復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)改革與實踐

付登高 吳曉妮 段昌群

摘 要：復(fù)合型專業(yè)人才培養(yǎng)是我國高等院校的一項迫切任務(wù)，這對目前大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以環(huán)境科學(xué)專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》課程為例，結(jié)合該課程的基本特點及本科教學(xué)存在的普遍問題，確定復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下課程的教學(xué)改革思路與目標(biāo)。通過對課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合，并在教學(xué)過程中采用主動實踐、分組討論、實驗與實踐相結(jié)合等多元化教學(xué)方法，實現(xiàn)課程理論與教學(xué)實踐的有機結(jié)合，并構(gòu)建“辨識-調(diào)查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主討論、自主研究的能力。構(gòu)建的多元化實踐教學(xué)新模式將提升教學(xué)水平，有利于提高學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：復(fù)合型人才；課程教學(xué)改革；實踐教學(xué)；考核體系構(gòu)建

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0130-03

Abstract： It is an urgent task for colleges and universities in China to cultivate compound talents， which puts forward higher requirements for the current talent training mode and efficiency of environmental science major. In this context， taking the environmental biology course "Environmental Biology" as an example， the teaching reform ideas and objectives of the course under the mode of compound talents cultivation were determined combining with the basic characteristics of the course and the common problems existing in undergraduate teaching. The combination of curriculum theory and teaching practice was realized through the optimization and integration of curriculum teaching content， and using the different teaching methods （e.g. active practice， group discussion， the combination of experiment and practice） in the teaching process. Moreover， the assessment system of "identification - investigation - experiment - display - report" was also built to give full play to the students' ability of autonomous learning， discussion， and science research. The new mode of diversified practice teaching will improve the teaching level and help to improve the comprehensive ability of students.

Keywords： compound talents； teaching reform； practice teaching； establishment of the assessment system

隨著對環(huán)境問題的持續(xù)性、復(fù)雜性和解決環(huán)境問題的迫切性的認(rèn)識，社會亟需大量具有專業(yè)基礎(chǔ)和能力的人才以解決目前社會所面臨的各種迫在眉睫的環(huán)境問題。這就對目前大學(xué)環(huán)境科學(xué)或環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以國家需要和社會需求為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才培養(yǎng)成為社會、學(xué)校和學(xué)生發(fā)展的共同要求，也成為高等院校的一項迫切任務(wù)[1]。

環(huán)境生物學(xué)是主要研究生物與人為受損環(huán)境之間的相互作用的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)的一門分支學(xué)科[2，3]。環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握環(huán)境生物學(xué)的主要概念、基本理論體系及其應(yīng)用途徑，并對當(dāng)前環(huán)境生物學(xué)的前沿領(lǐng)域和熱點問題有較清晰的了解，為進一步學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)其他專業(yè)課題奠定基礎(chǔ)，為開展環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的研究和相關(guān)應(yīng)用實踐打下堅實基礎(chǔ)。通過該課程學(xué)習(xí)，掌握環(huán)境問題的特點，認(rèn)識通過生物手段解決環(huán)境問題的思路和切入點，在凝練和整合知識、提高解決環(huán)境問題的能力方面開闊視野，啟迪思維。因此，《環(huán)境生物學(xué)》課程的教學(xué)與實踐改革將有助于一專多能型復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

一、大學(xué)《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前該課程主要由三個方面組成：一是受損環(huán)境對生物的影響，二是生物在受損環(huán)境中的變化和適應(yīng)，三是生物監(jiān)測指示受損環(huán)境和提高環(huán)境質(zhì)量[2]。在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)目前存在以下幾個方面的問題：

（1）該課程有部分內(nèi)容與環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系中的《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》《污染生態(tài)學(xué)》《環(huán)境監(jiān)測》有一定的內(nèi)容交叉，但又有其內(nèi)在差異，如果按照《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)大綱按部就班的講授，將不可避免地出現(xiàn)許多教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)。

（2）環(huán)境生物學(xué)作為基礎(chǔ)性與應(yīng)用性結(jié)合較強的課程，它不僅要求學(xué)生掌握基本理論，而且要求學(xué)生深入地了解受損環(huán)境現(xiàn)狀，并注重實踐技能的培養(yǎng)。因此，如何讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上能夠通過實踐教學(xué)掌握生產(chǎn)生活中處理環(huán)境問題的方法及能力是目前環(huán)境生物學(xué)教學(xué)模式改革亟待解決的問題。

（3）傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中，實踐大多以參觀為主，學(xué)生的主動參與性不強，從而限制了實踐教學(xué)效果，在某種程度上弱化了學(xué)生對于實踐教學(xué)的重視程度。

（4）目前實踐教學(xué)在考核中多根據(jù)學(xué)生的實習(xí)報告確定實習(xí)成績，但這種考核一方面容易讓學(xué)生產(chǎn)生惰性，另外也不能夠全面地考查學(xué)生在實踐過程中所獲取的知識，更不能全面地反映實踐效果，因此在某種程度上弱化了學(xué)生對于實踐教學(xué)的重視。

二、復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下《環(huán)境生物學(xué)》的教學(xué)改革思路

針對《環(huán)境生物學(xué)》課程中存在的問題，在現(xiàn)有理論和實踐教學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況及需求，對課程主要教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內(nèi)容的模塊化，并增加實踐教學(xué)的比例，充分利用教研團隊的科學(xué)研究案例及研究基地讓學(xué)生主動參與、親身實踐、通過小組討論、展示等方法認(rèn)識環(huán)境問題，并提出解決方案，最后通過環(huán)境問題辨識判斷、野外調(diào)查、實驗、報告、展示等多種途徑對學(xué)生進行考核，形成適合環(huán)境生物學(xué)及相似學(xué)科的教學(xué)考核體系，以加深學(xué)生對理論知識的理解，并提高學(xué)生綜合素質(zhì)與科研創(chuàng)新精神及能力。教學(xué)改革總體思路及路線示意圖見圖1。

三、《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)改革內(nèi)容與實踐

（一）教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合

環(huán)境生物學(xué)中的受損環(huán)境主要包括兩種類型：生態(tài)破壞和環(huán)境污染，具體涉及到受損環(huán)境的識別與分析、生態(tài)系統(tǒng)行為過程及影響、受損環(huán)境修復(fù)方法及管理等多個方面。在對《環(huán)境生物學(xué)》內(nèi)容的綜合理解基礎(chǔ)上，樹立以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念，對課程的主要教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內(nèi)容的模塊化，以實現(xiàn)理論與實踐的有效整合[2，3]。整合后的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

（1）環(huán)境生物學(xué)問題識別與判斷：主要內(nèi)容包括環(huán)境生物學(xué)定義、任務(wù)、發(fā)展動態(tài)及優(yōu)先研究領(lǐng)域、受損環(huán)境的分析、生物與受損環(huán)境的相關(guān)關(guān)系的綜合分析等。

（2）生態(tài)環(huán)境受損過程及其對生物影響：主要內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)改變及其機理、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為過程及其毒害作用、生態(tài)退化過程及其生態(tài)效應(yīng)等。

（3）生物對受損環(huán)境的響應(yīng)及適應(yīng)：主要內(nèi)容包括生物對受損環(huán)境的響應(yīng)機制、生物對長期受損環(huán)境的適應(yīng)及進化、生物對受損環(huán)境的指示與監(jiān)測、轉(zhuǎn)基因生物的生態(tài)環(huán)境行為及其安全性等。

（4）受損環(huán)境的生物修復(fù)理論及主要方法：主要內(nèi)容包括受損環(huán)境的生物修復(fù)原理及機制、污染環(huán)境的生物修復(fù)、退化環(huán)境的生物修復(fù)、受損環(huán)境治理的整體解決方案等。

（5）環(huán)境生物學(xué)在其他環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用：主要內(nèi)容包括環(huán)境功能分區(qū)、環(huán)境容量管理、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評價等。

（二）多元化實踐教學(xué)

在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的前提下，實際教學(xué)過程中倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、項目式教學(xué)[4-6]，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并深刻認(rèn)識并分析、解決環(huán)境問題，最終形成多元化實踐教學(xué)的創(chuàng)新模式。在此過程中，結(jié)合教師的科研經(jīng)歷進行案例反哺教學(xué)以提高教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)各自區(qū)域特點，可定位陸地、水域等空間、從植物或微生物著手，結(jié)合社會現(xiàn)實需求及環(huán)境問題，從環(huán)境生物學(xué)問題的識別與判斷、環(huán)境生物學(xué)問題的科學(xué)研究設(shè)計、環(huán)境問題的生物修復(fù)方案等方面進行展開。另外在實踐教學(xué)中，也可依托教師的科研項目、科學(xué)研究平臺或野外實習(xí)工作站等資源，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)類似于實際工作環(huán)境的實踐教學(xué)環(huán)境，在工作情境中滲透專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)，提升團隊協(xié)作能力和解決實際問題的能力。

（三）實踐教學(xué)的考核體系構(gòu)建

在多元化實踐教學(xué)新模式的探索中，可逐漸形成更加均衡的考核體系。其中包括野外調(diào)查、實驗、展示、報告等方面。野外調(diào)查及實驗是環(huán)境生物學(xué)最主要的兩種研究方法?；诃h(huán)境生物問題的識別與判斷基礎(chǔ)上，要求學(xué)生利用調(diào)查或?qū)嶒灥姆椒ㄗ孕虚_展，教師根據(jù)具體實踐內(nèi)容對調(diào)查內(nèi)容、實驗流程等方面進行提問；展示則要求學(xué)生3-5人形成1組，小組討論后以PPT形式展示對實踐內(nèi)容的理解和實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，在展示中切忌單純的圖片或文字展示，必須深入分析問題的實質(zhì)；報告要求不得以流水賬形式記錄實習(xí)過程，鼓勵通過實踐中的某一個方面進行實習(xí)報告的撰寫。最后根據(jù)環(huán)境生物學(xué)實踐教學(xué)實際情況，對考核體系中的環(huán)節(jié)進行比重分配，最終得出考核成績。通過構(gòu)建“辨識-調(diào)查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主討論、自主研究的能力。

四、課程改革效果分析

本次課程改革在我校2013、2014、2015、2016級環(huán)境科學(xué)專業(yè)進行了連續(xù)實施。經(jīng)過三年的實施，尤其在實踐能力上取得了顯著的成效。主要總結(jié)如下：

（1）增強學(xué)生對身邊環(huán)境問題的關(guān)注：通過課程改革，一方面提高了學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，同時也增強了學(xué)生對身邊環(huán)境問題認(rèn)識的敏感性和關(guān)注性，很多學(xué)生可以在教學(xué)過程中主動說起國內(nèi)外近期發(fā)生的生態(tài)環(huán)境問題，并闡述自己的理解與見解。

（2）提高理論與實踐的協(xié)同性：通過野外實習(xí)、案例介紹、反哺教學(xué)等手段，學(xué)生們普遍反映對理論知識的理解深度有了很大的提升，環(huán)境生物學(xué)問題的分析、實驗設(shè)計、修復(fù)方案等環(huán)節(jié)的設(shè)立，使他們初步具備了查閱資料，分析資料、并展示自我解決環(huán)境問題的能力，使得理論與實際的結(jié)合性、協(xié)同性更為緊密同步。

（3）實踐能力得到一定程度提升：通過實踐環(huán)節(jié)的增設(shè)，很多學(xué)生對知識、案例的理解、應(yīng)用能力都有了不同程度的提高；部分學(xué)生已開始要求參與老師的科研項目，也能夠在研究生的帶領(lǐng)下進行部分實驗；進行本科畢業(yè)論文的過程中也減少了對指導(dǎo)教師的依賴。

與此同時，也存在一定的不足需要下一步進行分析探討并著手解決：一是理論與實踐的協(xié)同進行，導(dǎo)致教學(xué)過程中理論或?qū)嵺`的體系或內(nèi)在的邏輯性削弱，部分學(xué)生反映無法像以前傳統(tǒng)理論教學(xué)那樣獲得明晰的學(xué)科體系或?qū)W科結(jié)構(gòu)；二是由于課程改革比例不高，往往導(dǎo)致單一課程的改革成效往往不能在以后學(xué)習(xí)過程中得以強化和提升。因此，如何有效整合理論與實踐教學(xué)，如何從某一（幾）門課程改革到整個專業(yè)系統(tǒng)改革仍舊是我國高等教育、教學(xué)所面臨的重要挑戰(zhàn)，也是高等院校迫切需要解決的重要內(nèi)容。

五、結(jié)束語

環(huán)境生物學(xué)學(xué)科日新月異，研究內(nèi)容也越來越豐富，教學(xué)手段也隨之多樣，這就要求在對教材內(nèi)容不斷更新的基礎(chǔ)上，整合不同資源，完善教學(xué)體系，豐富教學(xué)手段，制定可操作的有效考核體系，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的同時，引導(dǎo)學(xué)生對理論知識的理解深度，提高學(xué)生對周邊環(huán)境問題的辨識能力、邏輯分析能力和解決環(huán)境問題的能力，以盡早盡快培養(yǎng)出國家和社會需要的復(fù)合型人才。

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