原理、原則等內容介紹較多，而聯系實際生態環境問題內容的講授較少，尤其是涉及學校所在地的實際生態環境狀況很少。

作為以“大礦業”為特色的高校，課程內容也應具有“大礦業”特色，而且礦區也是環境問題比較突出的地方，因此，本研究針對學校特色對該課程內容進行了優化。根據學校培養應用型人才的定位，結合大礦業特色背景下的環境工程專業的自身特點，選擇盧升高主編的《環境生態學》作為主要參考教材，同時以李博主編的《生態學》、魏志剛等主編的《恢復生態學原理與應用》和任海等編著的《恢復生態學導論》等多個教材作為輔助參考資料來設計切實可行的教學內容。將煤炭在開發、利用和轉化過程中對各種生態因子產生的影響，所帶來的環境問題，如何影響生態系統的結構和功能融入到環境生態學的理論教學內容中，同時增加如何預防這些環境問題的產生，實現對煤炭的綠色開采、利用和轉化，以及對礦區已有生態環境問題的治理和恢復等內容。例如某露天煤礦的開采，會對原有生態系統產生破壞，那么原有生態系統的組成是什么，開采過程中破壞了哪些生態因子并且帶來哪些環境問題，如何減少這些破壞，破壞后如何盡快恢復和重建生態系統等。刪除“環境污染防治的生態對策”一章的內容，因為該部分內容在本專業所開設的水污染及其控制、大氣污染及其控制、固體廢物污染與控制等課程中均有所涉及;同時將“應用環境生態學”一章內容作為學生的自學內容，不做具體講授。同時我們還把教師的科研成果適時地滲透到教學環節中，例如將各種采礦跡地生態修復的科研成果等融入到教學中，引導學生如何用物理、化學和生物的手段去解決環境問題。

增加礦山生態環境實踐教學內容。以前由于學科梯隊師資力量少，學校實習經費有限等原因，本研究方向上缺少實踐教學環節。目前隨著師資力量的增加，學校教學投入力度的加大，本課程也增加了實踐教學內容，尤其以礦山生態環境實踐教學為主。該實踐教學內容主要是以黑龍江省四大礦區為對象，讓學生們走進礦區，親身感受與眾不同的生態環境。具體內容主要有礦區塌陷區的影響、矸石山的危害、露天采區對生態的破壞、礦井水的抽排對地下水和周圍環境的影響、井工開采過程中主扇區等對聲環境的影響等。目的是使學生了解礦產資源開發、使用過程中對大氣、土壤、動植物、水因子和生態環境等各種生態因子、生態系統的破壞和影響，同時掌握如何利用生態學原理對這些破壞和影響的地方和因素進行生態修復。這既完善了本科課程的教學內容，增強了學生對生態環境的責任感，又彌補了“環境污染防治的生態對策”和“應用生態學”兩章內容刪除的缺失，同時增加了本課程和其它相關課程的聯系，為后續課程打下基礎，也體現了我校的礦業特色。

三、具有礦業特色的《環境生態學》課程教學方法和手段革新

《環境生態學》是一門新興的邊緣學科，同時又是一門學科滲透性很強的交叉科學課程，其研究領域在不斷地拓展，因此，就要求我們在教學方法上也應不斷革新。

首先改變傳統的課堂上“填鴨式”教學方法，采用“啟發式”和“案例式”教學方法。托爾（Towl，A.R.）認為：“一個出色的案例， 是教師與學生就某一具體事實相互作用的工具，一個出色的案例，是以實際生活情景中肯定會出現的事實為基礎展開的課堂討論。它是進行學術探討的支撐點;它是關于某種復雜情景的記錄;它一般在讓學生理解這個情景之前，首先將其分解為若干成分，然后再將其整合在一起。”在教學過程中，打破教師一言堂的教學方式，對于某些內容老師采用提出問題和給出某些現象，讓學生提出想法或解決辦法，學生和老師展開討論，最后教師給出正確的見解。其中案例和問題的提出以礦區為主，涉及礦區的污水的產生、氣體的排放、噪聲源所在地、固體廢物的堆存、土壤的破壞、采煤沉陷地復墾與生態修復、露天礦土地復墾、煤矸石山綠化、礦區重金屬污染的修復等方面。這就要求教師要有廣闊的視野，了解內容的前沿，及時給出恰當的點撥，提高學生的互動性、興趣性和主動性，轉變讓我學為我要學的思想。

其次是采用多媒體網絡教學。多媒體網絡教學具有實時性、交互性和隨意性，可使身處異地的教師進行實時視頻插播和多媒體教學活動，變被動教學為主動，實現較好的個性化教與學，使學生可以在任何時間、任何地點進行學習，彌補了傳統的面授教育的局限，突破時間和空間的限制，使教學更具靈活性，有利于對學生能力的培養。利用多媒體和網絡，通過圖片、動畫和視頻等形式來展現生態學的現象和過程，將實際生活中和教師科研成果適時的展現給學生。老師將現場拍的照片和錄像進行整理，其中包括礦區開采前的原始狀況、開采過程中對地形、土壤、植被等生態因子產生影響的過程、破壞后生態恢復的全程解讀等，將其融入到教學中。在有機會或利用實習期間讓學生親臨現場來消化理解課本理論知識。例如，利用礦區的圖片和視頻來展現礦區開采前后的變化，讓同學們提出其存在什么樣的環境問題，是哪些生態因子受到干擾和破壞所致，如何治理和恢復，最后老師給出合理的解決方案。

再次是通過鼓勵學生走上講臺，自主講授某個章節的內容。教師不是課堂的操縱者、控制者，而是學生學習的促進者、推進者和輔導者，教師由知識的輸出者逐漸轉變為學生自主學習的指導者，教師由獨立的勞動者逐漸轉變為合作者。為了促進和推進學生學習的積極性，本課程在講授過程中將班級同學分成若干個小組，每個小組成員通過查閱資料、共同討論，通過板書或PPT的形式以一人為主，其他成員配合進行講授，并且進行小組間的比賽，老師和同學們可以提出問題，小組成員進行商議后回答，最后老師給出正確答案。這樣極大地增加了學生的學習興趣，同時豐富了學生的業余生活。

同時采用現代的交流手段來為學生隨時解答問題。學生可以通過Email、QQ、微信等形式將問題呈現給老師，老師及時梳理并回復，將普遍存在的問題在課堂上進行滲透消化。

考核方式也進行了相應的改革。本課程的考核方式采用平時成績40%+期末成績60%進行評定，加大了平時考核力度，平時包括作業、課堂回答問題和出勤三個方面，期末采用開卷考試。增加平時的考核力度，目的是督促學生積極進入課堂，及時和老師進行交流;期末考試主要是為了鍛煉學生獨立自主工作的能力，試題中加大了綜合型問題的數量，讓同學們學會查資料解決問題，同時以便于對整個課程進行復習和貫穿。隨著師資、教學經費和實驗條件的提高，準備增加實驗考核方式，以便提高學生的動手能力。

四、存在問題

本課程目前還缺少實驗教學內容，這也是下一步要進行教學改革的重點。現在正在設計實驗大綱，編寫實驗內容、步驟和方法，逐步引進實驗所需儀器設備，隨著我校環境實驗室的不斷完善，可以對礦區土壤的養分、土壤結構等理化性質進行研究，同時也可以對土壤重金屬污染等環境問題進行分析。但由于受實驗臺套數的限制，目前有些實驗只能是演示性的，達不到讓每名同學都親自動手的狀態，這些內容有待進一步完善。

五、結束語

如何能夠高效地學習和掌握一門新的學科知識體系是因人而異的，而且每個學科針對不同的研究方向又有不同的研究內容和方法，因此很難在有限的學時內讓學生全面掌握一門學科的知識。這就要求傳道授業的教學工作者們要不斷探索，既要有針對性地選擇教學內容，制定合理的教學計劃，同時又要保證學生不把知識學死，能適應不同的研究領域。

[基金項目：黑龍江科技大學教學研究項目，項目編號：JY13-06]

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（作者單位：黑龍江科技大學 黑龍江哈爾濱 150022）

（作者簡介：谷金鋒，副教授，博士，主要從事生態學研究。）

（責編：賈偉）