“一流生态学专业”建设背景下实践教学体系构建初探*

范亚文 陈瑛 陆欣鑫 关暘 孙晓莉 卢嫚（哈尔滨师范大学生命科学与技术学院）

生态学是一门由多学科交叉渗透形成的新兴学科，其涵盖的知识不仅与人类、生物生存及现代工业发展和城市建设息息相关，更是涉及现代科学的各个领域，在21世纪的科技、工业、社会、自然和经济发展中具有广阔的发展前景[1]。许多全球性问题、国家的重大建设项目以及热点问题无不与生态学紧密相关，且现代生态学更为关注实际生活中的生态问题以及解决途径。生态系统监测、生态系统分析以及生态工程等生态学研究领域在今后区域经济发展中将会发挥越来越重要的作用[2]。目前，国家对生态建设与环境保护越来越重视，党的十八大报告中明确提出要大力推进生态文明建设，进一步预示了生态学专业发展的美好前景，生态学专业教学体系的建立不仅要培养适应国家生态文明建设需要的人才，使学生掌握现代生态学的专业基础知识、基本理论和基本技能，更要提高学生的思辨能力、科研能力与服务社会需求的能力，这也正是肩负着为社会培养生态学人才的高等学校要完成的重要使命。

为进一步加强本科专业建设，提高人才培养能力，教育部于2019年4月推出了《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》，力争花3年时间在全国建设1万个国家级、1万个省级一流本科专业建设点。在这样的背景下，如何将我们的生态学本科专业打造成符合国家一流本科专业建设标准的专业，是摆在我们面前的重要任务。

一、生态学实践教学体系构建的现状与问题

生态学作为一个有着悠久历史且发展迅速的学科，其具有较强的应用性和综合性，涵盖的内容包括自然科学以及社会科学等多个领域，随着国家越来越重视学科的发展，生态学科在广度和深度方面均取得了长足的进步，并仍处在不断的深度变化过程中[3]。由于历史原因，目前许多院校的生态学课程设置都存在重理论轻实践的弊端，在课程设置、教学内容及实验教学构建等方面都存在着或多或少的问题。

（一）生态学课程设置的不合理性

传统的生态学教学通常以理论教学为主，实验教学在总课时量中占比偏低并且多数实验内容固有模式化明显，实验课多为验证性实验，缺乏综合性、独立性和设计性实验课程。基于深厚的生物学背景，许多院校的生态学实验课程构建绝大部分来自生物科学的课程体系，如植物生物学、动物生物学、遗传学、微生物学等[4]。随着环境科学、生态学专业的迅速发展，急需在原有教学体系中补充与生态学理论密切相关的综合实验及设计性实验课程，以逐步完善生态学理论与实践的统一，以培养适应国家生态文明建设需要，既能够掌握现代生态学的专业基础知识、基本理论和基本技能，又能系统掌握生态学研究、生态监测与评价、生态管理等基本技能的人才；使学生具有从事生态学及其相关领域专业工作的初步能力。

（二）原有实验条件有限，不利于实验教学

鉴于固有的课程体系，生态学实验课无论是在课程设置上，还是在实验室安排上都滞后于目前生态学科日新月异的发展，同时许多学校都存在资金短缺、生态实验基础薄弱等限制因素，这样就大大限制了一些新实验课程的建立及顺利开展，导致生态学本科专业在培养应用型、创新型人才方面存在着明显的不足。

（三）实验课内容缺乏知识的系统性和综合性

除了以生物学为背景开设的实验课，有些学校也开设了景观生态规划设计、污染生态学等实验课，这些实验课的安排也基本依托于单一理论课程的设置，而有些学校也存在因人设课的问题，没有形成完整的生态学实验教学体系，导致学生实验技能掌握的连贯性、系统性较差，动手能力普遍较弱，同时也缺乏宏观、综合的思维训练[5]。

二、生态学实验教学体系构建的探索

作为自然科学与社会科学相融合形成的一门学科，生态学有着独特的学科特点。在探索实验教学方面，一定要找到一套适合自身特点的教学体系，要以构建训练实验技能为基础，巩固、强化生态学基础理论知识，以综合性、探究性实验为导向，建立起以培养学生创新意识和实践能力为重点的实验课程教学模式[6]。

（一）以学生为本，强化对学生实践及创新能力的培养

坚持以学生为主体，以训练学生实际动手能力为基础、以培养学生创新能力为目标，设置独立、综合性实验课程，如生态学研究方法与技术、环境监测与环境影响评价实验实训等课程，将实验教学由原来的实验室搬进大自然。例如，生态学研究方法与技术课程由指导教师带领学生在校园内的人工湖区分组采集水样，回实验室测定理化指标，观察了解湖区内的水生生物，根据测得的实验数据结合水生生物的群落结构特征对采集区域的水环境进行初步监测与评价，使学生在运用生态学理论的基础上，通过具体的生态学实验方法与技术，观察和认识水环境中的主要水生植物和动物，掌握利用水生生物和理化指标对环境进行初步认知及预警的方法，这些实验课既培养了学生分析和解决生态学基本问题的能力，也有利于学生创新及培养学生的团队协作精神，为他们今后从事生态环境监测、评价及环境保护等方面的工作打下了良好的专业基础。

（二）强化生态学实验教材建设，形成具有区域代表性的知识体系

实验教材不仅是整个实验教学过程中的重要组成部分，其体现出的价值更是在于解决了实际生态问题。实验教材的内容不但包括传统生态学基础实验，更包括利用最新的科技手段和成果来解决实际问题的实验；既要有普通的验证性实验，更要涵盖综合性和探究性实验[3]。我们在沿用生态学经典教材的基础上，根据东北地区生态地理性的特征以及动、植物分布的地域性特点，加强教学素材的搜集和采集工作，如，植物生态学实验课、生态学研究方法实验课程利用现有的校园环境开展了校园人工林种群的空间格局分析、群落的调查与数量特征分析，不同生境生态因子的分析等实验；通过系统的实验训练，即可以使学生掌握和巩固基本生态学理论，更可以培养学生运用所学的生态学知识发现问题、解决问题的能力，培养其实际动手能力和创新精神，逐渐形成系统、实用、具有区域特色且注重能力培养的生态学实验体系和知识体系。教学团队编写具有区域特点且适用于生物学背景下生态学科的《生态学系列基础实验（实践）指导》，这些工作的完成对生态学本科人才的培养和强化学生正确的生态学意识都有着至关重要的作用。

（三）以培养创新型人才为目标，建立生态学实践（实验）教学及考核体系

传统的实验教学是以教师为主导，学生只是被动地按照教师的要求，依照实验课已设定好的实验步骤进行实验操作，在规定的时间内完成实验并提交实验报告，而在有限的实验教学条件下，学生缺少独立思考，缺少综合性的实验设计，缺乏将理论知识应用到实践的必要训练，因此改进实验教学方式、方法，建立切实可行的实验教学体系势在必行。基于灵活多样的教学方式，根据实验内容和实验类型的不同，采用与其相应的教学方法来组织教学活动。除了生态学基础实验，增加与生态学课程密切相关的综合性实验和设计性实验的比例，综合性实验主要是指学生利用已学过的专业知识和技能来解决实际的生态问题，如就采集湖区实验获得的数据，利用藻类植物优势类群对环境的指示作用分析湖区环境的污染程度及多样性变化，提出相应的水环境保护策略。设计性实验则是由学生自己设计实验方案，如环境毒理学所开设的实验课就针对近几年自然环境中出现的大气、土壤、水等环境污染现象，由学生组成小组，运用生态学及其他相关学科的知识和实验技术，在指导教师的指导下设计独立的实验方案，对一些生态环境污染阈值及恢复等问题进行研究，并得出一定的结论。这些实验课程的设立不但能培养学生利用已学知识解决实际问题的能力，更重要的是可以着重培养学生的创新精神和实践能力，使其具有初步从事科学研究的能力，同时也增加了团队的凝聚力和合作力，以期彻底改变以往教师为主导、以固有实验方案让学生机械模仿操作的局面。在能力考核方面，确立以过程考核为基础、应用能力考核为重点、全面考核为宗旨的综合考核方式来检验和巩固实验教学成果。考核的范围需贯穿实验预习、实验操作、实验总结（实验报告）、实验复习（期末考试）等实验教学的每个环节；考试方式包括了理论考试（实验原理部分）、实验设计考试（独立思考能力）、操作考试、现场考试（动、植物识别部分）、答辩考试（实验设计的思路、实验结果的分析等）等。

（四）建立和完善专业实习基地，着眼以就业为导向的生态学专业人才培养方向

近年来，随着社会经济的飞速发展及人们生态环保意识的增强，社会对生态学人才的需求也越来越迫切。随着高校扩招，大学毕业生数量在逐年增加，其就业形势也日趋严峻[7]。生态学属于理科专业，但对该专业的毕业生来说，目前社会上还没有十分专业对口的就业单位，只有一些相关的部门如环保局、规划局和其他一些政府管理部门、科研教学单位等。当前高校普遍未完全形成以市场需求为导向的人才培养机制，致使大学生实践经验和动手能力相对薄弱，不能立刻适应用人单位的实际工作，增加了大学生的就业难度。社会经济的发展依赖于人才的培养，而人才培养又必须符合社会经济发展的需求，这就需要从宏观上、政策上考虑当前和今后社会经济发展对生态学专业人才的需求方向与规模，人才培养要充分体现实用性、适应性和超前性。因此，生态学本科生的培养应以就业为导向，重视培育生态学专业人才，这也和目前所倡导的成果导向（OBE）教学模式相契合。实习实践教学作为大学生在校学习和参加工作的媒介，以就业为导向的校外实习基地具有合作紧密、专业匹配度高、学生受益面广等特点，是提高大学生就业能力最便利的途径[8]。大学生在实习实践过程中，通过进入实习单位，可以更加广泛地接触社会，形成更加理性的职业观；在实习实践过程中，通过参与实习单位的具体工作可以发现自身的职业兴趣，使其可以及时地调整学习重点，弥补缺陷；通过与实习单位指导教师的沟通交流，使学生可以更好地认清自己的专业特点，增强进入社会工作的自信心，逐渐完成由学生向社会人的身份转变。实践教学是提升大学生就业竞争力的重要渠道，通过实习实践，可以让大学生积累实践经验，通过校外实习基地的锻炼，大学生可以在几个月的实习实践过程中得到系统的专业技能训练，既培养了他们的人际沟通能力及创新创业意识，又提高了学生的实践技能和工作责任感，同时增强了对自身和社会的了解，有助于学生做出合理的职业生涯规划，避免盲目择业。

生态学是一门发展十分迅速的学科，这就需要我们在教学过程中一定要按照生态学的发展规律组织教学活动，不断补充和完善生态学知识体系。在保持经典学科优势的基础上，逐步完善实践教学体系是培养高素质生态学专业人才的重要核心环节，是培养学生动手能力、创新能力、工作技能和挖掘学生潜力的重要环节，也是培养能够适应生态学领域就业需求人才的重要基础，这就需要高校教师积极探寻实践教学的改革之路，通过独立综合实验、专业实习、社会锻炼等多种渠道，培养学生解决实际问题的能力和创新实践能力，为培养社会需要并具有良好的职业道德、科学素养和专业素质，具有高度社会责任感的优秀生态学专业毕业生做出一份贡献。