闫明 白聪 要元媛
摘要 结合生态学的学科特点,针对生态学的野外教学实习过程中存在的问题,提出一些改革方法和措施,旨在为提高高校生态学野外实习的教学质量提供指导和借鉴。
关键词 生态学;野外实习;改革;实践
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)05-01577-02
Abstract Combined with the features of ecology, aiming at the existing problems in fieldpractice teaching of ecology, several reform methods and measures were put forward, so as to provide guidance and reference for improving fieldpractice teaching quality of ecology.
Key words Ecology; Field practice; Reformation; Practice
生态学(Ecology)是研究生物与其生活环境之间相互关系的科学。近年来,随着社会经济的发展和自然环境的日益恶化,人们对生态学问题的研究也越来越重视。生态学作为一门科学,既是基础性的学科,同时其应用性和实践性也很强[1],已经成为高等院校的必修课程之一。生态学作为一门实践性很强的学科,野外教学实习是其教学的重要环节,是使学生掌握生态学的基本理论与方法,并将生态学理论与实践相结合的关键步骤。
生态学的野外实践教学有别于课堂教学。课堂教学过程中,教师讲授的是生态学的知识体系,学生领会生态学概念和理论知识;而生态学野外教学实习的目的除巩固室内教学内容之外,更重要的是培养学生的野外工作能力和综合分析能力。即通过指导教师的现场讲授、引导,学生实习小组对各种生态要素和生态学现象、过程进行观测、调查、讨论、分析,完成实习报告,在巩固理论知识的同时,使学生获得野外实际观测和调研的技能,在实践中提高独立思考问题和解决问题的能力,提高综合素质和创新意识。
长期以来,高校对生态学野外教学实习未给予充分重视,教学实习存在着诸如教学内容陈旧、方法落后、经费不足、基础设施差等诸多问题[2-4],严重制约着生态学专业的发展和人才的培养。因此,加强生态学野外教学实习的建设,优化生态学教学资源配置就显得尤其重要。近年来,课题组在山西霍山七里峪进行的生态学野外教学实习改革的尝试取得了令人满意的教学效果。
1 生态学野外教学实习中存在的问题
1.1 教学实习模式单一
传统的生态学野外教学实习是一种验证型的教学模式,如平时的野外教学实习只是将课堂上的理论知识与野外实际或实践相结合,通过野外观察来验证书本知识,从而达到巩固理论知识的目的。这样的教学模式限制了学生的发展,使学生习惯于被动接受,不能调动其积极主动性,教学效果较差。
1.2 实习周期短
由于经费和环境条件的限制,高校的生态学野外教学实习的时间一般较短,通常是为期4~5 d。前面的1~2 d以辨识植物为主,之后的时间就主要以选择不同的样地做样方为主。首先,野外植物的辨识是基础,需要下功夫进行长时间的重复和巩固,而实际上由于时间的限制,总是有学生不能有效辨识样方内的植物,结果很难令人满意;其次,植物群落的野外调查,包括植物群落最小样地面积的确定,群落内种类组成的数量特征,如植物的多度、盖度和频度等因子,需要不同的研究方法以及调查不同的环境因子,而这些内容的学习同样需要较长的时间。因此在整个实习过程中,学生短期内无法将所学的相关生态学理论和实际调查内容与环境有效结合,造成理论教学与實践教学相脱节。
1.3 学生缺乏自主学习的意识
在整个野外实习过程中,客观上由于学习周期短,学生在实习过程中处于被动地位,只是听老师讲解,主动参与动手实践的机会不多;主观原因在于学生在野外实习过程中缺乏参与的意识和积极性,不能真正融合到教学实践中,导致野外教学实习的实效性较差,同时也失去了其与课堂教学互为补充的作用,形同虚设。
2 生态学野外实习教学的改革方案
2.1 指导思想的改革
针对生态学野外教学实习指导思想陈旧的问题,把全面激发学生的学习兴趣和创造力,培养学生的团队精神和协作意识作为创建研究型生态学野外教学实习的指导思想。不仅重视验证和巩固理论知识,更加重视理论知识的应用,强调整个过程的自主参与和学习,充分发挥学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣和创造力,培养学生的团队精神和协作意识。因此,全面培养学生的智力和能力,是研究型生态学野外教学实习的指导思想。
生态学的野外实习要有一个科学合理的进程安排,实习前需要制订详细周密的实习计划。整个实习过程按以下方法进行:①拟定实习计划。在实习开始前,教师应该根据学生的兴趣和特定的实习任务对学生进行分组,学生需要进行相关文献资料的查阅和预习,储备生态学野外实习的知识和技能,学会带着问题去实习。②学生要分工合作。在实习过程中,教师首先要将学生安全带到实习基地,由教师带队并且指导学生开展实习活动。每个小组根据分配的任务,分工协作完成各项工作,比如观察、测量、记录、样品采集等。③总结经验教训。对实习活动中遇到的问题,要及时请教指导教师并积累经验。在实习结束后,要根据野外实习中教学工作、组织工作及其存在的问题等,组织学生和专业指导教师做好实习报告和实习总结工作,对野外实习的教学工作、思想工作、组织实施情况进行全面的总结、汇报和经验交流。
2.2 实习方式的改革
在新思想的指导下,实习过程应以学生主动学习为主,教师指导为辅。当然,学生的学习离不开教师的指导,但指导只是一种手段。尤其在野外实习这样一个主动性较强的学习过程中,应充分发挥学生的积极主动性,必须让学生亲自动手实践,自己探索和总结,从而掌握野外实验的方法,并对理论知识加以巩固。此外,野外实习以小组为单位(根据实际情况设定小组人数),培养学生合作的观念。在实习过程中,无论是在野外辨识植物标本、调查样地植物群落,还是在室内查阅文献,各小组成员必须认真参与,通力合作,按时完成各自的实习任务。
由于野外实习时间较短,必须对实习过程各环节的比重进行合理分配,适当减少验证性实践活动的比例,合理增加综合性、设计性和创新性的实践活动比例,使野外实习变得更加科学合理。例如在野外实习时,在学生辨识植物的过程中,根据不同科的特点,先让学生将植物确定到科,再根据每个种的特点加以识别,这样就可缩短学生调查群落物种组成的时间,从而增加学生自主思考,独立设计实验的时间,激发学生的创新性和能动性,使其从实践中总结出生态学理论和规律,进一步提高学习效率。
近年来,课题组的研究课题主要有:霍山植物资源的初步调查;霍山山地矮曲林的初步研究;霍山典型草甸群落的物种-面积曲线的初步探讨;旅游对霍山七里峪自然保护区物种多样性的影响;霍山七里峪油松的分布格局初探;霍山老爷顶亚高山草甸群落阮基耶耳频度定律的验证。其中以学生自主提出的研究性题目为主,以教师提出的论文题目作为参考。因为学生所选课题是经过充分的小组准备和讨论的,所以在野外实践过程中,学生的主观参与意识非常强,能够积极认真地进行观测、记录,实习后也能认真整理资料和撰写实习报告。野外实习训练效果明显,学生的能动性得以体现。
2.3 教学内容的改革和实践
结合上述指导思想,应对实习内容进行一定的改革和整合,改革后的实习内容包括:①认识北方暖温带草地及森林植被中主要群落的基本特点、物种组成及其生存环境和规律。主要包括:鼠掌老鹳草、翠雀、乌头、金莲花、梅花草、针茅、羊草、贝加尔唐松草和地榆等草原群落;山杨、白桦林、辽东栎、油松、华北落叶松、黄刺玫、连翘等山地森林和灌丛群落。②通过对不同生态因子(光照强度、空气温度、空气相对湿度、地表温度、风向风速、土壤温度及pH等)和植物生理生态指标(光合速率、气孔导度、叶的形状、面积大小及厚度、枝条长短等)的测定,分析生态因子与植物生长发育的关系。③植物群落的野外调查和分析方法。主要包括最小面积测定;频度及多度测定;地上及地下生物量测定;盖度、冠幅、冠长、树高、枝下高等的测定;种群及群落分布格局测定,熟悉样方法、样线法、样带法、点样法等植物群落测定方法;计算植物群落的物种多样性、密度、重要值,种间关联,生态位等;了解群落的数量特征。④选择一个典型森林植被分布区,绘制植被剖面图、植物群落复合体结构图,熟悉植被制图的基本方法与操作步骤;进一步认识环境梯度、群落类型与边界、群落水平分布、群落复合体等概念,了解植物群落的水平分布规律,并从制图目的、范围、面积、制图原则、主要植被类型及特点与分布、动态变化、制图时间、单位和人员等方面,详细编写植被制图说明书。
3 野外教学实习改革的具体步骤
根据新的指导思想和教学原则,考虑到生态系统和植被的完整性,同时兼顾交通和食宿条件,将野外实习教学环节的详细操作过程做如下改革:①教师详细介绍实习过程中的注意事項与具体要求,做好安全保障工作,公布详细的实习计划和日程安排,并对所有野外实习人员进行具体分工。②教师介绍实习基地的背景情况,包括自然环境概况、植被类型和分布情况、生物多样性状况。③教师讲解如何做野外试验,包括样方法、样线法、无样地法等;实验员讲解仪器设备的使用方法。④学生8人组合成立实习小组(出于安全考虑,每组均为男女学生搭配),选出组长,查找相关文献资料,制订工作计划。⑤师生一起赴实习基地进行为期7 d的野外实地调查和研究,收集相关数据资料。⑥
各实习小组返校后进行标本鉴定、数据处理和资料整理等,撰写实习报告。⑦师生对野外实习进行总结,教师全面评价野外实习教学活动,同时请成绩优秀的小组进行报告,交流经验,并征求学生对今后野外实习工作的具体意见和建议。
4 结语
经过3年的生态学野外教学实习改革,学生和教师普遍反映实习效果良好。学生自主参与意识空前提高,动手能力显著增强。同时,这种实习模对教师的要求也有所提高,教师在实习前必须制订详细的实习方案,有效落实和衔接实习的各环节。在野外教学实习的不断探索和改革过程中,学生和教师都获益匪浅,实现了双赢。
参考文献
[1]耿红.生态学教学改革的几点思考[J]. 安徽农学通报,2008,14(13): 190-191.
[2] 欧阳明.谈实践教学的过程管理[J]. 中国职业技术教育,2008,36(34): 14-15,20.
[3] 秦钟,章家恩,叶延琼.生态学野外实习教学改革探讨[J]. 安徽农业科学,2009, 37(34):17216-17217.
[4] 沈显生,尹路明,李树美,等.研究型野外实习教学的设计与实践[J]. 教育与现代化,2002, 64(3): 20-25, 36.