楊陽
【摘要】隨著社會化進程的加速,生態文明體制改革的加速,社會對生態學方面人才的需求增大,高校生態學專業的教育方法存在一系列問題。本文從目前高校生態學專業本科教學的問題入手,對本科生生態學教學方法提出了幾點具體的建議和改革思路。
【關鍵詞】高校教育? 生態學? 教學方法
【基金項目】貴州師范大學博士科研啟動項目(GZNUD[2017]號)。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)03-0176-03
背景介紹
隨著全球氣候變化,人口增加,以及社會化的進程加劇,面對資源約束趨緊,環境污染嚴重,生態系統退化的嚴峻形勢,必須走可持續發展道路,堅決打好污染防治攻堅戰,推動生態文明建設邁上新臺階。黨的十八大把生態文明建設納入中國特色社會注意事業五位一體布局。習主席在十九大報告中指出,加快生態文明體制改革,建設美麗中國。生態學人才的培養應該適應國家生態文明建設的需要,在具備良好的生態學專業基礎的同時,更需要開拓學科視野,用基本理論和技能勝任生態環境建設與管理的相關工作。其次,具有進一步開展科學研究與技術開發的能力,從事生態學方向的專業研究。
生態學這個名詞最早由德國生物學家Ernest Haeckel于1869年首先提出,這是一門研究生物與其周圍生物和非生物環境之間相互關系的科學。國際上生態學教育在學科設置上屬于生命科學領域,其特點是理論與應用并重,十分注重實踐性教學和解決實際問題,專業課程少而深,選修課程多而廣。我國大多數綜合性大學和師范院校均開設了生態學課程。筆者在國外學習時體會到了國內和國際生態學教育的差異。本文對目前生態學教學的問題進行總結分析,從教學內容,方法等幾個方面對生態學課程教學提出幾點具體的建議和改革思路與發展對策,目的在于為生態學專業建設提供參考。
生態學基礎性強,研究范圍廣,學科間滲透面大,應用范圍寬。就其學科性質與目的而言,生態學不僅僅是認識和解釋自然,更是指導人類合理地利用和保護自然的知識體系。因此,對基本概念,基本理論和基本技能的掌握就是生態學教學的根本,生態學教學的目標應該適應時代新形勢的發展和需要。
存在問題
1.生態學科和生態學專業快速發展與師資力量相對薄弱。生態學設計的基礎學科和交叉學科多,很多學校生態學課程基礎條件薄弱,設置課程缺乏系統性,整體性和科學性等問題,導致不同課程之間內容的重疊或者核心課程的缺失。例如,《基礎生態學》、《生態學原理》等基礎課程與《恢復生態學》、《環境生態學》和《景觀生態學》等課程存在不同程度的重復。
2.課程設置和教學內容。課程大多關注直觀的生態現象和結果,對其中生態過程和原理的分析偏少。有的教學內容類似科普教學,有的又過于專業化。很多生態學教育在環境科學類教育中完成,然而生態學和環境科學存在本質上的區別。生態學更加關注生態機理,超越了其最初起源的生物學和地理學的范疇,成為了研究環境、資源、地理、個體和生態系統的基礎科學,其研究的空間尺度從微觀向宏觀方向延申。而后者環境科學更偏重環境變化過程和結果,更側重環境中非生物部分的變化。學生對生態學的基本概念把握不清晰,僅僅停留在現象描述的階段,對于更深層次的機理思考不多。其次,教學內容陳舊,大多數依然使用老舊的教材,并未結合當下生態學的研究前沿和熱點問題,因此,即使新的教學方法也會限制教學效果。
3.缺少對生態學教學方法,手段和教學模式更新。傳統生態學教學僅僅局限在課堂內容的講授,缺乏對實踐的應用,且不能充分發揮學生的主體作用,容易產生視覺疲勞,影響教學效果。生態學是對生物與環境復雜多變生態關系的深刻理解,是一門不斷更新和發展的新興學科,其科學性質強度理論與應用并重,課堂的講授往往導致理論與實際脫節,使得學生缺乏主動獲取信息,利用信息并聯系實際的能力,并未達到科學培養人才目的的要求,常常學生在畢業后找不到自己的職業定位。
4.研究型人才的短缺,本科期間對生態學學科的模糊認識和不扎實的基礎知識,導致生態學方向的研究型人才短缺,完成本科教育之后,學生進行研究生學習的時候,選擇專業方向常常把握不清楚專業定位,選擇植物學、動物學等專業更清晰的方向進行進一步學習。
生態學教學的改革思路
大學生態學課程的教學旨在讓大學生掌握生態學的基本概念和建立基礎理論體系,且提高學生生態學視角和方法分析和解決問題。生態學是一門既要求扎實理論基礎,又兼具應用范圍廣,應用性強的學科。綜合植物學、動物學、微生物學、生物化學,分子生物學,遺傳學和統計學等多門學科,從個體、種群,群落和生態系統等不同水平層次鋪展開來。生態學以其系統性、整體性、多學科交叉的特點,為本專業本科教育提出了更高的要求。
1.課程設置和教學內容優化。對本科生態學課程在《普通生態學》和《生物統計》的基礎上設置多方向和多個領域的選修課程,例如《植物生態學》、《動物生態學》、《微生物生態學》等。目的在于將普通生態學中的基本概念和原理拓展到具體對象中的分析和應用。其次,生態學設計大量的調查和觀測數據,學生必須具備處理大量數據信息的能力,應該增加高級生物統計學方面的課程,豐富學生的知識以及對數據統計分析的能力,同時也是對本科教育階段之后研究生教育和研究的具體方向打下基礎。其次,在教材選擇上,應該與時俱進,系統性強,基本原理清晰,重點突出,并輔助生態學科前沿動態的文獻與最新研究成果對課堂內容進行補充。特別是增加應用和案例分析,以增強學生對生態學應用性的認識,開拓學生視野和知識面,更加深刻體會該學科在現代社會的實用性價值。
2.教學模式和方法多樣化。多種教學模式合理運用,激發學生自主學習興趣和學習能力。包括:
(1)實例教學。盡可能開展實例教學,用日常生活中的現象和學生熟悉的例子來講解復雜的概念。實際例子教學方法的運用,既能夠加深學生對基本概念原理的理解,又能培養學生生態學角度分析思考問題的能力。例如,結合當下環境污染的現狀進行引導分析,包括大氣污染、水環境污染、森林退化等問題。其次,還應該結合當地的地域特色,讓學生對實際現象有更加直觀和深刻的認識,例如貴州地區的喀斯特地貌以及石漠化現象的引入,不僅可以增強教學的直觀性,還能夠提高學生的興趣。另外,在教學方法上還應該嘗試雙語教學,這樣有助于把握生態學的前沿,學生能夠在課余時間接觸更多的信息資源,也有利于后續研究生開展相關的科研工作。
(2)野外實踐。在條件允許的基礎上,設置野外實習和參觀等活動。例如,開展生態學野外調查,選點取樣,對野外生物進行分類識別。《植物學》課程常常會開展校園植物識別的課外實踐,與此類似,《生態學》課程在對生物進行分類識別的基礎上,應該引導學生思考生物出現在當下當地的原因,例如,為什么貴州省地區的植物與北方的植物不同呢?為什么溶洞的生物具有特殊性呢?這些實際現象誘導的問題能夠增加學習的趣味性,為提高學生的生態學思維打下基礎。目前隨著人們生活水平的提高,對環境意識的提高,社會對生態學方面的人才需求增大,尤其是大氣,土壤,水環境監測和污染防治,生態環保型產品和節能減排等方面。帶領學生去生態和環保相關政府職能部門、科研院所、野外工作站和企業進行參觀,邀請相關部門技術人員進行實地實例的講解有助于學生對生態學學習的興趣和目的性。
(3)課外教學。在野外實踐教學的基礎上,結合地方特色與本學院教師的科研項目,開展大學生創新競賽。在鼓勵和引導學生進入學院相關專業老師的實驗室進行參觀和學習,并組成小組進行實踐小課題,由學習小組自主設計實驗方案,進行小組成員分工,包括實驗目的,擬解決的問題,撰寫完整的實驗方案,實驗結果和討論。例如:對貴州省喀斯特地區水環境進行調查,了解該地區水質狀態、水體生態系統中的主要污染物質,進而分析污染的主要來源并提出具體的解決方法。在此過程中,學生不僅能夠掌握完整的生態學調查方法,還能夠親自體會生態環境的現狀以及應對環境破壞的必要性。在培養和提高學生實驗技能與創新能力的同時,也是為畢業論文和以后成為研究型人才打下基礎。此外,還可以開展公共科普知識宣傳等活動,組織學生向公眾介紹生態環境保護等相關知識。生態學教育需要從社會需求和學科自身的特點出發。生態環境問題越來越得到關注,世界各國在設計環境、資源等問題的決策都需要依賴生態學的原理和研究成果。學生通過自身掌握的知識向社會進行宣傳講解,也是真真切切體會所學到所用的過程。例如,定期在周邊社區開展垃圾分類知識的普及,尤其是電池等特殊廢棄垃圾對環境的巨大危害等。
(4)科研和實踐相結合。教學與科研,相互扶助和促進。開設文獻閱讀課程,歐洲很多院校生態學課程包括一門文獻閱讀(Literature course)。這門課程是由學院多位老師進行專題報告,介紹生態學方面的經典著作和該領域研究的最新動態,并進行學習討論,提高學生閱讀文獻的能力,與時俱進,掌握本學科的研究熱點問題和新的方法。例如,植物生態學和水域生態學的教授分別為學生介紹植物和水域生態系統中的相關研究成果和重要理論。生態學的理論具有一定的普遍性,只不過運用到不同的研究對象上存在特殊性。這樣的討論有利于學生了解不同領域的生態學知識。其次,定期開展小組研討會(seminar),在課程進行過程中,可以選擇當前生態學的熱點問題和大家關心的問題,進行小組課題研究,可以由教師制定課題范圍或者學生自己選擇感興趣的題目,自主形成小組,查閱相關文獻資料,最終形成課題報告或者綜述(review),對某一課題進行探討。學生運用自己所學的基礎知識,從文獻中篩選自己需要的內容進行歸納總結,得出結論和進一步提出問題。小組準備PPT上臺講解,其他學生提出問題。
(5)教學資源共享。提高本科教學質量精品教學平臺,包括原版英文教材,雙語教學教材,教學網站,實踐教學平臺等。各個高校可以實現課程互選或者選取網上課堂的方式進行,增加資源共享。
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