生態學專業土壤生態學實驗教學改革重點

劉芬 方俊 肖智華

摘 要 土壤生態學是生態學的新興分支學科，并逐漸成為了生態學重要的組成部分。針對目前生態學專業土壤生態學實驗教學實際中存在的主要問題，對課時設置、實驗內容、教學方法以及考核體系提出了具體的改革意見，以期為生態學高層次創新創業人才的培養奠定基礎。

關鍵詞 生態學專業 土壤生態學 實驗課程 教學改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2020.09.023

Abstract Soil ecology is a new branch of ecology， and has gradually become an important part of ecology. In view of the main problems existing in the experimental teaching of soil ecology in ecology specialty， the paper puts forward specific reform suggestions on the course setting， experimental content， teaching methods and assessment system， so as to lay a foundation for the cultivation of high-level innovative and entrepreneurial talents in ecology.

Keywords ecology specialty; soil ecology; experimental course teaching reform

高校是培養創新創業人才和發展科學研究的基地，其主要目標是培養適應社會經濟發展需求的高素質人才，同時，創新知識，創造科技。但受傳統教學理念的影響，我國絕大部分高等院校的教育教學呈現出重理論輕實踐的現象。[1]另外，高等院校實驗課程的教學方法也較為單一，內容分散缺乏關聯性與整體性。因此，進行實驗課程教學改革是非常有必要的。

生態學是研究生物與環境之間相互關系的一門交叉學科。2011年被評為一級學科。近年來，越來越凸顯的生態環境問題預示著未來國家將對生態學專業人才有著迫切的需求。土壤生態學是一門以土壤生物為核心，以土壤生態系統為載體和研究對象，研究土壤生物之間、土壤生物與土壤非生物環境之間的相互作用關系與過程的科學，是生態學的新興分支學科之一。[2]土壤生態學是生態學專業的重要必修課程，分為理論課程與實驗課程兩部分。本文結合湖南農業大學生態學專業土壤生態學實驗課程教學實際，明確實驗教學過程所遇到的問題，并針對問題提出改革思路，意在為培養高素質的創新創業人才奠定基礎。

1 土壤生態學實驗課程設置及教學中存在的主要問題

土壤生態學實驗課程是一門綜合性較強的課程，涉及生態學、環境學與微生物學等學科知識，對學生的綜合素質要求較高。與學校即將畢業面臨找工作的學生或已經畢業的畢業生交談，他們普遍反映企業或事業單位在招聘時著重考察應聘者的實踐動手能力和創新創造能力，說明創新創業型人才才是市場急需的人才。因此，土壤生態學實驗課程也應積極順應時代要求。首當其沖，教育者要引起足夠重視并根據需要及時進行實驗教學改革。第二，湖南農業大學生態學專業開設土壤生態學實驗課程較晚，時逢專業改革，課程學時被壓縮。第三，教學方法、教學設備等各方面條件還不夠成熟，與前沿科學結合較少。第四，實驗內容偏重于基礎性驗證實驗，研究土壤本身的理化性質較多而研究土壤環境的影響因素較少，整體缺乏創造性與實踐性。另外，實驗課程考核體系成分較為單一，現有考核體系不能很好的激發學生的學習積極性和靈活運用能力。

2 土壤生態學實驗教學改革重點

（1）明確實驗教學目標，嚴格要求學生規范操作實驗。當前土壤生態學實驗課程的實驗教學目標不夠明確是顯而易見的。盡管我們都知道改革的重要性，但改革的進程還是相對較為緩慢，這歸根于傳統教學理念的根深蒂固。傳統教育理念仍潛移默化地影響著任課教師，理論固然重要，但是實驗教學不應只是理論教學的補充或輔助，應該要引起足夠的重視，充分培養學生的動手能力和創新思維，向創新應用型人才轉化。教師不夠重視，學生態度也就散漫，認為只是一些簡單的操作，沒有進行深入的思考。因此，實驗教學改革的首要關鍵是任課教師觀念的轉變，將其作為一門與理論課程同等重要的課程來對待。實驗課程應該是一門獨立的課程，實驗課堂應充分發揮教師的主導功能和學生的主體作用。另外，實驗室管理不足也較為明顯。主要是實驗室存在配備教師不足。一個實驗的教學工作完成要經過器材準備、授課、實驗操作、實驗報告等工作，程序復雜，需要多名教師配合。因此，每個實驗室至少要配備一名實驗員或助教，輔助教師并指導學生，及時糾正學生在實驗過程中遇到的問題。

（2）適當增加課時，并加強各個實驗內容之間的鏈接。土壤生態學實驗課程一共24課時，在有限的課時設置里，實驗數目較多且要求任課教師講解實驗原理、內容、技術要領等基礎知識，并進行操作規范化示范。從這個層面看土壤生態學實驗課時是嚴重短缺的。實驗課時少導致部分實驗內容無法講解完成，學生動手操作實驗的機會也會有所減少，實驗教學未能達到理想的效果，因此適當增加實驗課時是非常有必要。[3]另外，研讀土壤生態學實驗內容不難發現，其每個實驗內容具備獨立性，內容跨度較大，不具備鏈接性，學生很難將每個實驗知識串聯在一起。其中有些知識概念甚至是抽象的，只能靠記憶聯想。這將嚴重影響學生的學習效率與學習興趣，對知識的靈活運用度也降低了。因此，單個實驗內容之間的鏈接是有必要加強的，當然，教師在籌備實驗試劑、材料時也應增加學生的參與度，讓學生進一步熟悉實驗內容。在講授實驗內容時在課時允許的條件下適當進行擴充，增強實驗內容的趣味性以及單個實驗之間的關聯性。[4，5]

（3）適當增加創新性/設計性實驗，增強學生實踐性。當下社會經濟需要的生態學專業人才是理論與實踐相結合的創新創業型人才，培養這種高層次人才需要教育者從教學根本上改革培養思維。[6]土壤生態學是生態學重要的組成部分，其實驗內容包含基礎性驗證實驗、綜合性設計實驗和研究性創新實驗。基礎驗證性實驗旨在培養學生的實驗操作，數據處理等技能，并進一步鞏固理論知識。現土壤生態學的基礎性驗證實驗比例高達70-80%，大部分學生按部就班的操作實驗過程，缺少自己獨立思考的過程，這種實驗設置是不合理的。響應當下人才需求須將綜合設計實驗和研究性創新實驗的比例提高，著重培養學生的創新性思維，增強學生的實際動手能力。綜合性設計實驗旨在培養學生綜合應用生態學基本理論及方法解決問題的能力，增強學生的團隊合作精神，此部分內容可占全部實驗學時的30%;研究性創新實驗旨在培養學生積極思考問題和探索問題的興趣和能力，增強學生的科研思維能力和創新意識，強化學習過程，此部分內容可占全部實驗學時的20%。[7]

（4）更新儀器設備與教學方法，與前沿科學銜接。實驗教學過程中我們發現，土壤生態學前沿科學的更新速度較快，直接導致了現有教學儀器設備的更新跟不上科學發展速度的現象，部分儀器裝備較為落后。在一定程度上限制了教師的教學方法和手段的選擇，教師很難將最前沿的科學傳授于學生，因為僅僅是口頭的傳授是遠遠不夠的。但這部分儀器設備通常價格較為昂貴，需要學科加大經費的支持力度。任課教師在儀器設備滿足需求的條件下，要積極提升自身的學識和科研素質，及時調整教學方法，盡量與前沿科學相結合，豐富課堂，提高學生的積極性與創新性，培養與社會密切聯系的創新型人才。另外，激發學生學習積極性、探索性與前沿科學相銜接還可以通過指導學生組成團隊申報相關的科研項目，如大學生創新創業計劃項目等，將科研與教學結合起來，加深學生對課程前沿知識的理解與掌握，促使學生對科研產生興趣，這種教學方式更具創新性和實踐性。同時，學生通過團隊合作分工明白團隊的重要性，綜合素質在這種環境下也大幅度提升，對今后的工作生活也將有很大的幫助。

（5）改革考核體系，體現學生綜合素質。實驗考核是實驗課程的重要環節，其結果體現了課程的整體效果與價值，因此完善實驗課程考核體系尤其重要，該體系應具備合理性、公正性和全面性。現土壤生態學實驗課程考核僅僅依據于學生所交的書面實驗報告成績，這個考核方式是片面的，不完善的，不能體現學生的綜合水平，也不能激發學生學習的積極性。因此，應改革考核體系，多方面、多維度地考核學生。可以綜合學生日常實驗操作表現（20%）、實驗報告完成情況（50%）以及設計性實驗（30%）三個指標考核，最大力度激發學生的學習興趣，培養創新性思維，提高對知識的運用能力。日常實驗操作表現包括學習態度、實驗操作技能以及實驗室日常維護等，教師可酌情考慮各部分所占比例。設計性實驗可從實驗設計方案的可行性、實驗結果分析、實驗完成度以及小組答辯等方面綜合考核而給出成績。

3 小結

實驗教學改革是我們應時刻關注的問題，作為教師更要跟緊前沿科技，摸準社會需求，不斷學習與總結經驗，在改革的道路上積極探索。土壤生態學是生態學專業非常重要的一門必修課，重在培養學生熟悉和掌握土壤系統中的生態學理論，熟練實驗操作技能和靈活運用創新性思維等。本文提出了土壤生態學實驗課程設置及在教學過程中所存在的主要問題，并針對問題提出了具體的改革建議，希望有助于提升該實驗課程的整體教學效果，為生態學專業培養高層次的創新創業人才奠定基礎。

參考文獻

[1] 衛建國.大學課堂教學改革的理念與策略[J].高等教育研究，2018.39（04）：66-70.

[2] 肖智華等.《土壤生態學》課程教學改革探索——以湖南農業大學為例[J].教育現代化，2019.6（48）：36-37.

[3] 夏江寶等.地方高校生態學實驗教學的現實困境及原因探析[J].安徽農學通報，2015.21（20）：136-138.

[4] 喬夢吉等.生態學專業《環境微生物學》實驗教學改革的思路與成效[J].廣西教育學院學報，2015（3）：182-184.

[5] 徐同凱等.普通高校《生態學》課程理論教學改革與實踐——以杭州師范大學為例[J].教育教學論壇，2013（13）：53-56.

[6] 李天星等.加快實驗課程改革，培養創新型人才——以生態學實驗課程改革為例[J].教育探索，2012（10）：32-36.

[7] 徐大勇等.環境工程專業環境生態學課程實驗教學改革研究[J].高師理科學刊，2017.4（37）：105-107.