生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式探討

摘要：生態(tài)毒理學(xué)涉及面廣、交叉性強，在新時代“以本為本”教育背景下，探索“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式勢在必行。文章從豐富教學(xué)方法、考核形式多樣化等方面對此進行了闡述。該教學(xué)模式有助于促進高水平創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：研究型教學(xué);生態(tài)毒理學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）39-0202-03

高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟、文化和社會發(fā)展需要的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級人才[1]。但長期以來，以被動接受型為特征的傳統(tǒng)教學(xué)模式在高校本科教育中占據(jù)主導(dǎo)地位，其過于強調(diào)知識的傳授而忽視了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。研究型教學(xué)模式倡導(dǎo)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，將學(xué)習(xí)、研究和實踐三者有機結(jié)合，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和主動學(xué)習(xí)的能力[3]。2010年國務(wù)院審議通過《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，指出本科教育須重視對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，鼓勵高素質(zhì)人才參與到科學(xué)研究中[4];2018年新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議強調(diào)“本科教育是大學(xué)的根和本，要不斷推動高等教育的思想創(chuàng)新、理念創(chuàng)新、方法技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新”。探討和改進研究型教學(xué)模式將有助于培養(yǎng)具有良好科學(xué)素養(yǎng)、高層次、多樣化的創(chuàng)新型人才[5-6]。

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境也遭遇到前所未有的破壞，氣候變暖、大氣污染和土壤荒漠化等問題引發(fā)國際社會廣泛關(guān)注[7-8]。生態(tài)毒理學(xué)是研究有毒有害因素對生物及其生態(tài)系統(tǒng)的損害效應(yīng)、作用機制及其防護的科學(xué)，作為新興的邊緣學(xué)科其具有涉及面廣、交叉性強等特點，能夠為保護生態(tài)系統(tǒng)提供有效策略，因而在教學(xué)和科研中得到日益廣泛的重視[9]。采用研究型教學(xué)模式講授生態(tài)毒理學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維及增強創(chuàng)新潛力均具有十分重要的意義。本文從多方面探討了生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式，以期為該門課程的教學(xué)改革提供理論參考依據(jù)。

一、生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的教學(xué)內(nèi)容

我們選用孟紫強主編的《生態(tài)毒理學(xué)》（高等教育出版社，2009年）作為信陽師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的授課教材。該教材涉及生態(tài)毒理學(xué)發(fā)展史、污染物的毒理學(xué)效應(yīng)及機制及污染物生態(tài)風(fēng)險評價等諸多內(nèi)容，研究對象涵蓋了分子、細(xì)胞、個體和種群等多個層次。在授課過程中，我們重新制定了教學(xué)大綱，以盡可能多地將學(xué)、研緊密結(jié)合進行講授。同時在課程結(jié)束后增設(shè)綜合討論環(huán)節(jié)，使得整個大綱更加緊湊有序，便于教師能將最新科研進展結(jié)合進去。

二、生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的教學(xué)方法

研究型教學(xué)本身就是一個知識創(chuàng)新的過程，其要求教師在系統(tǒng)講授本學(xué)科理論知識的基礎(chǔ)上將最前沿的研究成果引入課堂，引發(fā)學(xué)生的討論，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及批判精神[10]。相對于以教師為中心的傳統(tǒng)型灌輸教學(xué)法而言，筆者通過生態(tài)毒理學(xué)課程的教學(xué)實踐，總結(jié)出以下幾種切實可行的研究型教學(xué)方法僅供參考：

1.以科學(xué)問題為導(dǎo)向，促進問答和互動的結(jié)合。上課前，授課教師以日常生活或科研實驗中的某些具體案例為切入點，通過設(shè)置科學(xué)問題進而延伸出要講授的章節(jié)知識。如：在講授“生物富集作用”時，筆者先講述了自己在湖邊購買養(yǎng)殖魚類的經(jīng)歷，在食用過程中發(fā)現(xiàn)魚肉有嚴(yán)重的汽油味道，就此引發(fā)學(xué)生廣泛討論。最后總結(jié)其原因在于湖周圍存在諸多排污口，廢水中的污染物通過食物鏈進入魚體內(nèi)，并引出生物富集，取得了良好的授課效果。此外，在教學(xué)過程中可就某一知識點將學(xué)生分為若干小組，引發(fā)其廣泛討論，進一步加深學(xué)生對所學(xué)知識的印象。

2.解讀科研統(tǒng)計圖表，加深對基礎(chǔ)知識的理解。各類統(tǒng)計圖表是科研活動最直接的成果，通過帶動學(xué)生分析科研數(shù)據(jù)并啟發(fā)其用較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)語言進行描述，可逐步培養(yǎng)他們的自主鉆研能力。如：在講授“植物對水體的凈化作用”時，筆者通過PPT展示了論文中關(guān)于有水草和無水草水體中的溶解氧、濁度等指標(biāo)值，并鼓勵學(xué)生對比分析兩組數(shù)據(jù)。結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)有水草的水體理化性質(zhì)優(yōu)于無草區(qū)，即以實際科研數(shù)據(jù)驗證了課本上關(guān)于“高等水生植物有一定凈化污水的能力”的表述。

3.播放視頻影像資料，了解科研領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢。相對于文字材料，影像視頻資料更為豐富和生動。在每次授課的最后15分鐘左右，授課教師可以播放事先篩選過的與授課章節(jié)緊密相關(guān)的視頻，既可使學(xué)生直觀地感受到現(xiàn)實生活中的科學(xué)問題，也可緩解學(xué)生長時間聽課的疲勞感，使其在輕松的氛圍中接受更多的科學(xué)知識。在教學(xué)實踐中，這種“教師講課+觀看視頻”的教學(xué)模式受到學(xué)生的廣泛好評。如：在講授“生態(tài)系統(tǒng)及其特征”、“海洋污染物的毒理學(xué)效應(yīng)”等章節(jié)中，學(xué)生通過視頻看到南北極冰川因氣候變暖而崩塌融解、海洋因為污染問題而出現(xiàn)大面積赤潮的畫面，他們?yōu)檫@些自然界的環(huán)境問題而驚嘆;同時視頻資料中出現(xiàn)的專家學(xué)者對這些生態(tài)毒理學(xué)問題進行了更為深入、專業(yè)的學(xué)術(shù)解說，進一步調(diào)動了學(xué)生們追尋知識的積極性，對其了解該領(lǐng)域最新科研動態(tài)大有裨益。

4.加強實踐調(diào)研力度，促使理論由抽象到具體。實踐調(diào)研以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，教師僅需作為引導(dǎo)者，寓教于樂，提高學(xué)生的潛在創(chuàng)新意識及自主學(xué)習(xí)能力[11]。如：在講解“外來入侵植物的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)”這一節(jié)內(nèi)容時，我們將講學(xué)地點由課堂搬到了野外。通過指導(dǎo)學(xué)生對信陽市常見的入侵植物空心蓮子草進行調(diào)查，學(xué)生對該入侵物種的生長環(huán)境、生物學(xué)特性和生態(tài)后效有了更為深刻的了解;并在此基礎(chǔ)上延伸講解入侵植物的種間競爭和化感作用等生態(tài)毒理學(xué)機制，將抽象知識具體化，在調(diào)研過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.推薦閱讀科研論文，拓寬知識的廣度和深度。由于本科授課過程中的知識點基本來源于教材，但教材編撰出版通常與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展之間存在滯后性，因此學(xué)生無法從書本中獲取更多最新科研進展，而閱讀科研論文則是一個獲取最新知識的易行途徑?；诒拘D書館豐富的數(shù)據(jù)庫資源，我們推薦學(xué)生在課外閱讀一些如《生態(tài)學(xué)報》、《環(huán)境科學(xué)學(xué)報》、《生態(tài)毒理學(xué)報》等優(yōu)秀的環(huán)境類學(xué)術(shù)期刊。盡管本科生學(xué)術(shù)能力有限，但通過瀏覽相關(guān)文獻可有效拓寬他們的知識面。學(xué)生通過閱讀論文會主動發(fā)現(xiàn)和思考問題。如：有學(xué)生在論文中發(fā)現(xiàn)“物種豐富度-生態(tài)系統(tǒng)功能”之間存在鉚釘假說、冗余假說、關(guān)鍵種假說和非線性假說等4種相悖的理論，并主動向授課教師詢問、質(zhì)疑;通過教師的講解，學(xué)生進一步理解了這幾種假說各自的適用范圍。

6.鼓勵參與科研項目，實現(xiàn)理論知識的再升華?？蒲许椖繛閷W(xué)生提供了豐富的實驗課題來源。一方面，教師鼓勵學(xué)生參與自己的科研項目可使實驗設(shè)計更具針對性及實用性[12];另一方面，學(xué)生（特別是本科生）在教師的指導(dǎo)下親自動手查閱文獻和調(diào)查研究，可使其盡早明晰科學(xué)研究的整體流程，提高科研能力及合作意識，實現(xiàn)理論知識的再升華，這些對于本科畢業(yè)后有志繼續(xù)從事科學(xué)研究的同學(xué)無疑是一個很好的鍛煉機會。如：在講授“淡水生態(tài)系統(tǒng)毒理學(xué)”、“植物對生態(tài)系統(tǒng)的影響”等章節(jié)內(nèi)容時，筆者根據(jù)自己主持的博士科研啟動基金項目，設(shè)計了“浉河植物群落與水質(zhì)的關(guān)系”、“空心蓮子草入侵對豫南植物群落的影響”等創(chuàng)新實驗課題，吸納學(xué)生分組參與，并與學(xué)生一起集中進行數(shù)據(jù)分析，取得了良好效果。此外，我們還鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生積極申報在校大學(xué)生科研基金等項目，在整個施教過程中真正做到教研合一，教學(xué)相長。

三、生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的考核方式

完善的考核制度有助于切實提高教學(xué)效果和質(zhì)量，實現(xiàn)學(xué)生能力的提升。我們對生態(tài)毒理學(xué)課程的成績考核方式進行了細(xì)化，共分為3個部分：

1.課堂提問及討論。該項成績占課程總成績的20%。學(xué)源于思，思源于疑。教師在課堂上設(shè)置相關(guān)的科學(xué)問題并進行有效的課堂提問，可使知識的傳輸由被動接受式向自主探索式轉(zhuǎn)變，促進師生間的交流互動[13]。對于課程初期的提問，自主回答問題的學(xué)生人數(shù)可能較少;但隨著課程的進行，師生之間逐步建立起融洽的互動關(guān)系，營造了寬松的課堂氛圍，大多數(shù)學(xué)生樂于分享其對于科學(xué)問題的見解。課堂提問及討論的考核方式可使勤思善學(xué)、主動性強的學(xué)生獲得較高的平時成績，進一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.中期綜述論文。該項成績占課程總成績的30%。通過設(shè)置課程中期的綜述論文環(huán)節(jié)，考查學(xué)生撰寫論文的綜合能力。由于在平時的授課過程中教師已經(jīng)講解多個方面的科研最新進展，因此學(xué)生的選題均具有較強的前瞻性，如：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、環(huán)境污染的生物修復(fù)、生物入侵的毒理效應(yīng)等。論文撰寫前，筆者為學(xué)生詳細(xì)講解了關(guān)于綜述論文的撰寫方法及文獻檢索途徑;之后在課堂上對學(xué)生撰寫的論文進行“一對一”現(xiàn)場批改，使得學(xué)生牢固掌握論文寫作流程。綜述論文的考核結(jié)果顯示學(xué)生已初步具備科技論文撰寫能力，成績區(qū)分度較高。

3.期末開卷考試。期末測驗采用開卷考試的方式進行，該項成績占課程總成績的50%。共設(shè)置6道綜合論述題，考題涵蓋全部的重要授課內(nèi)容，著重考查學(xué)生的綜合分析能力。例如：“請詳細(xì)論述重金屬污染對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響”這道題包涵了植物生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和化學(xué)等多方面知識，只有平時認(rèn)真聽講并涉獵廣泛的學(xué)生才能完整回答出，而照抄課本內(nèi)容則無法獲得高分。相較于傳統(tǒng)的閉卷考試，開卷考核方式能有效避免少數(shù)學(xué)生平時聽講不認(rèn)真、考前死記硬背進行突擊和投機取巧蒙混過關(guān)的現(xiàn)象，真正實現(xiàn)對研究型教學(xué)模式授課效果的準(zhǔn)確考核。

四、生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的教學(xué)反饋

在課程結(jié)束后的綜合討論環(huán)節(jié)，授課教師廣泛聽取學(xué)生對于生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的反饋建議及聽課需求，具體總結(jié)如下：（1）需加深對部分章節(jié)中專業(yè)性知識的講解，如：毒性物質(zhì)的化學(xué)特性及其異構(gòu)體等;（2）每次授課后需要再次總結(jié)強調(diào)重點內(nèi)容，便于學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固;（3）PPT課件字?jǐn)?shù)不宜過多，應(yīng)增加圖片信息，并及時更新授課資料;（4）增加室外調(diào)研力度，使學(xué)生在自然生態(tài)系統(tǒng)中獲取更多知識;（5）利用課程網(wǎng)絡(luò)平臺，上傳課件，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí);（6）繼續(xù)保持“講課+觀看視頻”授課模式及課堂討論環(huán)節(jié)，自由寬松的學(xué)習(xí)氛圍有利于師生進行深度的互動交流;（7）授課教師多講解自身的科研經(jīng)歷，可激發(fā)學(xué)生的求知欲及進一步從事科學(xué)研究的動力。授課教師應(yīng)注意收集學(xué)生關(guān)于教學(xué)的反饋建議，這是提高教學(xué)質(zhì)量的寶貴資料，也是教學(xué)改革的思路源泉[14]。

五、結(jié)語

生態(tài)毒理學(xué)是一門交叉性和邊緣性很強的新興學(xué)科，其研究內(nèi)容涵蓋了從宏觀的地球生態(tài)到生物體內(nèi)的微生態(tài)等多個層次[15-16]。因此，若要在生態(tài)毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的實踐中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，保障教學(xué)和科研的有機統(tǒng)一，就必須對授課教師的綜合素質(zhì)提出更高要求。授課教師不但要廣泛涉獵生態(tài)毒理學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的科研進展，在搞好教學(xué)的同時也要保證一定量的科研產(chǎn)出，從而能夠?qū)⒆约菏煜さ淖钚卵芯砍晒o密地嵌入授課過程中。此外，還需考慮開設(shè)生態(tài)毒理學(xué)配套的實驗課，以提高學(xué)生的實踐能力。研究型教學(xué)模式的構(gòu)建同時也是一個探索改進的過程，高校教師只有不斷地將研究型教學(xué)持續(xù)進行并完善下去，才能真正實現(xiàn)“教學(xué)為科研服務(wù)，科研促進教學(xué)”這一目的，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神的全面人才。

參考文獻：

[1]饒本強，郭振.高師院校生物學(xué)科大學(xué)生實踐能力培養(yǎng)模式探討[J].河南教育，2010，57（12）：49-50.

[2]崔軍.高校研究型教學(xué)模式及其教學(xué)活動探析[J].高等理科教育，2008，25（1）：103-105.

[3]袁方.大學(xué)研究型教學(xué)與研究型教師的培養(yǎng)芻議[J].當(dāng)代教育論壇，2011，4（9）：112-113.

[4]王艷紅，溫國勝，陳健.植物生理生態(tài)學(xué)研究型教學(xué)模式探討[J].教育教學(xué)論壇，2015，6（48）：147-148.

[5][10][11]葉國榮，陳達強，吳碧艷.高校本科生教育中研究型教學(xué)模式探討[J].中國高教研究，2009，8（3）：90-91.

[6]郝玫，高學(xué)東，魏桂英.研究型教學(xué)模式在管理信息系統(tǒng)課程中的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化，2018，24（1）：247-248.

[7]吳昊，丁建清.入侵生態(tài)學(xué)最新研究動態(tài)[J].科學(xué)通報，2014，59（6）：438-448.

[8]吳昊，郭琳，於維櫻，等.基于文獻計量分析的國際海洋科學(xué)研究發(fā)展態(tài)勢[J].生態(tài)學(xué)報，2018，38（5）：1860-1873.

[9]孟紫強.生態(tài)毒理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2009：1-3.

[12]張德高.科研教學(xué)結(jié)合，為人才培養(yǎng)提供強力支撐[J].中國高等教育，2013，27（17）：44-45.

[13][14]陳輝倫，賀鵬真.環(huán)境毒理學(xué)教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2014，22（6）：38-39.

[15]高吉喜，沈英娃，曹洪法.中國生態(tài)毒理學(xué)研究現(xiàn)狀[J].環(huán)境科學(xué)研究，1997，10（3）：54-58.

[16]李明堂，楊靖民.以“農(nóng)”為特色的遞進式《生態(tài)毒理學(xué)實驗》教學(xué)的思考[J].長春大學(xué)學(xué)報，2013，23（4）：507-509.

Discussion on Research-oriented Teaching Mode of Ecotoxicology

WU Hao1，2

（1.College of Life Sciences，Xinyang Normal? University，Xinyang，Henan 464000，China;

2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China）

Abstract：Ecotoxicology covers wide ranges of research topics and has a strong intersection.Under the background of the new era of "taking undergraduate education as the starting point"，it is necessary to explore the "teacher-led，student-centered" research-oriented teaching mode of ecotoxicology.This study states this mode based on enriching teaching methods and diversifying assessment forms，etc.This teaching mode is helpful for training high-level innovative talents.

Key words：research oriented teaching;Ecotoxicology;teaching methods;teaching reform