高等农林院校生态工程学课程教学方法改革浅谈

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  摘 要:生态工程学作为生态学的分支和工程学的新领域,近年来发展非常迅速。在高等农林院校中实施生态工程学课程教学十分有必要,生态工程学课程教学不仅有利于提高本专业学生的专业素质和专业技能,而且有助于培养学生的创新思维能力及解决实际问题的能力。在生态工程学的教学过程中,针对生态工程学课程实践性、应用性强的特点,教师应注重激发学生的学习兴趣,积极开展社会实践教学,在提高课程教学效率的同时,充分调动学生的主观能动性。本文回顾“生态工程学”的起源、发展现状,课程教学中存在的问题,分析课程教学模式的改革。通过师生之间的互动增强学生的学习兴趣,完善课程考核方法,增强生态工程从业人员的生态学专业素质,为“生态工程学”的课程教学改革提供新的思路。
  关键词:生态工程学;发展现状;社会实践;教学改革
  中图分类号:X171-4 文献标识码:A
  《生态工程学》是一门融理论与实践为一体,具有鲜明时代特色、密切联系最新生态工程学研究进展的专业性课程,可以为农林高等院校的生态学和环境科学专业高年级学生开设。通过对该课程的学习,可以使本
  科生了解生态工程学的起源和发展现状,全面、系统地理解和掌握生态工程的基本概念、基本理论和基本技能,培养大学生的环境保护意识和生态安全理念。然而,由于我国生态工程学自身的发展特点,《生态工程学》课程的教学与改革也仍处于不断发展完善中,如何进一步提高生态工程学的教学质量是高校《生态工程学》教学中值得深入思考的问题。
  1 生态工程学的起源和发展现状
  许多朴素形式的生态工程在中国实施有悠久的历史,如传统农业上实施的“轮作、套种”“垄稻沟鱼”“桑基鱼塘”工程已历时3000多年之久,源远流长。而在西方,自20世纪30年代起,一些国家政府先后实施了一批规模和投入巨大的生态工程,较著名的就是《世界重点生态工程研究》一书中所介绍的美国“罗斯福工程”、前苏联“斯大林改造大自然计划”、加拿大“绿色计划”、北非五国“绿色坝工程”、日本“治山计划”、印度“社会林业计划”、法国“林业生态工程”、韩国“治山绿化计划”、菲律宾“全国植树造林计划”。生态工程学的起源历时悠久,其生态学理念深入人心,具有良好的教学基础。
  近代的生态工程学理念最早是由美国生态学家Odum教授和和中国的马世骏教授分别正式提出。在近50a的发展中,其概念、研究对象、原理、方法论得以确定。作为一门年轻的学科,许多生态工程学研究还在不断的深化和扩展中。如生态工程的设计方法原理可以在大尺度和多尺度协同作用的基础上得到持续发展。国内外普遍接受的生态工程原理是整体、协调、循环、自生的基本原理,而在此基础上提出了的生态工程调控开拓适应、竞争共生、连锁反馈、系统乘补、循环再生、多样性主导性、结构功能、最小风险等8条设计原则,则成为了许多生态工程建设秉持的基本原理。生态工程作为一种生产工艺体系,往往具有多种功效,如自然效益、社会效益和经济效益,这些功效是常规工程所无法达到的,现代生态工程的开展尤为注重多重功效的集成。而能量流、经济流等分析方法也开始应用于生态工程的设计和评估之中。这些对促进生态工程学的研究发挥了积极作用。因此,近年来在污水净化、城市生态环境保护、现代化农业体系的建设中,大量的生态工程如人工湿地工程、城市绿地工程和沼气工程等不断涌现,在降低工程成本的同时,改善了人居生态环境,从物质和精神上造福了人们的生活。但是对于大、中型生态工程,内容翔实、设计科学的工程学数学模型的建立仍然是十分困难的,生态工程中系统变量的复杂多变,生态系统中不同组分之间的互相影响,对具体的生态工程模型建立有极其不利的影响。衡量生态工程成功与否的固定标准一直未能形成。这其中主要原因是生态工程发展历史短、应用范围广泛、作用对象是自组织的生态系统以及具有实现多种功能的目标,所以一直没有形成较好的评价方法。因此,在农林高等院校进行生态工程学教学时,要注意这些生态工程学研究中的进展与不足。有针对性地开展生态系统动态变化以及工程学的基本理念培养,分析生态工程不同尺度的组分特点与功能,在不同的层级上具有不同的目标和多层级的协同理念下规范和设计生态工程学教学。
  2 生态工程学课程教学方法改革方案
  2.1 学生学习主观能动性的调动
  学生在进行生态学专业课程学习时,往往比较关心课程的社会实践性。对自己比较感兴趣的学科方向会有较强的学习动力,对于满足自己兴趣的职业具有较强的倾向性选择,对于自己感兴趣的职业领域会进行合理的人生规划。尽管为每个学生确定目标比较困难,但教师教学可以引导他们确定自己的目标。如部分高等农林院校纷纷开展青年农场主的培训,很多大学生也对城市中枯燥、污染严重的城市生活感到厌倦,而对乡村中环境无污染、生态系统健康的乡村生活表现出浓厚的兴趣。教师教学时,应抓住这一特点,充分调动学生的学习积极性。很多学生既羡慕乡村生活的安宁和健康,又担忧工作效率的低下和收入的微薄。既厌倦城市生活的繁杂和忙碌,又难以舍弃消费的便利和交通的快捷。在教学过程中,教师要对学生进行积极的引导,改变学生对传统农业的认识,积极推广绿色、环保、无废弃物排放的现代化新型农业发展模式。在成为优秀青年农场主的同时,充分发展可持续、无污染的现代化农业生态工程,在保障经济效益的同时,保障农业生态环境的健康与安全。树立大学生科学的职业观和正确的价值观,培养青年农场主的环境保护意识和生态安全理念是每一个教师时时刻刻的责任。
  2.2 加强课程中热点和难点的教学,灵活设置授课内容
  生态工程学课程教学过程中,生态工程学的原理教学既是教学的难点,也是教学的重点。是由于生态工程学和生态学的快速发展,使得生态工程学遵循的原理研究更加深入和透彻。也是由于生态学宽泛的基本理论和专业化的社会生产之间脱节而形成。由于生態工程学学科的研究与其他学科的知识内容存在交叉重复的现象,因此对生态工程学教学中遇到的热点和难点问题,教师应该采取积极的态度去面对和解决。如生态工程学遵循的生物多样性原理,教师可以结合中国东北大兴安岭樟子松林的松毛虫危害与澳大利亚大堡礁的生态防御来讲解,大兴安岭的松毛虫肆虐,会造成几十亿的樟子松树毁于一旦。而澳大利亚的大堡礁却能够在养分稀少的深海中维持原有的堡礁生态系统长达数亿年之久。对比分析这2种奇特的生态现象,可以启发学生分析樟子松林生态系统与堡礁生态系统之间的差异,进而得出生态系统的物种越丰富,生态系统抵御外界干扰的稳定性越高的生物多样性保护理论。对于生态工程学课程教学中的热点和难点,要形象生动、由表及里的加以分析和讲授。在授课的过程中,要紧跟生态工程学热点,机动灵活的设置授课内容,可以在原有的课程框架下尝试以专题的形式对课程的难点和重点进行开放式教学。这样既涉及到了书本内容,又可以使学生了解到最新的热点问题。此种做法在实际授课中受到了学生的欢迎,获得了很好的反响。   2.3 增强教师的感染力,提升课程的趣味性
  在生态工程学的课程教学中,教师的素质直接影响学生学习的积极性。优秀的教师会采取潜移默化的方式来激发学生的学习兴趣,调动其学习主观能动性。如果教师的自身学术水平不高,对教学内容不熟悉,课堂上只是以机械地方式照本宣科、不求甚解的进行讲解和传授。对学生提出的问题不能令人信服的作答,对学生学习的困难也不了解,这样的教授方式势必会引起学生的逆反心理,学生的学习兴趣也会大大削弱。如果教师专业知识扎实,课堂上谈吐不凡,旁征博引,又不乏风趣幽默,这样就会有极大的个性魅力吸引学生、感染学生。他们学习的兴趣就会增强,所以教师应该不断改进教学方法。教学中保持平等互动的教学环境和融洽和谐的教学氛围,寓教以情,以情感人,这样学生就会以热爱的心态来进入学习,其结果会进一步提高学生的学习兴趣。在授课的过程中,应该注意设计生动、风趣的课程开场白,一开始就将学生的注意力集中起来,而不应该一开始便进入枯燥的课本内容讲授,应注意逐步提高学生的学习情绪。优秀的课程开场白对一节课的影响是极其深远的,教师如果注意每节课都有一个好的开端,学生的注意力自然会被吸引,课程的教学效率也会大大提升。
  2.4 努力使理论教学与实践教学相结合,加强实践教学
  生态工程学是一门实际应用性非常强的课程,随着近年来国民经济的发展和生态环境的日益恶化,大量的生态工程出现在生活中。除经典的中国五大生态工程:三北防护林工程、太行山绿化工程、海岸带防护工程、长江中上游防护林工程和农田林网防护林工程外。现实生活中的环境生态工程、湿地生态工程和农业生态工程等也有广泛的应用。生态工程学的实践教学改革就是要改变传统的以教师为中心,学生是教师传授知识的承受者,被动接受教学的局面。学生对生态工程学的全面认识仅依赖于教师课堂上的讲稿或者PPT报告文件是远远不够的,学生学习过程中满足于埋头苦读、死记硬背、不求甚解,根本上谈不到对生态工程学深入、细致的主动学习。这样教育客体的主体能动性就难以发挥。因此要改变这种状况,要提倡实践教育法,教育者要重视理论联系实际。就《生态工程学》的学科性质来看,实践教学是本门课程的重点。如何科学有效的开展生态工程学实践教学,是困扰生态工程学课程教学改革的难题之一。本文认为在授课过程中实行案例教学法教学是一个非常好的补充。选择与课堂教学相关内容有内在联系的案例,最好是选择一些当前经济发展中的热点和难点问题进行分析,这样更易激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。在教学的过程实行启发式教学可以启发学生思维、锻炼学生分析问题和解决问题的能力。在具体的案例教学中可以采取教师讲解、教师和学生相互问答、班级讨论、小组讨论、布置作业等方式进行。在课余可以让学生以自己的家乡存在的一些生态工程做一个案例分析,选择一部分有代表性的案例,在每节课课前利用15min时间和大家共同分析和研究,并就学生分析和研究的一些问题,大家一起讨论。这种方法既调动了大家的学习积极性,又可以促使学生的学习做到理论和实践相结合,学以致用。
  2.5 改革傳统的考核方法
  传统的教学方式主要以考试成绩分数来评估教师的教学效果与学生的学习效果,在学期末举行一次总的考试,仅仅通过一次性考试来分析学生学习程度的考核方法现今已被证明是不科学的。一次性的突击考核方式不仅不能真实的反映学生的平时学习情况,反而助长了学生的惰性。学生为了获得较高的分数,常常采取死记硬背、不求甚解的学习方法去突击学习。这种考核方式不仅压制了学生对课程的自觉性学习兴趣,而且忽略了对学生实际应用能力和专业技能的考核,故此有必要对生态工程学成绩的评价方法进行一些改革。很多考核方式现已添加对学生平时成绩的考核,比如许多教师对学生的平时成绩采取上课点名的方式进行考核,对于平常旷课和早退的学生实施一些消极性的惩罚。但要要想从整体上提高大学生的学习积极性,公平合理的反映学生的学习水平,还应该采取奖励的方法来评估那些学习积极、努力上进的学生,由此来配合实践教学的进行[9]。教师要对那些课堂发言踊跃,完成作业良好,而且课外积极提出问题、解决问题的学生,按一定比例计入期末考试成绩,这样对其余学生可以起到一些鼓励和示范作用。学生的综合成绩可以由以下几个部分构成:教学过程的课堂发言作为综合成绩的10%、平时签到作为综合成绩的10%、专业性的学术论文占综合成绩的10%、平时作业和实践教学的突出表现作为综合成绩的20%、期末考试成绩为50%。本文认为,通过对考核方式的改革,可以提升学生的学习状态,锻炼了学生的口头表达、写作能力,又能有助于培养学生的创新思维能力及解决实际问题的能力。在活跃课堂气氛的同时,完善的考核模式会增强课程的趣味性。
  3 结语与展望
  近年来,生态工程学的建设和研究发展均十分迅速,而传统教学模式难以适应该学科的快速发展,造成了师生交流、沟通不顺畅,学生的创新思维能力和专业技术能力提升缓慢的问题。为响应生态工程学学科的发展,教师应对传统的教学方式进行改革,采用新的教学手段和方法进行教学。在建设国家精品课程的教学方式改革中引入案例教学法、启发式和实践情景等教学方法,不仅充分激发了学生的学习兴趣,还培养了学生的创新思维能力及解决实际问题的能力。现代教育技术如多媒体教学和网络教学等教学手段的应用,也大大提高教学效率,促进课程教学和社会实践的结合,培养大学生的环境保护意识和生态安全理念。
  参考文献
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  作者简介:郭匿春(1980-),男,博士,讲师,主要从事淡水生态学研究。
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