煙草學(xué)專業(yè)《煙草生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建

丁松爽 許自成

摘要：基于煙草學(xué)專業(yè)的鮮明特色，開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課程《煙草生態(tài)學(xué)》，通過分析專業(yè)及課程特點，在教學(xué)實踐中構(gòu)建了課程教學(xué)內(nèi)容體系，并探討了針對性的教學(xué)方法。旨在進(jìn)一步明確煙草學(xué)專業(yè)《煙草生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)重點，突出專業(yè)需求，為后續(xù)課程建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煙草生態(tài)學(xué)；教學(xué)內(nèi)容體系；煙草學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0245-03

煙草學(xué)是農(nóng)學(xué)門類下的國家特色專業(yè)（專業(yè)代碼：090108T），行業(yè)特色鮮明，主要培養(yǎng)具備煙草生產(chǎn)、煙草遺傳育種以及煙葉質(zhì)量檢測與經(jīng)營管理等方面的基本理論、基本知識和基本技能，能在煙草及其相關(guān)的部門或單位從事與煙草有關(guān)的技術(shù)與設(shè)計、推廣與開發(fā)、經(jīng)營與管理、教學(xué)與科研等工作的高級科學(xué)技術(shù)人才。該專業(yè)自1975年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)首次開辦學(xué)歷教育以來，經(jīng)過40年的發(fā)展，逐步形成了完善的學(xué)科教育教學(xué)體系。目前，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、貴州大學(xué)等高校均開設(shè)有煙草學(xué)專業(yè)，面向全國招生四年制本科生。

生態(tài)學(xué)（Ecology）是德國生物學(xué)家恩斯特·海克爾于1866年定義的一個概念：生態(tài)學(xué)是研究生物體與其周圍環(huán)境（包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境）相互關(guān)系的科學(xué)[1]。目前已經(jīng)發(fā)展為“研究生物與其環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)”，有自己的研究對象、任務(wù)和方法的比較完整和獨立的學(xué)科，是我國高校生物科學(xué)（代碼：070401）和生態(tài)學(xué)（代碼：071004）本科專業(yè)的主干課程之一。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)（Agroecology）是生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)上的分支，是用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)論的原理和方法，將農(nóng)業(yè)生物與其自然環(huán)境作為一個整體，研究其中的相互作用、協(xié)同演變，以及社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境對其調(diào)節(jié)控制規(guī)律，促進(jìn)農(nóng)業(yè)全面持續(xù)發(fā)展的學(xué)科[2]，是目前農(nóng)學(xué)專業(yè)（代碼：090101）的重要課程之一。煙草學(xué)是農(nóng)學(xué)的二級學(xué)科，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)本科專業(yè)自開設(shè)以來就把《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課之一。經(jīng)過數(shù)十年的實踐，諸多問題逐漸顯露，主要表現(xiàn)在煙草不僅是一種特殊的葉用經(jīng)濟(jì)作物，而且其品質(zhì)形成與諸多生態(tài)因子關(guān)系復(fù)雜，《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》的傳統(tǒng)教學(xué)體系已不能適應(yīng)煙草學(xué)科的發(fā)展需要。鑒于此，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院于2011—2012學(xué)年第一學(xué)期首次開設(shè)《煙草生態(tài)學(xué)》課程，作為煙草學(xué)本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，先于煙草栽培學(xué)、煙草育種學(xué)、煙草調(diào)制學(xué)等主干課程學(xué)習(xí)。經(jīng)過近5年的探索，現(xiàn)已形成較為完整的課程體系，現(xiàn)將《煙草生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建和優(yōu)化情況總結(jié)如下。

一、課程定義和特點分析

“生態(tài)”指一切生物的生存狀態(tài)，以及它們之間和它們與環(huán)境之間環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系。如今，生態(tài)學(xué)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，“生態(tài)”一詞涉及的范疇也越來越廣，人們常常用“生態(tài)”來定義許多美好的事物，如健康的、美的、和諧的等事物均可冠以“生態(tài)”修飾。獨特的自然環(huán)境只能靠人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)并加以利用。津巴布韋煙葉質(zhì)量好，與它的自然環(huán)境條件是分不開的。根據(jù)目前研究來看，生態(tài)條件對煙葉特色的影響程度超過50%[3]。我國云、貴、川、鄂等地?zé)焻^(qū)氣候溫和，光照充足，溫差適宜，有利于煙葉香氣物質(zhì)積累和優(yōu)良品質(zhì)形成，適合烤煙生長和干物質(zhì)的積累。煙草生態(tài)學(xué)是研究環(huán)境與煙草生長及品質(zhì)形成關(guān)系的科學(xué)。《煙草生態(tài)學(xué)》課程開設(shè)的目的是使煙草學(xué)專業(yè)學(xué)生掌握生態(tài)學(xué)的基本原理，能夠熟練運用種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的知識分析煙草學(xué)生產(chǎn)和科研中的相關(guān)問題，為煙草栽培學(xué)、煙草調(diào)制學(xué)等主干課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

《煙草生態(tài)學(xué)》課程最突出的特點是生態(tài)學(xué)理論與煙草生產(chǎn)實際的緊密結(jié)合，實際生產(chǎn)中大量現(xiàn)象的分析需要建立在明確基本生態(tài)關(guān)系的基礎(chǔ)上。例如，中國煙葉公司目前在全行業(yè)推廣“煙蚜繭蜂防治煙蚜技術(shù)”，我們要求學(xué)習(xí)過《煙草生態(tài)學(xué)》課程的學(xué)生能夠運用生態(tài)學(xué)的基本原理分析該項技術(shù)推行的原因以及需掌握的要點。首先，煙蚜繭蜂防治煙蚜是煙田害蟲生物防治技術(shù)之一，其推行原因是由于化學(xué)農(nóng)業(yè)的長期不合理使用，污染了環(huán)境，造成煙蚜天敵及一些有益昆蟲的大量死亡，降低了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性[4]。煙蚜繭蜂能將卵產(chǎn)于煙蚜體內(nèi)，幼蟲孵化后取食蚜蟲的組織和器官，造成蚜蟲死亡?？梢姡瑹熝晾O蜂與煙蚜之間是典型的寄生關(guān)系，這一種群與種群之間的負(fù)相互作用對煙蚜有很好的控制作用。以上是推廣“煙蚜繭蜂防治煙蚜技術(shù)”的原因。其次，在生態(tài)對策方面，煙蚜是一種典型的r-選擇生物，具有所有使種群增長率最大化的特征，如快速發(fā)育、小型成體，數(shù)量多而個體小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期。研究表明，在溫度為20℃～30℃時，煙蚜僅需7d就可以完成世代發(fā)育[4]。正因如此，煙蚜在煙田往往呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，故煙蚜繭蜂釋放時機(jī)的把握十分重要。實際操作中，要求在煙蚜呈點片發(fā)生（田間煙株平均蚜量≥10頭/株）時放蜂。再次，生物因子對種群的調(diào)節(jié)往往受密度的制約，因此被稱為密度制約因子。煙蚜繭蜂即為煙蚜的密度制約因子之一，對煙蚜種群數(shù)量影響的強(qiáng)度隨其種群密度而變化。當(dāng)煙蚜繭蜂密度大時，煙蚜種群的個體數(shù)量會迅速減少。但煙蚜繭蜂的數(shù)量也不是越多越好，因為煙蚜種群和煙蚜繭蜂種群之間存在負(fù)反饋關(guān)系。負(fù)反饋是比較常見的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到或保持平衡或穩(wěn)態(tài)，反饋的結(jié)果是抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化[1]。因此，如果煙田生態(tài)系統(tǒng)中的煙蚜繭蜂過多遷入而數(shù)量劇增，煙蚜就會因為受到過度抑制而減少，煙蚜數(shù)量減少后，反過來會抑制煙蚜繭蜂的數(shù)量。可見，確定合適的放蜂數(shù)量是維持煙田生態(tài)系統(tǒng)平衡的重點。據(jù)此，國家煙草專賣局有關(guān)文件（國煙辦綜〔2015〕232號）規(guī)定了具體放蜂量：田間蚜量1～5頭/株，畝放蜂量200～500頭；田間蚜量6～20頭/株，畝放蜂量500～1000頭；田間蚜量21～30頭/株，畝放蜂量1000～1200頭；田間蚜量30頭/株以上，畝放蜂量不低于1500頭。從以上實例可知，《煙草生態(tài)學(xué)》是一門理論與實踐緊密結(jié)合的科學(xué)，其主旨是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和運用生態(tài)學(xué)知識分析生產(chǎn)實際問題的能力。

二、參考教材選擇

如何根據(jù)專業(yè)特點選用合適的教材，關(guān)系到學(xué)生對知識的把握和理解。但是，目前尚沒有《煙草生態(tài)學(xué)》等專業(yè)特色教材出版。針對這一問題，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院多次組織本課程教研室老師討論，確定了高等教育出版社《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)（第2版）》、中國農(nóng)業(yè)出版社《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)（第2版）》和中國農(nóng)業(yè)出版社《作物生態(tài)學(xué)》等3本教材為本課程的參考教材。

《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)（第2版）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是由北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院孫儒泳院士及具有多年生態(tài)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗的3位教授共同編寫的。該教材強(qiáng)調(diào)對生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論的理解與把握，內(nèi)容簡明扼要，按照傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的發(fā)展順序，依次分為有機(jī)體與環(huán)境、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、應(yīng)用生態(tài)學(xué)和分子生態(tài)學(xué)與景觀生態(tài)學(xué)幾大部分。在實際教學(xué)中，我們將有機(jī)體與環(huán)境、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)等內(nèi)容融合成一章，即“第二章 基本生態(tài)關(guān)系”，著重對生物與環(huán)境的關(guān)系及種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本原理進(jìn)行學(xué)習(xí)，作為《煙草生態(tài)學(xué)》課程的基礎(chǔ)理論部分進(jìn)行重點教學(xué)。

《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)（第2版）》也是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)駱世明教授主編。全書分理論和實踐兩部分。理論部分一共有6章，主要闡明農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本理論體系。實踐部分共有5章，主要針對中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實踐。在《煙草生態(tài)學(xué)》的教學(xué)體系中，煙田生態(tài)系統(tǒng)、煙草種植區(qū)劃等實踐部分的基本原理和教學(xué)框架設(shè)計即參考該教材。

《作物生態(tài)學(xué)》由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)曹衛(wèi)星教授主編，在概述作物生態(tài)學(xué)的基本定義、形成發(fā)展與研究方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)作物生態(tài)學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵和發(fā)展動態(tài)，重點闡述了作物與輻射、溫度、水分、養(yǎng)分等環(huán)境要素的生理生態(tài)關(guān)系，進(jìn)而介紹了作物分子生態(tài)、群體生態(tài)、信息生態(tài)、生產(chǎn)生態(tài)和安全生態(tài)的理論和技術(shù)。該書注重生態(tài)學(xué)原理與方法在作物學(xué)領(lǐng)域的拓展和應(yīng)用，我們在《煙草生態(tài)學(xué)》的教學(xué)中借鑒該書的理論與實踐相結(jié)合在主旨思想，構(gòu)建了煙草與光照、煙草與溫度、煙草與水分、煙草與土壤、煙草群體生態(tài)和煙草安全生態(tài)等章節(jié)，為實踐部分的主體內(nèi)容，取得了良好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建

科學(xué)地選擇教學(xué)內(nèi)容，合理地設(shè)置課程是整體優(yōu)化人才知識結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需遵循全面發(fā)展原則、整體性原則、需要性原則、綜合性原則、有序性原則、穩(wěn)定性與動態(tài)性相統(tǒng)一的原則、因材施教原則、理論性與實踐性相結(jié)合原則等基本原則[6]。煙草生態(tài)學(xué)研究的對象是煙田生態(tài)系統(tǒng)，是基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用。根據(jù)上述原則，在理論部分首先介紹了生態(tài)學(xué)的定義、研究對象、發(fā)展階段、分支學(xué)科和研究方法（第一章）后，著重介紹了生態(tài)學(xué)中的基本生態(tài)關(guān)系（第二章），包含生物與環(huán)境、種群生態(tài)學(xué)基本原理、群落生態(tài)學(xué)基本原理和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基本原理四個部分，為實踐部分的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。煙田生態(tài)系統(tǒng)是人類馴化了的自然生態(tài)系統(tǒng)，一方面具備傳承了自然的微妙生態(tài)關(guān)系，另一方面又深深地刻上了人類的印記，因而具備不同于自然生態(tài)系統(tǒng)的一些自身規(guī)律。在實踐部分，首先介紹了煙田生態(tài)系統(tǒng)的定義、組成、結(jié)構(gòu)，并著重分析了煙田生態(tài)系統(tǒng)有別與其他農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差、重建性明顯、社會性強(qiáng)等突出特點（第三章）；然后用理論與實踐相結(jié)合的方法分別介紹了光照、溫度、水分、土壤等主要生態(tài)因子的變化特征、生態(tài)作用、對煙草生長發(fā)育及品質(zhì)形成的影響及其調(diào)控措施（第四、五、六、七章），目的是通過課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠樹立正確的生態(tài)觀，并用以分析和解決煙草生產(chǎn)中遇到的問題。種群是物種存在的基本單位，煙田生態(tài)系統(tǒng)中最基本的生態(tài)關(guān)系即煙株之間對空間、營養(yǎng)等的競爭，因此群體生態(tài)學(xué)的研究和應(yīng)用對煙田生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建尤為重要。為此，在第八章著重介紹了-3/2自疏法則、最后產(chǎn)量恒值法則等群體生態(tài)學(xué)的基本原理，然后介紹了煙草群體特征、個體與群體的關(guān)系以及理想群體構(gòu)建方法；針對生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢及逐漸提升的煙草安全性要求，安排了第九章的內(nèi)容，本章在學(xué)習(xí)作物安全生態(tài)概論的前提下，詳細(xì)介紹了煙草GAP（Good Agricultural Practices）的主要內(nèi)容及其具體推行措施。第十章在介紹作物生態(tài)分布與生產(chǎn)區(qū)劃的基礎(chǔ)上，比較具體地介紹了中國煙草種植區(qū)劃的成果，包括中國五大煙草種植區(qū)的分布、生態(tài)條件和煙草種植基本情況，旨在使學(xué)生掌握我國煙草生產(chǎn)的基本生態(tài)條件、生產(chǎn)狀況。

四、教學(xué)方法優(yōu)化

在高效本科教學(xué)活動中，沒有通用的跨學(xué)科的“最好的”和“最有效的”教學(xué)方法，教師的教學(xué)理念和教學(xué)風(fēng)格影響著教學(xué)實踐活動[5]。通過實踐和思考，我們提倡在《煙草生態(tài)學(xué)》的教學(xué)中將課堂精講與互動討論相結(jié)合，采用案例教學(xué)法、設(shè)疑法、多媒體演示授課法、熱點問題討論法等多種教學(xué)方法融合創(chuàng)新，綜合運用。（1）通過多媒體教學(xué)以增強(qiáng)直觀意識。教學(xué)上采用大量的照片、圖片、表格，有助于加深學(xué)生對抽象理論的理解。然而，多媒體教學(xué)有時也存在學(xué)生被動學(xué)習(xí)、缺乏思考和互動性等特點，因此必須以其他教學(xué)方法為重要補(bǔ)充。（2）以啟發(fā)互動培養(yǎng)思考能力。改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，運用啟發(fā)互動教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考善于取證的能力。例如，在學(xué)習(xí)光照對煙草生長及品質(zhì)形成的影響時，講到“增加長波光比例可以促進(jìn)烤煙的碳代謝”，要求學(xué)生獨立查閱文獻(xiàn)資料為這一原理提供佐證。通過此類教學(xué)方法的運用，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，不僅使學(xué)生掌握了知識點，而且培養(yǎng)了其用科學(xué)生態(tài)觀思考問題的習(xí)慣。（3）以案例分析激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。例如，在講解動物對溫度的適應(yīng)時，引導(dǎo)學(xué)生討論為什么煙田蟲害往往是在濕熱條件下發(fā)生（或流行）。通過討論，學(xué)生們會發(fā)現(xiàn)煙田蟲害以節(jié)肢動物為主，是一類典型的外溫動物，其生長發(fā)育及生活史進(jìn)程都與溫度密切相關(guān)。這樣的方法對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣效果突出。（4）提倡創(chuàng)新學(xué)習(xí)。鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新踴躍報名參加相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新項目、創(chuàng)新實驗和挑戰(zhàn)杯等活動，這樣既可以加強(qiáng)各學(xué)科之間的交流，又可以培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新、實踐動手等諸多素質(zhì)。

五、結(jié)語

每個新課程的設(shè)置和發(fā)展都是一個漫長的過程，需要任課教師多年的教學(xué)實踐和深入思考。經(jīng)過近5年的努力，煙草學(xué)本科專業(yè)《煙草生態(tài)學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容體系已趨于完善，較好地實現(xiàn)了該課程的設(shè)置目標(biāo)。目前亟待解決的問題有二：（1）加快教材編寫進(jìn)程?！稛煵萆鷳B(tài)學(xué)》課程從無到有，如今形成完善的內(nèi)容體系，也即意味著教材編寫的條件日臻成熟，因此教材編寫工作將是課程建設(shè)的下一個重點。（2）開設(shè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)?！稛煵萆鷳B(tài)學(xué)》是一門實踐性極強(qiáng)的課程，培養(yǎng)學(xué)生實際操作和問題分析能力尤為重要。所以，開設(shè)以煙田生態(tài)系統(tǒng)野外調(diào)查、各煙區(qū)生態(tài)調(diào)查等為主要內(nèi)容的野外實習(xí)是完善課程建設(shè)的另一個重點工作，應(yīng)引起重視。

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