具有礦業(yè)特色的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容和方法改革研究

谷金鋒 鐘子楠 羅克潔

摘 要：環(huán)境生態(tài)學(xué)課程是我校環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其主要目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論解決環(huán)境問(wèn)題。文章針對(duì)我?！按蟮V業(yè)”特色對(duì)環(huán)境生態(tài)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了改革研究。

關(guān)鍵詞：礦業(yè)特色 環(huán)境生態(tài)學(xué) 改革研究

中圖分類號(hào)：F205 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2015）08-237-02

《環(huán)境生態(tài)學(xué)》是一門新興的滲透性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要產(chǎn)生的，是生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支，是一門運(yùn)用生態(tài)學(xué)理論來(lái)研究環(huán)境與生物相互作用的科學(xué)，同時(shí)是一門學(xué)科滲透性很強(qiáng)的交叉科學(xué)課程。目前人類跨入了21世紀(jì)，面臨不斷惡化的生存環(huán)境，人類清醒地認(rèn)識(shí)到必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，發(fā)展環(huán)境生態(tài)教育是解決環(huán)境問(wèn)題和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的根本。黨的十八大報(bào)告明確提出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)格局，全面促進(jìn)資源節(jié)約，加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)力度，加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)?！杯h(huán)境生態(tài)學(xué)面臨著重大的發(fā)展機(jī)遇，對(duì)環(huán)境和生態(tài)學(xué)教育工作者提出了新的課題，尤其在中國(guó)高等教育正在邁向大眾化的進(jìn)程中，通過(guò)高校來(lái)普及全民環(huán)境生態(tài)學(xué)知識(shí)、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)至關(guān)重要。黑龍江科技大學(xué)作為以“大礦業(yè)”為特色的高等院校，培養(yǎng)出的人才就應(yīng)該突出“以礦業(yè)為特色”，因此對(duì)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的教學(xué)也應(yīng)該進(jìn)行改革，突出礦山環(huán)境的特色。

一、《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容和方法改革的背景

黑龍江科技大學(xué)作為黑龍江省唯一一所以礦業(yè)工程為特色的多科性高校，在高教強(qiáng)省戰(zhàn)略中，堅(jiān)持把服務(wù)學(xué)生全面發(fā)展、成人成才、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)和行業(yè)發(fā)展作為重要使命和義不容辭的責(zé)任，自覺(jué)踐行科學(xué)發(fā)展觀，突出“大礦業(yè)”特色，努力在主動(dòng)服務(wù)高教強(qiáng)省戰(zhàn)略中實(shí)現(xiàn)大作為。要想突出“大礦業(yè)”特色，在實(shí)現(xiàn)高教強(qiáng)省、大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略中大有作為，必須努力培養(yǎng)和造就出一代具有節(jié)約意識(shí)、環(huán)保意識(shí)、生態(tài)意識(shí)、合理消費(fèi)風(fēng)尚以及掌握環(huán)境和生態(tài)學(xué)基本原理的新人，這樣的新人應(yīng)該是面向全校和全社會(huì)的，對(duì)于非環(huán)境（生態(tài)）專業(yè)的學(xué)生普及環(huán)境生態(tài)學(xué)教育也是至關(guān)重要的?！董h(huán)境生態(tài)學(xué)》課程是黑龍江科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)的一門必修課，但該專業(yè)課程起步較晚，課程體系尚不夠完善，在教學(xué)內(nèi)容上針對(duì)性不強(qiáng)，沒(méi)有突出學(xué)校的“大礦業(yè)”特色。因此，為了符合學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須堅(jiān)持“大礦業(yè)”特色，走內(nèi)涵發(fā)展的道路，使課程建設(shè)與學(xué)科建設(shè)相結(jié)合?！疤厣本褪遣豢商娲?，不可替代性就是水平，有水平才能做到“下得去，留得住，用得上”，具有環(huán)境和生態(tài)學(xué)思想的人才才能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要。因此，如何把環(huán)境生態(tài)學(xué)教育與學(xué)?！按蟮V業(yè)”特色相結(jié)合的研究具有廣泛的應(yīng)用前景。

二、具有礦業(yè)特色的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

我校環(huán)境工程專業(yè)設(shè)置《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程的主要目的是為了使學(xué)生在研究、治理和評(píng)價(jià)環(huán)境問(wèn)題時(shí)，特別是在對(duì)待礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題時(shí)能夠遵循自然、從生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在變化機(jī)理和規(guī)律等方面進(jìn)行展開研究，注重的是運(yùn)用理論知識(shí)解決礦山實(shí)際生態(tài)環(huán)境研究。而傳統(tǒng)的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程主要是偏重于生態(tài)學(xué)理論內(nèi)容的講授，對(duì)概念、內(nèi)涵、原理、原則等內(nèi)容介紹較多，而聯(lián)系實(shí)際生態(tài)環(huán)境問(wèn)題內(nèi)容的講授較少，尤其是涉及學(xué)校所在地的實(shí)際生態(tài)環(huán)境狀況很少。

作為以“大礦業(yè)”為特色的高校，課程內(nèi)容也應(yīng)具有“大礦業(yè)”特色，而且礦區(qū)也是環(huán)境問(wèn)題比較突出的地方，因此，本研究針對(duì)學(xué)校特色對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，結(jié)合大礦業(yè)特色背景下的環(huán)境工程專業(yè)的自身特點(diǎn)，選擇盧升高主編的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》作為主要參考教材，同時(shí)以李博主編的《生態(tài)學(xué)》、魏志剛等主編的《恢復(fù)生態(tài)學(xué)原理與應(yīng)用》和任海等編著的《恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》等多個(gè)教材作為輔助參考資料來(lái)設(shè)計(jì)切實(shí)可行的教學(xué)內(nèi)容。將煤炭在開發(fā)、利用和轉(zhuǎn)化過(guò)程中對(duì)各種生態(tài)因子產(chǎn)生的影響，所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，如何影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能融入到環(huán)境生態(tài)學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容中，同時(shí)增加如何預(yù)防這些環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的綠色開采、利用和轉(zhuǎn)化，以及對(duì)礦區(qū)已有生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的治理和恢復(fù)等內(nèi)容。例如某露天煤礦的開采，會(huì)對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，那么原有生態(tài)系統(tǒng)的組成是什么，開采過(guò)程中破壞了哪些生態(tài)因子并且?guī)?lái)哪些環(huán)境問(wèn)題，如何減少這些破壞，破壞后如何盡快恢復(fù)和重建生態(tài)系統(tǒng)等。刪除“環(huán)境污染防治的生態(tài)對(duì)策”一章的內(nèi)容，因?yàn)樵摬糠謨?nèi)容在本專業(yè)所開設(shè)的水污染及其控制、大氣污染及其控制、固體廢物污染與控制等課程中均有所涉及;同時(shí)將“應(yīng)用環(huán)境生態(tài)學(xué)”一章內(nèi)容作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容，不做具體講授。同時(shí)我們還把教師的科研成果適時(shí)地滲透到教學(xué)環(huán)節(jié)中，例如將各種采礦跡地生態(tài)修復(fù)的科研成果等融入到教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生如何用物理、化學(xué)和生物的手段去解決環(huán)境問(wèn)題。

增加礦山生態(tài)環(huán)境實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。以前由于學(xué)科梯隊(duì)師資力量少，學(xué)校實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)有限等原因，本研究方向上缺少實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。目前隨著師資力量的增加，學(xué)校教學(xué)投入力度的加大，本課程也增加了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，尤其以礦山生態(tài)環(huán)境實(shí)踐教學(xué)為主。該實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容主要是以黑龍江省四大礦區(qū)為對(duì)象，讓學(xué)生們走進(jìn)礦區(qū)，親身感受與眾不同的生態(tài)環(huán)境。具體內(nèi)容主要有礦區(qū)塌陷區(qū)的影響、矸石山的危害、露天采區(qū)對(duì)生態(tài)的破壞、礦井水的抽排對(duì)地下水和周圍環(huán)境的影響、井工開采過(guò)程中主扇區(qū)等對(duì)聲環(huán)境的影響等。目的是使學(xué)生了解礦產(chǎn)資源開發(fā)、使用過(guò)程中對(duì)大氣、土壤、動(dòng)植物、水因子和生態(tài)環(huán)境等各種生態(tài)因子、生態(tài)系統(tǒng)的破壞和影響，同時(shí)掌握如何利用生態(tài)學(xué)原理對(duì)這些破壞和影響的地方和因素進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。這既完善了本科課程的教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任感，又彌補(bǔ)了“環(huán)境污染防治的生態(tài)對(duì)策”和“應(yīng)用生態(tài)學(xué)”兩章內(nèi)容刪除的缺失，同時(shí)增加了本課程和其它相關(guān)課程的聯(lián)系，為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，也體現(xiàn)了我校的礦業(yè)特色。

三、具有礦業(yè)特色的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)方法和手段革新

《環(huán)境生態(tài)學(xué)》是一門新興的邊緣學(xué)科，同時(shí)又是一門學(xué)科滲透性很強(qiáng)的交叉科學(xué)課程，其研究領(lǐng)域在不斷地拓展，因此，就要求我們?cè)诮虒W(xué)方法上也應(yīng)不斷革新。

首先改變傳統(tǒng)的課堂上“填鴨式”教學(xué)方法，采用“啟發(fā)式”和“案例式”教學(xué)方法。托爾（Towl，A.R.）認(rèn)為：“一個(gè)出色的案例， 是教師與學(xué)生就某一具體事實(shí)相互作用的工具，一個(gè)出色的案例，是以實(shí)際生活情景中肯定會(huì)出現(xiàn)的事實(shí)為基礎(chǔ)展開的課堂討論。它是進(jìn)行學(xué)術(shù)探討的支撐點(diǎn);它是關(guān)于某種復(fù)雜情景的記錄;它一般在讓學(xué)生理解這個(gè)情景之前，首先將其分解為若干成分，然后再將其整合在一起?！痹诮虒W(xué)過(guò)程中，打破教師一言堂的教學(xué)方式，對(duì)于某些內(nèi)容老師采用提出問(wèn)題和給出某些現(xiàn)象，讓學(xué)生提出想法或解決辦法，學(xué)生和老師展開討論，最后教師給出正確的見解。其中案例和問(wèn)題的提出以礦區(qū)為主，涉及礦區(qū)的污水的產(chǎn)生、氣體的排放、噪聲源所在地、固體廢物的堆存、土壤的破壞、采煤沉陷地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)、露天礦土地復(fù)墾、煤矸石山綠化、礦區(qū)重金屬污染的修復(fù)等方面。這就要求教師要有廣闊的視野，了解內(nèi)容的前沿，及時(shí)給出恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，提高學(xué)生的互動(dòng)性、興趣性和主動(dòng)性，轉(zhuǎn)變讓我學(xué)為我要學(xué)的思想。

其次是采用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有實(shí)時(shí)性、交互性和隨意性，可使身處異地的教師進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻插播和多媒體教學(xué)活動(dòng)，變被動(dòng)教學(xué)為主動(dòng)，實(shí)現(xiàn)較好的個(gè)性化教與學(xué)，使學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的面授教育的局限，突破時(shí)間和空間的限制，使教學(xué)更具靈活性，有利于對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)圖片、動(dòng)畫和視頻等形式來(lái)展現(xiàn)生態(tài)學(xué)的現(xiàn)象和過(guò)程，將實(shí)際生活中和教師科研成果適時(shí)的展現(xiàn)給學(xué)生。老師將現(xiàn)場(chǎng)拍的照片和錄像進(jìn)行整理，其中包括礦區(qū)開采前的原始狀況、開采過(guò)程中對(duì)地形、土壤、植被等生態(tài)因子產(chǎn)生影響的過(guò)程、破壞后生態(tài)恢復(fù)的全程解讀等，將其融入到教學(xué)中。在有機(jī)會(huì)或利用實(shí)習(xí)期間讓學(xué)生親臨現(xiàn)場(chǎng)來(lái)消化理解課本理論知識(shí)。例如，利用礦區(qū)的圖片和視頻來(lái)展現(xiàn)礦區(qū)開采前后的變化，讓同學(xué)們提出其存在什么樣的環(huán)境問(wèn)題，是哪些生態(tài)因子受到干擾和破壞所致，如何治理和恢復(fù)，最后老師給出合理的解決方案。

再次是通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái)，自主講授某個(gè)章節(jié)的內(nèi)容。教師不是課堂的操縱者、控制者，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、推進(jìn)者和輔導(dǎo)者，教師由知識(shí)的輸出者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，教師由獨(dú)立的勞動(dòng)者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹献髡摺榱舜龠M(jìn)和推進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，本課程在講授過(guò)程中將班級(jí)同學(xué)分成若干個(gè)小組，每個(gè)小組成員通過(guò)查閱資料、共同討論，通過(guò)板書或PPT的形式以一人為主，其他成員配合進(jìn)行講授，并且進(jìn)行小組間的比賽，老師和同學(xué)們可以提出問(wèn)題，小組成員進(jìn)行商議后回答，最后老師給出正確答案。這樣極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)豐富了學(xué)生的業(yè)余生活。

同時(shí)采用現(xiàn)代的交流手段來(lái)為學(xué)生隨時(shí)解答問(wèn)題。學(xué)生可以通過(guò)Email、QQ、微信等形式將問(wèn)題呈現(xiàn)給老師，老師及時(shí)梳理并回復(fù)，將普遍存在的問(wèn)題在課堂上進(jìn)行滲透消化。

考核方式也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。本課程的考核方式采用平時(shí)成績(jī)40%+期末成績(jī)60%進(jìn)行評(píng)定，加大了平時(shí)考核力度，平時(shí)包括作業(yè)、課堂回答問(wèn)題和出勤三個(gè)方面，期末采用開卷考試。增加平時(shí)的考核力度，目的是督促學(xué)生積極進(jìn)入課堂，及時(shí)和老師進(jìn)行交流;期末考試主要是為了鍛煉學(xué)生獨(dú)立自主工作的能力，試題中加大了綜合型問(wèn)題的數(shù)量，讓同學(xué)們學(xué)會(huì)查資料解決問(wèn)題，同時(shí)以便于對(duì)整個(gè)課程進(jìn)行復(fù)習(xí)和貫穿。隨著師資、教學(xué)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)條件的提高，準(zhǔn)備增加實(shí)驗(yàn)考核方式，以便提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

四、存在問(wèn)題

本課程目前還缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，這也是下一步要進(jìn)行教學(xué)改革的重點(diǎn)。現(xiàn)在正在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)大綱，編寫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和方法，逐步引進(jìn)實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備，隨著我校環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的不斷完善，可以對(duì)礦區(qū)土壤的養(yǎng)分、土壤結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì)進(jìn)行研究，同時(shí)也可以對(duì)土壤重金屬污染等環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行分析。但由于受實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)的限制，目前有些實(shí)驗(yàn)只能是演示性的，達(dá)不到讓每名同學(xué)都親自動(dòng)手的狀態(tài)，這些內(nèi)容有待進(jìn)一步完善。

五、結(jié)束語(yǔ)

如何能夠高效地學(xué)習(xí)和掌握一門新的學(xué)科知識(shí)體系是因人而異的，而且每個(gè)學(xué)科針對(duì)不同的研究方向又有不同的研究?jī)?nèi)容和方法，因此很難在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生全面掌握一門學(xué)科的知識(shí)。這就要求傳道授業(yè)的教學(xué)工作者們要不斷探索，既要有針對(duì)性地選擇教學(xué)內(nèi)容，制定合理的教學(xué)計(jì)劃，同時(shí)又要保證學(xué)生不把知識(shí)學(xué)死，能適應(yīng)不同的研究領(lǐng)域。

[基金項(xiàng)目：黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：JY13-06]

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（作者單位：黑龍江科技大學(xué) 黑龍江哈爾濱 150022）

（作者簡(jiǎn)介：谷金鋒，副教授，博士，主要從事生態(tài)學(xué)研究。）

（責(zé)編：賈偉）