生態(tài)學(xué)課程教學(xué)存在的問題及微課設(shè)計(jì)初步探索

何嵐　張永軍　馬曉東

[摘 要] 生態(tài)學(xué)課程是生命科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，也是生物學(xué)本科生的必修課程。生態(tài)學(xué)是一門交叉學(xué)科，內(nèi)容多、范圍廣，但課時(shí)量不多。為彌補(bǔ)課堂課時(shí)的不足，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)質(zhì)量，以新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生命科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)生態(tài)學(xué)教學(xué)為例，根據(jù)前期的教學(xué)情況進(jìn)行教學(xué)改革，選擇十個(gè)章節(jié)的內(nèi)容設(shè)置微課，用于學(xué)生課外預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，詳細(xì)介紹了生態(tài)學(xué)微課設(shè)置的目的、內(nèi)容及預(yù)期效果，期望可以為改善生態(tài)學(xué)的教學(xué)效果提供幫助。

[關(guān)鍵詞] 微課;生態(tài)學(xué);混合式教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2020年度新疆師范大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“基于雨課堂的混合式教學(xué)在生態(tài)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索”（SDJG2020-21）;2020年度新疆師范大學(xué)“生態(tài)學(xué)”校級(jí)一流課程;2016年度新疆特殊環(huán)境物種多樣性應(yīng)用與調(diào)控實(shí)驗(yàn)室招標(biāo)課題“動(dòng)物學(xué)野外實(shí)習(xí)數(shù)字課程資源的建設(shè)”（XJTSWZ-2016-02）

[作者簡介] 何 嵐（1982—），女，湖南邵陽人，博士，新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事生命科學(xué)和生物技術(shù)研究;張永軍（1976—），男，新疆石河子人，博士，新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事生態(tài)學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G624.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）04-0156-04 [收稿日期] 2021-05-26

一、生態(tài)學(xué)課程的重要性及教學(xué)過程中存在的問題

生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體與環(huán)境相互作用、相互關(guān)系的科學(xué)，其包含的生態(tài)學(xué)原理是建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)的基礎(chǔ)知識(shí)。經(jīng)典的生態(tài)學(xué)包括個(gè)體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、全球生態(tài)學(xué)。一些內(nèi)容如生物多樣性、生態(tài)入侵、生物防治、全球變化等是指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的重要知識(shí)點(diǎn)。生態(tài)學(xué)又是一門交叉學(xué)科，與動(dòng)物學(xué)、生理學(xué)、行為學(xué)、植物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科聯(lián)系緊密，因此需要學(xué)生有各方面的知識(shí)儲(chǔ)備。大學(xué)一般在第四學(xué)期開設(shè)生態(tài)學(xué)課程，學(xué)生已經(jīng)學(xué)完部分先修課程，如動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、生理學(xué)等，但有些課程尚未開始學(xué)習(xí)或者正在學(xué)習(xí)，有一些生態(tài)學(xué)知識(shí)還涉及物理、化學(xué)等原理，對(duì)于此階段的學(xué)生來說較難，需要教師花費(fèi)更多的時(shí)間和精力思考如何進(jìn)行教學(xué)改革。

為了更好地開展教學(xué)活動(dòng)，筆者通過問卷星，就課時(shí)、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行問卷隨機(jī)調(diào)查，總共有40位學(xué)生參與。結(jié)果顯示，15%的學(xué)生認(rèn)為課時(shí)不夠或者一般（圖1）。實(shí)際上，生態(tài)學(xué)是一門交叉學(xué)科，課程內(nèi)容很多，范圍很廣，然而課時(shí)有限，如果教師在課堂上講解所有知識(shí)點(diǎn)，會(huì)因?yàn)檎n時(shí)不足影響教學(xué)進(jìn)度。為了照顧不同知識(shí)水平的學(xué)生，教師在上課過程中為了將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解透徹，往往是詳細(xì)介紹重點(diǎn)知識(shí)，因課時(shí)的原因，將有些知識(shí)點(diǎn)留給學(xué)生自學(xué)。有些學(xué)生能獨(dú)立按時(shí)完成，有些學(xué)生則沒有重視課后自學(xué)，認(rèn)為課堂上掌握的知識(shí)點(diǎn)足夠了。如何探索應(yīng)用新教學(xué)手段彌補(bǔ)課時(shí)不足，是亟待解決的重要問題。

二、生態(tài)學(xué)課程制作微課的必要性

信息技術(shù)的快速發(fā)展給教學(xué)帶來了全新的機(jī)遇，中國大學(xué)慕課網(wǎng)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)資源和教學(xué)模式受到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。新的教學(xué)要求迫使教師深入思考如何應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)整合教學(xué)資源，提升教學(xué)效果。將一些知識(shí)點(diǎn)通過錄制課件/視頻的方式制作成微課，通過雨課堂提前或者課后發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自學(xué)，這樣既不耽誤學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，又彌補(bǔ)了課堂課時(shí)的不足。有些微課內(nèi)容可以作為課堂內(nèi)容的補(bǔ)充，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。微課含有大量的圖片/視頻資料，圖文并茂，且有聲音解讀，適合90后和00后學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，這種學(xué)習(xí)方式更容易被他們接受[1]。

問卷調(diào)查結(jié)果顯示，70%的學(xué)生認(rèn)為有必要設(shè)置生態(tài)學(xué)微課，其中22.5%的學(xué)生認(rèn)為非常有必要設(shè)置生態(tài)學(xué)微課（圖2）。進(jìn)一步對(duì)微課內(nèi)容的設(shè)置進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)、難點(diǎn)知識(shí)、有趣的內(nèi)容、可以拓展知識(shí)面的內(nèi)容均感興趣（圖3），所以在設(shè)置微課內(nèi)容時(shí)，也可參照這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制作。關(guān)于微課設(shè)置的時(shí)間，85%的學(xué)生傾向于短時(shí)間的微課，其中55%的學(xué)生認(rèn)為5分鐘左右更合適（圖4）。

三、生態(tài)學(xué)課程的微課設(shè)計(jì)

新疆師范大學(xué)生態(tài)學(xué)課程為專業(yè)基礎(chǔ)課，選用的參考書為高教出版社出版，牛翠娟等主編的《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》第三版。盡管中國大學(xué)慕課網(wǎng)、超星等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)均有大量有關(guān)生態(tài)學(xué)的慕課、精品課程，但是在實(shí)際教學(xué)中，需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)狀態(tài)等實(shí)際進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)教學(xué)情況，以及學(xué)生的調(diào)查問卷結(jié)果，我們選取一些重要的知識(shí)點(diǎn)作為微課內(nèi)容，用于學(xué)生課外學(xué)習(xí)，希望通過微課彌補(bǔ)課堂課時(shí)不足，拓展學(xué)生的視野，提升教學(xué)效果。設(shè)置的微課如表1所示，設(shè)置的目的和用意如下。

1.第一章生物與環(huán)境。設(shè)置微課：樹懶及樹懶蛾對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式。目的：了解自然界中的生物與生物之間、生物與環(huán)境之間是相互作用的整體。內(nèi)容簡述：樹懶是一種特別“懶”的動(dòng)物，它是如何躲避天敵的？盡管樹懶平時(shí)基本在樹上一動(dòng)不動(dòng)，但是會(huì)定期到樹下固定的地方排便，這對(duì)于它來說是一個(gè)危險(xiǎn)的行為，它為什么要這么做，這與它身上的樹懶蛾的生活史有關(guān)。樹懶蛾在樹懶的糞便中產(chǎn)卵，待樹懶下一次到同一個(gè)糞坑排便時(shí)，孵化出的樹懶蛾乘機(jī)跳到樹懶身上。樹懶蛾在樹懶身上排便，可以給樹懶的皮毛增加營養(yǎng)物質(zhì)，有利于一些藻類生長，幫助樹懶形成綠色的防護(hù)色，幫助樹懶偽裝。預(yù)期效果：通過有趣的圖片和教師講解，學(xué)生掌握生態(tài)因子會(huì)影響生物，生物也會(huì)利用各種方式適應(yīng)環(huán)境。

2.第二章能量環(huán)境。設(shè)置微課：水中藻類成層分布的原因。目的：掌握光質(zhì)的生態(tài)作用。內(nèi)容簡述：太陽光是地球上一切能量的最初來源，不同波長的光穿透水的能力不同，長波長光穿透水的能力很弱，水下20米即沒有紅外光輻射，而短波長光穿透水的能力較強(qiáng)。不同的植物含有不同色素，對(duì)光質(zhì)的要求不同。水中藻類長期適應(yīng)不同深度光波而使光合作用最有效，導(dǎo)致綠藻分布在上層水中，褐藻分布在較深水層中，紅藻分布在最深層，最深可達(dá)200米[2]。預(yù)期效果：學(xué)生掌握水體植物分層現(xiàn)象的形成原因。

3.第三章物質(zhì)環(huán)境。設(shè)置微課：紅樹林的生態(tài)作用。目的：水生植物對(duì)水環(huán)境的滲透壓調(diào)節(jié)。內(nèi)容簡述：紅樹林可以生活在海水中，它是如何適應(yīng)高滲透性的海水環(huán)境的？我國哪些地方分布有紅樹林，紅樹林的生態(tài)作用是什么？它在淡化海水、提供水鳥棲息地等方面有什么重要作用？預(yù)期效果：學(xué)生形成保護(hù)自然、保護(hù)紅樹林的觀念。

4.第四章種群及其基本特征。設(shè)置微課：生態(tài)入侵及其危害。目的：掌握生態(tài)入侵的概念，了解生態(tài)入侵種類和危害。內(nèi)容簡述：講述國內(nèi)外生態(tài)入侵的典型案例，如松樹線蟲、美國白蛾、水葫蘆、加拿大一枝黃花等，分析生態(tài)入侵的特點(diǎn)和危害。預(yù)期效果：學(xué)生形成保護(hù)自然的觀念，在現(xiàn)實(shí)生活中遵守自然規(guī)律、防止生態(tài)入侵。

5.第六章生活史特征。設(shè)置微課：大象和螞蟻的故事。目的：掌握生活史不同組分之間的能量權(quán)衡。內(nèi)容簡述：大象體型大、壽命長，但繁殖率低、生長發(fā)育慢、種群數(shù)量少;螞蟻體型小、壽命短，但繁殖率高、生長發(fā)育快、種群數(shù)量多。大象能不能像螞蟻一樣發(fā)展高繁殖率、快的生長發(fā)育速率，引出生活史對(duì)策的概念。預(yù)期效果：此部分內(nèi)容有利于學(xué)生在課堂上理解r對(duì)策和K對(duì)策。

6.第七章種內(nèi)和種間關(guān)系。設(shè)置微課：有趣的性選擇現(xiàn)象。了解性選擇是一種特殊的自然選擇，性選擇的目的是繁殖競(jìng)爭。內(nèi)容簡介：性選擇現(xiàn)象是雌性對(duì)雄性的選擇，雄性作為被選擇的對(duì)象，為什么？自然界中存在哪些性選擇類型？性選擇有什么害處嗎？預(yù)期效果：學(xué)生了解自然界中性選擇的類型，了解性選擇的意義。

7.第九章群落動(dòng)態(tài)。設(shè)置微課：群落的概念及其動(dòng)態(tài)變化。目的：掌握群落的組成特點(diǎn)，掌握群落種群組成的動(dòng)態(tài)變化過程。內(nèi)容簡述：以“鯨落”為例子，闡述從鯨魚死亡開始到整個(gè)尸體被分解的整個(gè)過程中，以鯨魚尸體為食物的動(dòng)物和微生物群落的演替過程。預(yù)期效果：了解群落是處于動(dòng)態(tài)變化的觀念。

8.第十一章生態(tài)系統(tǒng)的一般特征。設(shè)置微課：生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。目的：掌握生態(tài)系統(tǒng)中分解者的重要作用。內(nèi)容簡述：分解者是生態(tài)系統(tǒng)中極為重要的組成部分，是推動(dòng)物質(zhì)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。分解過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，不是一類生物所能完成的，各個(gè)階段由不同的生物完成，包括細(xì)菌、真菌等微生物，蚯蚓、螨等無脊椎動(dòng)物，以及禿鷲等脊椎動(dòng)物。仍然以“鯨落”為例，介紹幾種典型的分解者是如何發(fā)揮分解作用的。預(yù)期效果：通過實(shí)例了解分解者的分解作用，形成自然生態(tài)系統(tǒng)是統(tǒng)一的整體、各組成部分都有其重要作用的生態(tài)觀念。

9.第十四章地球上生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及其分布。設(shè)置微課：凍原生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)。目的：了解苔原生態(tài)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。內(nèi)容簡述：以北極苔原為例，介紹苔原生態(tài)系統(tǒng)的植物組成、動(dòng)物組成，動(dòng)植物如何適應(yīng)低溫、干旱環(huán)境，苔原環(huán)境的變化對(duì)整個(gè)凍原生態(tài)系統(tǒng)有什么影響——大氣污染可能導(dǎo)致苔原植被破壞，直接導(dǎo)致以植物為食的植食性動(dòng)物數(shù)量減少，間接影響肉食性動(dòng)物的種群數(shù)量。預(yù)期效果：學(xué)生可掌握越是簡單的生態(tài)系統(tǒng)，上行效應(yīng)控制更為明顯。

10.第十五章應(yīng)用生態(tài)學(xué)。設(shè)置微課：全球變化的主要表現(xiàn)。目的：了解全球變化的內(nèi)容及危害。內(nèi)容簡述：通過溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、水華和赤潮等環(huán)境污染現(xiàn)象、全球生物多樣性降低等，解釋全球變化的可能原因。預(yù)期效果：學(xué)生了解全球變化的危害，形成尊重自然、保護(hù)自然的生態(tài)理念。

四、生態(tài)學(xué)微課在教學(xué)中應(yīng)用的思考

以上微課內(nèi)容設(shè)置時(shí)長均為5分鐘，時(shí)間過長可能使學(xué)生產(chǎn)生疲勞，增加課外學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，有可能影響教學(xué)效果。本次探索僅選擇十個(gè)章節(jié)的內(nèi)容作為微課內(nèi)容，一方面是因?yàn)檫^多的微課增加了教師的制作負(fù)擔(dān)，微課的制作需要精美的圖片、視頻資料、簡潔漂亮的PPT版面，還需要錄制講解視頻，工作量很大。另一方面，過多的微課一定程度上增加了學(xué)生的課外負(fù)擔(dān)，如果強(qiáng)行要求學(xué)生必須完成，有可能適得其反;如果不強(qiáng)行要求學(xué)生學(xué)習(xí)，則會(huì)失去微課的作用，浪費(fèi)教師的資源。因此，按照前期的教學(xué)情況，目前暫定選取這十個(gè)課題作為微課內(nèi)容，并在后續(xù)的教學(xué)中應(yīng)用。若應(yīng)用效果很好，可以根據(jù)學(xué)生的反饋情況，適當(dāng)增加或者更改微課內(nèi)容，這是一個(gè)長期的探索過程?？傊?，本團(tuán)隊(duì)希望通過精心設(shè)置微課，提升教師的教學(xué)技能，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使教師和學(xué)生都能適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]羅紅梅.應(yīng)用型本科課程微課的開發(fā)與應(yīng)用策略[J].教育教學(xué)論壇，2016（31）：174-175.

[2]牛翠娟，婁安如，孫儒泳，等.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)[M].第3版.北京：高等教育出版社，2015.

Problems in Ecology Teaching and Preliminary Exploration of Micro-course Design

HE Lan， ZHANG Yong-jun， MA Xiao-dong

（College of Life Science， Xinjiang Normal University， Urumqi， Xinjiang 830054， China）

Abstract： Ecology course is a basic and specialized course for undergraduates majoring in biological science and biotechnology， and a required course for undergraduates majoring in biology. Ecology is an interdisciplinary subject with many contents and wide range， but few class hours. To make up for the lack of class hours and to increase students’ learning interest and improve teaching quality， we are exploring new teaching methods about Ecology course in College of Life Science of Xinjiang Normal University. According to the teaching situation in the early stage， the teaching reform is carried out. The contents of ten chapters are selected to set up micro courses for students’ extracurricular preview and review. The purpose， content and expected effect of the setting of Ecology are introduced in detail， which is expected to provide help for improving the teaching effect of Ecology.

Key words： micro-course; Ecology; mixed teaching

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