以提高创新能力为目标的“植物生态学”教学模式的改革

张春雨 赵秀海

（北京林业大学林学院，北京 100083）

一、植物生态学概述

植物生态学是以植物为研究对象的生态学，主要研究植物之间、植物与环境之间的相互关系［1］，它是植物科学、生态学、生物科学、环境科学等专业的基础课。植物生态学包括个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统学4大部分［2］。根据研究对象，曾经区分为植物个体生态学、群落生态学、植物生态地理学等。个体生态学的主流是从野外生理学发展起来的实验生态学；群落生态学是以群落的分类以至形态或演替现象为研究中心；植物生态地理学主要是以研究群落的分布、环境条件与分布关系等为对象，因而具有群落生态学各论的性质。对于学生来说，不仅要掌握植物生态学的基本理论，还要具备较强的实践技能。因此，“植物生态学”是一门内容丰富，实践性较强的课程。

二、“植物生态学“课程教学存在的问题

随着植物生态学理论和技术的迅速发展，传统的教学内容和教学方式已经不能很好地满足高等教育人才培养目标的需求。传统的教学内容按照有机体、种群、群落、生态系统的组织层次编写，内容繁杂、知识结构零乱。教学内容也相对陈旧，基础理论和基础知识比重过大且缺乏自身特色，而有关学科前沿、植物生态学应用以及植物生态与其他学科交叉研究的内容特别少，这与植物生态学蓬勃发展的现状极不适应［3］，更不利于具体的教学工作。在教学方式上多为一言堂，学生更多的是被动学习，师生之间缺乏沟通和交流。“植物生态学”课程的学时相对较少，以北京林业大学为例，课堂教学为40学时，在较短的理论教学时间内，既要使学生全面系统地掌握植物生态学的基本概念和基本理论，又要让学生学会用生态学的基本方法和思路去分析和解决问题，是很困难的。同时，实践教学缺乏，容易导致课程内容过于理论化、抽象化，使得部分学生学习该课程的积极性和教学效果受到影响，进而降低了该课程的教学质量。因此，对传统“植物生态学”教学模式的改革势在必行。

三、“植物生态学”课程教学模式的改革

（一）合理设置教学内容，培养学生的创新意识

1.优化教学内容

首先借鉴国外植物生态学教学组织方式所遵循的“宏观着眼，层层解剖”的原则，将课程内容以植物种群和群落为核心向宏观和微观层面延展，这样有利于学生更好地掌握“植物生态学”课程的学科体系［4］。其次围绕植物在生态系统中的地位和作用，将教学内容分解为生态系统中的植物及其生存环境、植被与植物群落、植物种群生态、植物个体生态4部分进行讲授。植物个体生态部分主要从植物的生态适应、植物与生态因子（光、温、水、土壤）关系入手，介绍生态学现象和规律。植物生态学涉及到数学、地学、化学、物理学等自然科学知识，因此教学上要求教师具有较宽的知识面。植物及其生存环境部分中关于自然生态因子内容在不同教材中的设置比重、难易程度及讲授顺序应各有偏重。在教学过程中，教师引导学生理清研究对象的时空尺度脉络非常重要。根据研究对象不同，植物生态学以种群和群落为核心，向宏观层面上发展至生态系统、区域，向微观层面发展至器官、组织、细胞和分子。

2.引入国际学术研究前沿成果，丰富教学内容

植物生态学近20年来发展迅速，新方法、新成果、新理论不断涌现。将植物生态学领域的新概念、新理论和新方法，植物生态学发展的新动态和研究热点问题引入植物生态学的课堂教学之中，进一步拓展学生的知识结构，激发学生学习兴趣和创新意识。例如，在讲授生态位理论时，增加最新的中性理论的概念、原理和模型等内容介绍，引导学生对生态位理论和中性理论进行比较分析；在讲授植种生物史对策部分时，可以结合最新研究案例增加生殖生态学基本理论的介绍，如延迟投资理论、生殖资源分配权衡理论等。理解和掌握这些植物生态学领域的最新理论和研究成果，有利于学生的进一步深造和为今后的工作打下坚实的理论基础。

3.利用北京的资源特色，充实教学内容

北京有着复杂的地理环境与丰富的植物资源。北京市位于华北大平原北端，东西宽160公里，东至密云县花园村东，西至门头沟区东灵山顶，南北长176公里，北至怀柔县石洞子村北，南至大兴县榆垡镇南。北京市西、北和东北群山环绕，东南为大平原。北京气候属于典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。春季干旱，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。境内贯穿潮白河、北运河，永定河和拒马河5大河流。北京市植物区系丰富、复杂，植物资源丰富，既有中国东北地区的植物成分，如硕桦、蒙古栎和糠椴等，也具有热带、亚热带亲缘植物，如构树、臭椿和栾树等。根据《北京植物志》（1992年版）记载，北京有维管植物169 科，约900属2 200余种。北京地区复杂的地理环境与丰富的植物资源为“植物生态学”的教学提供了宝贵的素材，这些教学内容针对性强，更容易被学生理解和接受，能够有效地激发学生的创新意识。

（二）建立互动式实践教学模式，提高学生的创新能力

1.挖掘校内实践教学资源

教师可以利用校内已有的教学资源开展现场教学实践，北京林业大学标本馆目前收藏植物、菌物、种子和土壤标本等20多万份，部分标本已有130多年历史，有相当一部分为国家一级或二级保护植物标本。教师利用馆藏植物种类，可以为学生直观讲授植物区系分布特点、植物分布与区域的环境关系。标本馆平时免费对学生开放，便于学生弹性安排学习时间。北京林业大学有校园植物240多种，在讲授“植物与生态因子关系”时，教师可利用校园植物进行现场教学，组织学生现场学习矮紫杉、碧桃、白丁香、白皮松、暴马丁香、北京杨、臭椿、红瑞木、梧桐、银杏、油松、珍珠梅等植物的形态和生态习性，让学生观察花、果、叶等细部特性，解剖叶片对阳生叶和阴生叶的结构特征进行区分，观察银杏雌雄花细部结构。这样的授课方式让学生由被动的学习转变为师生互动式现场教学，增强了教学效果。

2.激发学生学习的主观能动性

学生作为学习和发展的主体，课堂教学必须关注学生的个性差异和不同的学习需求，充分激发学生的主动意识，倡导自主、合作、探究式的学习方式。课堂教学由以教师教为中心转变为以学生学为中心，这是“植物生态学”课程教学改革的核心。教师应最大限度地挖掘学生的主观能动性，从而培养和发展学生的实践创新能力。在“植物生态学”课程教学过程中，教师可以尝试参与式教学法。参与式教学法要求教师系统的指导与学生独立能动的学习活动相结合，其核心是充分调动教师和学生在教与学过程中两方面的积极性，贯彻教学民主理念，创造师生平等［5］。

3.整合师生沟通的平台

教师在教学中可以充分利用现代网络技术，如课程教学平台、短信、E-mail、QQ 等，开展网上交流和答疑，有利于增进师生间的了解和信任。对于个性问题进行单独辅导和答疑，共性问题可以在下节课进行有针对性地集中讲解，实现“因问而教、教学相长、答问相长”的答疑目标。

（三）强化野外实习，提高学生的野外实践能力

为提高“植物生态学”的实习质量，北京林业大学采取一系列措施来改善和充实教学实习资源。学校设立了包括东北朗乡温带针阔混交林林学综合教学实习基地、北京鹫峰教学实验林场和北京百花山教学实习基地。根据实习内容和当地的自然资源条件，编制了学生实验、实习指导手册，明确实验的目的、仪器使用方法、实验测定方法和实验要求，指导手册有助于学生对野外实习内容的整体把握。“植物生态学”野外实习能够激发学生的探索兴趣。在野外实习过程中，采用实习小组互助式、教师辅导与学生独立实践相结合的实习教学模式，学生以实习小组为单位开展植被调查工作，教师在现场加以指导，这样可以有效提高“植物生态学”野外实习的质量，培养学生科学研究的素养和实践动手能力，从而逐步形成自觉的创新意识和创新能力［6］。

四、“植物生态学”课程教学模式改革的成效

在教学内容方面，根据学生的专业性质和培养目标的差异，对自然生态因子部分内容进行综合和凝练。在讲授过程中，以生态因子的生态作用和植物对该生态因子的生态适应为主线进行讲授，保证了知识的系统性和科学性，激发了学生们对该门课程的兴趣。实践能力的培养也取得了一定的成效。通过一次性结实植物为观测对象，培养学生自主设计实验过程、测定植物生殖资源配置的能力。在实验过程中，教师指导学生进一步分析不同的实验结果，思考不同实验结果出现的原因及其影响因素，最终得到了生殖繁衍的资源配置模型。通过教学模式的改革，将传授知识为主的教学目标有效地转变为提高学生实践创新能力的教学目标，同时通过合作完成实验项目培养了学生的团队协作能力，调动了学生学习的积极性，培养了学生独立思考、积极探索、分析和解决问题的能力。

“植物生态学”教学模式的改革是一个不断探索的过程，需要在具体教学工作和科学研究中不断地积累经验，进一步完善“植物生态学”课程教学的其他环节，真正达到提高学生创新能力的教学目标。

［1］姜汉侨，段昌群，杨树华，等.植物生态学［M］.北京：高等教育出版社，2005：3-10.

［2］孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，等.基础生态学［M］.北京：高等教育出版社，2002：2-4.

［3］王友保，刘高峰.大学生创新素质培养与生态学教学改革［J］.黑龙江教育：高教研究与评估，2007（5）：40-41.

［4］刘静玲，盛连喜.生态学教学基本配置的特色、困境及其对策的探讨［J］.高等理科教育，2000，32（4）：96-100.

［5］常红军.环境生态学教学改革的思考［J］.安阳师范学院学报，2009（5）：151-152.

［6］赵丽英，杜瑞卿，王云，等.大学生创新能力培养与生态学教学模式改革的探索［J］.南阳师范学院学报，2009，8（12）：122-124.