农校生态学硕士实验课程教学的优化探索

危晖　章家恩　赵本良　李荣华

[摘 要]“生态学常用实验技术”是华南农业大学生态学专业硕士研究生的必修课程之一。通过对本校2015级生态学专业研究生进行问卷调查，了解学生对此课程教学及教学条件的总体评价，调查研究学生对本课程授课方式和教学内容的意见，并有针对性地提出相关的改进与改革建议，旨在为本课程教学的进一步优化与改革提供依据。

[关键词]研究生教学；实验课程；问卷调查；教学改革

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）07-0171-04

华南农业大学生态学专业硕士研究生课程“生态学常用实验技术”是一门必修的专业实验课（方法论课程），开设10余年来，在培养研究生的专业实验理论基础和实践技能方面取得了明显成效。本课程采用专题模块教学模式，当前包含4个专题模块（作物生态学、土壤生态学、化学生态学和环境生态学），每个专题模块下包括基本理论与技术讲解（3学时）、实验操作演示与训练（2～3个实验，各4学时），总学时数54，3个学分。教学内容由本专业各研究方向的相关教研人员依托各自的功能实验室平台进行讲授。本课程旨在培养研究生的生态学常用实验技能和科研素养，通过系统介绍生态学不同研究领域内主要研究内容、研究方法、常用实验技术和相关实验原理，培养他们的实验操作技能、实验设计能力和科研素质。为适应新时期课程教学改革的要求，进一步提升本专业实验课教学质量，笔者设计了与本课程教学改革相关的问卷调查，对本校2015级生态学专业硕士研究生进行调查。根据问卷调查结果，分析了本课程开设的重要性和存在的问题，以获取本课程教学优化调整与改进的建议，旨在为提高本课程教学质量和改进教学方法提供依据。

一、调查对象与方法

（一）调查对象

调查对象为华南农业大学2015级生态学专业硕士研究生，共14人。本研究的目标课程“生态学常用实验技术”为本学期该班级的必修专业课之一。

（二）调查内容与方法

本研究采用调查问卷法。问卷包括单选题、多选题和开放式问题等三种题型，共16个题目，主要针对学生对课程内容和结构、授课方式、与将/已开展的研究課题的关系等几个方面的意见进行调查（见表1）。调查方式为无记名问卷调查，于课程讲授结束后（最后一次课）进行。发放问卷前，将本次调查问卷的目的和要求向学生进行了详细解释，强调本次调查仅为改进课程教学质量之用，不影响对学生的课程成绩考核，以保证调查的客观性。问卷于课堂上当场发放，参与调查的学生独立填写后当场收回。共计发放问卷14份，收回有效问卷14份，回收率为100%。问卷收回后，随即与学生就本课程存在的问题与教学改革进行座谈，收集学生对课程教学的意见与建议。

二、结果分析

（一）对课程的总体评价

研究生培养是保证高质量人才输出的重要环节。调查结果显示，学生对本门实验课的总体评价较好（见图1），大部分学生（92.9%）都了解本校针对生态学专业硕士研究生开设“生态学常用实验技术”的课程目的（见图1a），对课程内容设置的合理性也基本认同（见图1b）；78.6%的学生表示对本课程总课时数的安排基本满意（见图1c）。虽然并非各个专题模块的教学内容满足所有学生的未来科研所需，但在研究生入学第一学期进行基本生态学实验理论和技能的学习，无疑能为他们的毕业论文选题和即将开展的学位论文研究提供帮助。本课程的开设不仅能培养研究生基本的生态学实验技能，而且可让学生接触、了解和操作大型专业仪器，进而为未来的科学研究提供方法论储备。同时，通过课程学习，可以拓展学生的知识面，激发学生的科研兴趣。尽管如此，仍有半数的学生（50.0%，见图1d）认为本课程当前所涉及的教学内容深度或/和广度有所欠缺。同时，有7.1%的研究生不明确本课程的设置目的，且认为本课程的教学内容设置不合理；还有21.4%的学生认为本课程的总课时数偏少。针对上述问题，部分学生建议各专题模块的授课教师在课堂上可适当增加各专业方向的前沿进展和实验研究方法背景等方面的内容，也有一些学生希望在本课程的教学计划中增加“分子生态学”和“污染生态学”等专业方向的教学内容。

（二）对授课方式的评价

除课程设置以外，教师授课方式是决定学生对课程满意度和教学质量效果的最重要因素之一。本次调查的课程所采用的专题模块授课模式受到了学生的一致认可，无学生选择“不合适”选项（见图2a）。分专题模块进行讲授有利于各专业方向的教师将自己最优势和“最拿手”的技能传授给学生，同时，使学生能够更系统全面地了解和掌握各研究方向的研究技能方法与研究进展。在此授课模式下，教师首先对各专题模块常用的研究背景和方法进行讲解（3课时），然后对该专题下的常用实验技术进行操作演示，并指导学生进行实验操作。在各个专题模块下，大部分学生（64.3%）偏向于通过在任课教师指导下完成一些短期的实验研究课题，通过课题执行过程中的样品分析测试来熟悉和掌握所学习的实验技能（见图2b）。除此之外，学生在实验项目执行过程中也能学习和体验任课教师的科研思想，了解从课题设计、实验、数据分析到论文撰写的全过程细节与要求。这种教学模式对研究生顺利开展毕业论文研究将大有裨益。

大部分学生（64.3%）认为本课程各专题模块当前设置的课时数是合理的（见图2c），但由于本课程专题的内容与参与调查问卷的研究生的专业背景及未来研究方向不一定吻合，故也有少数学生认为各专题的课时数偏多（7.1%）或偏少（28.6%），说明课程教学内容的设置及学生对本课程教学的满意度在一定程度上取决于学生的专业背景以及他们的科研兴趣与需求。例如，认为专题课时数偏多的部分学生，他们的研究方向为农田温室气体排放过程，本实验课各专题模块的教学内容涉及该方面的内容不多（即对其未来研究的帮助不大），故他们认为大多数专题的课时数偏多。而认为专题课时数偏少的学生则主要是未来研究课题与本实验课课程设置的教学内容密切相关的部分研究生，这部分学生还希望增加各专题的学时，以便能在课堂上学到更多与其科研项目相关的研究方法和实验技能。因此，如何平衡不同专业背景和研究方向的学生在实验课上的知识技能获取量和学习兴趣，是本课程教学体系优化与改革时需要特别关注的问题。

理论课通常只需注重理论知识点的讲解，与此不同，实验课则需要平衡背景知识介绍和实验操作训练之间的时间分配，因为合理的时间分配是能否完成课程目标、达到教学效果的重要因素。就本课程而言，大部分参与调查的学生（60.0%）认为当前设置的讲解/实操时间分配比例不合适，有部分学生（13.3%）认为讲解时间太少，但另有不少学生（46.7%）则认为实操时间太少（见图2d），反映出不同学生对课程教学的目标、重点的期望和需求不同，对授课方式及其时间分配的要求也不尽相同。因此，任课教师在授课过程中应根据每一级学生的具体情况，做好讲解/实操时间分配工作，尽量做到让学生学到想学的知识和技能。同时，93.3%的学生认为授课教师对课程内容的讲解程度足够详细，只有少数学生（6.7%）认为讲解不充分（见图2e），这也说明了不同学生对新知识和新技能的接受能力和前期的知识储备不尽相同。因此，在课程教学过程中，在能让大多数学生理解和掌握教学内容的前提下，应对少数无法完全理解课程内容的学生给予必要的课外辅导，以确保所有学生都能了解和熟练掌握所学的知识点和实验技能。

（三）课程内容与学生拟/已开展的研究课题的关系

调查结果显示，80.0%的学生已经确定了其未来的研究课题。约半数学生（53.3%）的研究课题是根据导师在研科研项目的研究内容并结合自身的研究兴趣而定，26.7%的学生的研究课题完全是由导师的科研课题内容所决定的（见图3a），没有一位同学是完全根据自身研究兴趣选题（选项C）或者盲目地定题（选项D），说明导师主持的科研项目和研究兴趣是当前决定研究生开展论文研究的最主要因素。就参与调查的研究生而言，所有研究生的导师均拥有足够的科研经费，可以满足研究生开展毕业论文研究（见图3b）。本实验课教学大纲是在充分考虑了本校生态学学科各主要研究方向的前提下制订的，而且每年度根据具体情况略有调整，调查结果表明，本课程的内容设置基本上能满足生态学硕士研究生完成其毕业论文的实验研究方法与技能需求（见图3c）。

（四）实验教学依托条件和学生对专业实验课的期望

实验依托条件是完成实验课教学的基础条件，所拥有的实验室条件在很大程度上决定了实验课程教学内容的设置。华南农业大学生态学科经過几十年的发展，目前已经形成了5大研究方向（农业生态学、污染生态学、化学生态学、森林生态学和家畜生态学等），研究内容涵盖多个领域，如农业生物多样性利用模式和技术体系、作物生理生态学、土壤生物多样性及其可持续利用、外来入侵物种的发生危害和防治措施研究、全球变化与农业的相互作用、重金属污染评价及其修复、兽药的生态毒理评价和家畜饲养过程中温室气体排放等方面的研究。根据上述研究方向成立了多个专业方向功能实验室，各功能实验室均配备了较完善的仪器设备。因此，大多数学生（92.9%）认为，本课程所依托的各专业科研团队和功能实验室基本能够满足当前教学的需求（见图4）。

为了学到有利于毕业论文研究和未来就业的专业知识和技能，学生对本课程内容设置也提出了一些期望。本次调查中，大部分学生（68.3%）认为，本课程当前的教学内容（各专题模块的常用实验研究方法与技能、大型仪器设备的使用方法与应用等）符合他们对专业实验课教学内容的期望（见图5）。但当前的课程内容设置仍不能完全满足他们的需求。例如，作为专业实验课，当前的课程设置未包含实验数据统计分析方面的教学内容，有近三成（29.3%）的学生认为在专业实验课教学中应加强对学生的实验数据分析技能的培养（见图5）。因此，尽管数据统计分析是其他统计学系列课程的教学内容，但在本实验课程教学中有针对性地讲授本专业实验数据分析所需的国内外常用的、特定的以及主流的统计方法，可能会提升学生对本专业实验课程教学的满意度。

三、结语

通过本次调查问卷及结果分析，可以考虑从以下几方面对本课程的教学内容和教学方法进行优化改革和完善：（1）每年度在课程教学前期，对选课学生的专业背景和科研需求做一些摸底调查，并根据学生的需求适当调整每年度各专题模块的教学内容与学时分配，对于学生需求较强烈的研究方向，适当增加相关教学模块的学时数和教学深度。（2）适当增加整个课程的学时数，同时减少相似教学内容的学时数，拓展课程教学内容的涵盖范围，例如，可适当增设一些热点方向的研究方法与技能，适当增加分子生态学、全球变化生态学、生态学实验数据统计方法等内容的讲授；（3）将实验技术理论讲解和实验操作演示及训练更好地结合起来，避免两者脱节，并合理分配各模块的“教师讲解/学生实操”的学时比例，在不影响大部分学生理解和掌握教学内容的前提下，可考虑尽可能增加学生的实操时间；（4）加强本课程的教学网站和教学资源库建设，为学生提供更多课外学习实验研究方法与技能的平台和机会；（5）加强实验课程教学的过程管理，建立“学生课堂出勤率—课堂综合表现—实验操作技能表现—实验报告质量—实验成果展示”等学生成绩的全程评定指标体系与考核机制。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：钟 岚]