生态学研究型野外实习的设计与实践

何 磊, 于明坚, 丁 平

(浙江大学 生命科学学院， 杭州 310058)

生态学是研究生物体与环境相互作用的学科，是一门与人类生活密切相关的科学[1]。生态学教学主要包含理论课、实验课和实习课等，浙江大学生态学科定位于探索国际前沿生态学问题，通过课程学习培养具有国际视野和宽厚生态学基础理论知识与研究技能的复合型人才，为国家战略和地方经济发展提供强有力的人才与技术支撑[2-5]。

野外实习是生态学人才培养中十分重要的实践教学环节，是构成学生完整知识体系结构以及培养学生理论联系实际能力的重要组成部分。在生态学专业教学中，实践教学与课堂教学同等重要[6-7]，通过野外实习可以验证和巩固书本知识，激发学生的学习兴趣和创造力，提高学生的学习主动性，使学生掌握生态学研究的基本方法，进而培养学生的科学思维和研究能力。

1 生态学野外实习基地简介

浙江凤阳山-百山祖国家自然保护区位于浙江省龙泉、庆元两县境内(27°37′45″N～27°50′30″ N，119°7′45″E～119°19′26″ E)，是浙江省陆域面积最大的自然保护区。保护区由原凤阳山自然保护区和百山祖自然保护区于1992年合并而成，总面积约为26 051 hm2[8]。凤阳山自然保护区现有管理面积15 171 hm2，主峰为黄茅尖(27°55′ N，119°11′ E)，海拔1921 m，是“江浙第一高峰”[9-11]。百山祖自然保护区核心区面积约为10 880 hm2，主峰为百山祖(27°45′ N，119°11′ E)，海拔1856.7 m，是浙江省第二高峰[9,12-13]。凤阳山-百山祖国家自然保护区为典型的中亚热带季风气候，保护对象以典型中亚热带湿润常绿阔叶林生态系统为主[14]。保护区内森林植被垂直分布，可观察到落叶常绿阔叶混交林、针阔叶混交林、常绿阔叶林、山地矮林和山地灌草丛等天然植被[15]。保护区生态植被类型多样，动植物资源丰富，是进行生物多样性研究与保护的重要基地，同时也是开展生态学野外研究型实习非常理想的场所[16-18]。

图1 生态学研究型野外实习流程

2 野外实习教学理念

浙江大学生命科学学院立足于素质教育和专业教学相结合的培养模式，旨在加强对学生专业知识、专业技能、创新能力等方面的综合培养。近些年，学院摒弃了过去以教师讲解为主导的传统野外实习教学模式，整合并合理配置实习资源，探究以学生为主体的研究型生态学野外实习教学模式，从而将传统野外实习转变为研究型实习(图1)。生态学野外实习安排在大三的暑假，在这之前学生已经修完生态学基础及实验、植物学及实验、动物学及实验、微生物学及实验和生物统计学与试验设计等专业主干课程和基础课程。生态学基础实验课程安排在大二秋冬学期，4个学分80个课时(48个理论课时，32个实验课时)，所用教材为Ecology—TheEconomyofNature(7thedition)，这些课程的学习为生态学野外实习的顺利开展奠定了基础。生态学研究型实习以小组为单位，学生自行组队并从教师给出的课题中选择感兴趣的课题进行研究。研究型实习要求学生学会查阅文献、设计实验方案、分析数据和撰写小论文，通过实习培养学生的团结协作能力及科研创新能力。

3 野外实习安排及实施

3.1 实习前的准备

野外实习的准备工作包括两个方面：一是教学团队的准备，二是学生的准备。教学团队准备工作包括考察实习地点、准备仪器设备、召开学生动员大会、部署和安排实习期间的工作等方面。首先，教师根据考察情况设计研究课题，课题内容包含植物、动物和土壤等不同生态学研究方向。其次，召开学生动员大会介绍实习内容、实习安排及注意事项等，会后建立实习QQ群并上传研究型实习课题、相关文献资料及当地的气候条件资料等供学生参考选择(3～4人/组)，见表1。最后，教学团队缜密部署实习期间各个老师的分工安排，包括实习指导、安全保障及后勤，同时提醒学生准备好个人物品。学生的准备工作包括研究课题的准备和个人生活用品的准备。学生根据选择的课题进行文献查阅、实验方案的设计及分工等。 研究课题在实习前的1个月左右公布，每年的课题不一样，但是课题研究大方向相同，包括动物、植物及土壤生态等方面。学生根据兴趣组队选择其中一个课题进行研究，因学生在野外实习之前已经上过动物、植物、生态等课程的实验且每个课题都有对应的助教，因此课题准备时间较充分。

3.2 实习期间的工作

野外实习时间为8 d，百山祖和凤阳山自然保护区各4 d。到达实习地点后，教师及保护区负责人进行课题相关讲座以便学生更快进入实习状态，讲座包括“百山祖自然保护区简介”“植物群落和种群生态学基本知识”“陆生脊椎动物物种多样性调查方法”“森林生物多样性监测进展”。讲座之后，助教分组介绍及演示相关仪器设备的使用，以第一个课题“不同森林群落类型的物种(alpha、beta)多样性比较分析”为例，助教将会着重介绍课题研究相关仪器设备，包括全站仪、土壤三参数仪、叶面积仪及叶绿素仪等。随后，各小组根据研究课题进行独立实验和样本采集，每个小组配备1名助教或教师指导学生科学合理地进行分工与调查采样。以“生境差异对植物叶片功能形状的影响”课题为例，该课题以百山祖的短尾柯(Lithocarpusbrevicaudatus(Skan) Hay.)、尖连蕊茶(Camelliacuspidate(Kochs) Wright ex Gard.)以及凤阳山的尖连蕊茶为对象，分别采集不同海拔高度生长个体的阴生叶和阳生叶，通过测量叶绿素含量(Chl)、叶片厚度、叶面积以及比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)等数据探究生境差异对植物叶片功能性状的影响，从而获得相关研究结果。

表1 生态学野外实习课题及选题学生与指导教师

百山祖实习4 d后，学生转战凤阳山自然保护区进行另外4 d的实习。学生到达凤阳山后继续进行各自的课题研究，同时，根据天气情况，在实习期间穿插“凤阳山自然保护区简介”“生态学研究进展”“野外生态学数据统计方法”等相关讲座。这些报告将加深学生对生态学理论、生态学研究方法和生态学数据分析的了解，为后续实习报告的撰写打下基础。

整个实习期间，除去考察百山祖冷杉群落、生物多样性长期监测样地、凤阳山植被垂直带和登江浙第一高峰黄茅尖等集体活动外，其他时间各课题组独立进行课题研究(表1)。为了提升学生野外实习综合能力，在独立课题研究间隙，每个学生都要参与部分常规实习内容学习，包括植物群落调查、植物功能性状测定、传粉昆虫调查与鉴定、鸟类群落多样性调查等，同时将常规实习数据共享给相关课题研究组成员。

3.3 总结

实习结束后，各小组进行PPT汇报并于实习结束后1周内提交1篇研究性实习小论文及个人实习感想。指导教师和助教根据学生的各项表现(工作态度和能力、论文、答辩等)进行打分，综合形成实习成绩。另外，教师将对本次实习内容进行总结汇编，有助于后续的参考及改进(图2)。

4 实习教学的考核

学生野外实习的考核包括以下4个部分：1)实习表现分：课题研究过程中的积极性、参与程度以及对生态学相关研究方法的掌握程度；2)实习小论文成绩；3)各实习小组的学术报告能力及PPT质量；4)答辩情况。学生参与课题的实习成绩由以上4个部分组成，分值比例分别为20%、30%、40%和10%。实习表现分由指导老师听取各组助教的意见后对组内成员一一给分；论文质量、PPT汇报及答辩分数根据小组提交的小论文以及小组成员PPT汇报时的表现给分。4个部分得分汇总后，按照带队老师和助教的打分进行权重换算，得到每一小组每一位成员的得分(表2)。

图2 浙江大学生命科学学院野外实习报告汇编

5 生态学野外实习的成效及建议

生态学研究型野外实习依托浙江大学生命科学学院科研教学实践基地，采用分组针对课题进行研究的实习方式，实习程序完善，操作性强。由于提前确定课题，查阅相关文献及设计实验方案，学生在调查研究中目的性更加明确，注意力也更加集中。针对特定课题进行研究，不仅激发了学生学习的积极性与创造性，而且还提高了学生对生态学相关知识的认知水平，提升了学生独立设计实验及撰写科研论文的能力等。同时，分组的实习形式增强了学生团结协作的意识，提高了学生合理安排工作的能力。通过小组合作，形成各自的“团队文化”。在凤阳山-百山祖国家自然保护区的实习过程也让学生感受到了大自然的魅力，增强了体魄。

表2 生态学野外实习打分

生态学研究型野外实习因为实习形式、实习内容的改变，对师资的要求达到前所未有的高度。目前生态学野外实习后备师资力量不足，指导教师年龄结构偏大，后备人才奇缺，缺乏具有较为扎实的植物、动物学等宏观研究方向的年轻教师。因此，学校应注重教学人才的引进和培养，在人才引进方面开通绿色通道，让野外实习的后备教师队伍能更快地补充进来。 另外，在实习考核方面，可以考虑将实习准备工作纳入考核，实习前如能形成科学合理、行之有效的实习计划或类似于开题报告之类的成果将对后期实习效果的提升大有裨益。

6 结语

生态学野外实习是生态学及相关专业人才培养的重要环节，是课堂和实践相结合的重要手段，是生态学专业应用型与实践型人才培养的关键[19]。目前，浙江大学生态学实习经过不断的探索、改革和实践，已经建立了一个相对完善、具有较强可操作和可控性的实习模式并取得了良好的效果，学生评价较高。然而生态学野外实习是一项复杂的系统工程，是一个需要不断探索实践的过程，希望通过改革的探索与实践，进一步完善生态学野外实习的各项工作，提高生态学野外实习的教学效果，调动学生的主观能动性，有效提高学生野外生态学技能，为培养研究型和应用型的生态学专业人才做出贡献。