应用型本科专业《生态学》课程实践教学体系建立与实践

安徽科技学院学报,２０１９,３３(１):１０７~１１１㊀㊀㊀㊀㊀㊀J o u r n a l o fA n h u i S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y U n i v e r s i t y ㊀㊀收稿日期:２０１８Ｇ０７Ｇ０９基金项目:安徽科技学院质量工程项目(X j ２０１６２３,X ２０１４０３０,X ２０１２０４６).作者简介:王晓鹏(１９６８－),女,安徽安庆人,硕士,副教授,主要从事植物生态学研究.应用型本科专业«生态学»课程实践教学体系建立与实践王晓鹏,㊀徐如松,㊀叶梅荣,㊀鲍方印(安徽科技学院生命与健康科学学院,安徽凤阳㊀２３３１００)摘㊀要:目的:建立与完善应用型本科专业«生态学»课程实践教学体系,以提高学生生态学综合应用能力与综合素质.方法:通过分析历史问题和实践经验㊁深刻总结,完善人才培养方案,修订教学大纲,建设实践教学平台,突破传统教学模式,完善评价机制.结果:优化了课程内容,使学生养成了生态学理念,培养了生态学思维方式,强化了生态学技能,提高了学生综合应用能力与综合素质.结论:应用型本科专业«生态学»课程实践教学体系建立与完善,对培养主动钻研革新㊁善用新思路㊁新办法解决实际问题的创新型㊁高级技术型应用人才,具有积极的意义.关键词:生态学;实践教学;应用型本科专业中图分类号:G ６４２．０文献标志码:A 文章编号:１６７３Ｇ８７７２(２０１９)０１Ｇ０１０７Ｇ０５开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):D O I :１０．１９６０８/j ．c n k i ．１６７３－８７７２．２０１７．０５７５C o n s t r u c t i o na n dP r a c t i c e o fP r a c t i c a l T e a c h i n g S y s t e mo fE c o l o g y C o u r s e i nA p p l i e dU n d e r g r a d u a t eM a jo r WA N G X i a o p e n g ,㊀X U R u s o n g ,㊀Y E M e i r o n g ,㊀B A OF a n g yi n (C o l l e g e o fL i f e a n dH e a l t hS c i e n c e s ,A n h u i S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y U n i v e r s i t y ,F e n g y a n g ２３３１００,C h i n a )A b s t r a c t :O b j e c t i v e :P r a c t i c a l t e a c h i n g o fS y s t e m o fE c o l o g y c o u r s e i na p p l i e du n d e r g r a d u a t em a j o rw a s c o n s t r u c t e d i n o r d e r t o i m p r o v e e c o l o g i c a l c o m p r e h e n s i v e a p p l i c a t i o n a b i l i t y a n d c o m p r e h e n s i v e q u a l i t y o f s t u d e n t s ;M e t h o d s :W i t ha n a l y z i n g h i s t o r i c a l p r o b l e m s a n d p r a c t i c a l e x p e r i e n c e ,a n d s u m m a r i z i n g d e e p Ｇl y ,s o m em e a s u r e sw e r e t a k e n ,s u c ha so p t i m i z e db y h a v i n gp e r f e c t e d t a l e n t t r a i n i n gp r o g r a m ,r e v i s e d s y l l a b u s ,c o n s t r u c t e d p r a c t i c e t e a c h i n gp l a t f o r m ,b r o k e n t h r o u g h t h e t r a d i t i o n a l t e a c h i n g m o d e a n d i m Ｇp r o v e de v a l u a t i o n m e c h a n i s m．R e s u l t s :T h ec o u r s ec o n t e n t w a so p t i m i z e d ,a sr e s u l to f m a k i n g t h e s t u d e n t s d e v e l o p t h e e c o l o g i c a l i d e a ,c u l t i v a t e e c o l o g i c a l t h i n k i n g w a y ,s t r e n g t h e n e c o l o g i c a l s k i l l s ．C o n Ｇc l u s i o n :T h e e s t a b l i s h m e n t a n d i m p r o v e m e n to f p r a c t i c a l t e a c h i n g S y s t e m o fE c o l o g y c o u r s e i na p p l i e d u n d e r g r a d u a t em a j o rw a s o f p o s i t i v e s i g n i f i c a n c e f o r t r a i n i n g i n n o v a t i v e a n da d v a n c e d t e c h n i c a l a p p l i c a Ｇt i o n t a l e n t sw h o a c t i v e l y s t u d i e d i n n o v a t i o n ,s o l v e d p r a c t i c a l p r o b l e m sb y b e i n g a d e pt a t n e wi d e a s a n d m e t h o d s ．８０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽科技学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年K e y w o r d s:E c o l o g y;P r a c t i c a l t e a c h i n g;A p p l i e du n d e r g r a d u a t em a j o r随着社会的变革㊁经济的发展,社会各行各业技术逐步提升,人类对环境的干扰日趋频繁,各种生态问题也日益凸显.生态学关乎人类活动的方方面面,在保护生态环境和促进经济㊁社会可持续发展等方面具有广阔的应用前景.随着社会经济发展㊁生态环境建设的迫切需要以及可持续发展战略的实施,对生态学素养的人才需求也尤为急迫.生物科学㊁生物技术等专业作为应用性本科专业的人才培养,不仅仅要顺应经济发展的需要,同时,还要有较高的预见和应对生态问题的能力,以适应社会对人才的需求,并进一步拓宽学生的就业面.实践教学体系的建立对于理论教学的支撑㊁培养学生各种能力,起着至关重要的作用[１－５].在生物科学专业应用型本科人才培养的过程中,«生态学»课程实践教学体系的建立,为培养主动钻研革新㊁善用新思路㊁新办法解决实际问题的创新型高级技术型应用人才[６－７],具有积极的意义.１㊀«生态学»实践教学体系建立存在的问题１．１㊀实践教学重视不足人与自然是生命共同体,是相互依存㊁共同发展的两个 同胞手足 ;自然生态系统的运行与发展有着自身特有的规律,存在着反馈机制,人类必须尊重自然㊁顺应自然㊁保护自然,遵循自然规律,才能有效防止在开发㊁利用自然资源的路上摔跟头㊁走弯路,避免人类对大自然的伤害及因反馈机制波及人类自身.因而,生态学课程,除了要有扎实的理论基础,还要有反复实践的经验与教训,通过反复论证,才能维持人与自然协调发展的相对平衡.安徽科技学院生态学课程历经选修课程㊁必修课程,涉及专业有生物学专业专科班㊁应用生物专业㊁生物技术专业㊁园林专业㊁生物教育专业㊁生物科学专业㊁生物工程专业;其中,２００３年,生物科学专业将«生态学»列为专业主干课程;２０１０年至今,应学校 应用型人才培养方案 改革,«生态学»被列入专业核心课程.«生态学»课程历经数次改革与变迁,都经历着理论教学在课程性质㊁课时数量㊁授课对象㊁开设时间和课程内容等方面的变化,由于历史原因,学校对生态学实验教学的开设重视不足.２０１３年,教学大纲和人才培养方案中设置了６课时的生态学实践教学,但未形成较为完善的实践教学体系,与社会对具有较强实践技能和动手能力创新人才需求极不协调.这种重理论㊁轻实践的教学体系,造成学生一些技能的缺失㊁理念的不足㊁素养的匮乏.１．２㊀实践平台建设不足一直以来,«生态学»教学一直依托«植物学»«植物生理学»教研室和实验室.随着学校机构改革逐步深入,生命科学学院将植物学㊁植物生理学㊁动物学和生物化学实验室整合为 基础生物实验室 ,旨在资源共享㊁提高资源利用率.但是,基础生物实验室承担了全校生命科学相关基础课程和专业基础课程的实践教学,涉及实验课程门数多㊁次数多㊁学生数多㊁教师数多,实验室设备相对陈旧老化㊁仪器利用率和损坏率较高㊁空间拥挤㊁超负荷运转;并且,教师还承担了大量科研试验和毕业生论文试验,分配了一些实验室资源;同时,本位主义和实验室管理手段相对滞后,管理规范性有待进一步提高;另外,培养模式单一㊁统得过死,部分仪器设备及实验室开放程度不高,难以实现真正有效的资源共享,难以满足生态学实践教学体系建立的需要,不利于学生个性发展和创新能力培养.２㊀«生态学»实践教学体系的构建㊁实践和成效２．１㊀完善人才培养方案,整合各学科知识结构２０１４年安徽科技学院遴选为安徽省地方性应用型高水平大学建设学校,为配合 应用型高水平大学建设 ,借２０１５年应用型人才培养方案修订之机,对«生态学»课程在不同专业中课程性质与类型㊁课程模块组合内容㊁课时分配进行调整,不同专业以多种形式参与人才培养方案的模块.«生态学»作为生物科学专业核心课程,又与社会实践联系密切,因此,必须增加实验㊁实习模块,完善实践教学环节.«生态学»是关于生物与环境相互关系及其规律的学科,涉及的学科知识较多,不仅要以基础课和专业基础课为先修课程,而且与其他学科知识有重叠之处,因此,优化生态学知识结构非常必要.如: 光周期现象 已在植物生理学或动物生理学中做过介绍,在生态学中,主要强调生物与光周期之间的关系和光周期现象体现在哪些方面,而对于其作用机理,可以引导学生对该部分内容予以回顾,以节约课时.生物技术专业或其他专业,«生态学»可以作为选修模块中的课程供大家选修,以提高生态素养.２．２㊀修订生态学的教学大纲,拓宽教学空间作为一门实践性和应用性较强的学科,«生态学»实践教学对加深学生对生态学理论的理解和的实践技能培养具有极其重要的意义[８].结合２０１１年应用型人才培养方案的实施,针对不同专业,形成不同的模块组合,修订«生态学»教学大纲,增设一定学时的实践教学,制定实践教学环节的实验㊁实习大纲.２０１５年版教学大纲和人才培养方案中,不仅提高了实验教学课时,而且,还增加一周校外野外实习课程及校外行业专家授课模块,旨在拓宽生态学的教学空间.对即将开设的实验或实习,认真论证,既要能培养学生的基本能力,又要与社会实践紧密相关,未来能经受社会实践的检验使学生在正常的教学过程中,接受规范的㊁全方位的生态学实践教学.２．３㊀建设«生态学»实践教学平台,提高实验室开放度和设备使用率«生态学»不仅涉及生理学㊁遗传学㊁行为学和进化论等各领域,还涉及数学㊁化学㊁地理㊁物理㊁哲学等诸多学科,并与系统论㊁耗散结构理论㊁自组织理论等多种现代科学技术理论相关联[９],这样,搭建«生态学»实践平台,尤为重要.单一生物学方面的仪器设备和人员不能有效承担生态学方面的实践教学与研究,必须通过平台建设,形成各学科有效交流㊁互通与合作,形成学科知识交叉融合,学科资源优化整合.不仅提高实验资源利用率,而且实现学科交叉和综合背景下宽口径专业教育的需要,满足应用型人才培养㊁科学研究㊁国际交流合作的需要,同时,也实现因材施教㊁个性化培养目标.开放式实践教学的实施,充分调动学生学习积极性和主动性,开发学生优势潜能,提高学生动手能力,为培养学生科学精神和创新思维,加强团队合作意识奠定了良好的基础[１０].通过«生态学»实践教学平台的推动,给学生融入较好的学科交叉㊁学科融合㊁团结合作㊁实践创新的意识,对其发散思维㊁实践能力㊁生态理念的培养将有诸多益处.有了较好的实践教学平台,科学管理㊁人性管理,提高实验室开放度和设备使用率,使资源利用效率最大化㊁最优化,也是保证生态学课程实践教学体系得以实施的关键,否则,只能成为 空中楼阁.２．４㊀突破传统教学模式,以科研引领 教 与 学 «生态学»实践教学是基于生物科学专业未来所需的职业能力而构建,其目标是培养高素质㊁强技能应用型人才.«生态学»实践教学体系落地于实际生产㊁生活中的生态现象或生态问题,使学生理论联系实际的意识加强,同时,通过实践教学促进对学科的认知,提高对专业课的兴趣;并结合实验室实验条件,本着强化学生发现问题㊁解决问题的意识和能力的原则,设置一系列相关生态学的实验课㊁技能实训㊁科研训练及社会实践等,发现生态现象本质,找寻合理解决生态问题的方法,并贯穿于学生的整个学习过程,具体形式为课程实验㊁单项技能训练㊁社会实践㊁参与科研㊁大学生创新课题等教学活动.传统的«生态学»教学,是以 老师教㊁学生听 为主,学生被动学习,知识从教师到学生单向传输,学生机械接纳知识,学生思维被制约,导致学生在新的环境下遇到问题时,不善于灵活运用所学理论知识加以解决.传统的«生态学»实验教学是由教师将实验相关内容逐一讲解,学生 照葫芦画瓢 按部就班 的形式实验,导致学生的思维局限,独创性差,实践能力不强.这脱离了高等教育培养实践人才和创新人才的目标.在新的«生态学»课程实践教学体系中,充分调动学生主观能动性,开设一定学时的室外«生态学»实验,将实验题目交给学生,由学生全面了解整个课程的实验内容,整合生物科学专业前期所学的基础知识和基本技能.根据自己的兴趣点和所学生态学理论选择实验内容㊁设计综合性实验和研究性实验方案,参与准备每项实验所需的材料㊁用具和仪器,引导学生探究问题㊁独立设计实验,独立思考,独立完成综合实９０１第３３卷第１期㊀㊀㊀㊀㊀王晓鹏,等:应用型本科专业生态学课程实践教学体系建立与实践０１１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽科技学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年验和研究性实验的设计.加强师生互动,与老师形成合作式研究,突出学生的主体地位,激发他们的学习积极性,培养他们自我组织㊁分工协作㊁积极探索㊁自我管理能力,既培养了学生独立分析问题和解决问题的实践能力,也培养了学生独立设计实验方案的创新能力[８].通过实践教学,学生完成从自然人到职业人转变的过程.大学生直接参加科研㊁开展与科研相关的科技活动,对于培养大学生的科研开发能力㊁初步体验科研合作㊁挖掘创新潜能具有深远的意义.自２００１年开始,以教师科研平台㊁大学生创新创业项目和本科生毕业生论文设计为依托,引导和组织学生结合教学开展有关生态学方面的科研活动,把科研引入大学教学过程,指导学生申报和实施国家级㊁省级㊁校内的科技创新项目多项,在国内期刊上公开发表科研论文数篇,获大学生 挑战杯 科技制作竞赛奖及省级㊁校级各种比赛奖项多项,促进了大学生科技创新能力和自主创新能力的培养[１１].尤其是,２０１３年,参加 挑战杯 科技制作竞赛获一等奖的学生,从低年级就跟随老师涉猎一些生态学方面的研究,逐渐培养了科研兴趣,形成了较好的科研思维,独立申报㊁主持了两届校大学生创新课题,第一作者发表了科研论文,并顺利考上硕士研究生,科研素质非常过硬,科研业绩硕果累累,受到大家一致好评.３㊀展望３．１㊀培养生态学理念与思维方式«生态学»研究内容涉及多学科领域的学科交叉与融合,研究技术与方法也不断更新发展,同时,生态学,与国计民生㊁经济发展息息相关,由此产生的生态问题也层出不穷.因此,培养学生的生态学理念与思维方式,对于新的社会背景下应用型本科院校大学生来说,能够有效发现生态现象㊁分析生态问题与过程机理,以及综合解决生态问题㊁协调生物与环境的关系,至关重要.生态学的理念与思维有两个方面的内涵:一是以生态学所固有的非线性思维系统论㊁整体观㊁协同进化理念及综合运用多学科集成研究㊁多种现代技术手段科学实验等思维方法;二是逐渐培养系统整体有机论的生态世界观㊁天人合一共生论的生态价值观,并逐渐形成生态学思维程序或思维习惯[１２].只有这样,当遇到相关生态问题时,就不会以偏概全㊁顾此失彼.生态学思维具体落实在教学内容设置上,每一个章节均要渗透生态学所固有的研究思维方法和生态世界观,从个体等小尺度种群㊁群落㊁生态系统㊁景观㊁乃至全球等大尺度循序渐进.整个生态学的教学过程始终贯彻 生物与环境协同进化 的理念,并将定性研究与定量研究㊁整体与局部相结合,引导学生从身边的生态现象着手,关注生态环境,综合㊁系统㊁全面㊁进化的视角认识生命现象,树立健康的人与自然关系的生态学思想.３．２㊀优化课程内容,合理处理学科交叉与融合«生态学»课程内容主要包括生态学学科思想与方法㊁生物与环境㊁个体生态学㊁种群生态学㊁群落生态学㊁生态系统和景观生态学.在 厚基础 的前提下,根据自身专业方向特点和地域环境特征以及应用型本科院校的特色,针对性地选择主要授课内容与侧重点.同时,生态学的交叉学科与融合是现代生态学发展的一个特点,有效处理好与植物学㊁动物学㊁微生物学和遗传学㊁高等数学等,其他课程的衔接关系十分必要.基础内容,引导学生 温故而知新 ;而交叉内容,做好衔接与沟通,合理处理好重叠和相似的教学内容,着重生态过程与机制;对于生物多样性保护㊁生态入侵㊁生态恢复等生态问题则着重问题的分析[１２].３．３㊀强化生态学技能为提高学生综合素质和职业能力,设置生态学相关的实践教学环节还是十分必要的.结合各专业的特点以及学生的兴趣培养,以实验教学㊁校外实习为抓手,依托科研平台㊁本科毕业生论文设计㊁大学生创新创业项目㊁单项技能训练㊁社会调查等各种方式,围绕各种生态问题或科学问题,在每一个实践教学环节上渗透生态学实验内容㊁生态学理念与思维,激发学生的科学思辩能力,提升学习㊁表达㊁技术运用等一般能力:通过实习㊁单项技能训练㊁社会调查等实践教学,巩固自身专业技能(即指生物科学专业所必需的特殊能力,包括发现㊁调查生态问题的能力和生态管理能力等);通过实习㊁单项技能训练㊁社会调查㊁参与科研活动等实践教学,历练与人沟通合作㊁自我控制㊁自主求职与择业㊁环境适应㊁社会活动等社会能力;通过社会调查㊁参与科研活动㊁大学生创新课题等实践教学,挖掘独立发现新事物㊁提出新见解㊁解决新问题的创新能力.２０１７年春季,通过生态学实验教学的开展,激发了学生对生态学的学习兴趣,通过学生参与实验设计㊁实验教具与用具的制作与准备㊁分小组的野外调查㊁数据整理与计算及研究报告的形成等一系列过程的历练,学生各方面的能力均得以提升,取得了初步的成效,学生在期末考试中均取得了较好的成绩,彰显出实践教学对理论知识巩固的裨益.３．４㊀完善评价机制考核评价既是对学生综合能力的评价,又可成为促进学生不断提高综合素质的动力.传统的考核方式主要以实验报告或考试成绩为主,学生有可能形成死记硬背或抄袭数据等现象,彰显学生综合素质不够,不能起到真正的考核作用,还会挫伤真正有生态思维和实践能力学生的积极性.实验成绩的考核必须与学生的综合能力相结合,采用考查的形式,增加自己设计实验和操作的权重,重点考核学生理论联系实际的能力及创新能力;实习课程考核采取实习表现考核㊁过程性考核与终结性考核相结合,过程性考核成绩占总成绩的２０％,终结性考核成绩占总成绩的４０％,平时成绩占４０％(包含平时表现及实习报告等).过程性考核突出操作技能㊁分析问题和解决问题能力考核,终结性考核突出实习操作基础的考核.新的评价机制更好地体现培养学生勤于思考的良好习惯及学生对实验以外专业知识的复习和综合运用能力,启迪学生创新思维,提高学生综合素质.参考文献:[１]㊀洪梅．应用型本科院校实践教学体系的构建研究[J 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