森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)的改革與實踐

許中旗 李玉靈

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河北保定 071000)

森林生態(tài)學(xué)是研究森林與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)[1]。森林生態(tài)學(xué)的目的和任務(wù)主要在于了解發(fā)生在森林生態(tài)系統(tǒng)的各個組織層次上的生態(tài)過程、現(xiàn)象和規(guī)律;然后利用數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等工具對其加以總結(jié)和提煉,形成理論;最后利用這些理論來指導(dǎo)森林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營和管理,實現(xiàn)森林資源的永續(xù)利用。在高等林業(yè)教育的課程體系中,森林生態(tài)學(xué)一直是林學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是森林培育學(xué)、森林經(jīng)理學(xué)等專業(yè)課的基礎(chǔ)。森林培育學(xué)、森林經(jīng)理學(xué)等專業(yè)課中的各種森林營造和經(jīng)營技術(shù)都以森林生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)。森林生態(tài)學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科,所以實踐教學(xué)在森林生態(tài)學(xué)的教學(xué)中占有非常重要的地位,而教學(xué)實習(xí)又是實踐教學(xué)的重要組成部分[2-3]。

森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)的目的主要包括3個方面:第一,增加學(xué)生對森林生態(tài)系統(tǒng)的感性認(rèn)識,加深學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的理解;第二,鍛煉學(xué)生的動手能力,使學(xué)生掌握一般的森林生態(tài)學(xué)的研究方法,如森林群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性、森林更新的調(diào)查和研究方法等;第三,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力和科研能力。針對前2個目的的實習(xí),要求學(xué)生更多的是被動地接受教師的組織和安排來完成整個實習(xí)過程,學(xué)生缺乏主動的參與、不能充分發(fā)揮自身的主觀能動性。而針對第3個目的的實習(xí),需要學(xué)生積極參與、充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造力和主觀能動性,從而得到多方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

為了突出教學(xué)實習(xí)在培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力和科研能力方面的作用,筆者從教學(xué)實習(xí)內(nèi)容的設(shè)計、實習(xí)過程的完善和實習(xí)報告的撰寫3個方面,對森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)進(jìn)行了改革,取得了較好的效果。

一、教學(xué)實習(xí)內(nèi)容的設(shè)計

就過去的森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)來看,教學(xué)實習(xí)內(nèi)容的設(shè)計主要是以方法為主導(dǎo),即每個實習(xí)內(nèi)容都針對一種或幾種具體的研究方法或調(diào)查方法,希望通過每個實習(xí)內(nèi)容讓學(xué)生掌握一種或幾種方法。例如,以“森林群落調(diào)查”為內(nèi)容的實習(xí)主要針對森林群落的各種調(diào)查方法——樣地法、無樣地調(diào)查法等。這種教學(xué)實習(xí)內(nèi)容的設(shè)計優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)明確,掌握方法以后實習(xí)目的就達(dá)到了。但是,其缺點(diǎn)也非常明顯,即不能很好地鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和提出科學(xué)問題的能力,不能達(dá)到鍛煉學(xué)生科學(xué)思維能力和科學(xué)研究能力的目的。從學(xué)生的角度來看,他們認(rèn)為在森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)時,嚴(yán)格按照教師的要求,認(rèn)真完成教師布置的任務(wù),掌握了所要求的研究方法或調(diào)查方法就可以了。多數(shù)學(xué)生并不會進(jìn)一步思考與調(diào)查方法有關(guān)的問題,例如這些調(diào)查方法能夠解決科學(xué)研究與生產(chǎn)實踐中哪些方面的問題、不同調(diào)查方法的適用條件是什么、它們能夠提供哪些有用的信息、不同的方法對調(diào)查結(jié)果可能會產(chǎn)生什么樣的影響、調(diào)查結(jié)果是否能夠反映人們對不同群落的直觀的感性認(rèn)識等。

針對這些需要學(xué)生深入思考的問題,筆者改變過去“以方法為主導(dǎo)”設(shè)計實習(xí)內(nèi)容的思路,提出“以科學(xué)問題為主導(dǎo)”設(shè)計實習(xí)內(nèi)容的思路,即每個實習(xí)內(nèi)容都針對一個具體的科學(xué)問題,并要求學(xué)生圍繞這些具體的科學(xué)問題開展實習(xí)。這樣,完成一個實習(xí)內(nèi)容的過程就是學(xué)生接受一次科學(xué)訓(xùn)練的過程。筆者根據(jù)河北農(nóng)業(yè)大學(xué)實習(xí)基地的基本概況,提出了如下問題作為森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)的內(nèi)容:不同取樣面積對清西陵地區(qū)油松林和側(cè)柏林物種多樣性調(diào)查結(jié)果的影響、清西陵地區(qū)油松林與人工側(cè)柏林群落結(jié)構(gòu)的比較、坡向?qū)θ斯?cè)柏林天然更新狀況的影響。

二、教學(xué)實習(xí)過程的完善

以前的森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)主要是在1周的野外實習(xí)中完成。在這段時間內(nèi),需要完成野外的各項調(diào)查內(nèi)容及實習(xí)報告的撰寫工作。在如此短的時間內(nèi),學(xué)生只能是走馬觀花,并不能受到很好的科學(xué)訓(xùn)練。同時,受教學(xué)實習(xí)經(jīng)費(fèi)的限制,實習(xí)時間又很難延長。針對這種現(xiàn)狀,筆者對整個森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)過程進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整后的實習(xí)過程包括了3個階段。

(一)實習(xí)準(zhǔn)備階段

森林生態(tài)學(xué)的教學(xué)實習(xí)一般安排在暑假后的9月份進(jìn)行。實習(xí)準(zhǔn)備階段是指暑假前的6月份到9月份這段時間。6月份,教師將實習(xí)的內(nèi)容和要求告訴學(xué)生,安排學(xué)生以小組為單位就實習(xí)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行資料調(diào)研;要求學(xué)生通過調(diào)研了解已有的研究情況,包括是否已有類似的研究、采用過何種方法、取得的主要結(jié)論是什么、已有研究存在的問題是什么、已有研究對學(xué)生有何啟發(fā)等;要求學(xué)生根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研的結(jié)果、針對安排的實習(xí)內(nèi)容提出自己的研究方法。上述工作在暑假前完成,然后教師根據(jù)可行性對學(xué)生的方案進(jìn)行修改,確定最后的方案,并根據(jù)方案準(zhǔn)備實習(xí)用具。

(二)野外實習(xí)階段

教師要求學(xué)生根據(jù)修改后的實習(xí)方案在野外開展實習(xí)。學(xué)生分小組進(jìn)行實習(xí),每個實習(xí)小組5～6人。學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成野外的調(diào)查工作,實習(xí)教師在現(xiàn)場對學(xué)生的實習(xí)過程進(jìn)行指導(dǎo),幫助學(xué)生解決實習(xí)中可能遇到的問題。

(三)撰寫實習(xí)報告階段

在野外實習(xí)完成后,教師要求每個學(xué)生采用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,在校內(nèi)完成實習(xí)報告的撰寫。

三、實習(xí)報告的改革

在對實習(xí)內(nèi)容和實習(xí)過程進(jìn)行改革的同時,筆者對實習(xí)報告的撰寫要求也進(jìn)行了改革。過去的實習(xí)報告往往包括實習(xí)題目、實習(xí)目的、實習(xí)步驟、結(jié)果、說明等幾個部分。這種格式?jīng)Q定了實習(xí)報告的內(nèi)容只是對實習(xí)過程進(jìn)行簡單的描述,而缺乏對實習(xí)過程和結(jié)果進(jìn)行深入的討論和分析。為此,結(jié)合“以科學(xué)問題為主導(dǎo)”的實習(xí)內(nèi)容設(shè)計思路,筆者對實習(xí)報告的撰寫方式進(jìn)行了改革。其核心就是要求學(xué)生完全按照科技論文的要求和格式撰寫實習(xí)報告,即每篇實習(xí)報告都是一篇小的論文,要求學(xué)生的實習(xí)報告包括題目、摘要、前言、實驗地概況、方法、結(jié)果、討論和結(jié)論幾個部分;并針對每部分提出相應(yīng)的具體要求。

(1)題目:概括教學(xué)實習(xí)所針對的一個科學(xué)問題。

(2)摘要:概括教學(xué)實習(xí)所要解決的問題、采取的方法、取得的結(jié)果和結(jié)論。

(3)前言:提出教學(xué)實習(xí)要研究的問題,介紹和評價相關(guān)的已有的研究進(jìn)展,并在此基礎(chǔ)上提出本次實習(xí)所進(jìn)行研究的意義和創(chuàng)新性。

(4)實驗地概況:對實習(xí)地區(qū)的生態(tài)狀況、所針對的群落類型進(jìn)行簡要的介紹。

(5)方法:對本次實習(xí)所采用的方法進(jìn)行詳盡的介紹,包括調(diào)查方法以及數(shù)據(jù)計算和處理的方法。

(6)結(jié)果:把實習(xí)的結(jié)果以表和圖的形式表示出來,并加以說明。

(7)討論:在討論中重點(diǎn)論述以下內(nèi)容:第一,說明本次實習(xí)所進(jìn)行的研究是否解決和回答了前言所提出的科學(xué)問題。例如,針對“不同取樣面積對清西陵地區(qū)油松林和側(cè)柏林物種多樣性調(diào)查結(jié)果的影響”這一科學(xué)問題,學(xué)生是否發(fā)現(xiàn)取樣面積對群落物種豐富度、均勻度和物種多樣性等數(shù)量指標(biāo)有明顯的影響;對不同的物種多樣性指數(shù)來說,多大的取樣面積可以滿足群落調(diào)查的要求。第二,將自己的研究結(jié)果與其他的類似的研究進(jìn)行比較和分析。例如,每個學(xué)生的研究結(jié)果與其他人的研究結(jié)果是否相同;如果不同,可能的原因是什么,是方法不同造成的,還是群落本身的不同特征造成的。第三,說明本次實習(xí)的研究結(jié)果和結(jié)論的意義。例如,說明本次實習(xí)所得出的結(jié)論對以后采用同樣方法調(diào)查物種多樣性具有怎樣的參考意義。第四,說明本研究在方法上和地域上可能存在的局限性,同時說明本研究的結(jié)果進(jìn)行外推時需要注意的問題。

(8)結(jié)論:基于學(xué)生自己的研究結(jié)果和與其他研究的對比及其分析,提出本次實習(xí)的研究結(jié)論。

四、教學(xué)實習(xí)改革取得的初步成效

新的森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)模式提出來以后,已經(jīng)有2批學(xué)生進(jìn)行了實踐。從完成的情況看,新的實習(xí)模式取得了較好的效果,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一,學(xué)生受到了良好的科研能力的訓(xùn)練。“以科學(xué)問題為主導(dǎo)”的實習(xí)內(nèi)容的安排,使學(xué)生在一定程度上了解了什么是科學(xué)問題、什么是科學(xué)研究,以及如何提出和解決一個科學(xué)問題。這對以往的學(xué)生來說恰恰是比較欠缺的。以往有些學(xué)生甚至到了碩士階段還以為在野外調(diào)查一些數(shù)據(jù)、分析一下、然后對分析的結(jié)果進(jìn)行說明就是進(jìn)行科學(xué)研究了。同樣,一些碩士研究生在撰寫開題報告時往往羅列大量計劃進(jìn)行測定的指標(biāo),但又不能說清楚測定這些指標(biāo)究竟想說明或解決一個什么樣的問題。出現(xiàn)這種情況的原因主要就在于本科階段學(xué)生所受的科學(xué)訓(xùn)練不夠。

第二,要求學(xué)生以科技論文的形式撰寫實習(xí)報告提高了其科學(xué)思維能力和科技論文寫作能力。實習(xí)報告之所以強(qiáng)調(diào)要以科技論文的格式撰寫,主要原因在于這種嚴(yán)格的格式最能體現(xiàn)科學(xué)研究的邏輯性。因此,掌握了科技論文的寫作方法實際上就掌握了進(jìn)行科學(xué)研究的邏輯思維方法。目前多數(shù)大學(xué)生在科技論文寫作能力方面都比較欠缺,這顯然是訓(xùn)練不夠造成的[4]。然而有些人認(rèn)為,科技論文寫作能力可以在完成畢業(yè)論文的過程中加以培養(yǎng)。事實證明這種觀點(diǎn)是錯誤的。因此,這種能力需要在平時就注意加以培養(yǎng),而撰寫教學(xué)實習(xí)報告應(yīng)該是非常好的培養(yǎng)學(xué)生科技論文寫作能力的機(jī)會。

第三,教學(xué)實習(xí)的作用得到了充分的發(fā)揮。實習(xí)過程的改革使學(xué)生在實習(xí)前進(jìn)行了大量的資料收集、方法設(shè)計等準(zhǔn)備工作并在野外實習(xí)完成后花一定的時間完成實習(xí)報告。由于實習(xí)之前準(zhǔn)備充分,而且教師對實習(xí)報告的完成質(zhì)量要求較高,所以學(xué)生得到了多方面的訓(xùn)練,使教學(xué)實習(xí)的作用得到了充分的發(fā)揮。這一點(diǎn)在目前學(xué)校實習(xí)經(jīng)費(fèi)相對緊張的前提下顯得尤為重要。

第四,學(xué)生對教學(xué)實習(xí)的熱情提高了,主觀能動性也得到了充分的發(fā)揮。除了實習(xí)內(nèi)容由教師確定以外,實習(xí)方法的確定、實習(xí)的安排、小組人員的調(diào)配等都由學(xué)生自己決定,這極大地提高了學(xué)生的積極性。另外,由于實習(xí)主要由學(xué)生自己主導(dǎo)完成,所以受教師習(xí)慣性思維的影響較小。這有利于拓寬學(xué)生考慮問題的思路。例如,有的學(xué)生在分析側(cè)柏林的更新狀況時,提出“每年學(xué)生的實習(xí)是影響側(cè)柏林更新狀況的重要因素”的觀點(diǎn);有的學(xué)生在已有調(diào)查的基礎(chǔ)上,提出了新的問題“普遍采用的1 m×1 m樣方對草本多樣性的調(diào)查結(jié)果究竟會產(chǎn)生多大的影響”。

五、教學(xué)實習(xí)改革實踐中面臨的困難

筆者對森林生態(tài)學(xué)教學(xué)實習(xí)的改革雖然取得了較好的效果,但在實踐過程中也遇到一些困難和問題。首先,受實習(xí)時間和經(jīng)費(fèi)所限,學(xué)生對提出的各個科學(xué)問題不能做深入的研究,因此這種“以科學(xué)問題為主導(dǎo)”的教學(xué)實習(xí)更像是一次科學(xué)研究的“演習(xí)”,距離真正意義上的科學(xué)研究還有一定的距離。

其次,由于實習(xí)方法都是由學(xué)生提出的,所以實習(xí)方法有很大差異,這使實習(xí)工具的準(zhǔn)備存在一定的困難。而要解決這一問題,就需要對學(xué)生提出的方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,這又導(dǎo)致了不能完全按照學(xué)生自己提出的方案進(jìn)行實習(xí)。

[1]蔣有緒.森林生態(tài)學(xué)及其長期研究進(jìn)展[J].林業(yè)科技管理,2003(2):22-24.

[2]李俊清.森林生態(tài)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]施擁軍,黃堅欽,徐華潮.林學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)改革探討[J].中國林業(yè)教育,2008,26(4):63-66.

[4]周蘊(yùn)薇.研究生科研能力培養(yǎng)途徑探討[J].中國林業(yè)教育,2006,24(6):42-43.