具有矿业特色的《环境生态学》课程教学内容和方法改革研究

谷金锋 钟子楠 罗克洁

摘 要：环境生态学课程是我校环境工程专业的一门专业基础课程，其主要目的是让学生学会运用生态学的理论解决环境问题。文章针对我校“大矿业”特色对环境生态学的教学内容和教学方法进行了改革研究。

关键词：矿业特色 环境生态学 改革研究

中图分类号：F205  文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）08-237-02

《环境生态学》是一门新兴的渗透性很强的边缘学科，是顺应时代发展需要产生的，是生态学的一个分支，是一门运用生态学理论来研究环境与生物相互作用的科学，同时是一门学科渗透性很强的交叉科学课程。目前人类跨入了21世纪，面临不断恶化的生存环境，人类清醒地认识到必须走可持续发展的道路。从长远观点来说，发展环境生态教育是解决环境问题和实施可持续发展战略的根本。党的十八大报告明确提出“大力推进生态文明建设，优化国土空间开发格局，全面促进资源节约，加大自然生态系统和环境保护力度，加强生态文明制度建设。”环境生态学面临着重大的发展机遇，对环境和生态学教育工作者提出了新的课题，尤其在中国高等教育正在迈向大众化的进程中，通过高校来普及全民环境生态学知识、推进生态文明建设至关重要。黑龙江科技大学作为以“大矿业”为特色的高等院校，培养出的人才就应该突出“以矿业为特色”，因此对《环境生态学》的教学也应该进行改革，突出矿山环境的特色。

一、《环境生态学》课程教学内容和方法改革的背景

黑龙江科技大学作为黑龙江省唯一一所以矿业工程为特色的多科性高校，在高教强省战略中，坚持把服务学生全面发展、成人成才、服务区域经济社会和行业发展作为重要使命和义不容辞的责任，自觉践行科学发展观，突出“大矿业”特色，努力在主动服务高教强省战略中实现大作为。要想突出“大矿业”特色，在实现高教强省、大力推进生态文明建设战略中大有作为，必须努力培养和造就出一代具有节约意识、环保意识、生态意识、合理消费风尚以及掌握环境和生态学基本原理的新人，这样的新人应该是面向全校和全社会的，对于非环境（生态）专业的学生普及环境生态学教育也是至关重要的。《环境生态学》课程是黑龙江科技大学环境工程专业的一门必修课，但该专业课程起步较晚，课程体系尚不够完善，在教学内容上针对性不强，没有突出学校的“大矿业”特色。因此，为了符合学校应用型人才培养目标，必须坚持“大矿业”特色，走内涵发展的道路，使课程建设与学科建设相结合。“特色”就是不可替代性，不可替代性就是水平，有水平才能做到“下得去，留得住，用得上”，具有环境和生态学思想的人才才能适应经济建设发展的需要。因此，如何把环境生态学教育与学校“大矿业”特色相结合的研究具有广泛的应用前景。

二、具有矿业特色的《环境生态学》课程教学内容优化

我校环境工程专业设置《环境生态学》课程的主要目的是为了使学生在研究、治理和评价环境问题时，特别是在对待矿山生态环境问题时能够遵循自然、从生态系统的内在变化机理和规律等方面进行展开研究，注重的是运用理論知识解决矿山实际生态环境研究。而传统的《环境生态学》课程主要是偏重于生态学理论内容的讲授，对概念、内涵、原理、原则等内容介绍较多，而联系实际生态环境问题内容的讲授较少，尤其是涉及学校所在地的实际生态环境状况很少。

作为以“大矿业”为特色的高校，课程内容也应具有“大矿业”特色，而且矿区也是环境问题比较突出的地方，因此，本研究针对学校特色对该课程内容进行了优化。根据学校培养应用型人才的定位，结合大矿业特色背景下的环境工程专业的自身特点，选择卢升高主编的《环境生态学》作为主要参考教材，同时以李博主编的《生态学》、魏志刚等主编的《恢复生态学原理与应用》和任海等编著的《恢复生态学导论》等多个教材作为辅助参考资料来设计切实可行的教学内容。将煤炭在开发、利用和转化过程中对各种生态因子产生的影响，所带来的环境问题，如何影响生态系统的结构和功能融入到环境生态学的理论教学内容中，同时增加如何预防这些环境问题的产生，实现对煤炭的绿色开采、利用和转化，以及对矿区已有生态环境问题的治理和恢复等内容。例如某露天煤矿的开采，会对原有生态系统产生破坏，那么原有生态系统的组成是什么，开采过程中破坏了哪些生态因子并且带来哪些环境问题，如何减少这些破坏，破坏后如何尽快恢复和重建生态系统等。删除“环境污染防治的生态对策”一章的内容，因为该部分内容在本专业所开设的水污染及其控制、大气污染及其控制、固体废物污染与控制等课程中均有所涉及;同时将“应用环境生态学”一章内容作为学生的自学内容，不做具体讲授。同时我们还把教师的科研成果适时地渗透到教学环节中，例如将各种采矿迹地生态修复的科研成果等融入到教学中，引导学生如何用物理、化学和生物的手段去解决环境问题。

增加矿山生态环境实践教学内容。以前由于学科梯队师资力量少，学校实习经费有限等原因，本研究方向上缺少实践教学环节。目前随着师资力量的增加，学校教学投入力度的加大，本课程也增加了实践教学内容，尤其以矿山生态环境实践教学为主。该实践教学内容主要是以黑龙江省四大矿区为对象，让学生们走进矿区，亲身感受与众不同的生态环境。具体内容主要有矿区塌陷区的影响、矸石山的危害、露天采区对生态的破坏、矿井水的抽排对地下水和周围环境的影响、井工开采过程中主扇区等对声环境的影响等。目的是使学生了解矿产资源开发、使用过程中对大气、土壤、动植物、水因子和生态环境等各种生态因子、生态系统的破坏和影响，同时掌握如何利用生态学原理对这些破坏和影响的地方和因素进行生态修复。这既完善了本科课程的教学内容，增强了学生对生态环境的责任感，又弥补了“环境污染防治的生态对策”和“应用生态学”两章内容删除的缺失，同时增加了本课程和其它相关课程的联系，为后续课程打下基础，也体现了我校的矿业特色。

三、具有矿业特色的《环境生态学》课程教学方法和手段革新

《环境生态学》是一门新兴的边缘学科，同时又是一门学科渗透性很强的交叉科学课程，其研究领域在不断地拓展，因此，就要求我们在教学方法上也应不断革新。

首先改变传统的课堂上“填鸭式”教学方法，采用“启发式”和“案例式”教学方法。托尔（Towl，A.R.）认为：“一个出色的案例， 是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具，一个出色的案例，是以实际生活情景中肯定会出现的事实为基础展开的課堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情景的记录;它一般在让学生理解这个情景之前，首先将其分解为若干成分，然后再将其整合在一起。”在教学过程中，打破教师一言堂的教学方式，对于某些内容老师采用提出问题和给出某些现象，让学生提出想法或解决办法，学生和老师展开讨论，最后教师给出正确的见解。其中案例和问题的提出以矿区为主，涉及矿区的污水的产生、气体的排放、噪声源所在地、固体废物的堆存、土壤的破坏、采煤沉陷地复垦与生态修复、露天矿土地复垦、煤矸石山绿化、矿区重金属污染的修复等方面。这就要求教师要有广阔的视野，了解内容的前沿，及时给出恰当的点拨，提高学生的互动性、兴趣性和主动性，转变让我学为我要学的思想。

其次是采用多媒体网络教学。多媒体网络教学具有实时性、交互性和随意性，可使身处异地的教师进行实时视频插播和多媒体教学活动，变被动教学为主动，实现较好的个性化教与学，使学生可以在任何时间、任何地点进行学习，弥补了传统的面授教育的局限，突破时间和空间的限制，使教学更具灵活性，有利于对学生能力的培养。利用多媒体和网络，通过图片、动画和视频等形式来展现生态学的现象和过程，将实际生活中和教师科研成果适时的展现给学生。老师将现场拍的照片和录像进行整理，其中包括矿区开采前的原始状况、开采过程中对地形、土壤、植被等生态因子产生影响的过程、破坏后生态恢复的全程解读等，将其融入到教学中。在有机会或利用实习期间让学生亲临现场来消化理解课本理论知识。例如，利用矿区的图片和视频来展现矿区开采前后的变化，让同学们提出其存在什么样的环境问题，是哪些生态因子受到干扰和破坏所致，如何治理和恢复，最后老师给出合理的解决方案。

再次是通过鼓励学生走上讲台，自主讲授某个章节的内容。教师不是课堂的操纵者、控制者，而是学生学习的促进者、推进者和辅导者，教师由知识的输出者逐渐转变为学生自主学习的指导者，教师由独立的劳动者逐渐转变为合作者。为了促进和推进学生学习的积极性，本课程在讲授过程中将班级同学分成若干个小组，每个小组成员通过查阅资料、共同讨论，通过板书或PPT的形式以一人为主，其他成员配合进行讲授，并且进行小组间的比赛，老师和同学们可以提出问题，小组成员进行商议后回答，最后老师给出正确答案。这样极大地增加了学生的学习兴趣，同时丰富了学生的业余生活。

同时采用现代的交流手段来为学生随时解答问题。学生可以通过Email、QQ、微信等形式将问题呈现给老师，老师及时梳理并回复，将普遍存在的问题在课堂上进行渗透消化。

考核方式也进行了相应的改革。本课程的考核方式采用平时成绩40%+期末成绩60%进行评定，加大了平时考核力度，平时包括作业、课堂回答问题和出勤三个方面，期末采用开卷考试。增加平时的考核力度，目的是督促学生积极进入课堂，及时和老师进行交流;期末考试主要是为了锻炼学生独立自主工作的能力，试题中加大了综合型问题的数量，让同学们学会查资料解决问题，同时以便于对整个课程进行复习和贯穿。随着师资、教学经费和实验条件的提高，准备增加实验考核方式，以便提高学生的动手能力。

四、存在问题

本课程目前还缺少实验教学内容，这也是下一步要进行教学改革的重点。现在正在设计实验大纲，编写实验内容、步骤和方法，逐步引进实验所需仪器设备，随着我校环境实验室的不断完善，可以对矿区土壤的养分、土壤结构等理化性质进行研究，同时也可以对土壤重金属污染等环境问题进行分析。但由于受实验台套数的限制，目前有些实验只能是演示性的，达不到让每名同学都亲自动手的状态，这些内容有待进一步完善。

五、结束语

如何能够高效地学习和掌握一门新的学科知识体系是因人而异的，而且每个学科针对不同的研究方向又有不同的研究内容和方法，因此很难在有限的学时内让学生全面掌握一门学科的知识。这就要求传道授业的教学工作者们要不断探索，既要有针对性地选择教学内容，制定合理的教学计划，同时又要保证学生不把知识学死，能适应不同的研究领域。

[基金项目：黑龙江科技大学教学研究项目，项目编号：JY13-06]

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（作者单位：黑龙江科技大学 黑龙江哈尔滨 150022）

（作者简介：谷金锋，副教授，博士，主要从事生态学研究。）

（责编：贾伟）