普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的構(gòu)建思想及框架體系

袁建立 張仁懿 張世挺

摘要：本文通過分析當(dāng)前普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置方面存在的問題，初步探討了普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的構(gòu)建思想，并在此基礎(chǔ)上提出了普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的框架體系。該思想及體系對于國內(nèi)開設(shè)普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程具有較好的指導(dǎo)意義，并對生態(tài)學(xué)人才實(shí)踐能力的培養(yǎng)起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：生態(tài)學(xué)；實(shí)驗(yàn)課程；構(gòu)建思想；框架體系

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）09-0080-02

生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互作用的過程、效應(yīng)及其機(jī)理與調(diào)控的科學(xué)，是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科門類，特別是應(yīng)用生態(tài)學(xué)領(lǐng)域[1]。生態(tài)學(xué)在生態(tài)文明建設(shè)中起著舉足輕重的地位，它不但要擔(dān)負(fù)起生態(tài)知識(shí)宣傳與普及的責(zé)任[2]，而且在生態(tài)學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)，特別是解釋和解決生活中存在的生態(tài)問題等方面發(fā)揮了積極作用[3，4]。然而，目前國內(nèi)的生態(tài)學(xué)人才培養(yǎng)體系還存在很多問題[1，3，5]，尤其是生態(tài)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用方面較薄弱。生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅彰顯生態(tài)學(xué)的專業(yè)特性[3]，同時(shí)也可以提高和促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐能力，對于全面促進(jìn)生態(tài)學(xué)人才的培養(yǎng)非常重要。如何開設(shè)或改革生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，當(dāng)前已有很多探索[1，5，6]，獲得了一些成功經(jīng)驗(yàn)[7]，但仍未系統(tǒng)解決生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置。本文擬從目前生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題、構(gòu)建思想以及框架體系等三個(gè)方面，對生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置進(jìn)行探討。

一、存在的問題

1.課程結(jié)構(gòu)不系統(tǒng)。目前國內(nèi)已經(jīng)出版了一些普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教材，部分高校也已開設(shè)此類課程。但教材和課程普遍存在不系統(tǒng)的現(xiàn)象，很多教材都是從本校的實(shí)際條件出發(fā)，僅包含自己能夠開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并沒有從普通生態(tài)學(xué)的實(shí)際內(nèi)容出發(fā)全面培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)學(xué)實(shí)踐能力，缺乏對其他院校開設(shè)該課程的指導(dǎo)。

2.操作性不強(qiáng)。有些普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教材系統(tǒng)地包含了生態(tài)學(xué)的內(nèi)容，卻存在操作性不強(qiáng)的弱點(diǎn)。有些是因?yàn)榈赜蛐栽斐傻模恍?shí)驗(yàn)只能在某些特殊地區(qū)開設(shè)；而有些卻因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備的缺乏造成硬件支撐能力不夠而無法開設(shè)[8]。許多生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)具有季節(jié)性，即物候的不同造成某些實(shí)驗(yàn)不可能在反季節(jié)開設(shè)，這些都造成了該課程的操作性存在問題。

3.目標(biāo)性不強(qiáng)。普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程既像其他實(shí)驗(yàn)課程一樣，具有鞏固課本上理論知識(shí)的功能，同時(shí)作為解答和解決實(shí)際生態(tài)問題的課程，該課程還擔(dān)負(fù)著理論聯(lián)系實(shí)踐的功能。實(shí)驗(yàn)不能純粹為了提高實(shí)驗(yàn)技能、加強(qiáng)理論知識(shí)，還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際生活中存在的生態(tài)問題，進(jìn)行具體解釋和回答，這樣才能全面提高大學(xué)生的生態(tài)學(xué)素質(zhì)。

4.缺乏專業(yè)特點(diǎn)。和大多數(shù)生態(tài)學(xué)理論課程相似，普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也存在專業(yè)性缺乏的特點(diǎn)。我國的生態(tài)學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的不明確性，造成了每個(gè)高校各自為戰(zhàn)，沒有一個(gè)較好的、統(tǒng)一的專業(yè)培養(yǎng)體系，使得生態(tài)學(xué)專業(yè)地位不明確、隸屬關(guān)系混亂、專業(yè)性缺失[4]。當(dāng)然，生態(tài)學(xué)一級學(xué)科的確立以及目前正在進(jìn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，可能會(huì)很大程度上解決這個(gè)問題。

5.內(nèi)容重復(fù)性高。本文涉及的重復(fù)性主要指的是普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和相近或相似課程的重復(fù)，如，植物生理實(shí)驗(yàn)、土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)以及一些環(huán)境類的實(shí)驗(yàn)課程等。很多高校開展的生物學(xué)特別是生態(tài)學(xué)野外實(shí)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容也很多涉及生態(tài)學(xué)內(nèi)容，不可避免地造成了課程內(nèi)容的重復(fù)，浪費(fèi)了很多教學(xué)時(shí)間[9]。

上面全面地分析了目前普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題，在此基礎(chǔ)上，我們提出如下普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的構(gòu)建思想。

二、構(gòu)建思想

1.突出專業(yè)特點(diǎn)，避免與相關(guān)課程的重復(fù)性。根據(jù)中美生態(tài)專業(yè)本科生培養(yǎng)方案對比[3]，普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該重點(diǎn)突出生態(tài)學(xué)的專業(yè)特色，與其他課程之間的差異更多存在于生物與環(huán)境的關(guān)系問題上。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)該包含基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)的問題、生物多樣性的問題、進(jìn)化的問題等，并通過這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生利用生態(tài)學(xué)知識(shí)解釋和解答生活中存在的生態(tài)問題。同時(shí)，考慮生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的實(shí)習(xí)，應(yīng)避免基礎(chǔ)的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，重點(diǎn)關(guān)注深層次的生態(tài)問題。

2.科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性。實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）內(nèi)容的系統(tǒng)性。所有設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該按照種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等不同層次來確定，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的完整性；同時(shí)應(yīng)涉及不同的生態(tài)系統(tǒng)類型，如草地、森林、水體等；也應(yīng)包含生態(tài)系統(tǒng)的三大功能：物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)及信息傳遞。通過這三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生從不同的側(cè)面對生態(tài)系統(tǒng)過程有個(gè)整體的了解。（2）實(shí)踐的系統(tǒng)性。因?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)不同于其他課程的實(shí)驗(yàn)，很多生態(tài)過程都存在一個(gè)時(shí)間屬性，可能持續(xù)幾十天、幾個(gè)月，甚至幾年。設(shè)計(jì)生態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)應(yīng)科學(xué)地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件布置實(shí)驗(yàn)，多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)間上合理重疊，讓學(xué)生充分體會(huì)時(shí)間變化給生態(tài)過程帶來的影響。時(shí)間跨度長的實(shí)驗(yàn)可通過多個(gè)年級來完成（如設(shè)置長期實(shí)驗(yàn)觀測點(diǎn)）。

3.實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性。很多生態(tài)過程都會(huì)持續(xù)很長時(shí)間，單獨(dú)靠實(shí)驗(yàn)課堂難以完成。引入計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，既可以極大地縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)也讓學(xué)生直觀了解生態(tài)過程的動(dòng)態(tài)變化。這需要授課教師能夠熟練操作相關(guān)模擬程序。

4.與生活實(shí)際相結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的目的性。實(shí)驗(yàn)課的目的是為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，同時(shí)利用理論知識(shí)來解釋和解決生態(tài)問題。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要充分結(jié)合目前存在的生態(tài)問題（如尾菜的分解利用、農(nóng)作物間作、生物信息傳遞等），或因地制宜地與實(shí)際條件結(jié)合，開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這部分的重點(diǎn)是創(chuàng)新的內(nèi)容與明確的生態(tài)問題如何有效結(jié)合的問題。

5.與科學(xué)研究相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性。生態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)間跨度往往很大，很多實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行需占用課外時(shí)間，這給學(xué)生造成很多負(fù)擔(dān)。可以把實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容與目前提倡的大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)合起來，讓學(xué)生們按自己的想法自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在教師的指導(dǎo)下利用實(shí)驗(yàn)課開展。這既可以豐富實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，又可以把實(shí)驗(yàn)課與科學(xué)研究結(jié)合在一起，在一定程度上可以提高學(xué)生的科研能力。

三、框架體系

遵循以上普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的構(gòu)建思想，其課程內(nèi)容框架體系應(yīng)該包含以下四個(gè)方面。

1.儀器操作部分。儀器部分主要包含常規(guī)儀器和大型科研儀器。通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)儀器的具體操作，同時(shí)增強(qiáng)科研能力，儀器功能的開發(fā)和利用也可以在此部分展開。

2.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)知識(shí)部分。主要包括種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等不同層次生態(tài)學(xué)涉及的理論以及圍繞這些理論開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該部分主要是鞏固學(xué)生的理論知識(shí)。

3.應(yīng)用生態(tài)學(xué)部分。主要包括涉及具體生態(tài)問題的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如，污染治理、退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)、生態(tài)工程類的實(shí)驗(yàn)等。這部分的工作主要是提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

4.綜合能力提高部分。主要是指創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或綜合實(shí)驗(yàn)。可以結(jié)合基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)內(nèi)容與應(yīng)用生態(tài)學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也可以圍繞當(dāng)前生態(tài)學(xué)的研究前沿設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這部分的工作主要是提高學(xué)生的綜合能力。

以上關(guān)于普通生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程構(gòu)建思想和框架體系只是理論上的探討，每個(gè)學(xué)校可以在此基礎(chǔ)上具體規(guī)劃自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不一定面面俱到，但提高學(xué)生實(shí)踐能力的宗旨不能變。

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