“雙一流”建設(shè)背景下生態(tài)學(xué)專業(yè)研究生課程案例教學(xué)實(shí)踐探索

張雪妮，呂光輝

（新疆大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院 新疆 烏魯木齊 830017）

“雙一流”建設(shè)是當(dāng)前我國(guó)提升高等教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要國(guó)家戰(zhàn)略。高水平的研究生教育是“雙一流”高校建設(shè)取得顯著成效的關(guān)鍵內(nèi)容和重要支撐[1]，也是我國(guó)在2035 年初步建成具有中國(guó)特色的研究生教育強(qiáng)國(guó)的需要。碩士研究生是最具創(chuàng)新思維和創(chuàng)新潛力的學(xué)生群體之一，其科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)是高校研究生教育教學(xué)改革的核心目標(biāo)。案例教學(xué)是促進(jìn)研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種有效手段，但目前在研究生教學(xué)中存在重理論輕實(shí)踐、實(shí)踐課時(shí)設(shè)置不足、研究生參與度不高等一系列問(wèn)題，直接影響了高校研究生培養(yǎng)質(zhì)量和研究生教育教學(xué)改革的成效。

生態(tài)學(xué)是當(dāng)前我國(guó)實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要理論支撐學(xué)科[2]。近年來(lái)，生態(tài)學(xué)專業(yè)相關(guān)的研究型、應(yīng)用型、管理型、創(chuàng)新型人才需求數(shù)量明顯增加。隨著生態(tài)學(xué)碩士研究生招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及“雙一流”建設(shè)高校培養(yǎng)“創(chuàng)新型”人才的需要，如何使現(xiàn)有教學(xué)模式適應(yīng)生態(tài)學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，是當(dāng)前迫切需要解決的重要問(wèn)題。本文將以新疆大學(xué)生態(tài)學(xué)研究生的生態(tài)修復(fù)學(xué)課程為例，探討“雙一流”建設(shè)背景下如何開(kāi)展案例教學(xué)，并給出建議，旨在為生態(tài)學(xué)專業(yè)碩士研究生的教學(xué)改革建設(shè)提供參考。

1 案例教學(xué)法的內(nèi)涵與意義

案例教學(xué)法（case-based teaching，CBT）是一種開(kāi)放、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式，具體是指教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，以案例為中心，以學(xué)生對(duì)真實(shí)事件的分析、思考為重點(diǎn)，通過(guò)團(tuán)體、小組的形式，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論等活動(dòng)，以培養(yǎng)和提升研究生創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題能力的一種教學(xué)方法[3]。

在實(shí)施案例教學(xué)法過(guò)程中，師生能夠進(jìn)行充分的互動(dòng)，因此可以最大范圍地激發(fā)研究生對(duì)科研的興趣和熱情，有助于培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，這些過(guò)程的有效實(shí)施直接鍛煉了研究生的科研能力。同時(shí)，案例教學(xué)法更加注重培養(yǎng)研究生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的自主性與探究性，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)與技能的實(shí)踐和升華，尤其適用于高層次人才培養(yǎng)過(guò)程，因此對(duì)于提高研究生質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)高層次人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義[4]。

2 生態(tài)修復(fù)學(xué)課程案例教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施——以工礦廢棄地修復(fù)為例

2.1 案例教學(xué)設(shè)計(jì)

案例教學(xué)的目的是結(jié)合具體案例，串聯(lián)有關(guān)理論的知識(shí)點(diǎn)，并設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問(wèn)題，師生互動(dòng)討論，在這一過(guò)程中加深研究生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解、訓(xùn)練研究生的科研思維、增強(qiáng)研究生理論聯(lián)系實(shí)際和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，案例的選取要有針對(duì)性、代表性、問(wèn)題性和啟發(fā)性。

形象、生動(dòng)的案例呈現(xiàn)形式是確保案例教學(xué)效果的重要基礎(chǔ)。因此要盡量采用圖片、視頻資源呈現(xiàn)案例內(nèi)容，教師要熟悉案例的背景、內(nèi)容和涉及的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并設(shè)計(jì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題，引導(dǎo)研究生交流、討論，再結(jié)合基于知識(shí)點(diǎn)的開(kāi)放式問(wèn)題，激發(fā)研究生的創(chuàng)新思維。由于生態(tài)學(xué)研究生中有部分研究生本科專業(yè)跨度較大，需安排2―4個(gè)學(xué)時(shí)的理論課，因此案例教學(xué)環(huán)節(jié)建議安排在理論教學(xué)之后；在準(zhǔn)備案例教學(xué)之前，一般需簡(jiǎn)要回顧與案例相關(guān)的理論知識(shí)點(diǎn)，因此案例教學(xué)環(huán)節(jié)適宜在課程的后半段實(shí)施。以下將以卡拉麥里山有蹄類動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)廢棄礦山生態(tài)修復(fù)的項(xiàng)目實(shí)踐為例，闡述生態(tài)學(xué)研究生案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程。該案例涉及的理論知識(shí)點(diǎn)主要有：土壤結(jié)構(gòu)與功能、荒漠生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、退化生態(tài)系統(tǒng)的特征、廢棄礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)原理和技術(shù)方法等。

2.2 案例教學(xué)實(shí)施

2.2.1 教學(xué)準(zhǔn)備

生態(tài)修復(fù)案例是生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等多學(xué)科相關(guān)理論、原理的綜合應(yīng)用，研究生只有具備基本的基礎(chǔ)理論知識(shí)，才能夠根據(jù)案例實(shí)際情況因地制宜、隨機(jī)應(yīng)變地分析和解決問(wèn)題。因此，在案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，教師需首先回顧案例所涉及的理論知識(shí)點(diǎn)，使研究生在了解案例的過(guò)程中能夠盡快捕捉到有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。本課程參考教材包括彭少麟等編著的《恢復(fù)生態(tài)學(xué)》（科學(xué)出版社，2020）[5]、熊敬超等編著的《污染土壤修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用（第二版）》（化學(xué)工業(yè)出版社，2021）[6]、陳懷滿編著的《環(huán)境土壤學(xué)（第三版）》（科學(xué)出版社，2018）[7]。在引入案例前首先概述土壤結(jié)構(gòu)及其維持植物生長(zhǎng)的功能、土壤水分與荒漠生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的關(guān)系、人為影響的退化生態(tài)系統(tǒng)特征、廢棄礦區(qū)存在的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、修復(fù)原理與技術(shù)等相關(guān)的理論知識(shí)；然后，介紹廢棄礦區(qū)目前在我國(guó)及新疆的分布、規(guī)模、對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的破壞現(xiàn)狀等，突出廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的緊密聯(lián)系。以上知識(shí)點(diǎn)及當(dāng)前生態(tài)修復(fù)形勢(shì)的概述為后續(xù)案例教學(xué)的講授、觀看、交流等做好了鋪墊。

2.2.2 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程主要包括：案例引入、分析和討論。在相關(guān)理論概述之后，引入卡拉麥里山有蹄類動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱卡山保護(hù)區(qū)）礦山生態(tài)修復(fù)案例，在視頻、圖片展示前，明確課程的教學(xué)目標(biāo)，要求研究生在案例觀看后能描述干旱區(qū)礦山廢棄地的修復(fù)過(guò)程、主要環(huán)節(jié)等。在本案例教學(xué)過(guò)程中，在展示卡山保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境背景時(shí)，提出問(wèn)題1：荒漠生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的體現(xiàn)有哪些？在展示礦區(qū)生產(chǎn)情況時(shí)，提出問(wèn)題2：金礦開(kāi)采對(duì)卡山保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生哪些影響？在案例觀看之后，提出問(wèn)題3：如何修復(fù)卡山保護(hù)區(qū)廢棄礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境？結(jié)束后請(qǐng)研究生就上述問(wèn)題分組討論，并擬定初步的修復(fù)方案進(jìn)行匯報(bào)和互相評(píng)價(jià)。

通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)和討論，能夠讓研究生對(duì)干旱區(qū)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞、生態(tài)修復(fù)治理的方式方法有一定的具體體驗(yàn)，再結(jié)合相關(guān)問(wèn)題，加深研究生對(duì)理論知識(shí)的理解，熟悉生態(tài)學(xué)理論的應(yīng)用過(guò)程，體會(huì)生態(tài)學(xué)專業(yè)在我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)中的重要地位。

2.2.3 案例分析與討論

案例教學(xué)的最終目的是啟發(fā)研究生主動(dòng)、獨(dú)立思考，運(yùn)用已經(jīng)掌握的理論知識(shí)分析和解決問(wèn)題，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度發(fā)現(xiàn)具體現(xiàn)象背后隱藏的科學(xué)或技術(shù)或工程問(wèn)題，鍛煉研究生獨(dú)立思考、分析和解決問(wèn)題的能力。這一過(guò)程是否達(dá)到預(yù)期的成效，與教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題密切相關(guān)。案例教學(xué)中設(shè)計(jì)的問(wèn)題要涵蓋案例背后的理論點(diǎn)，同時(shí)要適度超出課程范疇，從而達(dá)到促使研究生進(jìn)一步發(fā)散思維的能力。

以本案例為例，在案例展示中提出的問(wèn)題1“荒漠生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的體現(xiàn)有哪些？”主要考查的知識(shí)點(diǎn)是生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及荒漠生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成的有機(jī)整體，系統(tǒng)中的生物與環(huán)境間不斷進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)，并通過(guò)反饋調(diào)節(jié)維持系統(tǒng)的平衡和發(fā)展。荒漠生態(tài)系統(tǒng)地處干旱區(qū)，氣候干旱缺水、四季溫差大；土壤肥力低、干旱、結(jié)構(gòu)差；在這一背景下，形成的植物群落多樣性低、生產(chǎn)力低下，群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的抵抗力弱，恢復(fù)力低；由此轉(zhuǎn)向問(wèn)題2“金礦開(kāi)采對(duì)卡山保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生哪些影響？”土壤、植被是生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分，礦區(qū)開(kāi)采導(dǎo)致的表土擾動(dòng)、剝離、壓實(shí)等使得土壤結(jié)構(gòu)更加不穩(wěn)定、流失加劇，同時(shí)地表植被的破壞，生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的平衡被打破，如果不進(jìn)行人為的管理和輔助修復(fù)，系統(tǒng)很難恢復(fù)，甚至?xí)谡答佌{(diào)節(jié)下加劇失衡，最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的退化。為了修復(fù)礦區(qū)被破壞的生態(tài)環(huán)境，在明確生態(tài)環(huán)境破壞狀況的前提下，引入第三個(gè)問(wèn)題“如何修復(fù)卡山保護(hù)區(qū)廢棄礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境”，此問(wèn)題中首先可以讓學(xué)生先思考生態(tài)系統(tǒng)的哪些組成部分、關(guān)系或生態(tài)過(guò)程被破壞，針對(duì)各組成部分及其相互關(guān)系提出修復(fù)措施，最后形成一套系統(tǒng)的修復(fù)方案。這一問(wèn)題鍛煉了研究生理論與實(shí)際相結(jié)合的綜合能力。案例分析和討論環(huán)節(jié)完成后，要求研究生以論文、課堂講解等形式進(jìn)行匯報(bào)，以促進(jìn)研究生創(chuàng)新思維的發(fā)揮，同時(shí)鍛煉研究生的寫(xiě)作、表達(dá)和應(yīng)變等能力。以上與案例相結(jié)合的三個(gè)問(wèn)題不僅把前期的部分理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)際分析中，同時(shí)還綜合鍛煉了研究生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力。

3 案例教學(xué)的效果

案例教學(xué)較傳統(tǒng)教學(xué)方式更直觀、生動(dòng)，更容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師提前布置問(wèn)題對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、提高學(xué)生的參與度、促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，幫助學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行理解和記憶等均有更好的效果。通過(guò)引入生態(tài)修復(fù)的案例，研究生對(duì)生態(tài)學(xué)專業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用有了更深刻的體會(huì)和認(rèn)知，對(duì)生態(tài)學(xué)專業(yè)與我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的緊密聯(lián)系有了更具體的認(rèn)識(shí)，開(kāi)拓了專業(yè)視野，增強(qiáng)了專業(yè)自豪感。

4 對(duì)策與建議

①案例質(zhì)量是確保案例教學(xué)效果的前提。任課教師應(yīng)注重凝練日常調(diào)研、試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)）、文獻(xiàn)閱讀、組會(huì)討論、論文修改、生產(chǎn)實(shí)踐等科學(xué)研究生產(chǎn)活動(dòng)中蘊(yùn)含的科學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)和鍛煉研究生獨(dú)立思考和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。網(wǎng)絡(luò)和電視渠道中與科教主題相關(guān)的視頻資源也是優(yōu)秀案例的重要來(lái)源，教師應(yīng)注重積累此類優(yōu)質(zhì)案例資源，提煉案例中蘊(yùn)含的生態(tài)學(xué)理論和相關(guān)技術(shù)原理等，用于有關(guān)知識(shí)點(diǎn)的案例教學(xué)設(shè)計(jì)。

②教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)案例教學(xué)過(guò)程。好的案例設(shè)計(jì)是提升教學(xué)效果和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為有效提高教學(xué)效果，教師應(yīng)分別對(duì)案例教學(xué)的課前、課中和課后環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。課前應(yīng)了解研究生的本科專業(yè)、所學(xué)課程和成績(jī)等，掌握學(xué)生的基本情況，根據(jù)學(xué)生人數(shù)和專業(yè)背景等設(shè)置小組，且要求各小組任務(wù)落實(shí)到人，確保學(xué)生有效參與；課中設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)引入，如某些具體現(xiàn)象或操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)之后，并且設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)盡可能串聯(lián)當(dāng)前課程的理論知識(shí)點(diǎn)；課后教師可推薦研究生閱讀、分析有關(guān)文獻(xiàn)資料，并針對(duì)性地布置寫(xiě)作、匯報(bào)等任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生分析文獻(xiàn)、寫(xiě)作和表達(dá)的能力。

③案例教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的實(shí)施順序也是影響教學(xué)效果的重要因素。通常，傳統(tǒng)教學(xué)應(yīng)安排在案例教學(xué)之前，特別是專業(yè)背景與生態(tài)學(xué)專業(yè)差別較大時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)的實(shí)施有助于引導(dǎo)學(xué)生找到正確的思考方向。若傳統(tǒng)教學(xué)安排在案例教學(xué)之后，學(xué)生就很難從案例教學(xué)的場(chǎng)景轉(zhuǎn)移到需要集中注意力的理論學(xué)習(xí)中去，影響了新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果。因此，案例教學(xué)安排在課堂教學(xué)的后半部分預(yù)期的教學(xué)效果更好。

5 結(jié)語(yǔ)

案例教學(xué)非常適合生態(tài)學(xué)研究生生態(tài)修復(fù)學(xué)課程的教學(xué)，教學(xué)效果較好。優(yōu)質(zhì)的案例教學(xué)資源以及合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅能提高研究生學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，還能夠切實(shí)提高生態(tài)學(xué)研究生的創(chuàng)新能力，滿足“雙一流”建設(shè)高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。