农林院校森林生态学课程教学改革的探索与实践

吴永波

(南京林业大学江苏省林业生态工程重点实验室,南京 210037)

自上世纪工业革命以来,社会和经济发展取得了长足的进步,但同时带来一系列的生态环境问题,包括资源危机、环境污染等。面对严重的生态环境问题,森林资源类本科人才,应系统而全面地掌握森林生态学基本理论和技能,培养必需的生态意识,学会运用生态思维去分析、解决森林资源保护与可持续利用过程中的生态问题,科学地经营和管理森林生态系统。因此,探讨森林生态学课程教学内容的更新,以及教学方法和手段的优化,有利于促进学生获取知识能力的培养。笔者认为,可以通过以下几个方面进行森林生态学课程教学内容与方法及其手段的改革,显著提高森林生态学课程教学效果。

一、更新和优化教学内容

2006年以前,国内大多数林学相关专业的森林生态学课程都使用1994年李景文编写的《森林生态学》教材(第二版)［1］。但随着森林生态学研究领域的不断发展,该教材部分内容显得陈旧,尤其是其中不少内容是翻译加拿大UBC大学Kimmins的森林生态学英文教材［2］,一方面,国内与国外的情况不同,不能照搬它们的研究案例,另一方面,存在一些翻译瑕疵,在一定程度上影响了教师和学生的准确理解。2006年,南京林业大学薛建辉等编写的《森林生态学》教材,注重一些研究内容的更新,包括引入了我国实施的重点林业生态工程、生物多样性保护等目前的热点研究领域［3］。北京林业大学李俊清主编了一本体系迥异的《森林生态学》教材［4］。这两本教材都起到了很好的补充作用,丰富了森林生态学的教学内容。但有目共睹的是,森林生态学的研究日新月异,因此,森林生态学的教学内容如果完全依赖教材,这既影响未来森林资源类本科人才的素质,又削弱学生学习的兴趣和森林生态学自身的魅力。优化更新森林生态学教学内容,既是社会实践需求的推动和学科发展价值取向的完善,同时也是教学过程延续的必然结果［5］。在教学过程中,在讲授森林生态学基本理论的基础上,应适当拓展理论视野,密切关注森林生态学领域科学研究前沿动态,将该领域最新研究成果引入课堂教学中,保持教学内容的新颖性。当前,应加强全球气候变化对森林生态系统的影响及其响应、森林与水关系等前沿研究成果的介绍。

在本科教学过程中,除了传授基本理论知识以外,尤为重要的一点就是培养学生的独立思考能力和意识。在森林生态学教学过程中,注重学生辩证思维意识的培养,树立过犹不及的理念。例如,中度干扰假说,让学生理解干扰强度过大或者过少的弊端,人类适度干扰有利于退化森林生态系统的恢复;土壤养分过高或过低均会影响甚至抑制植物的生长。

在教学过程中,要加强理论与实践的结合,提高理论在生产实际中的应用。例如,群落演替理论与我国退耕还林工程、退化湿地恢复等生产实践相结合,有利于学生准确掌握该理论,通过了解生态系统退化的破坏性以及恢复时间的漫长性,深刻理解保护生态系统的重要性和必要性。

二、改革与创新教学方法

传统的教学主要受“注入式”教学思想的影响,采用“填鸭式”的教学方法,强调讲授的作用,缺少给予学生独立思考的时间和空间,影响学生创新性思维和能力的培养。因此,必须充分利用现代化教学手段,改革与创新教学方法。

(一)提高教学过程的互动性

必须改革传统的以教师说教为主的教学方法,在课堂上采用开放式和启发式的教学模式,积极引导学生参与教学过程,使学生在信息的螺旋循环中成为信息转换的主体,促进学生主动学习,扩大知识面,提高学生综合分析和实践的能力［6］。在教学过程中,穿插提问,可以增加学生的注意力,促进学生对教学内容的温习和思考。课堂讨论是教学过程中一个重要的辅助环节,有利于活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣和热情,提高教学效果。可以小组为单位,提前布置某个专题或者学生根据课程内容和兴趣,自选题目,在查找文献的基础上,在课堂进行交流和讨论,相互切磋。通过课堂讨论,为学生提供学习空间和创新环境,有利于提高学生发现问题、分析问题的能力以及利用网络资源检索和综合分析信息的能力、书面与口头表述能力。

(二)加强现代化教学手段的运用

教学手段的现代化是森林生态学教学质量提高的重要途径之一。应用多媒体、网络精品课程等现代教学手段和媒介辅助课堂教学,增加教学的形象性和生动性,丰富教学内容,有利于学生对教学内容的理解与掌握。作为一种先进的教学手段,多媒体教学具有要点突出、针对性强、信息量大等优点,多媒体技术因其图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,在教学中得到普遍使用。利用多媒体开展教学,结合图片、示意图的应用,可直观地表达抽象的森林生态学理论,如森林生态系统的类型、森林涵养水源保持水土的作用、人类活动对全球气候变暖的影响等,通过多媒体的演示,增强学生对复杂生态过程的理解与掌握。

为了强化教学效果,进一步延伸教学时空,应利用现代化技术,建立教学网站和森林生态学网络课程。通过网络为学生提供丰富的课程参考资料,拓宽学生的视野,对学生进行辅导并得到学生的反馈,可以较好地实现师生之间的互动,为师生之间提供一个学术和情感交流的平台,有利于学生自学能力和创新能力的培养。目前,我国森林生态学相关的国家精品课程有5门,这些精品课程网站内容丰富,形式活泼,有利于促进学生对理论知识的接受,改善教学效果。

(三)积极探索和完善双语教学方法

双语教学作为教学改革中的一项重要内容,在培养具有国际意识创新型人才方面发挥着重要作用［7］。与国内森林生态学领域的研究相比,国外研究方法更为先进,研究成果更为丰富。在教学过程中,使用双语教学方法,可以让学生充分接触国外森林生态学研究的最新成果,有利于培养学生的英文表达能力,从而为培养具有国际视野、交流能力强的创新型人才奠定扎实的基础。当然,双语教学方法的顺利实施有赖于两个前提条件:一是要求学生具有较强的英语功底和浓厚的学习兴趣;二是要求教师具有广博精深的森林生态学知识。以原版教材、双语教材和中文教材为基础,编写符合教学大纲要求、系统性强的授课讲义。为了提高课堂教学质量,可在课前将讲授的材料发放给学生,方便学生提前预习,增强对教学内容的理解。另外,可选取外文期刊上的经典文章,以专题形式介绍本领域的研究焦点、研究热点,提高学生的兴趣,拓宽学生的知识面。

要优化师资队伍,包括引进优秀留学人才,注重专业教师的培养等［6］。选派优秀的年轻教师到国外高校深造,加强与国内兄弟院校的交流,学习先进和成熟的经验。

三、加强实践教学环节,注重教学效果的提高

要改变传统的重理论知识传授、轻实践能力培养的教学模式及理论与实践相脱节的教学方式。实践教学是森林生态学课程教学的一个重要环节。它有利于学生深化对理论知识的理解,学会应用森林生态学基本理论和原理分析解决森林生产和经营过程中的实际问题。通过实践教学,锻炼学生的野外调查和观测能力,增加感性认识,使理论与实践密切联系,达到学生知识、能力、素质并重的培养目标。例如,通过森林生态系统定位研究站径流场、树干茎流和穿透雨等测定设施的观察,有利于学生清晰掌握森林对降水再分配的影响过程。

加大实践教学的力度,从学生技能培养、创新训练的角度科学设计生态学实验课程,利用学科优势和野外森林生态定位站等平台,建立实验教学支撑体系,完善野外实习条件。森林生态学实践教学内容,除了保持森林群落结构特征、群落多样性指数测定等传统内容以外,应增加森林生态学先进仪器的原理及使用方法的介绍,这有利于提升学生对课程的学习兴趣,同时拓展对森林生态学最新研究方法的了解。

四、坚持教学和科研相结合,培养学生创新能力

教师的科研成果对学生的学习和科研活动具有巨大的激励和推动作用。一方面,教师通过教学与科研相结合,将一些研究成果和进展融入教学,拉近了抽象理论和实践的距离;通过让学生参与教师的科研工作,提高学生的学习兴趣,引发学生思考,加深对课程理论的理解,增强学生的科研意识,提高其科技创新能力。另一方面,实践教学与科研项目研究相结合,可充分利用强大的本科生人力资源优势,将实践教学转化为科研的一部分,凸现实践教学的成果。例如,结合每年森林生态学实习,在固定样地开展群落结构特征调查,随着时间推移,数据的不断积累,为准确分析群落的动态变化过程创造了良好的前提条件。设立不同类型的科技创新基金,鼓励大学生结合课程学习的内容,参与课外科技创新研究活动,形成研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围。

五、改革考核方式,重视学生综合素质的培养

采用考试、课堂讨论以及小型论文撰写等多种考核形式,可以综合评定教学效果［8］。闭卷考试考察学生对森林生态学重点概念以及基本原理的理解;课堂讨论评价学生语言表达能力及专业知识掌握程度;小型论文撰写培养学生查阅文献、翻译资料的能力以及综合分析问题的能力。

笔者曾经3次改革闭卷考试:将学生分成5个小组,规定题型,分别按照森林个体生态学、森林种群生态学、森林群落生态学、森林生态系统和森林生态学应用等5个部分出题,难度适中,期末考试时抽取能考核学生掌握森林生态学基本理论和知识情况的试题。通过这种形式,促使学生加深对该课程内容的系统复习。

课程教学改革是一个系统工程,有待于在实践过程中不断实践。无论是教学观念的转变,还是教学方法和手段的改进,最终体现在教师和学生两个方面:一方面,要求教师具有扎实的森林生态学知识,不断积累和更新素材,加强自身素质培养;另一方面,学生的积极配合和参与是提高教学质量的重要前提。优化师资队伍,提高教师的教学科研水平及专业实践能力,才能更好地服务于森林生态学课程教学改革,才能培养学生的综合能力和素质。

［1］李景文.森林生态学［M］.北京:中国林业出版社,1994.

［2］JPKIMMINS.ForestEcology［M］.NewJersey:PearsonEducation,Limited.2001.

［3］薛建辉.森林生态学［M］.北京:中国林业出版社,2006.

［4］李俊清.森林生态学［M］.北京:高等教育出版社,2006.

［5］张明如,韩铭哲.提高森林生态学教学质量的途径［J］.内蒙古林学院学报:哲学社会科学版,1999(2):17-21.

［6］王光军,田大伦,闫文德,等.生态学课程教学模式改革探讨［J］.中南林业科技大学学报:社会科学版,2009,3(1):129-133.

［7］赵光辉,靳国庆,吴振利.高校双语教学:香港中文大学取经归来的思考［J］.中国高等教育,2008(6):25-26.

［8］刘方明,张丽敏,张卫东.普通生态学双语教学的问题及对策［J］.科技信息,2009(1):17.