天童国家站的野外教学平台建设与实践

姚芳芳， 王希华， 阎恩荣， 杨海波， 杨庆松

(华东师范大学 生态与环境科学学院，上海 200241；浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站，浙江 宁波 315114)



天童国家站的野外教学平台建设与实践

姚芳芳， 王希华， 阎恩荣， 杨海波， 杨庆松

(华东师范大学 生态与环境科学学院，上海 200241；浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站，浙江 宁波 315114)

高等院校如何利用高水平学科平台建设的优势，实现教学、科研和服务三大职能的相互促进，是一个迫切需要深思的现实问题。结合我校实际，以天童国家站为依托，利用平台多学科综合观测技术、先进的仪器设备、经验丰富的教师队伍、长期的研究成果积累以及教学经费投入，探索建立了科研反哺教学的野外教学实践平台。平台在以学生为主体参与科研的野外实习过程中发挥重要作用，并积极组织开放和创新实践活动，对创新人才的培养具有重要意义；同时，台站开放共享，为其他高校的野外实习提供很好的示范和辐射作用。

国家野外站； 科研反哺教学； 实践； 共享平台

0 引 言

生态环境专业是根据解决当代环境问题的需要，在多学科交叉融合基础上发展起来的综合性学科。随着可持续发展、科学发展观、生态文明、美丽中国等战略的提出，生态环境保护事业不断发展壮大，生态学专业已进入国家一级学科，表明国家和社会对生态环境专业人才形成更多更高的新需求。生态环境专业的重要特征是实践性科学，野外实践教学是学生掌握知识、提高素质的重要途径，是创新型人才培养的关键环节。因此，建立野外教学实践平台对于实践教学的开展具有重要意义。另一方面，近些年许多国家的高校都不同程度地出现“科研先行”、“重科研轻教学”的趋势，导致教学与科研失去了平衡。在这种发展思路下，如何利用高水平学科平台建设的优势，协调科研和教学两者关系，实现科教融合，有效促进教学质量的提高，更好的培育高素质的创新型人才，已成为许多院校必须面对和思考的亟待解决问题[1-2]。

本文以国家野外实践教育基地之一——华东师范大学浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站为例，就构建科研反哺教学的多学科野外教学平台进行了探索和实践，以期为高等院校开展相关工作提供借鉴的经验。

1 科研反哺教学的教学实践平台建设

1.1 天童国家站是精心选择的实习基地

天童国家站坐落于浙江宁波市天童国家森林公园内(东经121°47′，北纬29°48′)，处宁波市东郊30 km，公交巴士和出租车均可直接到达，交通非常便利，这在野外台站中实属罕见。基地保留有大面积的典型亚热带森林生态系统，动、植物资源丰富，演替阶段明显，环境条件复杂，具有很高的科研与教学价值，在国际国内享有极高的知名度，是开展生态学、动物学、植物学、环境科学和自然地理学等专业野外教学实习的理想场所[3]。

自1986年华东师范大学环境科学系成立以来，作为核心课程生态学的野外实习基地就设在天童。为满足教学与科研工作的需要，1992年正式设立华东师范大学环境科学系天童生态试验站。通过十几年的努力，该站在科研和教学两方面都取得了不错的成绩，1998年成为上海市科普教育基地，2004年被授予大学生创新实践基地，2005年首批进入国家生态系统观测研究网络，是教育部的4个国家野外站之一，并正式更名为浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站。借天童站加入国家生态系统网络监测系统之机，以国家台站为依托正式成立华东师范大学天童野外实验教学中心，为科研和教学工作提供了更好的平台。由于良好的前期基础，台站在2012年被遴选为首批国家级理科野外实践教育基地。

1.2 挖掘国家野外站教学资源，构建科研反哺教学的实践平台

天童国家站是国家野外台站网的一个组成部分，按国家台站要求进行建设，以亚热带常绿阔叶林生态系统及主要退化类型为监测对象，重点开展水、土、气、生等方面的长期观测。另外，在完成国家台站监测任务的同时，结合我校学科门类齐全和交叉融合的特点，积极挖掘国家野外站现有的和潜在的教学资源，大大促进科研与教学整体水平和层次的提升[4-5]。

(1) 加大基础设施建设，为教学实践提供强有力保障。天童站加入国家生态系统网络监测系统后，在国家“211”计划、“985”平台建设、生态学国家重点学科及上海市重点学科建设支持下，加大基础设施建设：完成了五个演替系列综合观测场的建立和复查，完成了20 hm2大型样地建立并加入了中国森林生物多样性监测网络；拥有野外工作用房2 000多m2，包括800 m2生活用房和1 200 m2实验楼，可同时容纳100人左右的野外实习；配备有宽带网络、有线电视、空调及热水器淋浴等各种生活设施，并有专人负责后勤服务工作，为学生的实习活动提供生活和学习保障。

(2) 开放先进仪器设备，提高学生实践能力。随着现代测试手段的不断推陈出新，野外研究工作已超越了单纯依靠调查与数据分析的阶段，为此先进的仪器设备成为野外研究工作的必要条件。结合国家网络中心“水、土、气、生”四大监测目标，天童站不断更新实验教学仪器设备，先后购置了流动注射分析仪、森林微气象观测仪、便携式光合作用测量系统、土壤碳通量测量系统、高级体式显微镜、自动气象站、离子色谱仪、全自动遗传分析仪等先进仪器，并逐步向本科教学开放，使教师、学生能依托这些仪器与设备，设计、完成从基础层次到创新层次的各类实验教学内容。

(3) 利用平台人才优势，将科研优势转化为教学优势。经过多年的科研实践及野外教学过程的经验积累，目前天童国家站拥有一支经验丰富、成熟的师资队伍。天童基地共有专任教师16人，其中教授6人，副教授6人，讲师4人；具有博士学位14人。师资队伍包含了来自资环学院和生科院两大院系，生态学、生物学、地学3个一级优势学科的科研人员，研究方向涵盖了植被生态学、植物分类、苔藓植物学、城市生态学、鸟类生态学、环境土壤学等领域。科研人员同时承担教学实验指导，这样的设置可以将在科学研究中获得的宝贵实验经验传授给学生，同时进一步提升指导老师的教学技能、科研能力与创新水平[1]。

(4) 把科研成果转化为教学内容，为学生的创新能力提供契机。高水平学科平台的教师队伍特色和优势在于有长期野外观测和调查研究的积累，近年来教师们先后承担了30余项包括国家自然科学基金重点项目在内的研究课题，发表各级各类相关论文270余篇，其中SCI论文100余篇，出版专著3部。许多研究工作聚焦于目前该领域的重点与前沿科学问题。抓住野外实践契机，将教师的科研累积优势转化为学生的科研思维和创新能力，已成为教师的共识。另外，为了指导学生科研，我们建立了天童国家野外站网站(http://tiantong.ecnu.edu.cn)，作为课堂教学辅助，供学生了解天童国家野外站的成果，促进课堂知识的巩固，激发探索自然的兴趣。同时，在学生研究型课程乃至设计毕业论文等创新实践过程中，都可以充分享用大量累积的观测数据，这些都有利于实现学生的探索性设想[6]。

(5) 加大野外实践平台经费支持，保障基地持续发展。实习经费是实习教学的重要保障[7]。实习经费除了包括师生实习交通和食宿费用补贴、还有实习必备的试验材料和工具，以及实习基地的基本建设费用。高校教务处按人头下拨的本科生教育实习经费可以说是杯水车薪，台站还需要积极争取其他经费。目前，我校连续3年加大对天童基地野外实践平台经费支持，改善了实习条件；同时受中央普通高校改善基本办学条件专项资金支持，将在未来几年购置大量自然观测要素监测设备，使野外教学平台的硬件设施达到国内先进水平，极大的保证各项野外实践教学活动的正常开展。

2 依托国家站的野外实践教学新模式

2.1 以学生为主体的“三段论”野外实习教学

野外实习是实践教学的关键环节[8]。身临其境，感受自然，体验生态，可以开阔学生的视野、激发学生的学习兴趣和创造力，锻炼学生独立从事野外工作及进行专题研究的能力。根据野外试验教学的自身特点，打破传统的野外实习灌输式的教学模式，采取“三段论”教学，突出学生为主体，最大程度地激发学生的求知欲和创造力[9-10]。

(1) 第一阶段以教师讲解和带学生实地调查为主，注重对学生基本知识和基本技能的培养。这一阶段主要目标是让学生了解和掌握最基本的野外实验内容和技能，并引导学生联想理论课上学到的内容，通过野外实践和实地操作，使学生对基础理论有更深的了解和体会，使实验教学起到强化学生对理论课程内容理解的作用。

(2) 第二阶段让学生根据自己的兴趣方向自由组合成研究小组，拟定研究课题，进行标本鉴定、数据处理和资料整理，撰写论文提纲，更多地体验探究的过程，在此过程中教师重在启发学生的思路和创新意识。这一阶段重在引导学生发挥主观能动性，培养学生的基本科学探索与科学思维能力，并使学生明白在野外实验中团队协作的重要性。

(3) 第三阶段由教师组织各小组进行论文答辩，对有关问题展开讨论，并提出建设性建议。主要目标是培养学生分析和解决实际问题的能力，已经对整体实验设计进行思考的能力。

三个阶段前后衔接、循序渐进，在扎实的基本技能基础上，实施学科内的纵向综合和学科间的交叉和创新。这种接受式学习和探究式学习并重的方法，有利于学生智力和能力的全面培养，激发学生的求知欲和创造力，培养学生动手动脑、理论联系实际的能力，以及团队精神和协作意识，成效显著。该课程成为国家精品课程，并获得上海市教学成果二等奖。

2.2 开放和创新实践活动

野外实习活动是学生科技创新活动的起点，学生还可以天童国家站为平台，根据自己的兴趣和志向，在教师指导下选修实验、自主设计研究性实验、参加教师的科研和社会应用实践，或申请参加全国大学生“挑战杯”、国家大学生创新性实验计划、上海市大学生创新活动项目、华东师范大学学生研究项目和“大夏杯”等科研项目[11]。通过一系列创新实践活动，拓宽知识面，熟练掌握生态学研究方法，培养科学思维方法、探索精神、创新意识与能力，提高科学素养[12-14]。此外，天童国家野外站的教学活动还覆盖到后续的本科毕业论文，以及硕士、博士研究生的教学科研工作。

依托台站的科研成果突出，每年在台站完成本科、研究生毕业论文的分别有10名左右学生；以第一作者发表的学术论文有20篇左右。围绕野外教学平台，本科生在各类学科竞赛活动中取得了突出成绩，获全国“挑战杯”一等奖2项，上海市大学生创新活动项目一等奖3项，华东师大“大夏杯”科技创新项目一等奖10余项。另外，我校环科系本科生免试直升研究生受到校外单位的欢迎；申请出国和保研时，在野外基地所做的工作和收获，均得到相关老师的认可。天童基地在提高学生科研素养和实践能力方面的良好效果已初步显现。

2.3 平台开放共享，有效发挥野外教学平台的示范和辐射作用

天童国家站是首批国家级理科野外实践教育基地，是华东地区唯一的森林生态系统野外站，利用这一优势增强对外接待能力和跨区域人才培养能力。目前，台站每年接待来自复旦大学、南京大学、浙江大学、宁波大学和台州学院等兄弟院校学生近500人次，在华东范围内形成了较强的辐射和示范作用。另外，台站还可与其他野外实践教学基地协作，进行不同生态系统类型的联合野外实践教学[15]。

台站积极开展面向中小学和大学生的科技夏令营活动，进行科普教育，带领学生走进实验室进行实践活动。2013年8月，台站接待了来自24所“985”或“211”高校的30位全国优秀大学生科技夏令营活动，活动期间大学生们考察了野外样地，参观了野外监测仪器，学习了植物分类和实验技能，并开展野外实践工作，同学们收获颇丰。就目前来看，天童国家站多学科、覆盖华东地区(本、硕、博)的野外教学平台辐射作用已逐渐形成，并取得了良好的效果。

今后，天童基地将进一步优化野外实习方案和内容、完善野外实践设施和编著野外实践指导系列书籍，同时面向全国发布实习内容、可接纳学生数量等服务信息，在最大程度上发挥教学资源优势。

3 结 语

天童野外实践教学基地建设以“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养为目标，以提高学生素质和实际技能培养作为进一步提升和发展的内在动力。充分利用天童国家野外站优越的资源，构建高水平、多学科的野外教学实践平台，开展基于学生主体参与式的野外实习，组织开放和创新实践活动，并为周边地区高校的野外实习提供很好的示范作用，有效发挥野外教学实践平台的辐射作用，为我国的生态环境建设事业服务。

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Construction and Practice of Field Teaching Platform Based on Tiantong National Station

YAOFang-fang,WANGXi-hua,YANEn-rong,YANGHai-bo,YANGQing-song

(School of Ecological and Environmental Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China;Tiantong National Forest Ecosystem Observation and Research Station, Ningbo 315114, China)

It is an urgent and reality question to take advantage of high-level academic institutions of higher learning platform to effectively promote the quality of teaching, to achieve mutual promotion of teaching, research and service functions. Combined with the actual situation of our school, and depended on multidisciplinary observation techniques, advanced equipment, experienced teachers, accumulation of long-term research and education funds of Tiantong National Field Station, a research-feeding teaching platform was explored and constructed. The platform played an important role in student-centered participate type in the field practice. It was proved that the model stimulated active learning and exploration initiative, and exercised the students’ research capacity. It is important to cultivate innovative talents. What is more, open sharing national field station provides a good model and radiation for other universities.

national field station; research-feeding teaching; practice; sharing platform

2014-06-17

2014年度华东师范大学实验教学设备研制项目和天童国家站主任基金项目

姚芳芳(1981-)，女，浙江嘉兴人，硕士，工程师，主要从事污染生态学和植物生理生态学研究，以及天童国家站管理工作。

Tel.：021-54341126；E-mail：ffyao@des.ecnu.edu.cn

王希华(1964-)，男，山东临清人，博士，教授，主要从事植被生态学教学研究。

Tel.：021-54341279；E-mail：xhwang@des.ecnu.edu.cn

G 648

A

1006-7167(2015)05-0189-03