貢璐 呂光輝 陸海燕

[摘 要]結(jié)合干旱區(qū)生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)特點，對生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)改革進行了初步的探索，提出通過進一步明確教學(xué)建設(shè)理念、豐富和更新教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、改善和提高教學(xué)條件等方面的改革和舉措，建立全面提升學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神的實踐教學(xué)體系。

[關(guān)鍵詞]生態(tài)學(xué) 干旱區(qū) 實踐教學(xué)

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及隨之而來的全球性的生態(tài)環(huán)境問題加劇，人們的生態(tài)意識不斷增強，社會對生態(tài)學(xué)人才的需求逐漸增多，全國各大高等院校陸續(xù)增設(shè)了生態(tài)學(xué)專業(yè)。生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。該學(xué)科是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科，實踐教學(xué)作為驗證和發(fā)展學(xué)科理論的重要環(huán)節(jié)，在教學(xué)中占有舉足輕重的地位，已成為對學(xué)生進行綜合能力訓(xùn)練的重要教學(xué)手段。然而，許多國內(nèi)高校長期以來并沒有重視生態(tài)學(xué)的實踐教學(xué)，存在著沒有開設(shè)實驗和實習(xí)課程，或者課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法落后等問題，這與目前生態(tài)學(xué)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀和人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變極不協(xié)調(diào)。

中國西部干旱區(qū)具有世界上獨特的自然生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)景觀，與我國東部季風(fēng)區(qū)和青藏高寒區(qū)形成鮮明的對比，在全球干旱區(qū)類型中也顯具特色，是進行生態(tài)學(xué)研究的天然實驗室。隨著我國加快開發(fā)西部地區(qū)戰(zhàn)略的實施和該區(qū)域脆弱的生態(tài)環(huán)境特點，使得該區(qū)域迫切需要致力于生態(tài)環(huán)境建設(shè)的實踐隊伍。因此干旱區(qū)的生態(tài)學(xué)教學(xué)亟需建立一套體現(xiàn)干旱區(qū)特色、全面提升學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新精神的實踐教學(xué)體系。

針對以上這些問題，結(jié)合干旱區(qū)生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)特點，從實際出發(fā)，對生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)改革進行了初步的探索，提出以下幾點思考。

一、明確教學(xué)建設(shè)思路，優(yōu)化課程體系設(shè)置

加強實踐教學(xué)建設(shè)是提高生態(tài)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，而針對實踐教學(xué)的眾多內(nèi)容，明確教學(xué)建設(shè)思路是首要任務(wù)。生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)活動的設(shè)計理念應(yīng)從理論與實踐結(jié)合的角度出發(fā)，摒棄實踐教學(xué)從屬于理論教學(xué)的錯誤觀念，依托實踐教學(xué)基地建設(shè)、實驗室建設(shè)和科學(xué)研究，為學(xué)生提供優(yōu)越的實踐平臺，構(gòu)建由實驗、實習(xí)等組成的多種實踐環(huán)節(jié)，適應(yīng)學(xué)生的多樣化需要，結(jié)合課程重點內(nèi)容和難點內(nèi)容，通過以上環(huán)節(jié)，使理論與實踐緊密結(jié)合，提高學(xué)生分析問題、解決問題能力。

理清思路后，需進一步優(yōu)化課程體系設(shè)置。實驗課程的開設(shè)旨在全面提高學(xué)生的動手操作能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的求知探索的科學(xué)素養(yǎng)。在教學(xué)計劃中，可根據(jù)不同專業(yè)需要，獨立設(shè)置實驗課或在理論課中增加實驗課時。例如可以通過每周“3+1”課時中的“1”環(huán)節(jié)，與理論課程“3”環(huán)節(jié)同步開展。當(dāng)然“1”課時并非限于一個課時，一般集中在單周或雙周的兩個課時完成，計劃中應(yīng)適當(dāng)保留實驗課時的自由度，使學(xué)生有充分的時間自主完成實驗。“3+1”模式在新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的生態(tài)學(xué)專業(yè)教學(xué)中已收到了良好的效果。學(xué)院實驗課程中的8個必修實驗包括了個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等教學(xué)內(nèi)容，還有8個選修的創(chuàng)新性實驗，供學(xué)生自主選擇完成。實習(xí)是通過野外實地考察讓學(xué)生直接感受、認知、驗證課堂上傳授的理論知識。配合室內(nèi)實驗教學(xué)，選擇校外實習(xí)基地，分別在學(xué)生一年級、二年級和三年級暑期實習(xí)期間安排有《生態(tài)學(xué)觀測與取樣實習(xí)》、《生態(tài)學(xué)野外調(diào)查實習(xí)》、《生態(tài)學(xué)野外綜合實習(xí)》等實習(xí)課程，循序漸進。上述實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，已在干旱區(qū)的生態(tài)學(xué)教學(xué)實踐中取得了顯著的教學(xué)效果，促進了學(xué)生科研能力的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，也有利于創(chuàng)新意識的形成。

二、豐富和更新教學(xué)內(nèi)容，強化實踐教材建設(shè)

實踐教學(xué)內(nèi)容的更新是生態(tài)學(xué)教學(xué)改革的核心內(nèi)容。生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)內(nèi)容的選擇上，既要反映生態(tài)學(xué)重要的理論基礎(chǔ)、獨特的研究方法，也要體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容以及干旱區(qū)的特色。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)內(nèi)容需要不斷豐富和更新。例如實驗課程內(nèi)容要考慮涉及普通的驗證性實驗，綜合性和設(shè)計性實驗等各層次和難度，除了傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)實驗，還需增加應(yīng)用最新的科技手段和成果解決實際生態(tài)問題的實驗；實習(xí)課程的內(nèi)容更應(yīng)結(jié)合干旱區(qū)特色，注重實習(xí)內(nèi)容的靈活性、動手性和應(yīng)用性。這就要求必須進一步強化實踐教材建設(shè)。

目前，國內(nèi)出版的《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)實驗指導(dǎo)》（婁安如）、《生態(tài)學(xué)實驗教程》（劉林德、付榮?。?、《生態(tài)學(xué)實驗與實習(xí)》（楊持編）、《生態(tài)學(xué)實驗原理和方法》（付必謙）等實習(xí)和實驗教材具有原理與方法并重、傳統(tǒng)調(diào)查方法與現(xiàn)代定量分析技術(shù)相結(jié)合以及較強的實用性和可操作性等特點而得到了好評。然而生態(tài)學(xué)區(qū)域性強的特點使得在應(yīng)用上述教材的同時均存著一定的局限性。在本人的實踐教學(xué)過程中，參考專家學(xué)者們的實驗實習(xí)方法，應(yīng)用自編教材《干旱區(qū)生態(tài)學(xué)實驗與實習(xí)指導(dǎo)》。該教材除借鑒生態(tài)學(xué)經(jīng)典實踐內(nèi)容外，增加了例如“干旱條件下植物葉片脯氨酸含量的測定”、“利用等位酶標(biāo)記研究荒漠植物建群種的遺傳多樣性”、“新老綠洲農(nóng)作物光合速率比較”，充分體現(xiàn)了干旱區(qū)的地域特色，引導(dǎo)學(xué)生從身邊的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)他們創(chuàng)新和科研意識。

三、改進教學(xué)方法，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)是以教師灌輸方式為主導(dǎo)，學(xué)生機械地按部就班完成實驗或?qū)嵙?xí)內(nèi)容。其結(jié)果使得學(xué)生缺乏對整個實驗的認識和思考，印象不深，達不到應(yīng)有的實驗效果。因此改進實驗教學(xué)方式、方法勢在必行。現(xiàn)行的教學(xué)方法要積極采用啟發(fā)式、研究式，注意演繹、歸納式相結(jié)合的教學(xué)理念，以活躍學(xué)生思維，注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析、解決問題的能力。特別要重視學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、協(xié)作性學(xué)習(xí)等現(xiàn)代教育理念在教學(xué)中的應(yīng)用。

可在實驗或?qū)嵙?xí)的教學(xué)過程做出以下嘗試：對于驗證性實驗或?qū)嵙?xí)，教師可對每個小組設(shè)定略有區(qū)別的實踐內(nèi)容，后由各小組相互比較結(jié)果，撰寫報告的重點在于結(jié)果與討論部分；對于創(chuàng)新性實踐教學(xué)內(nèi)容，教師根據(jù)教學(xué)大綱布置實驗或?qū)嵙?xí)任務(wù)，講明原理、要求和注意事項，學(xué)生自己根據(jù)要求查閱文獻，設(shè)計實驗方案，與教師互動交流后實施。例如在“不同生態(tài)系統(tǒng)中土壤有機質(zhì)測定與比較”的實驗中，由教師介紹測定土壤有機質(zhì)的方法及需要注意的問題，由學(xué)生自主選定所要研究的兩類生態(tài)系統(tǒng)類型，通過查閱相關(guān)資料確定實驗方法和步驟，在教師的引導(dǎo)下完成實驗。在此過程中，由于各小組實習(xí)期間在周邊地區(qū)采集的土樣不同，每個實驗小組可能有不同的實驗內(nèi)容，如有的以荒漠和草地生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，有的則以農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，這樣一次實驗可以完成多種類型生態(tài)系統(tǒng)類型土壤酶活性的測定，各小組還可將結(jié)果項目比較，不但強化學(xué)生對理論知識的理解，更重要的是同時提高了學(xué)生的動手能力和思辨分析能力。

四、改善和提高教學(xué)條件，實現(xiàn)設(shè)備綜合利用

教學(xué)條件是保質(zhì)保量完成實踐內(nèi)容的基礎(chǔ)，因此實驗室和實習(xí)基地的建設(shè)尤為重要。受投入不足或重視不夠等因素的影響，生態(tài)學(xué)實驗儀器和設(shè)備相對缺乏。部分學(xué)校不是根據(jù)教學(xué)大綱設(shè)置實驗或?qū)嵙?xí)項目，只能根據(jù)其現(xiàn)有條件開設(shè)項目，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。加大投入和綜合利用其他專業(yè)的相關(guān)儀器成為解決該問題的唯一途徑。

就實驗儀器來說，要綜合考慮到野外監(jiān)測和采樣儀器、室內(nèi)常規(guī)分析儀器和生化和分子生物學(xué)儀器三類，保證學(xué)生開展各類型的實驗；對于實習(xí)基地的建設(shè)，要根據(jù)區(qū)域特色，考慮各類生態(tài)系統(tǒng)和景觀類型。干旱區(qū)的實習(xí)基地不僅要涉及荒漠類型還要包括濕地、山地等其他的典型類型。例如，本人所在院校就兼顧了干旱區(qū)各類典型區(qū)域，確立了沿阜康山地—綠洲—荒漠的實習(xí)路線，并新建了2個教學(xué)實習(xí)基地——中國森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)天山站生態(tài)學(xué)專業(yè)教學(xué)科研實習(xí)基地、艾比湖濕地生態(tài)學(xué)專業(yè)教學(xué)科研實習(xí)基地，充分鍛煉了學(xué)生的野外實際工作能力。當(dāng)然，實驗儀器設(shè)備的更新和教學(xué)資源的整合，需要在學(xué)校層面進行協(xié)調(diào)或給予更多的財政支持，只有這樣才能生態(tài)學(xué)實踐教學(xué)硬件設(shè)施的完善，才能保證教學(xué)的順利進行。

生態(tài)學(xué)的實踐教學(xué)改革是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，尤其在干旱區(qū)更是一個不斷實踐探索的過程。通過進一步明確教學(xué)建設(shè)理念、豐富和更新教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、改善和提高教學(xué)條件等方面的改革和舉措，實踐表明，學(xué)生對生態(tài)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，參與實踐課程的積極性和主動性顯著增強，不僅在實踐技能、動手能力等方面得到了鍛煉，更重要的是在創(chuàng)新思想、科學(xué)素養(yǎng)、協(xié)作精神等方面得到了培養(yǎng)，為社會輸送了一批培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型的綜合性人才。

參考文獻：

[1]胡小梅,劉高峰,李中文.生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)改革探索與實踐[J].井岡山醫(yī)專學(xué)報,2006,13(1): 14-15

[2]潘曉玲,王學(xué)才,雷加強.關(guān)于中國西部干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境演變與調(diào)控研究的思考[J].地球科學(xué)進展,2001,16(1):24-27

[3]喬永民,于霞,張其中.淺議生態(tài)學(xué)實驗課程教學(xué)改革[J].生態(tài)科學(xué),2007,26(5):478-481