地方特色《生態工程學》課程教學改革

華偉平，林志鑾，李 靈，鄭茂鐘，葉宏萌，林 立

（1.福建省生態產業綠色技術重點實驗室，福建 武夷山 354300；2.武夷學院生態與資源工程學院，福建 武夷山 354300）

《生態工程學》課程是生態學專業的專業課程之一，也是環境生態工程學專業標志性核心課程之一，是培育學生生態工程技術能力的重要課程。因此，該課程在有生態學、環境生態工程學專業的高校均有開設，或有相關配套的課程，而且有些高校在環境工程學專業上也開設生態工程學[1]。生態工程學以復雜的社會-經濟-自然復合生態系統為研究對象，應用生態學的基本理論和原則，結合系統工程最優化方法，以整體調控為手段，以人與自然協調關系為基礎，高效和諧為方向，為人類社會與自然環境的和諧發展以及資源環境的可持續發展服務的一門新興交叉學科，如何培育出兼具生態和工程方面的技術人才是我們教學人員需要認真思考和探索的問題。但目前該課程設置還存在問題，如特色不明顯、實踐環節少或未開設、工程能力培育缺乏、教材內容陳舊等問題。針對目前該課程存在的問題，并結合區域資源特色及最新生態工程研究進展，通過教學實踐，總結相關的經驗和教訓，提出教改設想，凸顯《生態工程學》課程地方辦學特色，推動環境生態工程專業新興工科本學科教學質量的提高。

1 課程教學存在問題探討

1.1 教學內容繁多，特色不突出

通過本課程的教學，使教學對象了解和掌握有關生態工程學的基本理論，在生態恢復、污染治理、復合農業、城鎮發展以及海灘開發與管理等主要方面的生態工程技術及其應用方法和途徑。《生態工程學》包含生態工程設計基本原理、土壤恢復生態工程、農田復合生態工程、養殖業生態工程、土壤污染修復生態工程、水體污染修復生態工程、固體廢棄物利用生態工程、微生物生態工程及綜合生態工程等9個板塊的教學內容，涉及生態學、生物學、林學、環境工程學、區域經濟學等交叉性高的學科知識，而卻一般安排48學時，教師不僅需要具有很高的教學水平，而且要有廣泛的知識結構體系及豐富的實踐經驗，才能高質量的完成理論原理講授的教學任務[2-3]。課程內容未結合地方區域資源進行教學內容重構，聯系不緊密，特色不明顯。通過問卷的形式，開展了《生態工程學》課程內容滿意度調查，分析發現64.53%的學生認為該課程內容較繁多、知識偏理論、較難理解。因此，該課程必須在較緊湊的教學時間內結合地方環境資源狀況，針對性重構教學內容，與地方經濟發展、環境修復、生態保護等緊密結合，突出高校在服務地方上的能力和水平。

1.2 實踐環節少或未開設

生態工程的概念在20世紀60年代由Odum H.T.和馬世駿提出，至今有半個世紀，目前有近50所具有生態學專業的高校，但部分高校由于教師實踐經驗缺乏、課時較少、實踐條件不具備等，而未開設實踐環節；或雖開設了實踐教學環節，但也是簡單的課程設計；或雖單獨地開設了一周的實踐環節，但學生無法在短時間內系統地完成一項工程實踐。同時，在教學參考書上，雖然有關于《生態工程學》的參考書目，但較多的教學材料更適合研究生教學，且通用性較差，具有很大的局限性，而關于《生態工程學》實踐、實驗指導教材為空白。通過電話回訪、QQ和微信等網絡調查的方式，詢問了30個畢業生，不管是在生態環境相關事業單位的學生，還是從事環境評價的學生，有81.26%的認為生態工程學的實踐對工作具有極大的幫助。因此，必須進行教學改革，鼓勵高校創造機會開設生態工程學實踐教學環節，提高學生工程實踐能力。

1.3 教學方法傳統，效果不明顯

現階段，講授式教學還是《生態工程學》課程的主要教學方式，雖然該傳統教學方法所涉及教學內容豐富、注重知識傳授，但由于學生思考較少、被動接受知識，對學生思維、創新等能力的訓練缺乏，導致課程教學效果不顯著[4]。從課程知識體系視角考慮，生態工程學作為一門涉及面廣、綜合性高、技術性強等學科，且隨著現代科學技術的發展，關于環境修復的工程技術越來越先進，案例也越來越多，還是以講授式教學為教學主要手段時，教學效果也往往不明顯。因此，需要結合實用性、技術性、綜合性等應用科學與技術的課程性質，考慮以案例式教學為主、多種教學方法并存的多元化教學課程改革[5-9]。

2 課程教學改革

2.1 結合區域資源特色、實用的“金課”打造

結合現有《生態工程學》課程內容繁多、特色不明顯等問題，應將教學內容進行重構，把不必要的、意義不大的、較陳舊的、涉及領域較大的、工程特色不明顯的內容進行“脫水”，比如課程上所涉及的生態建模、計算機編程技術等內容刪除，從而將節約的寶貴時間應用于重點章節、重要知識點上，打造“金課”，比如應用廣泛、技術成熟、實踐性強的生態工程設計、農林復合經營、生態修復等內容；注重學科前沿性、發展性、科學性，將最新的生態工程技術融入到課程教學內容中，將領域內學者的研究成果作為討論教學內容，幫助學生最新的科研動態和工程技術方法。課程教學內容應與地方資源狀況緊密結合，突出地方辦學的特色，如沿海高校應將海洋生態系統破環、污染及治理作為重點課程內容融入到 《生態工程學》課程中，省會、一線、二線等高度發達城市的高校應將城市發展帶來的環境污染及修復內容作為重點；山區高校應結合地方的資源情況進行具體辦學，如福建閩北地區森林資源豐富，在教學內容上，除了掌握生態工程設計方面的內容外，應掌握林業生態工程相關的知識點；又如地處武夷山的武夷學院生態學專業，《生態工程學》課程內容可以結合大武夷生態圈的茶園資源、竹林資源開展水土流失、農藥污染、土壤退化等問題開展教學，將茶園的大面積開墾造成的水土流失治理模式與學生實踐環節結合起來，不僅完成了理論和實踐教學任務，而且突出了地方辦學的特色，為閩北生態環境問題的治理、接地氣的人才培育提供支持。

因此，在理論教學上，將應用廣泛、技術成熟、實踐性強的內容進行保留，并融入學科前沿性研究內容融入教學內容中，使學生熟悉掌握設計流程、施工步驟、管理與保護等全過程技術能力，改革后的理論教學大致框架見圖1。

圖1 課程教學框架Figure 1 Curriculum teaching framework

2.2 以設計能力為目的的實踐環節

為解決生態工程的實踐環節存在時間短、質量不高、工程特色不顯著或未開設等問題，同時保證學生能將理論知識應用于生產實踐上，提高動手能力，鞏固教學內容，首先將生態工程的實驗內容直接廢除，因為很多實驗內容在其他課程上已經開設或者是相近的實驗項目，沒進行重復實驗，如土壤理化性質的測定與《土壤學》課程實驗重復、水和大氣環境監測相關實驗與《環境監測》課程實驗重復、微生物相關實驗又與《微生物學》課程實驗重復等，因此在培養方案上進一步優化，刪除性質接近的實驗項目，從而將節約的時間用于實踐環節上，解決生態工程學實踐環節時間不足的問題；其次，在實踐內容上，要注重培育學生的生態工程設計能力，將參觀、調查、實驗、設計相結合，使學生完成實習的同時，又不忽略培育學生的設計能力，確實體現出《生態工程學》的“工程”兩字，培育出兼具生態和工程方面的技術人才；最后，在實踐基地上，學校、學院在資金、人力、資源等方法給予支持，建立更多固定的生態實踐教學基地，為學生創造良好的實踐教學條件。

2.3 以案例式教學為主的多元化教學方式

生態工程學實質上是系列相關修復案例的堆砌起來的，因此案例化教學[10-12]是生態工程非常必要的教學手段，不僅可以達到較好的教學效果，學生的積極性、創造性得以激發，而且通過師生互動，增強師生的合作與交流，具體可以從如下開展教學。

對于易懂、簡單的知識點，以講授式教學為主要方法，因為簡單內容能讓學生容易接受，且提供較豐富的知識點；對于這部分內容，教師一定要認真做好PPT，如將治理前生態環境問題、治理中的動態變化、治理后的環境現狀等制作Flash短片。對于重點、難點內容，以案例式教學為主要方法，如生態工程的生態原理、工程技術、工程模式、工程設計、工程評價等內容，通過利用生態工程的案例進行分析，如協調與平衡的原理，可以通過水體富營養化的案例進行分析，使學生理解其實是生物的數量與環境的適應知識。對于前沿性、社會熱點知識，可以采用專題討論的教學模式，比如以5個學生為小組，通過文獻檢索、網絡查閱等方式，形成一個研究對象、解決方法、相關結果的研討報告，并進行匯報，可以提高學生查閱文獻、寫作、協作等能力，為畢業論文、工作奠定基礎。

在采用案例化教學過程中，注意教學方式，不要長時間的講解案例，否則由于學生的疲倦，導致教學效果不顯著，應注重教學方式的多樣化。這也是由于生態工程教學內容的多樣化，從而使教師可以進行多樣化案例教學，如以教師為主的案例化分析法、以學生為主的案例化討論法等。同時，要建立合理的獎懲機制，鼓勵和引導學生積極參加案例化教學，如完善平時成績考核方式、課題口頭表揚等。

2.4 教學考核評價制度的完善

不管何種課程的教學改革，最終目的就是提高教學質量，而合理、科學地教學考核評價制度不僅能體現出公平、公正性的問題，而且保證了教學質量。而兼具理論、實踐兩種課程教學內容的《生態工程學》課程應該注意實踐環節的考核評價制度。教學成效應注重學生平時表現，以往的教學考核中，該課程的綜合成績為30%×平時成績+70%×期末成績，這種考核評價難以真實反映學生的平時表現，同時也無法體現出學生的實踐能力。因此，本文認為《生態工程學》課程的綜合成績考核評價改為30%×平時成績+20%×實踐+50%×期末成績，其中平時成績涉及課堂發言、平時出勤、學術討論、作業情況等內容，平時成績各評價指標具體所占比例可按上課班級學生特點進行制定。

3 小結和展望

《生態工程學》課程是環節生工程學和生態學專業的專業課程之一，但由于課程教學內容繁多與時間緊湊的矛盾問題，在教學過程中，一定要注意教學內容的合理安排，以去除“拖水”的內容、打造“金課”為方向，以培育應用技術型高水平復合人才為目標，教師要結合區域資源情況及最新的研究動態，采用以案例式教學為主、其他教學方式并存的多元化教學方式，大大提高教學質量和效果。

當然，在新工科建設背景下，《生態工程學》課程除了在需要在工程特色[5]的理論知識內容方面再完善外，還需要在一下幾個方面努力：①打造一本實用性強、應用型廣的生態工程學實踐教材；②建設《生態工程學》國家級、省級精品課程；③完善網絡教學、多媒體教學等現代教學手段。