环境科学专业生态学课程实验教学改革探析

杜庆才，孙兰萍，朱兰保，丁 艳

（蚌埠学院 应用化学与环境工程系，实验设备与管理处，安徽 蚌埠 233030）

环境科学专业生态学课程实验教学改革探析

杜庆才，孙兰萍，朱兰保，丁 艳

（蚌埠学院 应用化学与环境工程系，实验设备与管理处，安徽 蚌埠 233030）

生态学是一门理论性与实践性很强的学科，如何提高实验教学质量是必须研究的课题.本文对目前高等高环境科类学专业生态学实验教学中存在的主要问题进行了剖析，从而对生态学实验的教学理念、实验经费投入、育人模式、教学内容、教学方法、评价方式等方面进行了改革探讨，强化了学生的实验动手能力和综合分析能力的培养，取得较好较好效果.

生态学实验教学；教学改革；综合素质

1 引言

生态学是研究生物与环境之间相互关系的学科，它是一门研究范围广、应用范围宽、多学科交叉的综合性学科[1].目前，是生态学、环境科学和生物学专业的主干课程之一.生态学实验教学既是对学生进行实践实验能力的训练，又是理论知识向实践转化的桥梁纽带.实验教学如何适应时代的要求，满足新世纪高素质、应用型、创新型人才培养的需要.本文结合蚌埠学院环境科学专业生态学课程实验教学实际情况，从教育生态学的视角探索生态学的实验教学，运用生态学的相关原理反思生态学实验教学问题的实质，为更好摆脱实验教学过程的限制因子、优化教育过程综合因素.

2 生态学实验教学中的现状及问题

尽管蚌埠学院近年来有长足的发展，但是由于客观上资金短缺、基础薄弱等原因，在培养应用型人才方面还存在着明显的不足.从教育生态学视角看待教学模式与它赖以存在的教育生态环境之间的关系类似于生物与生态环境的关系.因为生物在生存和繁殖依赖于各种环境因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种因子是限制其生存和繁殖的关键性因子，称为限制因子.如果任何一种因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就成为这种生物的限制限制因子[2]，这就是生态学上的“限制因子定律”.在教育生态环境中，几乎所有的生态因子都可能成为限制因子.教学过程需要一些具体的基本条件，这些基本条件是教学模式生存的基石，其中任何一种的量不足或者超过限度，都会影响教学功能正常发挥.

2.1 实验队伍的建设不足

实验队伍的整体素质是教育生态群落的主导因子，教育的品质是教师品质的反映，没有优秀的教师，就难以有优质教育.由于对实验教学认识不足，造成实验队伍的建设一直没有得到应有的重视.生态学实验教学没有专业的实验师授课，而是由任课教师兼职.这虽然在一定程度上有助于教师根据理论教学的进度安排实验，但不利于实验室的统一管理.再加上近年来学院招生人数迅速增加，实验人员的明显不足.学生在使用一些贵重仪器如气相、液相色谱仪时需要在专人指导下使用，而实验人员明显不够，加之任课教师的教学和科研任务繁重，没有足够的时间去一一指导，更谈不上实验过程中出现问题的交流、沟通与协作.

2.2 实验室硬件建设滞后

由于招生学生人数逐年增加，而实验室建设与实验经费投入不足，实验设备短缺、设备老化的现象，教具损耗严重，基本的实验教学勉强维持，受实验条件的限制，许多实验开不出来，影响了学生对生态学实验的学习热情和兴趣，制约了学生解决环境生态问题能力的提高.

2.3 实验教学“照方抓药”、实验课容量小

由于生态学课程实验学时数的限制，为了节省时间，教学基本是以灌输、模拟、验证为主，学生只需按老师规定好的实验步骤与方法“照方抓药”，在整个实验教学过程中学生处于被动的学习状态，根本不可能发挥其主观能动性和创造力.由于实验的内容、测定方法和步骤及实验准备工作均由教师设计好，学生仅仅机械运动，思维处于被动不活跃状态，心理上产生应付“克隆”实验报告就结束了，必然导致学生分析能力差、依赖性强.另外，由于院校不断地扩招，学生人数剧增，实验教师一般要指导几十名学生，实验仪器台（套）数不足，学生只能是几人一小组，一二个学生操作其余同学记录或观看，学生连基本的实验操作都没有做，实际动手能力不可能得到较好的提升.

2.4 实验管理体制不合理

良好的实验教学平台是进行生态学实验的基础，而蚌埠学院实验教学管理以学院、实验设备管理处、各教学系部三级的管理体制，使得各实验课程都强调本系部内课程的特点，忽视了与其他系部之间的交叉渗透.实验仪器陈旧、部分台（套）数不齐备.贵重而精密的实验仪器有专门的实验老师负责操作，使用起来通过种种繁琐的沟通、协调，有时负责实验指导教师与实验班级的时间有冲突，更增加了正常实验教学的障碍.极其不利于培养和发展学生的专业实验素质[3].

3 生态学课程实验教学的改革探析

针对上述教育生态学的问题，为了完善实验教学过程，提高实验教学质量，促进应用型人才的培养，结合笔者自身教学经验，从教学理念、增加实验经费投入与改变育人模式、教学内容、教学方法、评价方式等方面进行了改革.

3.1 树立现代教育理念，体现以人为本

高等学校的根本任务是培养高素质的未来社会建设人才，传统的教育理念难以适应当今科学技术迅速发展的要求，只有树立学生既是教育活动的客体，又作为教育活动的主体的现在教育理念，教师才能在实施教育的过程，让学生懂得自我教育、自我学习；才能是学生既有鱼吃又学会捕鱼的方法.只有这样教育活动才能引起学生积极响应，教师的教育才具有极高的价值与作用.生态学实验教育过程只有重视发挥教师的主导作用与突出学生主体地位，才能树立起现代教学理念，这是生态学实验教学改革的前提和基础.

3.2 投资与整合资源并举、加强校企合作育人之路

无论从研究宏观生态景观的3S技术还是到微观的PCR技术，现代生态学实验设备与技术的都处于不断创新过程中，研究结果的可靠性不断提高[3].由于投入不足或重视不够等因素的影响，生态学实验仪器和设备相对缺乏.学校只能根据其现有条件开设实验，严重影响了教学效果.而实验仪器分属于不同系部或实验设备管理处管理，使用起来往往难以协调，使得学院既有的实验仪器并不能得到充分利用.因此，改善实验生态学实验条件，在加大投入的基础上，还要对现有的教学资源进行整合，构建大实验室管理体制.取消学院、系部、实验设备管理、教研室管理实验室建制的管理模式，集中人力、物力、财力，成立校“实验教学部或中心”，承担全校的实验实践教学任务，还可以为科研提供各种实验服务.学校层面进行有利于提高实验仪器使用[4].

要改善生态学的实验条件，还要借鉴德国培养应用型人才的模式[5,6]，加强校企合作的模式，校企合作是培养应用型人才的本科院校发展必由之路，因为学校培养的应用型人才必须面对企业的检验，也是企业获取新的发展和参与社会竞争的必然选择.应用型本科人才教育的实施开展，必须与社会经济发展的现状尤其是与区域经济的特点相适应，必须与用人单位对应用型人才的需求相匹配.要实现这个目的，在培养学生实验、实践过程中，必须加强探索教学与实践紧密结合，这将是未来人才培养必然之路.

3.3 优化实验内容，培养学生主动性

由于生态学具有综合性、应用性和交叉性，在实验内容上可选择的空问很大[7].因此，在生态学实验内容的选择上，既要反映生态学重要的理论基础和学科前沿研究领域，同时也要体现生态学自身的特色.在教学内容上，首先，开设必要基础实验，以验证性实验为主，让学生在掌握基本实验技能的同时巩固学过的理论知识，为以后的实验打下坚实的技能基础.其次，在学生掌握实验基本技能的基础上，开设综台性和自行设计性实验，通过教师辅导和学生积极主动的查阅文献，从而培养了学生的全面的综合素质.第三，指导教师根据自己的科研项目来安排学生参与项目研究的研究性实验，学生通过相对独立的实验设计、操作以及对数据的分析来揭示生态学的规律.通过改革改变了原来实验中学生始终被束缚在有限的实验内容上的局面，调动了学生积极主动思考问题和探索问题.学生不但巩固了理论知识，掌握了基本的实验技能，还锻炼了独立查阅文献、实验数据分析、探索生态学规律的能力，形成严谨的科学态度.

3.4 实验教学方法改革

传统的生态学实验教学是以教师为主导，学生按照已经设计好的实验程序，利用准备好的药品和仪器完成实验，提交千篇一律的实验报告.这种教学方法中，学生处于被动地位，既不能激发学生的学习兴趣，也不能开拓学生的思维，导致学生的思维单一狭窄，缺乏独创性，遇到新问题往往束手无策，难以培养学生的解决问题的能力.

生态学实验教学方法改革的关键是要引导学生主动地参与到教学活动中，在生态学实验教学改革中，在实验前应将所有实验题目交给学生，让学生全面了解整个课程的实验内容，并要求学生提前预习实验内容，结合自己的专业知识和所学的生态学理论选择、设计综合性实验和研究性实验方案.对于这类实验报告要求按科技文献的格式撰写实验报告，即包括引言、材料和方法、实验结果、讨论、参考文献五个部分.改革后的生态学实验教学由仅仅重视实验结果向实验过程和实验结果并重转变，实现了学生做实验由被动到主动的转变.学生在教师的指导下，通过实验小组内成员的自我组织、分工协作、独立准备和完成实验，培养了学生独立分析与解决问题的实践能力，促进学生综合素质的形成和提高.

3.5 完善考评体系

实验评价既是对学生综合能力的评定，又是促进学生不断提高综合素质的动力.传统生态学实验的以实验报告为主辅以学生出勤情况作为学生成绩的考核方式，往往造成学生以完成实验报告为目的，只要交了实验报告实验做的怎样并不重要，甚至预测实验结果就可以完成实验报告，大大挫伤了学生实验的积极性.实验成绩的考核必须与学生的实验过程表现的综合能力相结合.在改革后的评价体系中，必须兼顾实验报告与理论考试、设计能力与操作技能、协作能力等多种形式的结合.尤其加强学生的实验动手能力以及实验设计创新的能力的考评，而实验结果的正确与否只作为评价的参考.全面而合理的考核评价体系可以培养学生勤于动手、善于动脑思考的良好习惯，促进学生实践与创新能力的发展，最终促进学生综合素质的提高.

4 结语

环境科学专业生态学实验的教学改革，扭转了学生对实验课的态度，能很好的调动学生参与实验积极性、主动性以及协作意识.生态学实验教学是理论与实践相结合、知识与技能相结合、动手与动脑相结合的重要环节.随着教育理念的不断发展，生态学实验教学改革也是一个动态的过程，必须在教学过程中不断探索和总结，使生态学实验教学真正成为学生综合素质提高的重要平台.

〔1〕杨持.生态学[M].北京：高等教育出版社，2008.

〔2〕盛连喜，冯江，王娓.环境生态学导论[M].北京：高等教育出版社，2009(2):64.

〔3〕章家恩.生态学常用实验技术与方法[M].化学工业出版社，2007.

〔4〕赵学余.实验室开放是提高实验教学质量的重要途径.实验室研究与探索，2008,7(5)：l7-19.

〔5〕聪利.德国实训教学环节的优势分析及其对我国的启示[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版)，2011,30(1):97-100.

〔6〕索春娅，卫茜.德国职业教育特色及对我国职业教育发展的借鉴[J].中国科技博览，2011（1）:107.

〔7〕杨持.生态学实验与实习[M].北京：高等教育出版社，2008.

G427

A

1673-260X（2011）09-0225-03

安徽省高校自然科学研究项目（KJ2010B107）；蚌埠学院教育教学研究项目（JYLC1015）