徐禮生,高貴珍,劉小陽,曹穩(wěn)根,吳福茹
宿州學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院,安徽宿州,234000
近年來,環(huán)境和諧、可持續(xù)發(fā)展的觀念越來越受到重視,國家對(duì)生態(tài)學(xué)應(yīng)用型人才需求量不斷增加,生態(tài)學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)也就顯得尤為重要。應(yīng)用型本科院校作為我國高校人才培養(yǎng)和教育的一支生力軍,為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展提供了良好的人才支持和智力保障[1-2]。應(yīng)用型本科院校是處于研究型高校和普通高職高專之間的高等教育類型院校,應(yīng)用型本科院校主要任務(wù)是培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合人才[3-4]。傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)教學(xué)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求不相適應(yīng),傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)教學(xué)主要是講授書本中生態(tài)學(xué)理論知識(shí),教師很少講解書本以外的生態(tài)學(xué)科研相關(guān)信息,教學(xué)過程中不重視試驗(yàn)教學(xué)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì),忽視學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)內(nèi)容和方式的改革,對(duì)我國生態(tài)學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)和教育都具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于生態(tài)學(xué)這門多學(xué)科交叉和社會(huì)實(shí)踐聯(lián)系緊密的綜合課程,如何進(jìn)行教學(xué)才能有利于學(xué)生能力培養(yǎng)和學(xué)習(xí)?結(jié)合應(yīng)用型本科院校生態(tài)學(xué)課程的特點(diǎn),筆者認(rèn)為可以通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行生態(tài)學(xué)教學(xué)改革。
生態(tài)學(xué)教學(xué)過程中滲透一定的科研動(dòng)態(tài),增強(qiáng)學(xué)生科研意識(shí)?!镀胀ㄉ鷳B(tài)學(xué)》內(nèi)容主要包括分子生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、個(gè)體生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)以及應(yīng)用生態(tài)學(xué)等主要部分[5]。例如,在講授應(yīng)用生態(tài)學(xué)部分時(shí),可以拓展生態(tài)學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用,介紹國家重大科研項(xiàng)目的基本內(nèi)容和重要成果,激發(fā)學(xué)生的科研興趣。如介紹“973”項(xiàng)目“湖泊藍(lán)藻水華生態(tài)災(zāi)害形成機(jī)理及防治的基礎(chǔ)研究”相關(guān)內(nèi)容,該項(xiàng)目研究成果闡明了藍(lán)藻水華暴發(fā)導(dǎo)致重要生物資源衰退、生物個(gè)體小型化和湖泊營養(yǎng)鹽循環(huán)速率加快的機(jī)制,在應(yīng)用研究方面開發(fā)的改性當(dāng)?shù)赝寥廊コ{(lán)藻水華及其衍生污染物質(zhì)等技術(shù)在太湖等重點(diǎn)湖泊得到了實(shí)際應(yīng)用?!?63”項(xiàng)目“低濃度PCBs污染場地土壤的生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)與設(shè)備研發(fā)”,針對(duì)我國工業(yè)污染場地特點(diǎn)和修復(fù)需求,選擇有機(jī)氯農(nóng)藥、揮發(fā)性有機(jī)污染物、多氯聯(lián)苯、鉻渣等典型工業(yè)污染場地,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)污染場地土壤的修復(fù)技術(shù)與設(shè)備,建立一批典型工業(yè)污染場地土壤修復(fù)技術(shù)綜合示范工程,制訂相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與修復(fù)技術(shù)管理規(guī)范,引導(dǎo)我國工業(yè)污染場地修復(fù)高技術(shù)發(fā)展方向?!?73”項(xiàng)目“長江、珠江三角洲地區(qū)土壤和大氣環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律與調(diào)控原理”,闡明東南沿海地區(qū)土壤中主要污染物的遷移、積累規(guī)律及調(diào)控機(jī)制,找出氮磷、持久性有機(jī)污染物、重金屬在環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品中遷移積累的關(guān)鍵過程及主控因子,建立控制污染物通過土壤-作物系統(tǒng)向農(nóng)產(chǎn)品遷移積累的多層次調(diào)控體系。教師要給學(xué)生介紹最新的生態(tài)學(xué)相關(guān)科研成果,這樣學(xué)生會(huì)深刻地認(rèn)識(shí)到生態(tài)學(xué)理論知識(shí)可以解決土壤、大氣和水體等方面的污染問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生態(tài)學(xué)的興趣。
學(xué)生通過生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)可將生態(tài)學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中,這樣才能達(dá)到良好的生態(tài)學(xué)教學(xué)效果,教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、實(shí)際操作能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能力[6]。教師設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范地操作實(shí)驗(yàn)儀器,要求學(xué)生認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。綜合性實(shí)驗(yàn)將分子生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、應(yīng)用生態(tài)學(xué)等有機(jī)結(jié)合起來,查閱國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解最新的國內(nèi)外科研動(dòng)態(tài),學(xué)生組成研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并且能夠準(zhǔn)確地分析生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果[7]。例如,選取難度適中的校級(jí)科研項(xiàng)目“鎘污染土壤景天植物修復(fù)技術(shù)及調(diào)控研究”(2009yzk09)作為對(duì)象,讓學(xué)生完成其中的一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,研究鎘脅迫對(duì)景天植物POD活性、葉綠素含量、SOD活性及CAT活性的影響,設(shè)計(jì)不同濃度的鎘離子加入到景天植物中,記錄景天植物的形態(tài)變化,不同時(shí)間取樣測定植物生理指標(biāo),教師指導(dǎo)學(xué)生測定景天植物POD活性、葉綠素含量、SOD活性及CAT活性的操作步驟,這樣學(xué)生能按照要求認(rèn)真完成科研項(xiàng)目。學(xué)生參與科研項(xiàng)目“皖北典型礦區(qū)土壤重金屬銅、鋅、鉛和鎘的時(shí)空分布”,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)野外取樣的方法,設(shè)計(jì)好取樣的操作程序,并且教會(huì)學(xué)生測定土壤中重金屬含量的操作步驟,使用酸消解土壤,然后采用原子分光光度計(jì)測定土壤重金屬含量。學(xué)生按照生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,查閱生態(tài)學(xué)相關(guān)國內(nèi)外文獻(xiàn),設(shè)計(jì)好生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟,教師要求同步跟蹤指導(dǎo)和修正。普通生態(tài)學(xué)教學(xué)中采用科研與教學(xué)相互結(jié)合的模式,從理論授課過程中同步滲透科研動(dòng)態(tài)、課外成立科學(xué)研究小組、實(shí)驗(yàn)授課結(jié)合教師科研項(xiàng)目三方面,提高學(xué)生的生態(tài)學(xué)綜合素質(zhì)和科研能力。
生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中另外一個(gè)重要組成部分是野外實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師先對(duì)生態(tài)學(xué)野外實(shí)踐的特點(diǎn)進(jìn)行闡述和總結(jié),然后結(jié)合生態(tài)學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革思路,探討野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)過程設(shè)計(jì)、內(nèi)容體系設(shè)置與實(shí)施等方面內(nèi)容,以期野外生態(tài)學(xué)實(shí)踐教學(xué)能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的需要,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)科研作風(fēng)和科學(xué)創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的獨(dú)立思考以及解決問題能力、綜合分析問題能力等。例如,生態(tài)學(xué)專業(yè)黃山野外實(shí)驗(yàn)教學(xué),在實(shí)習(xí)老師的指導(dǎo)下,學(xué)生分工合作,認(rèn)真記錄各類動(dòng)植物特征、科屬分類等知識(shí)并進(jìn)行標(biāo)本采集,標(biāo)本采集后再進(jìn)一步地進(jìn)行標(biāo)本整理、鑒定和制作工作,如識(shí)別植物時(shí),可根據(jù)葉片特征推斷其是單子植物還是雙子葉植物,單葉還是復(fù)葉,互生還是對(duì)生(輪生),毛或附屬物的有無、類型、分布,葉的形狀(分裂與不分裂)、葉緣、葉基、葉尖等,同時(shí)運(yùn)用比較法與已知植物進(jìn)行對(duì)比觀察,用科屬典型特征推斷所屬科屬。如單葉互生、節(jié)膨大,具膜質(zhì)托葉且鞘狀包莖為蓼的典型特征,植物體具乳汁、杯狀聚傘花序?yàn)榇箨拼箨獙俚牡湫吞卣鞯取T诟采w面與知識(shí)深度、理論知識(shí)與應(yīng)用需求、實(shí)習(xí)內(nèi)容與實(shí)習(xí)時(shí)間以及不同實(shí)習(xí)學(xué)科之間進(jìn)行適當(dāng)平衡,采用多樣化的實(shí)習(xí)教學(xué)模式,有利于提高生態(tài)學(xué)教學(xué)效果,奠定培養(yǎng)生態(tài)學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)。
所有本科高校都重視畢業(yè)論文教學(xué)工作,生態(tài)學(xué)本科畢業(yè)論文教學(xué)已經(jīng)是高校實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,它對(duì)于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和本科教育質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用[8-9]。教師首先要重視生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué),對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考核要嚴(yán)格把關(guān),努力提高學(xué)生生態(tài)學(xué)基本知識(shí)理論水平,另外教師在畢業(yè)論文教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和科研創(chuàng)新思維[10]。例如,本科生畢業(yè)論文“磷酸酯化改性梨渣吸附去除污染水體中Cu離子的研究”,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:梨渣酯化改性的原理是高溫下磷酸與纖維素羥基脫水酯化生成磷酸纖維素單酯,再用NaOH將改性梨渣中磷酸的未酯化羥基由氫型轉(zhuǎn)為鈉型。酯化劑配制:用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH為3.5,在1L濃度為0.5mol/L的磷酸溶液中加入1.67g尿素,取梨渣顆粒進(jìn)行酯化改性,檢測磷酸酯化改性梨渣吸附去除污染水體中Cu離子效果。本科生畢業(yè)論文“垂盆草對(duì)不同重金屬吸收效果的研究”,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:設(shè)計(jì)不同濃度 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol/L的銅離子、鋅離子和鎘離子,種植垂盆草,在不同時(shí)間進(jìn)行檢測垂盆草根莖葉中重金屬含量,根據(jù)垂盆草重金屬的檢測數(shù)據(jù),對(duì)垂盆草重金屬數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出垂盆草吸收重金屬的效果。完成該設(shè)計(jì)(論文),提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力、學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作精神。
由于生態(tài)學(xué)與動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、地理學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境學(xué)等相關(guān)科學(xué)的聯(lián)系非常密切,各學(xué)科間相輔相成和共同發(fā)展,這樣生態(tài)學(xué)便形成了一種新的綜合理論體系[11]。生態(tài)學(xué)多媒體教學(xué)中可以使用沙塵暴圖片、電子垃圾污染圖片、重金屬污染危害相關(guān)動(dòng)畫、淮河流域水體污染視頻等。多媒體教學(xué)可增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生態(tài)學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),使生態(tài)學(xué)課堂教學(xué)在內(nèi)容上具有感染力和直觀性。例如,講授生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)內(nèi)容時(shí),生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)包括水循環(huán)、氣體型循環(huán)、沉積型循環(huán)和有毒有害物質(zhì)循環(huán),各種循環(huán)配有相應(yīng)的圖片,特別是有毒有害物質(zhì)循環(huán),講解DDT(二氯二苯三氯乙烷)循環(huán)過程包括海水、浮游植物、浮游動(dòng)物、魚類、鳥類和銀鷗之間的傳遞,DDT濃度增加600萬倍,多媒體課件展現(xiàn)內(nèi)容形象生動(dòng),學(xué)生容易理解。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比,多媒體課件應(yīng)用于輔助教學(xué)具有直觀、靈活、形象、科學(xué)與感官性強(qiáng)等特點(diǎn),能夠使教學(xué)范疇擴(kuò)大、教學(xué)內(nèi)容深化以及教學(xué)形式豐富多彩,能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)生態(tài)學(xué)課程學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,達(dá)到把課堂內(nèi)容容易化、簡單化、具體化的效果,也為教師改變生態(tài)學(xué)教學(xué)方法、完善生態(tài)學(xué)教學(xué)內(nèi)容提供了極大便利。
綜上所述,生態(tài)學(xué)教學(xué)涉及內(nèi)容比較多,在教學(xué)過程中存在一定的難度,筆者從教學(xué)內(nèi)容與科研相結(jié)合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)論文教學(xué)和多媒體利用等方面,密切結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn),進(jìn)行生態(tài)學(xué)教學(xué)相應(yīng)的改革,達(dá)到提高生態(tài)學(xué)教學(xué)的效果。
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