以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的“生態(tài)監(jiān)測與評價”課程教學(xué)改革探索

余樂洹 徐亞幸 高桂娟 王 璐 謝 婕

（廣東第二師范學(xué)院 廣東·廣州 510303）

“生態(tài)監(jiān)測與評價”是源于生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生物學(xué)的一門新興交叉學(xué)科，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備從事生態(tài)監(jiān)測和生態(tài)評價工作的基本技術(shù)能力，具有綜合性和宏觀性強、交叉性和融合性強、實用性和實踐性強、基礎(chǔ)性和長期性強等特點，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。為此，生態(tài)監(jiān)測與評價課程的專業(yè)地位，已上升為環(huán)境生態(tài)類專業(yè)的主干課程。然而，由于學(xué)科建設(shè)起步晚，而相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)日新月異，社會需求愈發(fā)多樣化，使得該課程的建設(shè)存在不少亟需解決的問題，[1]也為教學(xué)模式創(chuàng)新提供了空間。

筆者所在學(xué)校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)在專業(yè)建設(shè)提升計劃中提出了培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的應(yīng)用型高素質(zhì)人才的建設(shè)思路，并提出了針對性的核心課程群建設(shè)及教學(xué)改革行動方案，“生態(tài)監(jiān)測與評價”作為專業(yè)主干課程位列其中。因此，探索“生態(tài)監(jiān)測與評價”課程的教學(xué)改革與實踐也符合專業(yè)建設(shè)的總體目標(biāo)和需求。

1 “生態(tài)監(jiān)測與評價”課程改革前的基本情況

1.1 課程體系結(jié)構(gòu)與教學(xué)安排

筆者所在學(xué)校的環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)是2014年新開設(shè)的專業(yè)，而“生態(tài)監(jiān)測與評價”在本專業(yè)的培養(yǎng)方案制訂之初即被定為職業(yè)必修課程，課程體系由理論教學(xué)、實踐教學(xué)和考核三大部分構(gòu)成。其中，理論教學(xué)涵蓋生態(tài)監(jiān)測基礎(chǔ)理論和生態(tài)（風(fēng)險）評價理論兩大部分，基本要求是在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)，讓學(xué)生掌握基本理論及課程的重、難點；實踐教學(xué)主要包括課程實驗和綜合實踐兩部分，目標(biāo)是讓學(xué)生掌握相關(guān)的實操技能，初步具備從事生態(tài)監(jiān)測和評價工作的基本能力；考核體系則由考勤、實驗（實踐）考核、卷面理論考核綜合構(gòu)成，目標(biāo)是考查學(xué)生對課程知識和技能的掌握情況。

課程采用的教材是由羅文泊主編的、普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《生態(tài)監(jiān)測與評價》，在第5 學(xué)期開設(shè)，共48學(xué)時，其中理論教學(xué)36 學(xué)時，實踐教學(xué)12 學(xué)時。

1.2 存在的問題

（1）缺乏課程區(qū)分度?！吧鷳B(tài)監(jiān)測與評價”雖在環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)培養(yǎng)方案中作為必修核心專業(yè)課程設(shè)置，但由于開課時間在第5 學(xué)期，學(xué)生已先修“生態(tài)學(xué)”“環(huán)境科學(xué)”“環(huán)境監(jiān)測”等專業(yè)課程，對本課程和先修課程的聯(lián)系與區(qū)別容易感到困惑從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。另一方面，由于學(xué)科交叉性較強，在編排教學(xué)內(nèi)容時難免與先修課程存在重復(fù)之處，尤其是與“環(huán)境監(jiān)測”的課程界限模糊，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，影響教學(xué)效果。這對如何在培養(yǎng)方案的層面上，既保證本課程與先修課程良好銜接，同時又能凸顯課程特色提出了要求。

（2）缺乏專業(yè)教材與參考書。目前與該課程完全配套的教材僅有2011年化學(xué)工業(yè)出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)范教材《生態(tài)監(jiān)測與評價》一書，即當(dāng)前選用的教材。全書共計125 頁，內(nèi)容非常精簡，且所提供的數(shù)據(jù)、資料已較為老舊（部分是1990年以前數(shù)據(jù)），無法適應(yīng)教學(xué)的需要。尤其是教材中介紹的相關(guān)技術(shù)已明顯滯后于學(xué)科發(fā)展，難以反映專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)新的、主流的研究成果，教學(xué)內(nèi)容亟待拓展和更新。教學(xué)準(zhǔn)備可直接參考的精品課程、素材非常有限，在中國知網(wǎng)搜索“生態(tài)監(jiān)測”或“生物監(jiān)測”并“教學(xué)”或“課程”，只有9 篇（截至2017年8 月課程改革前），沒有教學(xué)網(wǎng)站可供參考，尚未有完整、成熟的教學(xué)設(shè)計。

（3）實踐技能訓(xùn)練不足。本課程目前雖已配套設(shè)置實驗（實踐）學(xué)時，但由于是內(nèi)嵌于理論課中，教學(xué)安排受到限制，考核成績構(gòu)成中實踐技能考核占比也只能限制在較低（＜20%）的水平，并且考核方式仍局限于實驗報告?！皩嶒炞哌^場，過后抄報告”現(xiàn)象頻出，考核效果失真，更談不上通過考核促進(jìn)自主學(xué)習(xí)的積極性。另一方面，傳統(tǒng)的實驗（實踐）教學(xué)大都是被動式教學(xué)，過分依賴實驗（實踐）指導(dǎo)書，往往是教師把實驗?zāi)康摹⒃?、步驟及可能出現(xiàn)的問題告訴學(xué)生后，學(xué)生才開展實驗（實踐），不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的思維能力，也不利于學(xué)生真正掌握實踐技能。因此“生態(tài)監(jiān)測與評價”課程考核體系急需改革以切實保障教學(xué)質(zhì)量。

（4）課堂常規(guī)教學(xué)難以承載完整的課程容量。教學(xué)時數(shù)少是多門專業(yè)課程共同面臨且難以協(xié)調(diào)的問題，常規(guī)時間內(nèi)的課堂教學(xué)早已難以完成知識點的完整傳授，也不符合當(dāng)前應(yīng)用型人才培養(yǎng)對于自主、創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的要求。因此，有必要探索在課堂之外的教學(xué)（包括考核）的改革，打造一個更加開放、創(chuàng)新、協(xié)作的學(xué)習(xí)平臺，以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

2 課程改革方案

基于上述在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，筆者自2017年起，在借鑒其他高?！吧鷳B(tài)監(jiān)測與評價”課程改革[1-4]的基礎(chǔ)上，從人才培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計入手，層層深入地針對教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計擬定改革方案，并逐步在教學(xué)實踐中實施、調(diào)整，以期形成一套適合本校學(xué)生知識和能力水平、同時體現(xiàn)專業(yè)特色的教學(xué)模式。

2.1 人才培養(yǎng)方案改革

人才培養(yǎng)方案是體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)導(dǎo)向的指導(dǎo)性文件。2017年首次修訂時，將本課程的開課時間提前至第4 學(xué)期，與環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學(xué)等基礎(chǔ)主干課程在同一學(xué)期開展教學(xué)。通過在教學(xué)實踐中強調(diào)與平行課程的不同之處，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識本課程與其他先行及同類課程的聯(lián)系與區(qū)別。由于此時學(xué)生尚未形成對相似知識點的學(xué)習(xí)倦怠，反而有一定的強化作用，反映到實際教學(xué)中就是課堂反應(yīng)更加積極正面。同時利用同一學(xué)期環(huán)境監(jiān)測野外實習(xí)的機會，將課程的部分實踐教學(xué)內(nèi)容分散到野外實習(xí)中開展，既變相增加了實踐教學(xué)學(xué)時，培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力，又避免了重復(fù)實習(xí)的問題，降低了實習(xí)成本。

2018年進(jìn)一步修訂培養(yǎng)方案，將實驗（實踐）課時從原有課程中獨立出來設(shè)置，從而可以更加靈活地配合理論課教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行實踐訓(xùn)練的安排，也便于針對實驗（實踐）教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行系列課程的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生全面、綜合的實踐能力。

2.2 教學(xué)大綱改革

教學(xué)大綱是培養(yǎng)方案在具體課程上的落實，是教學(xué)計劃制訂、課程考核和評估的基本依據(jù)，應(yīng)體現(xiàn)與有關(guān)先行課、后繼課之間的聯(lián)系，并能反映出本學(xué)科的新成就和學(xué)科發(fā)展的方向。好的教學(xué)大綱不僅能達(dá)到“導(dǎo)教”，也應(yīng)該能做到“導(dǎo)學(xué)”。

2017年配合學(xué)校整體對教學(xué)活動組織時間的調(diào)整，“生態(tài)監(jiān)測與評價”的教學(xué)大綱也做了一次較大幅度的修訂，課程的周課時從最初的3 學(xué)時連排，調(diào)整為4 學(xué)時，其中實驗課為4學(xué)時連排。針對專業(yè)教材實用性欠佳、課程內(nèi)容與先行課程存在交叉的問題，在此次大綱修訂中主要對教學(xué)內(nèi)容和講授重點進(jìn)行了調(diào)整。例如針對與“環(huán)境監(jiān)測”課程存在交叉、易混淆的部分內(nèi)容，如環(huán)境要素（水、土、氣）的微觀監(jiān)測與分析，不再做課堂講授，而重點講解生態(tài)監(jiān)測與環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)評價與環(huán)境影響評價在指標(biāo)構(gòu)成、技術(shù)方法上的差異。另一個有益的嘗試是結(jié)合專業(yè)的發(fā)展規(guī)劃以及學(xué)科發(fā)展需求，增加了一些應(yīng)用性較強的教學(xué)內(nèi)容。例如大多數(shù)開設(shè)本課程的學(xué)校，“監(jiān)測”講得多，“評價”講得少。而當(dāng)前國家的生態(tài)環(huán)境管理模式，已逐步從總量控制轉(zhuǎn)向質(zhì)量控制、風(fēng)險控制，[5-6]對于環(huán)境風(fēng)險的評價與預(yù)測正在得到重視，未來亟需具備相關(guān)知識和能力的人員投身到有關(guān)的基礎(chǔ)研究及職能部門中去。在此背景下，筆者在修訂教學(xué)大綱時，特別增加了生態(tài)風(fēng)險評價相關(guān)章節(jié)的課時，介紹生態(tài)毒理學(xué)理論框架下的風(fēng)險評價體系、技術(shù)和應(yīng)用。

2.3 教學(xué)設(shè)計改革

教學(xué)設(shè)計方面的改革方案主要針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式和實踐教學(xué)展開。

（1）豐富教學(xué)材料，拓展教學(xué)內(nèi)容。針對本課程教材內(nèi)容缺乏時效性的問題，筆者通過開展教學(xué)調(diào)研，從《生物監(jiān)測》《流域化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價》等書籍，聯(lián)合國環(huán)境署（UNEP）、中國生態(tài)環(huán)境部、美國環(huán)保署（USEPA）、國際地球觀測組織（GEO）等政府部門和民間組織的官方網(wǎng)站，以及多個學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫中搜集資料，在教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度上均下功夫進(jìn)行了拓展，力圖將學(xué)科的最新進(jìn)展融入到教學(xué)中去。如在“土壤環(huán)境的生物監(jiān)測”章節(jié)，通過整合教學(xué)材料，重新梳理了教學(xué)思路，分別從土壤的動物監(jiān)測、微生物監(jiān)測、植物監(jiān)測等三個方面對相關(guān)的監(jiān)測方法進(jìn)行了介紹，并特別介紹了當(dāng)前得到更廣泛應(yīng)用、靈敏性更高的生物標(biāo)志物監(jiān)測方法及其研究進(jìn)展，而非教材上介紹的傳統(tǒng)的指示生物法。

（2）創(chuàng)新教學(xué)手段，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)理念認(rèn)為“問題是學(xué)習(xí)的起點也是選擇知識的依據(jù)”，教學(xué)過程中應(yīng)“先問題，后內(nèi)容”，以學(xué)生為主體，倡導(dǎo)讓學(xué)生通過自學(xué)、研究、討論和合作解決問題。[7]筆者在對“生態(tài)監(jiān)測與評價”課程進(jìn)行改革的過程中，從教學(xué)內(nèi)容中選取了部分適合開展探究式學(xué)習(xí)的章節(jié)，將PBL 教學(xué)理念融入其中，通過翻轉(zhuǎn)課堂、項目化教學(xué)、研討式教學(xué)等多種教學(xué)手段，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、研究式學(xué)習(xí)以及合作學(xué)習(xí)的能力。例如在開展“生態(tài)監(jiān)測方案設(shè)計”這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)時，筆者以“設(shè)計一個濕地生態(tài)監(jiān)測方案”為任務(wù)導(dǎo)向，組織了小組研討式學(xué)習(xí)。教師僅講授了方案設(shè)計的基本要素和框架，提供了部分獲取文獻(xiàn)資料的途徑，更多的是通過課堂上集體分析討論往屆方案的優(yōu)劣、課后小組自行組織調(diào)研，以學(xué)生為主體完成了該章節(jié)的教學(xué)，最大限度地激發(fā)了學(xué)生主動獲取知識的積極性和潛能，課后收到的反饋良好。同時，完成的監(jiān)測方案也作為課程考核的其中一項（占總評10%），避免了過于倚賴單一理論考核的弊端。

在線開放課程（慕課）平臺可實現(xiàn)更為開放、自主、靈活的信息化教學(xué)。針對常規(guī)課堂時間難以覆蓋全部課程容量的問題，筆者下一階段對教學(xué)手段的改革，將基于前期經(jīng)驗的總結(jié)和教學(xué)資源的集成，有步驟地開發(fā)慕課，最終實現(xiàn)本課程線上/線下、不同時空間的開放、協(xié)作的多元互動教學(xué)。

（3）貫通教學(xué)實踐，提升專業(yè)技能。本課程實踐（包括實驗）教學(xué)部分的改革是實施的重點，也是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要抓手。在課堂教學(xué)學(xué)時有限的情況下，實踐教學(xué)改革的基本思路不再是單純地增加學(xué)時，而是想方設(shè)法將教學(xué)和實踐貫通，使課程教學(xué)更貼近實踐情境，同時采用多元的考核維度，讓學(xué)生在課程教學(xué)過程中獲得較為真實的職業(yè)體驗，同時又提高課程參與度，增強創(chuàng)新思維訓(xùn)練。

基于該思路，筆者對課程實驗和綜合實踐兩部分分別進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計。課程實驗部分，如前所述調(diào)整為獨立設(shè)置的課程，采用項目化的教學(xué)模式。針對本專業(yè)以“濕地生態(tài)監(jiān)測與修復(fù)”為特色的發(fā)展方向，以及理論教學(xué)里的重難點，設(shè)計了“水體初級生產(chǎn)力監(jiān)測與評價”的實驗項目，通過“水體葉綠素A 含量測定”和“黑白瓶測氧”兩個系列綜合實驗，將水體初級生產(chǎn)力、富營養(yǎng)化、生態(tài)評價等知識點結(jié)合到實驗中去，同時在完成實驗的過程中掌握葉綠素A 測定、溶解氧測定的基本原理和操作，訓(xùn)練了相關(guān)的樣品采集、化學(xué)檢測、儀器分析、結(jié)果評價等專業(yè)技能。而對于綜合實踐部分，則是在制定教學(xué)計劃時與專業(yè)見習(xí)、野外實習(xí)有機結(jié)合，完成“生態(tài)監(jiān)測方案設(shè)計”“SSD 曲線法推導(dǎo)毒性閾值”等兩項應(yīng)用性較強的任務(wù)。課程實驗和綜合實踐的考核方式也各有不同，前者是較為傳統(tǒng)的實驗報告，后者則包括監(jiān)測方案、上機實操和數(shù)據(jù)分析報告，同時也對完成實驗、實踐過程中的團(tuán)隊協(xié)作等非技術(shù)因素開展自評和互評，從而使實踐能力能夠得到較為全面的考查。

3 結(jié)語

“生態(tài)監(jiān)測與評價”作為環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的一門主干課程，其對實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)的作用是不言而喻的。但同時，作為一門“新”學(xué)科，“生態(tài)監(jiān)測與評價”在專業(yè)開設(shè)背景不同的大專院校中，其課程定位卻仍相對模糊，需要更多的同行不斷探索和總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，共同推動這個課程的全面革新，以適應(yīng)教育和社會形勢的發(fā)展，推動學(xué)科進(jìn)步。