地方特色《生态工程学》课程教学改革

华伟平，林志銮，李 灵，郑茂钟，叶宏萌，林 立

（1.福建省生态产业绿色技术重点实验室，福建 武夷山 354300；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建 武夷山 354300）

《生态工程学》课程是生态学专业的专业课程之一，也是环境生态工程学专业标志性核心课程之一，是培育学生生态工程技术能力的重要课程。因此，该课程在有生态学、环境生态工程学专业的高校均有开设，或有相关配套的课程，而且有些高校在环境工程学专业上也开设生态工程学[1]。生态工程学以复杂的社会-经济-自然复合生态系统为研究对象，应用生态学的基本理论和原则，结合系统工程最优化方法，以整体调控为手段，以人与自然协调关系为基础，高效和谐为方向，为人类社会与自然环境的和谐发展以及资源环境的可持续发展服务的一门新兴交叉学科，如何培育出兼具生态和工程方面的技术人才是我们教学人员需要认真思考和探索的问题。但目前该课程设置还存在问题，如特色不明显、实践环节少或未开设、工程能力培育缺乏、教材内容陈旧等问题。针对目前该课程存在的问题，并结合区域资源特色及最新生态工程研究进展，通过教学实践，总结相关的经验和教训，提出教改设想，凸显《生态工程学》课程地方办学特色，推动环境生态工程专业新兴工科本学科教学质量的提高。

1 课程教学存在问题探讨

1.1 教学内容繁多，特色不突出

通过本课程的教学，使教学对象了解和掌握有关生态工程学的基本理论，在生态恢复、污染治理、复合农业、城镇发展以及海滩开发与管理等主要方面的生态工程技术及其应用方法和途径。《生态工程学》包含生态工程设计基本原理、土壤恢复生态工程、农田复合生态工程、养殖业生态工程、土壤污染修复生态工程、水体污染修复生态工程、固体废弃物利用生态工程、微生物生态工程及综合生态工程等9个板块的教学内容，涉及生态学、生物学、林学、环境工程学、区域经济学等交叉性高的学科知识，而却一般安排48学时，教师不仅需要具有很高的教学水平，而且要有广泛的知识结构体系及丰富的实践经验，才能高质量的完成理论原理讲授的教学任务[2-3]。课程内容未结合地方区域资源进行教学内容重构，联系不紧密，特色不明显。通过问卷的形式，开展了《生态工程学》课程内容满意度调查，分析发现64.53%的学生认为该课程内容较繁多、知识偏理论、较难理解。因此，该课程必须在较紧凑的教学时间内结合地方环境资源状况，针对性重构教学内容，与地方经济发展、环境修复、生态保护等紧密结合，突出高校在服务地方上的能力和水平。

1.2 实践环节少或未开设

生态工程的概念在20世纪60年代由Odum H.T.和马世骏提出，至今有半个世纪，目前有近50所具有生态学专业的高校，但部分高校由于教师实践经验缺乏、课时较少、实践条件不具备等，而未开设实践环节；或虽开设了实践教学环节，但也是简单的课程设计；或虽单独地开设了一周的实践环节，但学生无法在短时间内系统地完成一项工程实践。同时，在教学参考书上，虽然有关于《生态工程学》的参考书目，但较多的教学材料更适合研究生教学，且通用性较差，具有很大的局限性，而关于《生态工程学》实践、实验指导教材为空白。通过电话回访、QQ和微信等网络调查的方式，询问了30个毕业生，不管是在生态环境相关事业单位的学生，还是从事环境评价的学生，有81.26%的认为生态工程学的实践对工作具有极大的帮助。因此，必须进行教学改革，鼓励高校创造机会开设生态工程学实践教学环节，提高学生工程实践能力。

1.3 教学方法传统，效果不明显

现阶段，讲授式教学还是《生态工程学》课程的主要教学方式，虽然该传统教学方法所涉及教学内容丰富、注重知识传授，但由于学生思考较少、被动接受知识，对学生思维、创新等能力的训练缺乏，导致课程教学效果不显著[4]。从课程知识体系视角考虑，生态工程学作为一门涉及面广、综合性高、技术性强等学科，且随着现代科学技术的发展，关于环境修复的工程技术越来越先进，案例也越来越多，还是以讲授式教学为教学主要手段时，教学效果也往往不明显。因此，需要结合实用性、技术性、综合性等应用科学与技术的课程性质，考虑以案例式教学为主、多种教学方法并存的多元化教学课程改革[5-9]。

2 课程教学改革

2.1 结合区域资源特色、实用的“金课”打造

结合现有《生态工程学》课程内容繁多、特色不明显等问题，应将教学内容进行重构，把不必要的、意义不大的、较陈旧的、涉及领域较大的、工程特色不明显的内容进行“脱水”，比如课程上所涉及的生态建模、计算机编程技术等内容删除，从而将节约的宝贵时间应用于重点章节、重要知识点上，打造“金课”，比如应用广泛、技术成熟、实践性强的生态工程设计、农林复合经营、生态修复等内容；注重学科前沿性、发展性、科学性，将最新的生态工程技术融入到课程教学内容中，将领域内学者的研究成果作为讨论教学内容，帮助学生最新的科研动态和工程技术方法。课程教学内容应与地方资源状况紧密结合，突出地方办学的特色，如沿海高校应将海洋生态系统破环、污染及治理作为重点课程内容融入到 《生态工程学》课程中，省会、一线、二线等高度发达城市的高校应将城市发展带来的环境污染及修复内容作为重点；山区高校应结合地方的资源情况进行具体办学，如福建闽北地区森林资源丰富，在教学内容上，除了掌握生态工程设计方面的内容外，应掌握林业生态工程相关的知识点；又如地处武夷山的武夷学院生态学专业，《生态工程学》课程内容可以结合大武夷生态圈的茶园资源、竹林资源开展水土流失、农药污染、土壤退化等问题开展教学，将茶园的大面积开垦造成的水土流失治理模式与学生实践环节结合起来，不仅完成了理论和实践教学任务，而且突出了地方办学的特色，为闽北生态环境问题的治理、接地气的人才培育提供支持。

因此，在理论教学上，将应用广泛、技术成熟、实践性强的内容进行保留，并融入学科前沿性研究内容融入教学内容中，使学生熟悉掌握设计流程、施工步骤、管理与保护等全过程技术能力，改革后的理论教学大致框架见图1。

图1 课程教学框架Figure 1 Curriculum teaching framework

2.2 以设计能力为目的的实践环节

为解决生态工程的实践环节存在时间短、质量不高、工程特色不显著或未开设等问题，同时保证学生能将理论知识应用于生产实践上，提高动手能力，巩固教学内容，首先将生态工程的实验内容直接废除，因为很多实验内容在其他课程上已经开设或者是相近的实验项目，没进行重复实验，如土壤理化性质的测定与《土壤学》课程实验重复、水和大气环境监测相关实验与《环境监测》课程实验重复、微生物相关实验又与《微生物学》课程实验重复等，因此在培养方案上进一步优化，删除性质接近的实验项目，从而将节约的时间用于实践环节上，解决生态工程学实践环节时间不足的问题；其次，在实践内容上，要注重培育学生的生态工程设计能力，将参观、调查、实验、设计相结合，使学生完成实习的同时，又不忽略培育学生的设计能力，确实体现出《生态工程学》的“工程”两字，培育出兼具生态和工程方面的技术人才；最后，在实践基地上，学校、学院在资金、人力、资源等方法给予支持，建立更多固定的生态实践教学基地，为学生创造良好的实践教学条件。

2.3 以案例式教学为主的多元化教学方式

生态工程学实质上是系列相关修复案例的堆砌起来的，因此案例化教学[10-12]是生态工程非常必要的教学手段，不仅可以达到较好的教学效果，学生的积极性、创造性得以激发，而且通过师生互动，增强师生的合作与交流，具体可以从如下开展教学。

对于易懂、简单的知识点，以讲授式教学为主要方法，因为简单内容能让学生容易接受，且提供较丰富的知识点；对于这部分内容，教师一定要认真做好PPT，如将治理前生态环境问题、治理中的动态变化、治理后的环境现状等制作Flash短片。对于重点、难点内容，以案例式教学为主要方法，如生态工程的生态原理、工程技术、工程模式、工程设计、工程评价等内容，通过利用生态工程的案例进行分析，如协调与平衡的原理，可以通过水体富营养化的案例进行分析，使学生理解其实是生物的数量与环境的适应知识。对于前沿性、社会热点知识，可以采用专题讨论的教学模式，比如以5个学生为小组，通过文献检索、网络查阅等方式，形成一个研究对象、解决方法、相关结果的研讨报告，并进行汇报，可以提高学生查阅文献、写作、协作等能力，为毕业论文、工作奠定基础。

在采用案例化教学过程中，注意教学方式，不要长时间的讲解案例，否则由于学生的疲倦，导致教学效果不显著，应注重教学方式的多样化。这也是由于生态工程教学内容的多样化，从而使教师可以进行多样化案例教学，如以教师为主的案例化分析法、以学生为主的案例化讨论法等。同时，要建立合理的奖惩机制，鼓励和引导学生积极参加案例化教学，如完善平时成绩考核方式、课题口头表扬等。

2.4 教学考核评价制度的完善

不管何种课程的教学改革，最终目的就是提高教学质量，而合理、科学地教学考核评价制度不仅能体现出公平、公正性的问题，而且保证了教学质量。而兼具理论、实践两种课程教学内容的《生态工程学》课程应该注意实践环节的考核评价制度。教学成效应注重学生平时表现，以往的教学考核中，该课程的综合成绩为30%×平时成绩+70%×期末成绩，这种考核评价难以真实反映学生的平时表现，同时也无法体现出学生的实践能力。因此，本文认为《生态工程学》课程的综合成绩考核评价改为30%×平时成绩+20%×实践+50%×期末成绩，其中平时成绩涉及课堂发言、平时出勤、学术讨论、作业情况等内容，平时成绩各评价指标具体所占比例可按上课班级学生特点进行制定。

3 小结和展望

《生态工程学》课程是环节生工程学和生态学专业的专业课程之一，但由于课程教学内容繁多与时间紧凑的矛盾问题，在教学过程中，一定要注意教学内容的合理安排，以去除“拖水”的内容、打造“金课”为方向，以培育应用技术型高水平复合人才为目标，教师要结合区域资源情况及最新的研究动态，采用以案例式教学为主、其他教学方式并存的多元化教学方式，大大提高教学质量和效果。

当然，在新工科建设背景下，《生态工程学》课程除了在需要在工程特色[5]的理论知识内容方面再完善外，还需要在一下几个方面努力：①打造一本实用性强、应用型广的生态工程学实践教材；②建设《生态工程学》国家级、省级精品课程；③完善网络教学、多媒体教学等现代教学手段。