環(huán)境科學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)課程實驗教學(xué)改革探析

杜慶才，孫蘭萍，朱蘭保，丁 艷

（蚌埠學(xué)院 應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境工程系，實驗設(shè)備與管理處，安徽 蚌埠 233030）

環(huán)境科學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)課程實驗教學(xué)改革探析

杜慶才，孫蘭萍，朱蘭保，丁 艷

（蚌埠學(xué)院 應(yīng)用化學(xué)與環(huán)境工程系，實驗設(shè)備與管理處，安徽 蚌埠 233030）

生態(tài)學(xué)是一門理論性與實踐性很強的學(xué)科，如何提高實驗教學(xué)質(zhì)量是必須研究的課題.本文對目前高等高環(huán)境科類學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)中存在的主要問題進行了剖析，從而對生態(tài)學(xué)實驗的教學(xué)理念、實驗經(jīng)費投入、育人模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價方式等方面進行了改革探討，強化了學(xué)生的實驗動手能力和綜合分析能力的培養(yǎng)，取得較好較好效果.

生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)；教學(xué)改革；綜合素質(zhì)

1 引言

生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科，它是一門研究范圍廣、應(yīng)用范圍寬、多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科[1].目前，是生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生物學(xué)專業(yè)的主干課程之一.生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)既是對學(xué)生進行實踐實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，又是理論知識向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的橋梁紐帶.實驗教學(xué)如何適應(yīng)時代的要求，滿足新世紀高素質(zhì)、應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要.本文結(jié)合蚌埠學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)課程實驗教學(xué)實際情況，從教育生態(tài)學(xué)的視角探索生態(tài)學(xué)的實驗教學(xué)，運用生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理反思生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)問題的實質(zhì)，為更好擺脫實驗教學(xué)過程的限制因子、優(yōu)化教育過程綜合因素.

2 生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)中的現(xiàn)狀及問題

盡管蚌埠學(xué)院近年來有長足的發(fā)展，但是由于客觀上資金短缺、基礎(chǔ)薄弱等原因，在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面還存在著明顯的不足.從教育生態(tài)學(xué)視角看待教學(xué)模式與它賴以存在的教育生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系類似于生物與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系.因為生物在生存和繁殖依賴于各種環(huán)境因子的綜合作用，但是其中必有一種或少數(shù)幾種因子是限制其生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，稱為限制因子.如果任何一種因子只要接近或超過生物的耐受范圍，它就成為這種生物的限制限制因子[2]，這就是生態(tài)學(xué)上的“限制因子定律”.在教育生態(tài)環(huán)境中，幾乎所有的生態(tài)因子都可能成為限制因子.教學(xué)過程需要一些具體的基本條件，這些基本條件是教學(xué)模式生存的基石，其中任何一種的量不足或者超過限度，都會影響教學(xué)功能正常發(fā)揮.

2.1 實驗隊伍的建設(shè)不足

實驗隊伍的整體素質(zhì)是教育生態(tài)群落的主導(dǎo)因子，教育的品質(zhì)是教師品質(zhì)的反映，沒有優(yōu)秀的教師，就難以有優(yōu)質(zhì)教育.由于對實驗教學(xué)認識不足，造成實驗隊伍的建設(shè)一直沒有得到應(yīng)有的重視.生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)沒有專業(yè)的實驗師授課，而是由任課教師兼職.這雖然在一定程度上有助于教師根據(jù)理論教學(xué)的進度安排實驗，但不利于實驗室的統(tǒng)一管理.再加上近年來學(xué)院招生人數(shù)迅速增加，實驗人員的明顯不足.學(xué)生在使用一些貴重儀器如氣相、液相色譜儀時需要在專人指導(dǎo)下使用，而實驗人員明顯不夠，加之任課教師的教學(xué)和科研任務(wù)繁重，沒有足夠的時間去一一指導(dǎo)，更談不上實驗過程中出現(xiàn)問題的交流、溝通與協(xié)作.

2.2 實驗室硬件建設(shè)滯后

由于招生學(xué)生人數(shù)逐年增加，而實驗室建設(shè)與實驗經(jīng)費投入不足，實驗設(shè)備短缺、設(shè)備老化的現(xiàn)象，教具損耗嚴重，基本的實驗教學(xué)勉強維持，受實驗條件的限制，許多實驗開不出來，影響了學(xué)生對生態(tài)學(xué)實驗的學(xué)習熱情和興趣，制約了學(xué)生解決環(huán)境生態(tài)問題能力的提高.

2.3 實驗教學(xué)“照方抓藥”、實驗課容量小

由于生態(tài)學(xué)課程實驗學(xué)時數(shù)的限制，為了節(jié)省時間，教學(xué)基本是以灌輸、模擬、驗證為主，學(xué)生只需按老師規(guī)定好的實驗步驟與方法“照方抓藥”，在整個實驗教學(xué)過程中學(xué)生處于被動的學(xué)習狀態(tài)，根本不可能發(fā)揮其主觀能動性和創(chuàng)造力.由于實驗的內(nèi)容、測定方法和步驟及實驗準備工作均由教師設(shè)計好，學(xué)生僅僅機械運動，思維處于被動不活躍狀態(tài)，心理上產(chǎn)生應(yīng)付“克隆”實驗報告就結(jié)束了，必然導(dǎo)致學(xué)生分析能力差、依賴性強.另外，由于院校不斷地擴招，學(xué)生人數(shù)劇增，實驗教師一般要指導(dǎo)幾十名學(xué)生，實驗儀器臺（套）數(shù)不足，學(xué)生只能是幾人一小組，一二個學(xué)生操作其余同學(xué)記錄或觀看，學(xué)生連基本的實驗操作都沒有做，實際動手能力不可能得到較好的提升.

2.4 實驗管理體制不合理

良好的實驗教學(xué)平臺是進行生態(tài)學(xué)實驗的基礎(chǔ)，而蚌埠學(xué)院實驗教學(xué)管理以學(xué)院、實驗設(shè)備管理處、各教學(xué)系部三級的管理體制，使得各實驗課程都強調(diào)本系部內(nèi)課程的特點，忽視了與其他系部之間的交叉滲透.實驗儀器陳舊、部分臺（套）數(shù)不齊備.貴重而精密的實驗儀器有專門的實驗老師負責操作，使用起來通過種種繁瑣的溝通、協(xié)調(diào)，有時負責實驗指導(dǎo)教師與實驗班級的時間有沖突，更增加了正常實驗教學(xué)的障礙.極其不利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的專業(yè)實驗素質(zhì)[3].

3 生態(tài)學(xué)課程實驗教學(xué)的改革探析

針對上述教育生態(tài)學(xué)的問題，為了完善實驗教學(xué)過程，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，促進應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，結(jié)合筆者自身教學(xué)經(jīng)驗，從教學(xué)理念、增加實驗經(jīng)費投入與改變育人模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價方式等方面進行了改革.

3.1 樹立現(xiàn)代教育理念，體現(xiàn)以人為本

高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)高素質(zhì)的未來社會建設(shè)人才，傳統(tǒng)的教育理念難以適應(yīng)當今科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的要求，只有樹立學(xué)生既是教育活動的客體，又作為教育活動的主體的現(xiàn)在教育理念，教師才能在實施教育的過程，讓學(xué)生懂得自我教育、自我學(xué)習；才能是學(xué)生既有魚吃又學(xué)會捕魚的方法.只有這樣教育活動才能引起學(xué)生積極響應(yīng)，教師的教育才具有極高的價值與作用.生態(tài)學(xué)實驗教育過程只有重視發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用與突出學(xué)生主體地位，才能樹立起現(xiàn)代教學(xué)理念，這是生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)改革的前提和基礎(chǔ).

3.2 投資與整合資源并舉、加強校企合作育人之路

無論從研究宏觀生態(tài)景觀的3S技術(shù)還是到微觀的PCR技術(shù)，現(xiàn)代生態(tài)學(xué)實驗設(shè)備與技術(shù)的都處于不斷創(chuàng)新過程中，研究結(jié)果的可靠性不斷提高[3].由于投入不足或重視不夠等因素的影響，生態(tài)學(xué)實驗儀器和設(shè)備相對缺乏.學(xué)校只能根據(jù)其現(xiàn)有條件開設(shè)實驗，嚴重影響了教學(xué)效果.而實驗儀器分屬于不同系部或?qū)嶒炘O(shè)備管理處管理，使用起來往往難以協(xié)調(diào)，使得學(xué)院既有的實驗儀器并不能得到充分利用.因此，改善實驗生態(tài)學(xué)實驗條件，在加大投入的基礎(chǔ)上，還要對現(xiàn)有的教學(xué)資源進行整合，構(gòu)建大實驗室管理體制.取消學(xué)院、系部、實驗設(shè)備管理、教研室管理實驗室建制的管理模式，集中人力、物力、財力，成立校“實驗教學(xué)部或中心”，承擔全校的實驗實踐教學(xué)任務(wù)，還可以為科研提供各種實驗服務(wù).學(xué)校層面進行有利于提高實驗儀器使用[4].

要改善生態(tài)學(xué)的實驗條件，還要借鑒德國培養(yǎng)應(yīng)用型人才的模式[5,6]，加強校企合作的模式，校企合作是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的本科院校發(fā)展必由之路，因為學(xué)校培養(yǎng)的應(yīng)用型人才必須面對企業(yè)的檢驗，也是企業(yè)獲取新的發(fā)展和參與社會競爭的必然選擇.應(yīng)用型本科人才教育的實施開展，必須與社會經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀尤其是與區(qū)域經(jīng)濟的特點相適應(yīng)，必須與用人單位對應(yīng)用型人才的需求相匹配.要實現(xiàn)這個目的，在培養(yǎng)學(xué)生實驗、實踐過程中，必須加強探索教學(xué)與實踐緊密結(jié)合，這將是未來人才培養(yǎng)必然之路.

3.3 優(yōu)化實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生主動性

由于生態(tài)學(xué)具有綜合性、應(yīng)用性和交叉性，在實驗內(nèi)容上可選擇的空問很大[7].因此，在生態(tài)學(xué)實驗內(nèi)容的選擇上，既要反映生態(tài)學(xué)重要的理論基礎(chǔ)和學(xué)科前沿研究領(lǐng)域，同時也要體現(xiàn)生態(tài)學(xué)自身的特色.在教學(xué)內(nèi)容上，首先，開設(shè)必要基礎(chǔ)實驗，以驗證性實驗為主，讓學(xué)生在掌握基本實驗技能的同時鞏固學(xué)過的理論知識，為以后的實驗打下堅實的技能基礎(chǔ).其次，在學(xué)生掌握實驗基本技能的基礎(chǔ)上，開設(shè)綜臺性和自行設(shè)計性實驗，通過教師輔導(dǎo)和學(xué)生積極主動的查閱文獻，從而培養(yǎng)了學(xué)生的全面的綜合素質(zhì).第三，指導(dǎo)教師根據(jù)自己的科研項目來安排學(xué)生參與項目研究的研究性實驗，學(xué)生通過相對獨立的實驗設(shè)計、操作以及對數(shù)據(jù)的分析來揭示生態(tài)學(xué)的規(guī)律.通過改革改變了原來實驗中學(xué)生始終被束縛在有限的實驗內(nèi)容上的局面，調(diào)動了學(xué)生積極主動思考問題和探索問題.學(xué)生不但鞏固了理論知識，掌握了基本的實驗技能，還鍛煉了獨立查閱文獻、實驗數(shù)據(jù)分析、探索生態(tài)學(xué)規(guī)律的能力，形成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

3.4 實驗教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生按照已經(jīng)設(shè)計好的實驗程序，利用準備好的藥品和儀器完成實驗，提交千篇一律的實驗報告.這種教學(xué)方法中，學(xué)生處于被動地位，既不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，也不能開拓學(xué)生的思維，導(dǎo)致學(xué)生的思維單一狹窄，缺乏獨創(chuàng)性，遇到新問題往往束手無策，難以培養(yǎng)學(xué)生的解決問題的能力.

生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)方法改革的關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生主動地參與到教學(xué)活動中，在生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)改革中，在實驗前應(yīng)將所有實驗題目交給學(xué)生，讓學(xué)生全面了解整個課程的實驗內(nèi)容，并要求學(xué)生提前預(yù)習實驗內(nèi)容，結(jié)合自己的專業(yè)知識和所學(xué)的生態(tài)學(xué)理論選擇、設(shè)計綜合性實驗和研究性實驗方案.對于這類實驗報告要求按科技文獻的格式撰寫實驗報告，即包括引言、材料和方法、實驗結(jié)果、討論、參考文獻五個部分.改革后的生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)由僅僅重視實驗結(jié)果向?qū)嶒炦^程和實驗結(jié)果并重轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了學(xué)生做實驗由被動到主動的轉(zhuǎn)變.學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過實驗小組內(nèi)成員的自我組織、分工協(xié)作、獨立準備和完成實驗，培養(yǎng)了學(xué)生獨立分析與解決問題的實踐能力，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的形成和提高.

3.5 完善考評體系

實驗評價既是對學(xué)生綜合能力的評定，又是促進學(xué)生不斷提高綜合素質(zhì)的動力.傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)實驗的以實驗報告為主輔以學(xué)生出勤情況作為學(xué)生成績的考核方式，往往造成學(xué)生以完成實驗報告為目的，只要交了實驗報告實驗做的怎樣并不重要，甚至預(yù)測實驗結(jié)果就可以完成實驗報告，大大挫傷了學(xué)生實驗的積極性.實驗成績的考核必須與學(xué)生的實驗過程表現(xiàn)的綜合能力相結(jié)合.在改革后的評價體系中，必須兼顧實驗報告與理論考試、設(shè)計能力與操作技能、協(xié)作能力等多種形式的結(jié)合.尤其加強學(xué)生的實驗動手能力以及實驗設(shè)計創(chuàng)新的能力的考評，而實驗結(jié)果的正確與否只作為評價的參考.全面而合理的考核評價體系可以培養(yǎng)學(xué)生勤于動手、善于動腦思考的良好習慣，促進學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的發(fā)展，最終促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高.

4 結(jié)語

環(huán)境科學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)實驗的教學(xué)改革，扭轉(zhuǎn)了學(xué)生對實驗課的態(tài)度，能很好的調(diào)動學(xué)生參與實驗積極性、主動性以及協(xié)作意識.生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)是理論與實踐相結(jié)合、知識與技能相結(jié)合、動手與動腦相結(jié)合的重要環(huán)節(jié).隨著教育理念的不斷發(fā)展，生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)改革也是一個動態(tài)的過程，必須在教學(xué)過程中不斷探索和總結(jié)，使生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)真正成為學(xué)生綜合素質(zhì)提高的重要平臺.

〔1〕楊持.生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008.

〔2〕盛連喜，馮江，王娓.環(huán)境生態(tài)學(xué)導(dǎo)論[M].北京：高等教育出版社，2009(2):64.

〔3〕章家恩.生態(tài)學(xué)常用實驗技術(shù)與方法[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

〔4〕趙學(xué)余.實驗室開放是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要途徑.實驗室研究與探索，2008,7(5)：l7-19.

〔5〕聰利.德國實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)勢分析及其對我國的啟示[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2011,30(1):97-100.

〔6〕索春婭，衛(wèi)茜.德國職業(yè)教育特色及對我國職業(yè)教育發(fā)展的借鑒[J].中國科技博覽，2011（1）:107.

〔7〕楊持.生態(tài)學(xué)實驗與實習[M].北京：高等教育出版社，2008.

G427

A

1673-260X（2011）09-0225-03

安徽省高校自然科學(xué)研究項目（KJ2010B107）；蚌埠學(xué)院教育教學(xué)研究項目（JYLC1015）