污染生態(tài)學(xué)案例教學(xué)的幾點(diǎn)思考

王興明 魯福慶 張宗鵬 謝宇震 張學(xué)海 儲(chǔ) 燕

①安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院 ②中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院有限公司 ③金屬礦山安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

案例教學(xué)法可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，因其具有啟發(fā)性、靈活性、實(shí)踐性和趣味性等特點(diǎn)，被廣泛用到許多課程教學(xué)中。本文基于新工科背景探討了《污染生態(tài)學(xué)》案例教學(xué)的必要性，多元學(xué)科背景下案例教學(xué)的新模式以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下案例教學(xué)新形式，以期為相關(guān)類似課程的教學(xué)提供借鑒和參考。

案例教學(xué)，最早始于20世紀(jì)哈佛大學(xué)的管理學(xué)教學(xué)中，后續(xù)被很多國(guó)家的教學(xué)領(lǐng)域采用，在20世紀(jì)80年代引入我國(guó)，因其具有啟發(fā)性、趣味性和靈活性以及實(shí)踐性，被用到很多學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)中[1]。通常情況下，在課堂內(nèi)外進(jìn)行真實(shí)事件、情境的分析、以思辨為重點(diǎn)，通過(guò)討論等多種教學(xué)形式，提升整體學(xué)生理論創(chuàng)新分析和解決現(xiàn)實(shí)實(shí)際問(wèn)題的能力的教學(xué)方法，稱之為案例教學(xué)[2]。國(guó)內(nèi)很多的環(huán)境類高校，普遍開設(shè)了污染生態(tài)學(xué)，有的是在本科階段開設(shè)，而有的是在研究生課程中。該課程的性質(zhì)從專業(yè)基礎(chǔ)課到選修課不等，可見不同高校根據(jù)其專業(yè)特色，對(duì)該課程的定位并不一致。污染生態(tài)學(xué)通常是研究生態(tài)系統(tǒng)與被污染環(huán)境之間的相互作用規(guī)律、采用生態(tài)學(xué)原理對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行控制與修復(fù)的一門科學(xué)，該學(xué)科是一門交叉學(xué)科，其與環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)等相互融合，可以說(shuō)是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的重要分支學(xué)科[3]。同時(shí)，不同高校在講解這門課時(shí)，在教學(xué)過(guò)程也做了很多的探索，提出了多種的教學(xué)模式與教學(xué)方法。比方：有的高校采用實(shí)地考察與案例教學(xué)相結(jié)合的模式、有的采用討論和課堂講演相結(jié)合的模式、有的采用實(shí)驗(yàn)與角色互換的教學(xué)方法。可以說(shuō)，案例實(shí)踐的模式正在被廣大的高校采用、接納和認(rèn)可。安徽理工大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)碩士生課程污染生態(tài)學(xué)已經(jīng)開設(shè)了多年，目前，也已經(jīng)提出了案例教學(xué)的設(shè)想，根據(jù)實(shí)際的教學(xué)效果和反饋，筆者提出對(duì)污染生態(tài)學(xué)案例教學(xué)的一些思考。

1 新工科背景下案例教學(xué)的必要性

2017年，我國(guó)提出高校要加快建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景的“新工科”，驅(qū)動(dòng)高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展。那么在此背景下，作為地方高校的院校需要為地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展提供服務(wù)，也為地方區(qū)域的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和智力支持。為滿足各類企事業(yè)單位對(duì)環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)生能力和素質(zhì)的要求，現(xiàn)有的教育更加強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力、綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而為了達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)目的，必須改革現(xiàn)有的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。那么以案例教學(xué)為代表的案例式、混合式以及項(xiàng)目式等教學(xué)模式就相對(duì)其它教學(xué)模式，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型專門人才方面會(huì)有相對(duì)較大的優(yōu)勢(shì)。

“新工科”背景下，很多高校的培養(yǎng)方案就行了動(dòng)態(tài)調(diào)整，各個(gè)高校結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶W(xué)科背景，提出了各自的教學(xué)特色，同時(shí)，新的環(huán)境類培養(yǎng)方案更注重培養(yǎng)學(xué)生三個(gè)方面的能力：環(huán)境類項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)及其運(yùn)維和項(xiàng)目管理能力、環(huán)境監(jiān)測(cè)與工程項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)能力、污染物的有效控制技術(shù)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的管控能力。與此同時(shí)，相對(duì)應(yīng)的課程就需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。而案例教學(xué)相對(duì)于其它教學(xué)模式，可多元化的加入企業(yè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)、環(huán)境工程項(xiàng)目管理與運(yùn)維、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)處理處置等方面的多元化內(nèi)容，可以更加高效的契合以工程任務(wù)為載體的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)組織方式，也能加入最新工程技術(shù)亮點(diǎn)，最新的分析監(jiān)測(cè)技術(shù)信息等，這能極大增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用能力。

2 多元學(xué)科交叉下案例教學(xué)新模式

污染生態(tài)學(xué)主要研究污染環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)中生物之間相互作用規(guī)律及對(duì)污染生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行解析、控制及修復(fù)。其教學(xué)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：①污染生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論：污染生態(tài)過(guò)程、污染物時(shí)空分布特征、生態(tài)效應(yīng)及其作用機(jī)理、污染生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污染物的響應(yīng)特征及污染生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)等；②污染生態(tài)學(xué)的應(yīng)用：水生生態(tài)系統(tǒng)、陸生生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)的污染特征、修復(fù)與治理的技術(shù)和方法等。該課程需要學(xué)生掌握污染生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特征，利用污染生態(tài)學(xué)的技術(shù)與方法去判別生態(tài)系統(tǒng)污染的原因、機(jī)制和過(guò)程，采用合適的治理方法和技術(shù)去恢復(fù)相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的，污染生態(tài)學(xué)的教學(xué)多采用講授法和討論法。講授法一般對(duì)污染生態(tài)學(xué)的基本概念、原理和方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，討論法主要對(duì)一些課堂上列舉的案例，在闡述的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生討論其原因、生態(tài)效應(yīng)、作用的機(jī)制等，讓學(xué)生能夠進(jìn)一步深度剖析其中蘊(yùn)含的生態(tài)機(jī)理，掌握生態(tài)學(xué)基本原理及其實(shí)際的具體應(yīng)用。通過(guò)討論法教學(xué)，可進(jìn)一步提升學(xué)生參與污染生態(tài)教學(xué)的參與度，學(xué)生在比較先進(jìn)污染生態(tài)技術(shù)與方法的同時(shí)，更能熟練掌握污染生態(tài)學(xué)目前學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究進(jìn)展。

然而，污染生態(tài)學(xué)是一個(gè)交叉學(xué)科，融合了環(huán)境學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境化學(xué)等多學(xué)科的研究?jī)?nèi)容，其研究的對(duì)象也是一個(gè)多元化的集合體，包括水、土壤、大氣、動(dòng)物、植物和微生物等，研究是手段也比較多元化，有野外調(diào)查法、模擬實(shí)驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試法等，其生態(tài)過(guò)程既包涵自然的生態(tài)過(guò)程，也包括社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程。可見，污染生態(tài)學(xué)需要一種更加貼近現(xiàn)實(shí)的、參與度高的教學(xué)方法與之相對(duì)應(yīng)。案例教學(xué)法，是一種學(xué)生參與度高的教學(xué)方法，學(xué)生在其中思考、討論、研判和決策，學(xué)生的參與度與其所掌握的知識(shí)的廣度和深度密切相關(guān)[4]。同時(shí)，在案例教學(xué)法中，可以展示最新、最貼近現(xiàn)實(shí)的污染生態(tài)技術(shù)與方法，可以采用聲音、視頻、圖片、動(dòng)畫和講演等多種鮮活的呈現(xiàn)形式，介紹目前最新技術(shù)方法對(duì)現(xiàn)有生態(tài)問(wèn)題的最佳解決途徑，這是以往教學(xué)方法所不能勝任的。由此，在多元學(xué)科背景下，案例教學(xué)的模式更加適合污染生態(tài)學(xué)的教學(xué)，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下案例教學(xué)新形式

3.1 形成動(dòng)態(tài)案例庫(kù)教學(xué)

在目前國(guó)家大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下，案例教學(xué)需要以此為背景，構(gòu)建的污染生態(tài)學(xué)的案例教學(xué)庫(kù)也需要不斷創(chuàng)新。然而現(xiàn)今的科學(xué)技術(shù)、理論和方法均發(fā)展較快，若需要跟上學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢(shì)，就要構(gòu)建動(dòng)態(tài)的案例教學(xué)庫(kù)，不斷追蹤最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)，學(xué)生才能學(xué)到最新的污染生態(tài)學(xué)理論和方法。而針對(duì)案例庫(kù)的動(dòng)態(tài)構(gòu)建，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行搜集：①?gòu)膚eb of science、CNKI等學(xué)術(shù)平臺(tái)上積極搜索最近、最新的研究進(jìn)展文獻(xiàn)，形成案例；②從國(guó)內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)的工程項(xiàng)目中搜集相關(guān)污染生態(tài)的標(biāo)桿項(xiàng)目中形成案例；③從國(guó)內(nèi)外高檔次、高級(jí)別的學(xué)術(shù)會(huì)議/企業(yè)論壇中搜尋示范性工程中構(gòu)建案例。

3.2 形成多元化的案例教學(xué)方法

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下的教學(xué)需要啟發(fā)學(xué)生思考，需要學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，根據(jù)已有的知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，因此，案例教學(xué)時(shí)，需要綜合采用多種教學(xué)方法，以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性、積極性和主動(dòng)性。根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)模式，可以綜合運(yùn)用閱讀法、講授法、分析法、討論法。閱讀法，讓學(xué)生以案例為主題，自己尋找相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，以擴(kuò)大知識(shí)量，加深對(duì)理論知識(shí)的掌握；講授法，主要是教師對(duì)課程案例的簡(jiǎn)單講解，讓學(xué)生明白案例的總體思路過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度分析；分析法，主要讓學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行深度剖析，分析其原因、生態(tài)效應(yīng)、可能解決的技術(shù)方案等；討論法，基于現(xiàn)有案例，對(duì)比類似案例或者相關(guān)的處理技術(shù)，比較工藝、方法等的優(yōu)劣，探討現(xiàn)有技術(shù)、理論、方法等的發(fā)展趨勢(shì)等。這些教學(xué)方法，主要起到知識(shí)-案例-知識(shí)、教學(xué)-實(shí)踐-教學(xué)的循環(huán)模式，盡最大可能調(diào)動(dòng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.3 利用信息化教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建案例教學(xué)新方法

線上教學(xué)成為信息化教學(xué)的新手段。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下，線上教學(xué)和混合教學(xué)模式有利于污染生態(tài)學(xué)案例教學(xué)的開展。超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘?shù)染€上平臺(tái)，可以不限于時(shí)間和空間，拉近教師和學(xué)生距離。同時(shí)，采用線上平臺(tái)，案例教學(xué)所用的視頻、圖片、動(dòng)畫等更加易于展現(xiàn)到學(xué)生面前，學(xué)生也更加便于利用線上平臺(tái)完成出勤、討論、答題、互動(dòng)等環(huán)節(jié)。由此看，采用線上、線上線下混合的案例教學(xué)新方法，將會(huì)極大推動(dòng)污染生態(tài)學(xué)的案例教學(xué)進(jìn)度和效率，更加高效主動(dòng)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。