高校生態(tài)工程學(xué)教學(xué)探討

黃 進(jìn)

(南京信息工程大學(xué) 應(yīng)用氣象學(xué)院， 江蘇 南京 210044)

1 引言

20世紀(jì)80年代以來，人口激增、資源破壞、能源短缺、環(huán)境污染成為全球各國(guó)都面臨的主要生態(tài)環(huán)境危機(jī)。現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，一方面提高了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率與產(chǎn)品供應(yīng)量，另一方面加速了生態(tài)環(huán)境資源的枯竭，同時(shí)又帶來了各種污染，對(duì)土壤、水體、人體健康帶來了嚴(yán)重的危害。愈演愈烈的生態(tài)環(huán)境問題都進(jìn)一步孕育、催生了運(yùn)用生態(tài)工程與技術(shù)去解決實(shí)際社會(huì)與生產(chǎn)中所面臨的各類生態(tài)危機(jī)。在此大背景下，越來越多的高校在環(huán)境保護(hù)類專業(yè)(環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等)的本科及研究生培養(yǎng)教學(xué)計(jì)劃中均開設(shè)了生態(tài)工程學(xué)或其它與生態(tài)學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程[1]。目前，大多數(shù)有生態(tài)學(xué)本科專業(yè)的高等院校已開設(shè)該課程，并將其設(shè)置為為專業(yè)主干必修課，同時(shí)也有許多院校將其列為環(huán)境類專業(yè)本科和研究生的選修課程，其課程內(nèi)容、教學(xué)大綱、教學(xué)方法等都在不斷地更新完善。基于此，本文在介紹生態(tài)工程的科學(xué)內(nèi)涵、重要性基礎(chǔ)上探討了對(duì)《生態(tài)工程學(xué)》教學(xué)環(huán)節(jié)的幾點(diǎn)思考，以期為高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)與實(shí)踐提供參考。

2 生態(tài)工程學(xué)教學(xué)存在的問題

2.1 目前使用的教材內(nèi)容相對(duì)滯后且陳舊

很多高校都沿用的由欽佩等主編、南京大學(xué)出版社出版的《生態(tài)工程學(xué)》，其主要內(nèi)容包括生態(tài)工程原理、模型、設(shè)計(jì)和恢復(fù)生態(tài)工程、環(huán)保生態(tài)工程 、農(nóng)林牧復(fù)合生態(tài)工程、城鎮(zhèn)發(fā)展生態(tài)工程和海灘生態(tài)工程，許多教學(xué)內(nèi)容全國(guó)通用性不強(qiáng)，部分理論和技術(shù)需要更新[2]。特別是當(dāng)前就業(yè)方向需求特別大的污染土壤生態(tài)修復(fù)、生態(tài)邊坡、人工濕地、沙區(qū)生態(tài)治理等方面的知識(shí)較少，有學(xué)生甚至反映課程內(nèi)容老套且不接地氣。

2.2 教學(xué)過程中的工程特色不突出

據(jù)了解多數(shù)高校生態(tài)工程學(xué)的課堂教學(xué)側(cè)重于講述生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、植物學(xué)的經(jīng)典原理，工程設(shè)計(jì)屬性不鮮明，學(xué)生所學(xué)知識(shí)與當(dāng)前社會(huì)上采用的技術(shù)措施脫節(jié)。由于多數(shù)生態(tài)學(xué)專業(yè)未開設(shè)CAD工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)等輔助科目，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)后后還是對(duì)一項(xiàng)生態(tài)工程的構(gòu)思設(shè)計(jì)、參數(shù)運(yùn)算、布局制圖、乃至施工均很陌生，無法滿足當(dāng)前用人單位的需求。

2.3 教學(xué)過程中的實(shí)踐性和多樣性不足

目前，生態(tài)工程學(xué)教學(xué)主要停留在理論知識(shí)的講述，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置較為薄弱，特別是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)用書稍有學(xué)校嘗試。脫離了實(shí)踐性，生態(tài)工程學(xué)與生態(tài)學(xué)沒有實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，甚至有同學(xué)感覺生態(tài)工程學(xué)像文科類的課程，尤其課程考試的時(shí)候只需要大量背誦名詞解釋和相關(guān)措施的生態(tài)作用。多數(shù)學(xué)校還停留在堂教學(xué)，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)以及工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這類嘗試還少有問津，這使得學(xué)生綜合應(yīng)用能力難以提高。

3 講授生態(tài)工程學(xué)應(yīng)該具備豐富的相關(guān)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備

由于生態(tài)工程涉及的范疇及服務(wù)的對(duì)象的相當(dāng)廣泛和復(fù)雜，作為教師應(yīng)當(dāng)同時(shí)具備生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等諸多課程的知識(shí)背景，甚至包括了3S空間技術(shù)方面的應(yīng)用[3]。生態(tài)工程學(xué)里面許多應(yīng)用性極強(qiáng)的的教學(xué)內(nèi)容往往就是就是某些專業(yè)主干課的高度濃縮，例如：講授水土保持生態(tài)工程，水土保持本身就是農(nóng)學(xué)方向的一個(gè)重要專業(yè)，如果授課教師沒有土壤侵蝕機(jī)理、生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)、森林水文學(xué)、防護(hù)林學(xué)、工程制圖，等方面的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，難以融會(huì)貫通向同學(xué)們講解相應(yīng)的理論和案例。因此，從某種意義上來說，由一個(gè)教師來承擔(dān)整門生態(tài)工程學(xué)的教學(xué)任務(wù)似乎有些不太合理。生態(tài)學(xué)科的每位專職教師的知識(shí)背景和研究背景均有不同，不同老師對(duì)不同章節(jié)的感悟和認(rèn)知也有較大差異，因此，盡量由2～3個(gè)具有不同研究方向的教師共同承擔(dān)該門課程的教學(xué)，可以更好地提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)深度。

4 生態(tài)工程教學(xué)案例教學(xué)的必要性和應(yīng)用

生態(tài)工程學(xué)在環(huán)境、農(nóng)林類相關(guān)專業(yè)課中是一門實(shí)用性更強(qiáng)的工程學(xué)，若要使學(xué)生將課堂所學(xué)的理論知識(shí)更好地應(yīng)用于以后的實(shí)踐中，開展案例教學(xué)配合課外實(shí)踐顯得尤為重要。生態(tài)工程學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中充分運(yùn)用案例教學(xué)法有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和典型設(shè)計(jì)思路的感悟、理解和運(yùn)用，能夠極大的提高課程教學(xué)質(zhì)量。

在進(jìn)行案例教學(xué)的過程中，既要激發(fā)學(xué)生自主參與性，同時(shí)要兼顧到所選案例的典型性、實(shí)用性和啟發(fā)性[4]。如在講解典型生態(tài)工程設(shè)計(jì)方案時(shí)，以人工濕地生態(tài)系統(tǒng)處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水為例，讓學(xué)生預(yù)先搜集相關(guān)資料，并針對(duì)目前由于污水排放導(dǎo)致農(nóng)村地表水水體富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)狀提出自己的感悟，并結(jié)合環(huán)境微生物學(xué)、污水處理的物理化學(xué)技術(shù)、植物生理學(xué)、園林景觀學(xué)等相關(guān)知識(shí)構(gòu)建出設(shè)計(jì)方案，并與同學(xué)們討論不同技術(shù)模塊組合后的處理效果差異，這樣不但鍛煉了學(xué)生利用課本知識(shí)解決實(shí)際需求的能力，最重要的可以讓學(xué)生充分認(rèn)知多學(xué)科交叉的生態(tài)工程理念在治理具體污染環(huán)境問題上的多元效益；在講授水土保持生態(tài)工程相關(guān)內(nèi)容時(shí)，以我國(guó)黃土高原地區(qū)水土保持工程為例，首先帶領(lǐng)學(xué)生充分回顧通用土壤流失USLE方程中各個(gè)影響土壤侵蝕因子的內(nèi)涵，此后引導(dǎo)同學(xué)們利用方程識(shí)別黃土高原土壤侵蝕現(xiàn)狀產(chǎn)生的原因，進(jìn)而從不同方面提出治理及修復(fù)措施，既可以使學(xué)生們深刻認(rèn)識(shí)到我國(guó)水土保持工程中常用的坡面治理、林灌草相結(jié)合、封山育林等常用措施的效能，又能熟悉利用USLE方程進(jìn)行區(qū)域水土流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的流程，從而為學(xué)生們將來從事區(qū)域小流域綜合治理打下良好的理論基礎(chǔ)。通過案例教學(xué)，課堂互動(dòng)，可以充分升華學(xué)生的理論知識(shí)，為將來就業(yè)形成交叉學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備。

5 教學(xué)手段和內(nèi)容應(yīng)當(dāng)多元化

(1)教學(xué)過程中在課件中嵌入各種生態(tài)破壞現(xiàn)狀、工程應(yīng)用和實(shí)施的圖片，以及插入一些針對(duì)性較強(qiáng)的科普視頻片段，將有效的提高教學(xué)內(nèi)容的感染力和易懂性。近些年來，我國(guó)CCTV科教頻頻道推出了像《水問》、《氣候變化危與機(jī)》、《森林之歌》、《生態(tài)工紅線》這一系列制作精良且與生態(tài)修復(fù)治理高度相關(guān)的科普紀(jì)錄片，這些視頻內(nèi)容如果和不同的教學(xué)內(nèi)容合耦合，將會(huì)起到更大的教學(xué)合力。特別是《生態(tài)工紅線》從霧霾、森林、水體、耕地、濕地等多個(gè)方面描繪了我國(guó)目前生態(tài)環(huán)境問題的困境以及諸多行之有效的政策和技術(shù)措施，該視頻可以作為課后作布置給學(xué)生們觀摩，從而提高他們的職業(yè)使命感和就業(yè)信心。

(2)授課內(nèi)容應(yīng)該更接地氣，針對(duì)高年級(jí)學(xué)生考研與就業(yè)的需要，將職業(yè)規(guī)劃和就業(yè)現(xiàn)狀與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，特別是安排同學(xué)們走入企業(yè)，直觀的感受目前社會(huì)上主流生態(tài)修復(fù)型公司的經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀與核心技術(shù)措施，這將有力的降低同學(xué)們專業(yè)學(xué)習(xí)的迷茫性[5]。

(3)在課程講授內(nèi)容應(yīng)更加關(guān)注目前生態(tài)學(xué)科的前沿性，特別是涉及到極端氣候事件頻發(fā)帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及當(dāng)前如火如荼的森林碳排放權(quán)交易，引導(dǎo)同學(xué)們搜集相關(guān)資料進(jìn)行互動(dòng)討論，從而可以較好的擴(kuò)展學(xué)生專業(yè)知識(shí)面。

6 結(jié)語

生態(tài)工程學(xué)是一門新興的專業(yè)課程，其主旨在于利用生態(tài)工程的手段去解決人為造成的自然環(huán)境問題，如植被破壞、水土流失、面源污染、土地退化等，更加側(cè)重于原位修復(fù)或治理，同時(shí)追求生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的多重效益[5]。其課程的性質(zhì)和目的決定了生態(tài)工程學(xué)的教學(xué)應(yīng)該以引導(dǎo)學(xué)生將多學(xué)科理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際的工程問題為主旨，教學(xué)內(nèi)容、手段、方式應(yīng)更加傾向培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)人才。