案例教學在生態工程教學中的應用研究

楊紅飛，黃永杰，楊世勇，王友保

(安徽師范大學生命科學學院，安徽蕪湖 241000)

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案例教學在生態工程教學中的應用研究

楊紅飛，黃永杰，楊世勇，王友保

(安徽師范大學生命科學學院，安徽蕪湖 241000)

案例教學法由于其自身的特點，在大學專業課程教學中扮演著重要角色。該文針對案例教學的特點，概述了生態工程課程教學中應用案例教學的必要性，并闡述了生態工程學案例教學法的設計原則和生態工程學案例設置的主要內容，同時對典型案例的選取和具體案例運用等方面進行了探討。

案例教學；教學方法；生態工程

案例教學起源于20世紀20年代，是美國哈佛商學院為吸引學生參與課堂討論，激發和培養學生互動性，倡導應用真實的案例以取得良好教學效果的一種獨特教學方法[1]。案例教學是將理論知識傳授的同時，以真實和具體的案例為基本素材，將學習者引入特定事件的實境之中，學習者積極參與、平等對話，通過教師與學生之間、學生與學生之間的多向互動實現知識傳遞與能力培養的教學模式[2]。案例教學法由于注重思維的活躍性、學習的創造性和運用知識的能力，避免了學生一味被動接受知識的情況，有利于學生創造力的培養[3]。在理論課程的教學過程中，引入一些恰當的案例，可以讓學生加深對專業理論知識的理解，培養學生分析問題解決問題的能力。

生態工程學是研究生態工程技術原理及裝配設計和維護生態工藝系統的應用生態學分支，其目標就是在促進物質良性循環的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益與生態效益同步發展[4]。生態工程的研究對象是社會、經濟和自然復合生態系統，從更宏觀角度，提高資源利用效率，減少排放。生態工程也是一種全新的技術和方法，它在無須投入大量能量的條件下，保護人類的生態系統，同時解決了污染問題，避免污染的轉移，將污染物轉化為人類可以利用的再生能源。隨著全球性生態環境問題的日益突出，世界上越來越多的國家政府、學者以及普通公眾逐漸認識到利用生態學原理來解決環境問題的重要性，并越來越重視生態工程領域的科學研究和人才培養。生態工程學是一門綜合型很強的應用科學與技術，技術性很強，涉及面廣、實用價值高，涉及到農業、林業、畜牧業、漁業、工業、國土規劃、資源開發和環境保護等不同領域，對于指導農業綜合規劃、資源的合理開發利用都具有重大意義。作為一門重要的高校生物環境類專業課程，其課堂授課效果和教學水平對專業人才培養質量起著重要的影響。大多數高校已將其列為生態學本科專業的一門主干專業方向課程，是培養生態學本科生生態理論實際應用能力的重要課程。

該文主要探討案例教學在生態工程教學中的必要性，并重點就生態工程學理論教學中的案例選取、設計原則、相關生態工程案例設置的內容及應用等方面進行了具體闡述，旨在為生態工程課程的教學活動提供一定的參考價值和借鑒作用。

1 案例教學在生態工程教學中應用的必要性

傳統的生態工程學教學是講授式教學，講授式教學雖然很注重知識的傳授，但是由于學生處于被動接受知識的狀態，因而忽略了思維能力與創新能力的訓練。而對于生態工程學這一類以運用生態學原理解決實際生態環境問題的應用型課程，教師在生態工程教學過程中引入實際工程案例教學，將生態工程學理念和概念理論具體化、形象化和生動化，一方面有助于學生很好地掌握所學知識，另一方面可以激發學生學習的積極性及創造性。

生態工程作為一門技術性強、涉及面廣、實用價值高、綜合性強的應用科學與技術，單純依靠教師講授的效果往往不明顯。生態工程起源于生態學的發展與應用，至今不過40余年的歷史，生態工程學科的建立與發展本身是由一系列研究案例作支撐，所以教學過程中需要大量舉例以闡釋概念和基本原理。而且，隨著生態工程的快速發展，使得高校生態工程學課程的開放性特點愈加明顯。從這個角度來講，生態工程學教學中引入案例教學是十分必要的。

2 生態工程案例教學中的設計原則

案例教學目標是培養學生的獨立分析和創造能力，讓學生通過具體的生態工程案例來對實際情景中存在的問題進行主動探索，從而鍛煉學生綜合運用生態工程原理解決相關問題的能力。在進行生態工程案例教學的過程中，須注意以下幾點。

2.1 鼓勵參與性原則案例教學的展開要保證學生參與的積極性。學生是學習的主體，是知識的接受方，學生掌握知識的程度關系到實際課堂教學實際效果。案例教學的主體是學生，充分發揮學生的主觀能動性，讓學生積極參與進來，例如針對非點源性水污染問題，讓學生自己設計具體生態工程措施來嘗試解決，并進一步分析在實施過程中，運用到的生態工程原理，通過案例分析提高學生綜合運用知識的能力。

2.2 案例選取典型性和真實性原則案例教學過程中，案例的選擇很關鍵，①必須遵循案例的典型性原則。案例教學是為了讓學生更好的掌握生態工程學的教材內容，所選案例不能脫離教材本身的知識點，案例具有典型性，并具有較好的實施效果。②案例必須是真實存在的。這是由生態工程學科的應用性與實踐性等特點所決定的。比如在生態工程原理教學中，針對小流域綜合治理問題具體案例，講解效益協調統一原理的運用，典型的是我國甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，通過“山頂戴帽子，山腰系帶子，坡地修臺子，地埂鎖邊子，荒山荒溝栽苗子，山腳種果子，溝底穿靴子，見縫插針釘扣子，秋田蓋罩子”一系列措施，在考慮到生態效益和環境效益的同時，又兼顧到經濟效益，起到了明顯的效果，各種措施的結果是建立一個穩定、持久、高效的生態系統。讓學生從實際案例中體會到生態工程原理的實施效果，進一步加深學生對原理的理解和掌握。

2.3 案例的啟發性要發揮培養學生能力的作用就必須使教學具有啟發性，要求教學案例提供不完全信息，同時針對案例所提出的問題要具有啟發性，并對學生的討論進行引導，起到開拓學生的思維，激發學生探索興趣的作用。如在講授生態工程的生態位原理時，例舉“家魚共生混養”生產模式這一生態位理論應用的典型案例。要求學生以四大家魚混養為例，說明它們的棲居水層和主要的食物來源，啟發其思維，使學生更深入地理解家魚共生混養模式是基于不同的魚類所處的水層和取食不同，不會發生生存資源的激烈競爭，提高了資源(空間、食物等)的利用效率和生態系統的生產力，從而強化學生對生態位原理在生態工程中應用的理解。同時，在授課時請學生分別進行闡述和討論，便可較為明晰地使學生理解和掌握相關知識。

3 生態工程學案例設置的主要內容

生態工程學的教學內容主要分為生態工程原理、生態工程設計、農業生態工程、環境生態工程、林業生態工程、景觀生態工程、城市生態工程等六部分，其中相對比較適合設置為教學案例的專題內容如下：

3.1 生態工程原理生態工程原理是實施生態工程的重要理論基礎。生態工程原理著重講述了生態學原理、經濟學原理、工程學原理三大部分。針對這方面的內容，可以設置為案例的題材較多，例如：生態位原理中的稻田養魚、家魚共生混養；限制因子原理和耐性定律中的水體富營養化控制、重金屬污染植物修復；食物鏈原理中的食物鏈加環、生物調控；效益協調統一原理中的“九子登科”模式等。這些原理方面的案例可以使學生充分理解和掌握生態工程的理論體系和基礎，是生態工程原理及應用的關鍵和核心。

3.2 生態工程設計生態工程作為一門應用性的學科，離不開設計。生態工程設計主要介紹了生態工程設計的原則、基本程序、技術路線、具體的設計案例等方面的內容。可以結合污染水體修復工程設計來進行講解和討論，例如：白洋淀非點源污染控制的生態工程設計、溫州橫河水體治理示范工程設計等。

3.3 農業生態工程農業生態工程著重講述了農業生態系統概念、類型及模式、農業生態工程技術、裝配農業生態工程等內容。該方面的內容可以設置為案例的題材較多，如：生態農業、立體農業、生態果園工程模式、桑基魚塘模式、稻田養魚等。可以讓學生充分認識不同的農業生態工程模式的應用案例，從而激發學生的興趣。

3.4 環境生態工程環境生態工程主要介紹了目前環境問題、污染生態工程、濕地生態工程等方面的內容。可以結合目前的主要污染問題和應對措施實例來進行案例分析，如：溫室效應、水土流失、污水土地處理技術、受損水體生態修復工程、固體廢棄物處理生態工程、退化濕地的生態恢復與重建等，讓學生理解生態工程在解決具體環境問題方面的作用，起到促進學生學習的效果。

4 生態工程教學案例的應用

生態工程課程教學中運用案例教學法是課程自身的特點決定的，其目的十分明確，即服務于課程教學，促進學生對知識的理解、掌握和運用，提高課程教學質量。既要鼓勵學生積極參與，也要考慮到案例的典型性、真實性和啟發性。激發學生對生態環境問題和現象的興趣，并具備運用所學知識來解決實際問題的能力。如在講解典型生態工程設計案例時，以白洋淀非點源污染控制的生態工程為例，讓學生預先查閱文獻資料，并針對非點源污染問題提出自己的建議和看法，并運用生態工程技術設計初步的控制方案，在課堂上與師生共同交流討論，這樣不但培養了學生探索知識的能力，也鍛煉了學生解決問題的能力，最重要的是使學生真正認識和理解了生態工程在治理具體污染環境問題上的作用和效果；在講授林業生態工程部分時，以我國林業生態工程為例，要求學生提前搜集我國十大林業生態工程相關信息資料，在課堂上與學生進行交流，既可以使學生深刻認識我國林業工程建設的迫切性和取得的成果，又可以從不同類型的林業生態工程對具體環境的改善來進一步認識林業生態工程原理；另外，在講解到城市生態工程部分，以城市生態恢復工程的典范——清溪川復原工程為例，要求學生搜集韓國首爾清溪川復原前的圖片，列舉清溪川復原前主要存在的生態環境問題，闡述復原的緊迫性和復原后對生態環境改善的程度；同時與學生交流和討論清溪川的復原工程中，韓國政府具體實施了哪些工程，這些工程分別針對哪些環境問題，最終具體實施效果如何。通過這些實際案例的分析，培養和啟發學生分析問題和解決問題的能力。

5 結語

生態工程是一門綜合性和專業性很強的課程，要想獲得良好的教學效果，探索并融合多種形式的教學方法顯得很有必要。在進行案例教學的過程中，既要充分發揮學生的積極參與性，又要發揮好教師的主導作用。案例教學能否取得預期教學效果和教師自身素質密切相關。教師只有不斷提高自己的專業水平，更新補充自身專業知識體系，不斷地自我學習，才能勝任案例教學中的各種角色[5]。基于生態工程的課程特點，運用案例教學法在生態工程學課程教學中進行綜合實施，能增強課程的生動性和靈活性，提高學生參與問題討論的積極性，有效地將相關知識和原理遷移轉化，切實提高學生分析和解決問題的能力。

在生態工程學教學過程中引入案例教學法具有一定的適用性和局限性，不應機械地應用案例教學概念和規范。課程教學作為一項系統工程，需要廣大教育者從實際出發，在今后的教學工作中不斷改進教學方法，優化教學模式，在實踐中不斷提高案例教學的適用性。只有將其與其他的教學方式綜合起來，進行有機結合，才能更好的完成生態工程課程既定的教學目標，以達到培養高水平、高素質的綜合性和應用型人才的目的。

[1] 錢祥，夏慶賓，劉瑩，等.案例式教學的實踐和探索[J].教育教學研究，2012(16)：176.

[2] 陸俊元.案例教學法的本質特征及其適用性分析[J].中國職業技術教育，2007(284)：22-24.

[3] 王青梅，趙革．國內外案例教學法研究綜述[J].寧波大學學報：教育科學版，2009(3)：7-11．

[4] 白曉慧.生態工程-原理及應用[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5] 李政濤.生命自覺與教育學自覺[J].教育研究，2010，363(4)：5-11.

Application of Case-based Teaching in the Course of Ecological Engineering

YANG Hong-fei, HUANG Yong-jie, YANG Shi-yong et al

(School of Life Sciences, Anhui Normal University, Wuhu, Anhui 241000)

Case-based teaching method has been playing an important role in courses of university due to its characteristics. Based on the characteristics of the case teaching, the necessity of application of case-based teaching in the course of ecological engineering was reviewed. Meanwhile, the design principles of case-based teaching method and the main contents of case setting in ecological engineering were described. Furthermore, the selection of typical cases and the use of specific cases were also discussed.

Case-based teaching; Teaching methods; Ecological engineering

安徽師范大學科研培育基金(2013rcpy40)；安徽省高校“生物環境與生態安全”省級重點實驗室項目和安徽省重要生物資源保護與利用研究省級重點實驗室基金；安徽師范大學生命科學學院省級重點實驗室與省級重點學科聯合開放基金。

楊紅飛(1981-)，男，安徽宣城人，講師，博士，從事生態工程的教學與科研工作

2014-12-11

S-01

A

0517-6611(2015)04-385-02