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環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)改革及實踐論文
摘要：復(fù)合型專業(yè)人才培養(yǎng)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)專業(yè)的人才培養(yǎng)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)專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》課程為例，結(jié)合該課程的基本特點及本科教學(xué)存在的普遍問題，確定復(fù)合型人才培養(yǎng)模式下課程的教學(xué)改革思路與目標(biāo)。通過對課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合，并在教學(xué)過程中采用主動實踐、分組討論、實驗與實踐相結(jié)合等多元化教學(xué)方法，實現(xiàn)課程理論與教學(xué)實踐的有機結(jié)合，并構(gòu)建“辨識-調(diào)查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主討論、自主研究的能力。構(gòu)建的多元化實踐教學(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(fù)合型人才；課程教學(xué)改革；實踐教學(xué)；考核體系構(gòu)建
隨著對環(huán)境問題的持續(xù)性、復(fù)雜性和解決環(huán)境問題的迫切性的認(rèn)識，社會亟需大量具有專業(yè)基礎(chǔ)和能力的人才以解決目前社會所面臨的各種迫在眉睫的環(huán)境問題。這就對目前大學(xué)環(huán)境科學(xué)或環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以國家需要和社會需求為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才培養(yǎng)成為社會、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)的一門分支學(xué)科[2，3]。
環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，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(yīng)用途徑，并對當(dāng)前環(huán)境生物學(xué)的前沿領(lǐng)域和熱點問題有較清晰的了解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)其他專業(yè)課題奠定基礎(chǔ)，為開展環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的研究和相關(guān)應(yīng)用實踐打下堅實基礎(chǔ)。通過該課程學(xué)習(xí)，掌握環(huán)境問題的特點，認(rèn)識通過生物手段解決環(huán)境問題的思路和切入點，在凝練和整合知識、提高解決環(huán)境問題的能力方面開闊視野，啟迪思維。因此，《環(huán)境生物學(xué)》課程的教學(xué)與實踐改革將有助于一專多能型復(fù)合型人才的培養(yǎng)。
一、大學(xué)《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前該課程主要由三個方面組成：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(yīng)，三是生物監(jiān)測指示受損環(huán)境和提高環(huán)境質(zhì)量[2]。在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)目前存在以下幾個方面的問題：
（1）該課程有部分內(nèi)容與環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系中的《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》《污染生態(tài)學(xué)》《環(huán)境監(jiān)測》有一定的內(nèi)容交叉，但又有其內(nèi)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(xiàn)許多教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)。
�。�2）環(huán)境生物學(xué)作為基礎(chǔ)性與應(yīng)用性結(jié)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(xiàn)狀，并注重實踐技能的培養(yǎng)。因此，如何讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上能夠通過實踐教學(xué)掌握生產(chǎn)生活中處理環(huán)境問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題。
�。�3）傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中，實踐大多以參觀為主，學(xué)生的主動參與性不強，從而限制了實踐教學(xué)效果，在某種程度上弱化了學(xué)生對于實踐教學(xué)的重視程度。
�。�4）目前實踐教學(xué)在考核中多根據(jù)學(xué)生的實習(xí)報告確定實習(xí)成績，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)生在實踐過程中所獲取的知識，更不能全面地反映實踐效果，因此在某種程度上弱化了學(xué)生對于實踐教學(xué)的重視。
二、復(fù)合型人才培養(yǎng)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)》課程中存在的問題，在現(xiàn)有理論和實踐教學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況及需求，對課程主要教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內(nèi)容的模塊化，并增加實踐教學(xué)的比例，充分利用教研團(tuán)隊的科學(xué)研究案例及研究基地讓學(xué)生主動參與、親身實踐、通過小組討論、展示等方法認(rèn)識環(huán)境問題，并提出解決方案，最后通過環(huán)境問題辨識判斷、野外調(diào)查、實驗、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示意圖見圖1。
三、《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)改革內(nèi)容與實踐
（一）教學(xué)內(nèi)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(tǒng)行為過程及影響、受損環(huán)境修復(fù)方法及管理等多個方面。在對《環(huán)境生物學(xué)》內(nèi)容的綜合理解基礎(chǔ)上，樹立以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念，對課程的主要教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合，形成教學(xué)內(nèi)容的模塊化，以實現(xiàn)理論與實踐的有效整合[2，3]。整合后的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
�。�1）環(huán)境生物學(xué)問題識別與判斷：主要內(nèi)容包括環(huán)境生物學(xué)定義、任務(wù)、發(fā)展動態(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)境受損過程及其對生物影響：主要內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)改變及其機理、污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為過程及其毒害作用、生態(tài)退化過程及其生態(tài)效應(yīng)等。
�。�3）生物對受損環(huán)境的響應(yīng)及適應(yīng)：主要內(nèi)容包括生物對受損環(huán)境的響應(yīng)機制、生物對長期受損環(huán)境的適應(yīng)及進(jìn)化、生物對受損環(huán)境的指示與監(jiān)測、轉(zhuǎn)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(fù)理論及主要方法：主要內(nèi)容包括受損環(huán)境的生物修復(fù)原理及機制、污染環(huán)境的生物修復(fù)、退化環(huán)境的生物修復(fù)、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(yīng)用：主要內(nèi)容包括環(huán)境功能分區(qū)、環(huán)境容量管理、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評價等。
�。ǘ┒嘣瘜嵺`教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的前提下，實際教學(xué)過程中倡導(dǎo)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(xí)興趣，并深刻認(rèn)識并分析、解決環(huán)境問題，最終形成多元化實踐教學(xué)的創(chuàng)新模式。在此過程中，結(jié)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(jù)各自區(qū)域特點，可定位陸地、水域等空間、從植物或微生物著手，結(jié)合社會現(xiàn)實需求及環(huán)境問題，從環(huán)境生物學(xué)問題的識別與判斷、環(huán)境生物學(xué)問題的科學(xué)研究設(shè)計、環(huán)境問題的生物修復(fù)方案等方面進(jìn)行展開。另外在實踐教學(xué)中，也可依托教師的科研項目、科學(xué)研究平臺或野外實習(xí)工作站等資源，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)類似于實際工作環(huán)境的實踐教學(xué)環(huán)境，在工作情境中滲透專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)，提升團(tuán)隊協(xié)作能力和解決實際問題的能力。
（三）實踐教學(xué)的考核體系構(gòu)建在多元化實踐教學(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(diào)查、實驗、展示、報告等方面。野外調(diào)查及實驗是環(huán)境生物學(xué)最主要的兩種研究方法�；诃h(huán)境生物問題的識別與判斷基礎(chǔ)上，要求學(xué)生利用調(diào)查或?qū)嶒灥姆椒ㄗ孕虚_展，教師根據(jù)具體實踐內(nèi)容對調(diào)查內(nèi)容、實驗流程等方面進(jìn)行提問；展示則要求學(xué)生3-5人形成1組，小組討論后以PPT形式展示對實踐內(nèi)容的理解和實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，在展示中切忌單純的圖片或文字展示，必須深入分析問題的實質(zhì)；報告要求不得以流水賬形式記錄實習(xí)過程，鼓勵通過實踐中的某一個方面進(jìn)行實習(xí)報告的撰寫。最后根據(jù)環(huán)境生物學(xué)實踐教學(xué)實際情況，對考核體系中的環(huán)節(jié)進(jìn)行比重分配，最終得出考核成績。通過構(gòu)建“辨識-調(diào)查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、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)專業(yè)進(jìn)行了連續(xù)實施。經(jīng)過三年的實施，尤其在實踐能力上取得了顯著的成效。主要總結(jié)如下：
�。�1）增強學(xué)生對身邊環(huán)境問題的關(guān)注：通過課程改革，一方面提高了學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，同時也增強了學(xué)生對身邊環(huán)境問題認(rèn)識的敏感性和關(guān)注性，很多學(xué)生可以在教學(xué)過程中主動說起國內(nèi)外近期發(fā)生的生態(tài)環(huán)境問題，并闡述自己的理解與見解。
�。�2）提高理論與實踐的協(xié)同性：通過野外實習(xí)、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)問題的分析、實驗設(shè)計、修復(fù)方案等環(huán)節(jié)的設(shè)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)境問題的能力，使得理論與實際的結(jié)合性、協(xié)同性更為緊密同步。
�。�3）實踐能力得到一定程度提升：通過實踐環(huán)節(jié)的增設(shè)，很多學(xué)生對知識、案例的理解、應(yīng)用能力都有了不同程度的提高；部分學(xué)生已開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)行部分實驗；進(jìn)行本科畢業(yè)論文的過程中也減少了對指導(dǎo)教師的依賴。與此同時，也存在一定的不足需要下一步進(jìn)行分析探討并著手解決：一是理論與實踐的協(xié)同進(jìn)行，導(dǎo)致教學(xué)過程中理論或?qū)嵺`的體系或內(nèi)在的邏輯性削弱，部分學(xué)生反映無法像以前傳統(tǒng)理論教學(xué)那樣獲得明晰的學(xué)科體系或?qū)W科結(jié)構(gòu)；二是由于課程改革比例不高，往往導(dǎo)致單一課程的改革成效往往不能在以后學(xué)習(xí)過程中得以強化和提升。因此，如何有效整合理論與實踐教學(xué)，如何從某一（幾）門課程改革到整個專業(yè)系統(tǒng)改革仍舊是我國高等教育、教學(xué)所面臨的重要挑戰(zhàn)，也是高等院校迫切需要解決的重要內(nèi)容。
五、結(jié)束語
環(huán)境生物學(xué)學(xué)科日新月異，研究內(nèi)容也越來越豐富，教學(xué)手段也隨之多樣，這就要求在對教材內(nèi)容不斷更新的基礎(chǔ)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(xí)熱情的同時，引導(dǎo)學(xué)生對理論知識的理解深度，提高學(xué)生對周邊環(huán)境問題的辨識能力、邏輯分析能力和解決環(huán)境問題的能力，以盡早盡快培養(yǎng)出國家和社會需要的復(fù)合型人才。
參考文獻(xiàn)：
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