“雙一流”建設背景下生態學專業研究生課程案例教學實踐探索

張雪妮，呂光輝

（新疆大學生態與環境學院 新疆 烏魯木齊 830017）

“雙一流”建設是當前我國提升高等教育綜合實力和國際競爭力的重要國家戰略。高水平的研究生教育是“雙一流”高校建設取得顯著成效的關鍵內容和重要支撐[1]，也是我國在2035 年初步建成具有中國特色的研究生教育強國的需要。碩士研究生是最具創新思維和創新潛力的學生群體之一，其科研創新能力培養是高校研究生教育教學改革的核心目標。案例教學是促進研究生科研創新能力培養的一種有效手段，但目前在研究生教學中存在重理論輕實踐、實踐課時設置不足、研究生參與度不高等一系列問題，直接影響了高校研究生培養質量和研究生教育教學改革的成效。

生態學是當前我國實施生態文明建設和可持續發展戰略的重要理論支撐學科[2]。近年來，生態學專業相關的研究型、應用型、管理型、創新型人才需求數量明顯增加。隨著生態學碩士研究生招生規模的不斷擴大，以及“雙一流”建設高校培養“創新型”人才的需要，如何使現有教學模式適應生態學科發展和人才培養的需求，是當前迫切需要解決的重要問題。本文將以新疆大學生態學研究生的生態修復學課程為例，探討“雙一流”建設背景下如何開展案例教學，并給出建議，旨在為生態學專業碩士研究生的教學改革建設提供參考。

1 案例教學法的內涵與意義

案例教學法（case-based teaching，CBT）是一種開放、互動式的新型教學方式，具體是指教師根據教學目標，以案例為中心，以學生對真實事件的分析、思考為重點，通過團體、小組的形式，引導學生參與分析、討論等活動，以培養和提升研究生創新性地發現、分析和解決問題能力的一種教學方法[3]。

在實施案例教學法過程中，師生能夠進行充分的互動，因此可以最大范圍地激發研究生對科研的興趣和熱情，有助于培養研究生發現、分析和解決問題的能力，這些過程的有效實施直接鍛煉了研究生的科研能力。同時，案例教學法更加注重培養研究生對知識學習的自主性與探究性，強調理論知識與技能的實踐和升華，尤其適用于高層次人才培養過程，因此對于提高研究生質量、實現高層次人才培養目標具有重要意義[4]。

2 生態修復學課程案例教學設計與實施——以工礦廢棄地修復為例

2.1 案例教學設計

案例教學的目的是結合具體案例，串聯有關理論的知識點，并設計有針對性的問題，師生互動討論，在這一過程中加深研究生對理論知識點的理解、訓練研究生的科研思維、增強研究生理論聯系實際和分析解決實際問題的能力。因此，案例的選取要有針對性、代表性、問題性和啟發性。

形象、生動的案例呈現形式是確保案例教學效果的重要基礎。因此要盡量采用圖片、視頻資源呈現案例內容，教師要熟悉案例的背景、內容和涉及的相關知識點，并設計有關知識點的問題，引導研究生交流、討論，再結合基于知識點的開放式問題，激發研究生的創新思維。由于生態學研究生中有部分研究生本科專業跨度較大，需安排2―4個學時的理論課，因此案例教學環節建議安排在理論教學之后；在準備案例教學之前，一般需簡要回顧與案例相關的理論知識點，因此案例教學環節適宜在課程的后半段實施。以下將以卡拉麥里山有蹄類動物自然保護區廢棄礦山生態修復的項目實踐為例，闡述生態學研究生案例教學的實施過程。該案例涉及的理論知識點主要有：土壤結構與功能、荒漠生態系統的脆弱性、退化生態系統的特征、廢棄礦區的生態恢復原理和技術方法等。

2.2 案例教學實施

2.2.1 教學準備

生態修復案例是生態學、土壤學、環境科學、環境工程等多學科相關理論、原理的綜合應用，研究生只有具備基本的基礎理論知識，才能夠根據案例實際情況因地制宜、隨機應變地分析和解決問題。因此，在案例教學的實施過程中，教師需首先回顧案例所涉及的理論知識點，使研究生在了解案例的過程中能夠盡快捕捉到有關知識點。本課程參考教材包括彭少麟等編著的《恢復生態學》（科學出版社，2020）[5]、熊敬超等編著的《污染土壤修復技術與應用（第二版）》（化學工業出版社，2021）[6]、陳懷滿編著的《環境土壤學（第三版）》（科學出版社，2018）[7]。在引入案例前首先概述土壤結構及其維持植物生長的功能、土壤水分與荒漠生態系統脆弱性的關系、人為影響的退化生態系統特征、廢棄礦區存在的主要生態環境問題、修復原理與技術等相關的理論知識；然后，介紹廢棄礦區目前在我國及新疆的分布、規模、對當地生態系統的破壞現狀等，突出廢棄礦區生態修復與我國生態文明建設的緊密聯系。以上知識點及當前生態修復形勢的概述為后續案例教學的講授、觀看、交流等做好了鋪墊。

2.2.2 教學實施過程

案例教學的實施過程主要包括：案例引入、分析和討論。在相關理論概述之后，引入卡拉麥里山有蹄類動物自然保護區（以下簡稱卡山保護區）礦山生態修復案例，在視頻、圖片展示前，明確課程的教學目標，要求研究生在案例觀看后能描述干旱區礦山廢棄地的修復過程、主要環節等。在本案例教學過程中，在展示卡山保護區的生態環境背景時，提出問題1：荒漠生態系統脆弱性的體現有哪些？在展示礦區生產情況時，提出問題2：金礦開采對卡山保護區生態環境產生哪些影響？在案例觀看之后，提出問題3：如何修復卡山保護區廢棄礦區的生態環境？結束后請研究生就上述問題分組討論，并擬定初步的修復方案進行匯報和互相評價。

通過本案例的學習和討論，能夠讓研究生對干旱區礦區生態環境的破壞、生態修復治理的方式方法有一定的具體體驗，再結合相關問題，加深研究生對理論知識的理解，熟悉生態學理論的應用過程，體會生態學專業在我國生態文明建設中的重要地位。

2.2.3 案例分析與討論

案例教學的最終目的是啟發研究生主動、獨立思考，運用已經掌握的理論知識分析和解決問題，同時引導學生從不同的角度發現具體現象背后隱藏的科學或技術或工程問題，鍛煉研究生獨立思考、分析和解決問題的能力。這一過程是否達到預期的成效，與教師設計的問題密切相關。案例教學中設計的問題要涵蓋案例背后的理論點，同時要適度超出課程范疇，從而達到促使研究生進一步發散思維的能力。

以本案例為例，在案例展示中提出的問題1“荒漠生態系統脆弱性的體現有哪些？”主要考查的知識點是生態系統的組成、結構及荒漠生態系統的特點。生態系統是由生物群落和無機環境構成的有機整體，系統中的生物與環境間不斷進行著物質循環與能量流動，并通過反饋調節維持系統的平衡和發展。荒漠生態系統地處干旱區，氣候干旱缺水、四季溫差大；土壤肥力低、干旱、結構差；在這一背景下，形成的植物群落多樣性低、生產力低下，群落結構簡單，導致生態系統對干擾的抵抗力弱，恢復力低；由此轉向問題2“金礦開采對卡山保護區生態環境產生哪些影響？”土壤、植被是生態系統最重要的組成部分，礦區開采導致的表土擾動、剝離、壓實等使得土壤結構更加不穩定、流失加劇，同時地表植被的破壞，生態系統物質循環和能量流動的平衡被打破，如果不進行人為的管理和輔助修復，系統很難恢復，甚至會在正反饋調節下加劇失衡，最終導致生態環境的退化。為了修復礦區被破壞的生態環境，在明確生態環境破壞狀況的前提下，引入第三個問題“如何修復卡山保護區廢棄礦區的生態環境”，此問題中首先可以讓學生先思考生態系統的哪些組成部分、關系或生態過程被破壞，針對各組成部分及其相互關系提出修復措施，最后形成一套系統的修復方案。這一問題鍛煉了研究生理論與實際相結合的綜合能力。案例分析和討論環節完成后，要求研究生以論文、課堂講解等形式進行匯報，以促進研究生創新思維的發揮，同時鍛煉研究生的寫作、表達和應變等能力。以上與案例相結合的三個問題不僅把前期的部分理論知識運用到了實際分析中，同時還綜合鍛煉了研究生獨立思考、發現和解決問題的能力。

3 案例教學的效果

案例教學較傳統教學方式更直觀、生動，更容易引起學生的學習興趣，教師提前布置問題對于調動學生學習的主動性、提高學生的參與度、促進學生主動思考，幫助學生對相關知識進行理解和記憶等均有更好的效果。通過引入生態修復的案例，研究生對生態學專業的實踐應用有了更深刻的體會和認知，對生態學專業與我國生態文明建設的緊密聯系有了更具體的認識，開拓了專業視野，增強了專業自豪感。

4 對策與建議

①案例質量是確保案例教學效果的前提。任課教師應注重凝練日常調研、試驗（實驗）、文獻閱讀、組會討論、論文修改、生產實踐等科學研究生產活動中蘊含的科學問題，引導和鍛煉研究生獨立思考和發現問題的能力。網絡和電視渠道中與科教主題相關的視頻資源也是優秀案例的重要來源，教師應注重積累此類優質案例資源，提煉案例中蘊含的生態學理論和相關技術原理等，用于有關知識點的案例教學設計。

②教師應精心設計案例教學過程。好的案例設計是提升教學效果和質量的關鍵環節，為有效提高教學效果，教師應分別對案例教學的課前、課中和課后環節進行精心設計。課前應了解研究生的本科專業、所學課程和成績等，掌握學生的基本情況，根據學生人數和專業背景等設置小組，且要求各小組任務落實到人，確保學生有效參與；課中設置的問題應在恰當的時機引入，如某些具體現象或操作環節出現之后，并且設置的問題應盡可能串聯當前課程的理論知識點；課后教師可推薦研究生閱讀、分析有關文獻資料，并針對性地布置寫作、匯報等任務，培養學生分析文獻、寫作和表達的能力。

③案例教學與傳統教學的實施順序也是影響教學效果的重要因素。通常，傳統教學應安排在案例教學之前，特別是專業背景與生態學專業差別較大時，傳統教學的實施有助于引導學生找到正確的思考方向。若傳統教學安排在案例教學之后，學生就很難從案例教學的場景轉移到需要集中注意力的理論學習中去，影響了新知識點的學習效果。因此，案例教學安排在課堂教學的后半部分預期的教學效果更好。

5 結語

案例教學非常適合生態學研究生生態修復學課程的教學，教學效果較好。優質的案例教學資源以及合理的教學設計，不僅能提高研究生學習的積極性，強化學生對專業的認同感，還能夠切實提高生態學研究生的創新能力，滿足“雙一流”建設高校培養創新型人才的需要。