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環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)改革及實(shí)踐論文
摘要：復合型專(zhuān)業(yè)人才培養是我國高等院校的一項迫切任務(wù)，這對目前大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》課程為例，結合該課程的基本特點(diǎn)及本科教學(xué)存在的普遍問(wèn)題，確定復合型人才培養模式下課程的教學(xué)改革思路與目標。通過(guò)對課程教學(xué)內容的優(yōu)化整合，并在教學(xué)過(guò)程中采用主動(dòng)實(shí)踐、分組討論、實(shí)驗與實(shí)踐相結合等多元化教學(xué)方法，實(shí)現課程理論與教學(xué)實(shí)踐的有機結合，并構建“辨識-調查-實(shí)驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習、自主討論、自主研究的能力。構建的多元化實(shí)踐教學(xué)新模式將提升教學(xué)水平，有利于提高學(xué)生的綜合能力。
關(guān)鍵詞：復合型人才；課程教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；考核體系構建
隨著(zhù)對環(huán)境問(wèn)題的持續性、復雜性和解決環(huán)境問(wèn)題的迫切性的認識，社會(huì )亟需大量具有專(zhuān)業(yè)基礎和能力的人才以解決目前社會(huì )所面臨的各種迫在眉睫的環(huán)境問(wèn)題。這就對目前大學(xué)環(huán)境科學(xué)或環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的人才培養模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以國家需要和社會(huì )需求為導向，注重培養學(xué)生的應用能力和創(chuàng )新能力的復合型人才培養成為社會(huì )、學(xué)校和學(xué)生發(fā)展的共同要求，也成為高等院校的一項迫切任務(wù)[1]。環(huán)境生物學(xué)是主要研究生物與人為受損環(huán)境之間的相互作用的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)的一門(mén)分支學(xué)科[2，3]。
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習，使學(xué)生掌握環(huán)境生物學(xué)的主要概念、基本理論體系及其應用途徑，并對當前環(huán)境生物學(xué)的前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)問(wèn)題有較清晰的了解，為進(jìn)一步學(xué)習環(huán)境科學(xué)其他專(zhuān)業(yè)課題奠定基礎，為開(kāi)展環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的研究和相關(guān)應用實(shí)踐打下堅實(shí)基礎。通過(guò)該課程學(xué)習，掌握環(huán)境問(wèn)題的特點(diǎn)，認識通過(guò)生物手段解決環(huán)境問(wèn)題的思路和切入點(diǎn)，在凝練和整合知識、提高解決環(huán)境問(wèn)題的能力方面開(kāi)闊視野，啟迪思維。因此，《環(huán)境生物學(xué)》課程的教學(xué)與實(shí)踐改革將有助于一專(zhuān)多能型復合型人才的培養。
一、大學(xué)《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)現狀分析
目前該課程主要由三個(gè)方面組成：一是受損環(huán)境對生物的影響，二是生物在受損環(huán)境中的變化和適應，三是生物監測指示受損環(huán)境和提高環(huán)境質(zhì)量[2]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現目前存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
�。�1）該課程有部分內容與環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中的《基礎生態(tài)學(xué)》《污染生態(tài)學(xué)》《環(huán)境監測》有一定的內容交叉，但又有其內在差異，如果按照《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)大綱按部就班的講授，將不可避免地出現許多教學(xué)內容的重復。
�。�2）環(huán)境生物學(xué)作為基礎性與應用性結合較強的課程，它不僅要求學(xué)生掌握基本理論，而且要求學(xué)生深入地了解受損環(huán)境現狀，并注重實(shí)踐技能的培養。因此，如何讓學(xué)生在掌握基礎理論知識的基礎上能夠通過(guò)實(shí)踐教學(xué)掌握生產(chǎn)生活中處理環(huán)境問(wèn)題的方法及能力是目前環(huán)境生物學(xué)教學(xué)模式改革亟待解決的問(wèn)題。
�。�3）傳統的實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)踐大多以參觀(guān)為主，學(xué)生的主動(dòng)參與性不強，從而限制了實(shí)踐教學(xué)效果，在某種程度上弱化了學(xué)生對于實(shí)踐教學(xué)的重視程度。
�。�4）目前實(shí)踐教學(xué)在考核中多根據學(xué)生的實(shí)習報告確定實(shí)習成績(jì)，但這種考核一方面容易讓學(xué)生產(chǎn)生惰性，另外也不能夠全面地考查學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中所獲取的知識，更不能全面地反映實(shí)踐效果，因此在某種程度上弱化了學(xué)生對于實(shí)踐教學(xué)的重視。
二、復合型人才培養模式下《環(huán)境生物學(xué)》的教學(xué)改革思路
針對《環(huán)境生物學(xué)》課程中存在的問(wèn)題，在現有理論和實(shí)踐教學(xué)基礎上，結合實(shí)際情況及需求，對課程主要教學(xué)內容進(jìn)行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內容的模塊化，并增加實(shí)踐教學(xué)的比例，充分利用教研團隊的科學(xué)研究案例及研究基地讓學(xué)生主動(dòng)參與、親身實(shí)踐、通過(guò)小組討論、展示等方法認識環(huán)境問(wèn)題，并提出解決方案，最后通過(guò)環(huán)境問(wèn)題辨識判斷、野外調查、實(shí)驗、報告、展示等多種途徑對學(xué)生進(jìn)行考核，形成適合環(huán)境生物學(xué)及相似學(xué)科的教學(xué)考核體系，以加深學(xué)生對理論知識的理解，并提高學(xué)生綜合素質(zhì)與科研創(chuàng )新精神及能力。教學(xué)改革總體思路及路線(xiàn)示意圖見(jiàn)圖1。
三、《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)改革內容與實(shí)踐
�。ㄒ唬┙虒W(xué)內容的優(yōu)化整合環(huán)境生物學(xué)中的受損環(huán)境主要包括兩種類(lèi)型：生態(tài)破壞和環(huán)境污染，具體涉及到受損環(huán)境的識別與分析、生態(tài)系統行為過(guò)程及影響、受損環(huán)境修復方法及管理等多個(gè)方面。在對《環(huán)境生物學(xué)》內容的綜合理解基礎上，樹(shù)立以學(xué)生能力培養為核心的教學(xué)理念，對課程的主要教學(xué)內容進(jìn)行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內容的模塊化，以實(shí)現理論與實(shí)踐的有效整合[2，3]。整合后的教學(xué)內容主要包括以下幾個(gè)方面：
�。�1）環(huán)境生物學(xué)問(wèn)題識別與判斷：主要內容包括環(huán)境生物學(xué)定義、任務(wù)、發(fā)展動(dòng)態(tài)及優(yōu)先研究領(lǐng)域、受損環(huán)境的分析、生物與受損環(huán)境的相關(guān)關(guān)系的綜合分析等。
�。�2）生態(tài)環(huán)境受損過(guò)程及其對生物影響：主要內容包括生態(tài)系統狀態(tài)改變及其機理、污染物在生態(tài)系統中的行為過(guò)程及其毒害作用、生態(tài)退化過(guò)程及其生態(tài)效應等。
�。�3）生物對受損環(huán)境的響應及適應：主要內容包括生物對受損環(huán)境的響應機制、生物對長(cháng)期受損環(huán)境的適應及進(jìn)化、生物對受損環(huán)境的指示與監測、轉基因生物的生態(tài)環(huán)境行為及其安全性等。
�。�4）受損環(huán)境的生物修復理論及主要方法：主要內容包括受損環(huán)境的生物修復原理及機制、污染環(huán)境的生物修復、退化環(huán)境的生物修復、受損環(huán)境治理的整體解決方案等。
�。�5）環(huán)境生物學(xué)在其他環(huán)境領(lǐng)域的應用：主要內容包括環(huán)境功能分區、環(huán)境容量管理、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評價(jià)等。
�。ǘ┒嘣瘜�(shí)踐教學(xué)在教學(xué)內容優(yōu)化的前提下，實(shí)際教學(xué)過(guò)程中倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、項目式教學(xué)[4-6]，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，并深刻認識并分析、解決環(huán)境問(wèn)題，最終形成多元化實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng )新模式。在此過(guò)程中，結合教師的科研經(jīng)歷進(jìn)行案例反哺教學(xué)以提高教學(xué)質(zhì)量。根據各自區域特點(diǎn)，可定位陸地、水域等空間、從植物或微生物著(zhù)手，結合社會(huì )現實(shí)需求及環(huán)境問(wèn)題，從環(huán)境生物學(xué)問(wèn)題的識別與判斷、環(huán)境生物學(xué)問(wèn)題的科學(xué)研究設計、環(huán)境問(wèn)題的生物修復方案等方面進(jìn)行展開(kāi)。另外在實(shí)踐教學(xué)中，也可依托教師的科研項目、科學(xué)研究平臺或野外實(shí)習工作站等資源，為學(xué)生創(chuàng )設類(lèi)似于實(shí)際工作環(huán)境的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，在工作情境中滲透專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養，提升團隊協(xié)作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
�。ㄈ⿲�(shí)踐教學(xué)的考核體系構建在多元化實(shí)踐教學(xué)新模式的探索中，可逐漸形成更加均衡的考核體系。其中包括野外調查、實(shí)驗、展示、報告等方面。野外調查及實(shí)驗是環(huán)境生物學(xué)最主要的兩種研究方法�；诃h(huán)境生物問(wèn)題的識別與判斷基礎上，要求學(xué)生利用調查或實(shí)驗的方法自行開(kāi)展，教師根據具體實(shí)踐內容對調查內容、實(shí)驗流程等方面進(jìn)行提問(wèn)；展示則要求學(xué)生3-5人形成1組，小組討論后以PPT形式展示對實(shí)踐內容的理解和實(shí)踐中發(fā)現的問(wèn)題，在展示中切忌單純的圖片或文字展示，必須深入分析問(wèn)題的實(shí)質(zhì)；報告要求不得以流水賬形式記錄實(shí)習過(guò)程，鼓勵通過(guò)實(shí)踐中的某一個(gè)方面進(jìn)行實(shí)習報告的撰寫(xiě)。最后根據環(huán)境生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)實(shí)際情況，對考核體系中的環(huán)節進(jìn)行比重分配，最終得出考核成績(jì)。通過(guò)構建“辨識-調查-實(shí)驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習、自主討論、自主研究的能力。
四、課程改革效果分析
本次課程改革在我校2013、2014、2015、2016級環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了連續實(shí)施。經(jīng)過(guò)三年的實(shí)施，尤其在實(shí)踐能力上取得了顯著(zhù)的成效。主要總結如下：
�。�1）增強學(xué)生對身邊環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注：通過(guò)課程改革，一方面提高了學(xué)生對課程學(xué)習的興趣，同時(shí)也增強了學(xué)生對身邊環(huán)境問(wèn)題認識的敏感性和關(guān)注性，很多學(xué)生可以在教學(xué)過(guò)程中主動(dòng)說(shuō)起國內外近期發(fā)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，并闡述自己的理解與見(jiàn)解。
�。�2）提高理論與實(shí)踐的協(xié)同性：通過(guò)野外實(shí)習、案例介紹、反哺教學(xué)等手段，學(xué)生們普遍反映對理論知識的理解深度有了很大的提升，環(huán)境生物學(xué)問(wèn)題的分析、實(shí)驗設計、修復方案等環(huán)節的設立，使他們初步具備了查閱資料，分析資料、并展示自我解決環(huán)境問(wèn)題的能力，使得理論與實(shí)際的結合性、協(xié)同性更為緊密同步。
�。�3）實(shí)踐能力得到一定程度提升：通過(guò)實(shí)踐環(huán)節的增設，很多學(xué)生對知識、案例的理解、應用能力都有了不同程度的提高；部分學(xué)生已開(kāi)始要求參與老師的科研項目，也能夠在研究生的帶領(lǐng)下進(jìn)行部分實(shí)驗；進(jìn)行本科畢業(yè)論文的過(guò)程中也減少了對指導教師的依賴(lài)。與此同時(shí)，也存在一定的不足需要下一步進(jìn)行分析探討并著(zhù)手解決：一是理論與實(shí)踐的協(xié)同進(jìn)行，導致教學(xué)過(guò)程中理論或實(shí)踐的體系或內在的邏輯性削弱，部分學(xué)生反映無(wú)法像以前傳統理論教學(xué)那樣獲得明晰的學(xué)科體系或學(xué)科結構；二是由于課程改革比例不高，往往導致單一課程的改革成效往往不能在以后學(xué)習過(guò)程中得以強化和提升。因此，如何有效整合理論與實(shí)踐教學(xué)，如何從某一（幾）門(mén)課程改革到整個(gè)專(zhuān)業(yè)系統改革仍舊是我國高等教育、教學(xué)所面臨的重要挑戰，也是高等院校迫切需要解決的重要內容。
五、結束語(yǔ)
環(huán)境生物學(xué)學(xué)科日新月異，研究?jì)热菀苍絹?lái)越豐富，教學(xué)手段也隨之多樣，這就要求在對教材內容不斷更新的基礎上，整合不同資源，完善教學(xué)體系，豐富教學(xué)手段，制定可操作的有效考核體系，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情的同時(shí)，引導學(xué)生對理論知識的理解深度，提高學(xué)生對周邊環(huán)境問(wèn)題的辨識能力、邏輯分析能力和解決環(huán)境問(wèn)題的能力，以盡早盡快培養出國家和社會(huì )需要的復合型人才。
參考文獻：
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