生态学专业课程改革中应用“科研反哺教学”的实践和探索<br/>——以“生物多样性调查与评价”课程为例

生态学专业课程改革中应用“科研反哺教学”的实践和探索
——以“生物多样性调查与评价”课程为例

2020-03-03丁国骅张池莹李银蝶

丽水学院学报 2020年5期

丁国骅，张池莹，李银蝶

（1.丽水学院生态学院，浙江丽水323000；2.丽水学院人事处，浙江丽水323000）

“科研反哺教学”理念强调科研与教学的有机结合，将最新科研成果融入实践教学的过程中，在扎实学生专业基础、提高学生创新意识与增强实践能力的同时，保证教师的教学质量[1]。将“科研反哺教学”理念应用于教学实践，是高校提高人才综合素质、培养应用型创新人才的有效手段之一。“生物多样性调查与评价”课程是丽水学院生态学专业所设置的一门山区+特色专业选修课，其应用性极强、相关知识点较多，内容包括理论知识讲授、学术讲座、文献阅读及汇报和实践操作等模块。

在学习过程中，学生通常存在学习兴趣不高、无法将理论与实践相联系等一系列问题，而在教学过程中引入相关科研成果，基于“科研反哺教学”理念，合理优化教学内容，能极大地提高教学质量，促进学生创新意识的培养。

1 “科研反哺教学”理念

科研和教学是高校培养高素质应用型创新人才的两大重要途径，二者相互关联，而如今高校教育普遍存在“重科研，轻教学”、科研与教学失衡等现象，部分高校出现输出人才与社会需求不匹配、人才培养同质化等问题[2-3]。随着科学技术的不断发展与进步，社会对高校教育与人才培养提出了更高的要求，因此如何调节科研与教学的关系、构建创新人才培养体系至关重要[4]。基于“科研反哺教学”理念的教学实践注重科研与教学的相互渗透，用科研成果丰富教学内容，在高校研究性教学不断创新思维模式、研究方法的过程中促进教学内容的更新，实现以科研促教学，拓宽了培养具有科学素养的创新型科研人才的途径，与社会发展相契合。通过完善高校课程考核体系，改变以“考试”为指标的相对固定的教育评价体系，为科学研究人才储备提供了一种新的培养模式。

“科研反哺教学”可实现科研与教学的良性互动，二者共同发展。教师将最前沿的学科研究进展应用于教学实践，把科研优势融入教学中，可增强学生的学习兴趣，提高发现与解决问题的能力以及创新能力，让学生变被动为主动，从而取得更好的教学效果[5-6]，这与传统的以学科为基础、教师单方面授课的教学方法有较大区别。将“科研反哺教学”理念融入教学实践，首先要求教师具备一定的科研能力。教师在传统的专业课理论讲解的基础上，还需要把握与本专业相关的科研项目的最新研究进展，不断更新自己的知识结构。教师结合自身的专业知识与科研成果，适当调整与创新专业课教学的内容和方法、完善教材，使学生更形象地接受理论知识。通过不断的知识更新与教学改革，教师自身的教学水平得到提高，对理论知识更加融会贯通，也使日后的科研活动有了更坚实的基础[2]，实现“教”与“研”的共同发展。学生在教师的引导下，以一定的理论基础为指导进行自主学习与探索，在实践中证实课上所学到的内容，对理论知识有了一个重新认识和体验的过程，可充分发挥学生活跃的思维、提高学习兴趣、加深对专业课程的认知，对学生介入科研课题、专业方向的规划等方面起导向作用。通过不断的独立思考与实践创新，能潜移默化地锻炼学生发现科学问题的敏感性，增强学生的统计理论和分析水平，与时俱进[7-9]。

2 “科研反哺教学”理念的教学实践——以“生物多样性调查与评价”课程为例

2.1 “生物多样性调查与评价”课程概述

生物多样性是生态学的基础内容，生物多样性相关课程的学习对生态学专业学生的知识构成与能力培养非常重要。“生物多样性调查与评价”课程以生物多样性相关理论为基础，同时将科研引入实验教学，旨在培养学生自觉掌握科学知识和提高分析问题、解决问题的能力。“生物多样性调查与评价”课程主要包括理论和实践调查两大方面，要求学生较全面地了解生物多样性方面的基本概念、基本理论和基础知识，掌握生物多样性的概念、研究对象、研究内容和基本任务。

2.2 “科研反哺教学”在生态学专业上的实践形式

首先是在理论课上，教师结合科研工作的最新研究成果，丰富教学内容，进行教学方式的改革，将科研内容融入教学过程。通过学生与学生相互讨论、教师与学生双向交流的形式，以科研成果为指引，教师讲授与学生自学相结合、小组集体讨论与个体独立思考结合[10]，进行启发式教学。此外还可通过讲座的形式，将最前沿的知识、专业研究方向和研究热点与学生共享[11]，拓宽学生的知识面，提高其学习兴趣。

生态学专业注重实验教学，在专业实验课的教学上，所研究的问题可以是理论教学中发现的问题，在理论的基础上充实实验内容。具体可通过实验室实验、野外调查等方式，学生分组自主设计实验。以探究性或综合性实验为主，学生从“提出问题”“做出假设”开始，自主搜集相关文献，以理论课上的相关知识作为指导，进而“设计实验”“得出结论”。在此过程中，教师可适当启发学生运用已有的学科专业理论知识，与前沿科研成果相关联，由学生自主尝试解决实验中遇到的问题，指导并协助学生进行实践活动，充分发挥利用科研活动培养创新型人才的优势[12-13]。在实践过程中，学生不仅能提高实验设计的能力，巩固理论知识，还可提高专业素养，对科学研究的严谨性有了更全面的认知。

2.3 “科研反哺教学”理念在“生物多样性调查与评价”课程上的教学实践

2.3.1 构建以学生为中心的教学体系

以“生物多样性调查与评价”课程为例，在课堂教学设计上首先考虑构建以学生为主体的教学体系。教师可结合与课程有关的科研最新研究进展，将科研成果转换为教学资源，实时调整或更新课堂教学内容，提前告知学生自主查阅相关知识点的前沿文献，以翻转课堂的形式授课。还可将现实生活中有关生物多样性的问题与课堂内容相结合，通过讨论式教学，基于特定问题让学生在查阅资料的过程中自主寻找答案，鼓励学生发表自己的见解，引导学生辩论和思考，最终由教师进行归纳总结。

2.3.2 增强理论教学效果，改革实验教学

“生物多样性调查与评价”课程可分为理论课和实验课两种形式的教学。基于“科研反哺教学”理念，教师要求学生在理论课之前通过自主学习、查阅资料、小组讨论，最终结合课程内容在课堂上进行PPT汇报、组间讨论，使学生初步建立严谨的逻辑思维方式，提高分析问题和解决问题的能力，增强了学生学习自主性和学习效果。在实操课中，教师要求学生基于理论基础进行分组调查，自主设计实验、进行项目书撰写、完成实验内容，最终完成研究性论文。期间开展实验内容的课堂讨论，学生分组对实验中遇到的问题进行提问，由教师指导，优化实验方案，对实验的可行性提出建议，实现学生与学生相互讨论、教师与学生双向交流。

2.3.3 完善课程考核体系

传统的实验教学通常以所书写的实验报告作为主要考核标准，形式较单一。基于“科研反哺教学理念”的教学需要着重考查的是学生实践创新能力、研究型学习能力的培养以及专业素养的提高，在考核时应坚持自我评价、组内评价、组间评价和教师评价相结合的多维度评价方式，构建“科研反哺教学”效果多维评价体系。设置的考核内容大致可分为以下3点：（1）学生根据实验记录的数据，组内分析实验结果，得出结论并撰写论文，进行论文答辩。教师在答辩结束后提问，根据学生表现打分。（2）各小组成员共享实验结果、论文，撰写报告，结合答辩情况进行自我评价、组内评价以及组间评价。（3）对于平时成绩，教师可根据考勤、实验报告撰写、课堂表现、学习态度、参与科研情况等多方面进行综合评价，考核结果尽量做到符合每个学生的实际学习情况。

2.3.4 “科研反哺教学”成果检验

“科研反哺教学”旨在培养应用型创新人才，致力于科研成果向实验教学资源的转化，在巩固专业基础的同时提高学生的科研综合素质。在课程开展之前，可让学生填写调查问卷，问卷内容可包括对科研前沿成果的了解、对实验设计总体过程的了解、所掌握的专业知识等内容，着重分析学生的创新意识、实践能力以及科研素养。在课程开展过程中，教师引导学生自主学习，不断增强实验教学内容的前沿性和趣味性，将科研成果应用于课堂教学，使教学形象化。在课程结束后，学生通过再次填写调查问卷，教师综合学生在实操中的表现进行比较，分析学生在实验方案设计、实操技能、结果分析、论文撰写等方面的综合能力，以检测“科研反哺教学”理念对学生的影响。

3 “科研反哺教学”理念应用于课程教学的意义

3.1 教学与科研相长，增强学生创新意识

教学创新是高校人才培养模式改革的重要内容，其中教学内容创新的源泉则是科研成果的更新[14]。教师将科研方法与最新科研资讯传授给学生，能激发其学习兴趣，使学生了解科研方向，对个人未来发展目标、职业规划方向也有帮助。学生通过自主查阅文献深入思考，能培养其发现科学问题的敏感性，提高学生自主创新的能力，与时俱进。

3.2 科研资源整合，提高教学质量

随着科学技术的全面进步，现代高科技逐渐替代原始技术，高校课程也相应地出现教学内容落后的问题[15-16]，这在一定程度上降低了教学质量。基于“科研反哺教学”理念，教师发布专题讨论，要求学生自主学习，学生分组将前沿科研资源整合，再通过翻转课堂，不断丰富教学内容、更新实验内容。在学生具备充足理论知识的基础后，由教师指导实操，将科研优势融入教学实践中，有效提高教学质量，更加贴近专业特色。

3.3 知行合一，提高学生科学素养

在教学实践中提高学生科学素养是一个长期发展的过程。在以科研促教学，将科研转化为教学的模式中，教师通过改变传统的知识传授方式，让学生亲自“授课”，使学生变被动为主动。学生通过专业知识的学习，可以基于一定的理论基础，充分发挥其主动性，参加科研项目或自主设计实验，运用综合知识来解决实际问题，在加强科研意识和科研能力的基础上提高学生科学素质。