《生态学》理论及实验课程教学改革探讨

李 伟，黄 松

（黄山学院 生命与环境科学学院, 安徽 黄山245041）

0 引 言

生态学是一门运用生态学原理、生态系统理论和系统分析方法，研究生态系统、生物与周围环境之间的科学[1，2]。随着人口、资源、环境等问题的日益严峻，生态学这一术语以及生态环境保护的概念等已成为各国政府、研究机构以及普通民众所关注的重大问题。人口的增长以及由此产生的对资源与环境造成的巨大压力，迫切需要通过掌握生态学理论来调整人与自然、资源以及环境的关系，协调社会经济发展和生态环境的关系，促进可持续发展。生态学环境问题的出现与问题的解决，都有赖于生态学理论的指导。学习生态学一方面要掌握现代生态学理论和系统分析方法，从物流、能流运转的本质上来认识、解析生态系统的组成、结构、功能等；另一方面，要运用生态系统理论，来探索、解决特定条件下的生态问题，以维护生态平衡。

生态学是生物科学、生物技术专业的必修课程之一，该课程的开设一般是在大三上学期，学生已学习了其他相关的专业基础知识，具有一定的专业背景。然而，因该课程理论与实验教学学时有限（通常理论为32 课时，实验16 课时），教学内容较多，如何在有限学时中，激发学生学习兴趣、提高教学质量，使学生能够高效掌握本课程的理论知识和实验技能，是本课程教学的中心内容和关键环节。为了提高生态学教学质量，克服传统教学存在的弊端，本文从教学内容、教学方法、实验教学等方面进行了探讨。

1 理论课程

1.1 课程设置探索

生态学课程主要分为基础生态学和应用生态学两个部分。基础部分主要包括有机体与环境、种群、群落和生态系统生态学；应用生态学主要介绍全球气候变化与环境污染、人口与资源、农业生态、生态系统服务及生物防治等内容。由于受课时数限制，故课程安排应做到精选教学内容，根据学生专业知识掌握情况进行统筹规划。例如本专业学生在大一及大二时进行过动植物学野外实习，对自然生态系统已经具有一定的感性认识，且通过近两年的专业知识学习，已经掌握了一定的动物学、植物学及微生物学等相关知识，因此涉及环境、个体的内容仅作简要介绍；而种群、群落、生态系统以及应用生态学的内容和知识点较多，需进行深入、具体地讲解。课程设置的原则依据学生对本专业相关知识掌握的具体情况，以教材为基础，结合当前国内和国际研究的热点问题和最新研究现状，做到精选、精讲教学内容，突出教学重点及难点，拓宽学生的学习视野。

1.2 教学方法探索

对生态学课程的教学，以往多以课堂板书教学的方式进行，且仅限于理论知识的介绍，授课效果往往受到制约。教师在教学活动中采用多样化、灵活化的教学方式能够激发学生学习兴趣和求知欲望[3]。鉴于生态学本身课程的特点，课程中配合多媒体影音资料，如图片、视频、动画等方式将一些生态现象、过程、机制等以可视化的方式呈现，生动、形象地将一些专业理论知识直接地呈现，极大提高学生对生态学学习的感性认识以及学习积极性。当前生态学研究突飞猛进，在很多方面都有优秀的专业视频，例如在进行生物与各种无机及有机环境间关系讲解时，可配合英国广播公司（BBC）制作的“植物之歌”系列视频，能够将地球环境的演变过程与生物进化过程相联系，让学生了解和掌握环境变化如何决定生物的分布以及多度，生物的生存又可以改变环境，生物与环境间相互制约、相互依存的关系。视频放映过程中教师可结合影片中的一些现象进行及时补充和分析，帮助学生对抽象知识的理解和记忆。

2 实验课程

生态学实验教学是生态学课程的重要组成部分，通过实验课对一些生态现象的过程及机制的验证、探讨，一方面可对理论课程的知识点进行理解和验证，另一方面通过实验课程可培养学生逻辑思维能力、发现问题、解决问题的能力以及动手实践能力。

2.1 实验内容改革

调整实验内容结构，合并部分实验，变验证性实验为验证-设计相结合实验，增加创新性实验。验证性实验是深入开展生态学研究的基础，单纯的验证性实验会降低学生实验的积极性和探索性。通过对部分验证性实验进行改进，引入一些研究型实验，使学生在掌握基础实验技能的基础上，拓展学生的研究思路，培养学生独立思考和独立实验的能力。例如“土壤水分的测定”实验仅涉及水分测定，内容较简单，同学们能够掌握土壤水分测定方法但不能深刻理解土壤水分含量变化与植被类型以及植株生理活动的关系。通过调整实验内容，鼓励学生在完成土壤水分测定的基础上，通过室内实验探讨土壤水分变化对一些植株生长、色素、光合以及呼吸等生理、生化过程的影响，以此能够加深学生对土壤水分的生态学意义的理解。

创新性实验开设可由老师根据当前的研究前沿，结合教师的课题内容以及当前可用实验仪器资源进行拟定。分别设立了各项国家级、省级大学生创新项目，因此通过生态学实验课的开展，鼓励、指导学生自主设计实验并进行相关研究课题的申报，进一步增强学生的科研热情和科研兴趣。尤其是在一些尚无研究生招生资质的二本院校，通过实验课程，培养、引导本科生从事科学研究，能够提高学生的自信心，培养学生思维创新与动手操作能力。

2.2 实验设计及流程控制

生态学实验往往都是建立在团队合作的基础之上，尤其是一些野外实验，更是需要集体的力量。因此生态学实验的设计需充分考虑这一特点，注意培养学生的协同合作能力。例如，在进行水生浮游植物群落结构调查实验中，对不同采样点进行取样的同时，需要对水体其他理化参数进行测定。可根据班级人数以及实验的规模，建立小组制度。每个小组的实验内容可根据情况进行不同程度的调整，保证每个小组的实验内容都不同。指导教师明确每个小组的实验目的及实验内容，小组组长及成员对该小组实验流程进行规划，组长在实验过程中统筹安排该小组的实验内容以及每位组员的实验任务。实验设计完成后由小组组长与指导老师进行沟通，对实验方案进行修改和补充。实验过程中指导教师全程跟踪，并要求每个小组组长及时汇报实验结果，并根据实验结果情况对实验方案进行调整。通过这种形式，能够充分发挥每位学生的能动作用，使他们都能在实验过程中充分锻炼其动手操作、协同合作能力，增强学生实验的积极性以及创新能力。

2.3 实验报告撰写及成绩评定规则

规范实验报告写作，提高写作质量。实验报告撰写涉及较多内容，要求学生掌握多项技能，例如实验数据的处理、统计分析、图表制作、实验结果描述以及讨论等，因此可在实验开展之前对学生进行提前培训。通过实验报告的撰写培养学生严谨、科学的工作态度，为以后更好地从事科学研究、论文写作等奠定基础。

改革考核方式，加强监督。分组实验能够锻炼学生的团队合作以及协调沟通能力，然而也容易使部分学生养成偷懒的习惯，把实验任务交给小组组长或其他成员。因此进行分组实验，需要改革考核方式，加强监督，同时要求每位小组成员结合实验设计、实验操作、实验数据等，能够独立对该实验中出现的问题、现象进行解释，并提出对应的解决办法，严禁抄袭、雷同等。

改革实验成绩评定方式。以往实验成绩都是以教师直接进行评定，通过改革，在公平、公正原则基础上，将学生实验成绩分成两个模块，即小组组长评议和教师评分两个部分。小组组长需严格按照实验规范及评分细则（具体制定加、减分条目）对小组各成员的操作规范和实际贡献打出分数 （具体排名），教师结合课堂提问、实验报告质量（格式、内容、结果、分析讨论等）进行综合评定。

3 生态学理论教学与实验设计互补

生态学的理论课教学应注意把具体的生态学知识融合到整体的生态思想和理论中，突出对学生系统观、动态观、时空尺度观等生态思维方式的培养；实践课程教学中应注意培养学生的基本实验技能，提高分析和解决实际问题的能力。理论教学中的重点内容，应予以突出，并在实验课时，对该理论进行回顾、强化，通过实验加强对理论知识的理解和记忆，实现理论教学与实验内容互补。

4 小 结

生态学的教学活动主要从个体、种群、群落、生态系统和生物圈等不同层次分析生物与环境之间的关系。通过理论推介、案例剖析，使学生掌握生态学的基本知识体系和思想方法，形成宏观的生态思维，提高对当前资源和环境问题的认识能力和把握水平。教学过程中需要不断创新、改革教学内容和教学模式，改革实验课程体系和课程考核方式，以教师指导、学生为主体进行相关设计性实验，从而实现更加高效地调动学生主动学习的积极性、自觉性，提高课程教学效果。

[1]孙儒泳，李庆芬，牛翠娟,等.基础生态学[M].北京：高等教育出版社，2005:1-2.

[2]张昊，陈士超，李治国，等.生态学教学方法及手段改革的探讨[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版)，2009,44(2):135-138.

[3]马淼.以人为本的高校生态学课程教学模式的改革[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2009,23(6):135-136.

[4]王惠，王晓军.基于创新素质培养的生态学实验教学改革与实践[J].安徽农学通报，2007，13(14):191-192.