新农科建设背景下生态环境类课程讨论的设计和组织

范海兰，陈 灿，李 键

（福建农林大学 林学院，福建 福州 350002）

在2020年1月19日教育部办公厅发布的新农科研究与改革实践项目指南中指出了新农科建设的目标和使命，要求高校农林教育创新发展，构建全面的人才培养机制，建设体现专业特色的一流课程，培养高水平、高层次的创新型人才。新农科建设背景下高等农林教育肩负着生态文明和美丽中国建设的新使命，生态环境类课程具有得天独厚的学术和教学优势，有利于推进农科与理科的深度交叉融合。在“新农科”背景下，农林院校的生态环境类课程需要对传统教学模式进行创新性改革，从而为生态文明建设提供更强有力的创新型高水平人才支撑。

讨论式教学起源于孔子及苏格拉底的思想，在当代以培养学生创新精神和实践能力为目的的教育中，已经逐渐成为探索未知和课堂教学的重要方式之一[1]。学生在讨论中进行思维碰撞，有利于学生理解并吸收知识，激发学生的学习积极性[2]。在“新农科建设”的新要求下，人才的培养既要打牢基础理论，掌握农林学科核心知识和生产技能，又要注重培养学生创新思维能力，塑造生态文明观和可持续经营管理理念，增强人才培养与未来农业发展的契合度。因此，基于新农科背景下人才培养体系和课程体系的改革需求，本文以地方涉农高校生态学专业涉及生态学各方面内容和知识最多的核心课程生态工程学课堂作为调查对象，针对教学中存在的问题，以生为本，优化“新农科建设”背景下课堂讨论问题的设计并应用到教学中，通过课堂讨论形式的多样化与内容的“接地气”，提升课堂讨论的教学效果，以实现培养服务“生态文明”建设人才的专业定位，并为新农科建设中生态环境类课程改革提供借鉴。

1 课堂讨论法对课程的教学意义

课堂讨论能够营造较为活跃的教学氛围，对激发学生学习兴趣，提高学习主动性有较为良好的效果，还有助于学生对知识的理解和吸收。通过课堂讨论，学生能够充分发散思维，在交流的过程中产生思想碰撞，促使学生主动思考。纯理论章节对学生来说较为枯燥，学生对这部分的理论知识的掌握欠佳。若在教学中引进案例，通过学生在课堂内外对事件剖析、讨论，能够帮助学生理解对晦涩难懂的理论知识，提升学生应用理论分析和解决实际问题的能力[8]。另外，课堂讨论还有利于培养学生的逻辑思维、交际沟通能力、演讲能力和说服力。当今社会对人才的要求越来越全面，学生不仅需要良好的专业素养，还需要良好的交际能力[9]。在讨论的过程中，学生需要对教师提出的问题进行思考，给出自己的观点，聆听同学的观点，对不同的观点进行对比分析，还需要给出能够说服同学和教师的理由。同时，课堂讨论教学法对教师提出了更高的要求，有利于提高教师的教学能力。除了对讨论的问题进行设计外，还要回答讨论环节学生遇到的疑问。因此课堂讨论的应用需要教师掌握生态工程学所涉及的生态学、生物学、工程学等领域的最新研究动态和发展趋势，拥有强大的知识储备和优秀的教学能力，对教师提出了更高的要求，对提升教师教学能力具有极大的推动作用。

2 课堂讨论设计与组织的调查与问题分析

2.1 调查方法

采用问卷和访谈相结合的方式对生态工程学传统课堂教学方式的学生反馈情况开展调查，调查对象为福建农林大学15、16、17级生态学专业学生，共发出问卷154份，收回154份，有效问卷154份。

2.2 问题分析

2.2.1 学生参与度低

从调查问卷结果可以直观的看出，尽管课堂上设置了讨论环节以践行“以学生为中心”的教学理念，但仍然有72.73%的学生认为当前生态工程学课堂讨论课仍以教师讲授为主，学生参与度低，师生之间双向交流少，抑制了教学互动，导致课堂教学讨论过程演变为学习主体缺位的教师行为。54.55%的学生表示教师在课堂讨论中虽然使用了案例分析教学方法，但案例分析的主题选择和讨论过程依然以教师为主导，学生只参与对问题的讨论和陈述，总体看来学生在课堂讨论过程中仍处于被动，参与感不强。47.40%的学生反映，虽然教师在讨论教学过程运用了小组讨论，但大班教学的教学环境使得教师组织小组讨论形式的难度加大，小组成员内部存在“浑水摸鱼”现象，互动讨论效果不理想。

2.2.2 课堂讨论形式过于单一

根据参与调查学生反馈（表1），传统授课模式中的课堂讨论受班级人数限制，规模大多以班为单位整体讨论（73.10%），且讨论主题的数量少、形式过于单一，大多局限于对独立主题下单个问题的讨论与陈述（84.83%），讨论结果交流方式以问答为主（71.72%），学生自由展示少，久而久之学生容易对这种讨论模式产生厌倦情绪，兴趣度逐渐下降。学生的学习积极性和主动性不高，对知识的理解程度较低，教学效果不理想。

表1 课堂讨论情况调查Tab.1 Investigation about classroom discussion

高校教育需要培养的是即将步入社会参加工作的创新型高水平人才，在工作中需要应用各种基础理论知识解决具体问题，亟需对课堂讨论内容设计及组织形式进行改革，以提升教学质量，培养富有创造性独立思维能力的开拓性人才。

2.2.3 课堂讨论的内容不够“接地气”

生态工程学作为应用生态学的热点分支之一，是一门新兴的多学科渗透形成的交叉学科课程[5]，是与生态文明建设和可持续发展密切相关的专业课程，在诸多涉农高校的生态学专业均有开设[6]，其应用性极强，应该理论结合实践，调动学生的积极性和求知欲，才能使学生认清专业课程的基本要求与相关的职业前景，更有效地将理论知识合理地运用到实践学习过程中[7]。问卷“课堂讨论满意度”结果显示，有22.76%的学生呈满意状态，31.03%的学生认为一般，46.21%的学生对课堂讨论内容不满意（图1）。对不满意原因进行分析，有49.25%的学生认为目前生态工程学的实例引用和讨论依然主要停留在理论教学层面，涉及学科热点问题的课堂讨论环节较为缺乏，没有引导学生对理论知识在具体事例中的应用进行思考；26.87%的学生表示对讨论主题事先不明确，准备不足，导致讨论参与度低；23.88%的学生则表示课堂讨论效果一般，无法透过现象真正触及问题本质（图2）。学科知识和相应技术更新很快，尤其在当下全球变化的背景下，各种环境问题层出不穷，热点问题和研究前沿不断涌现。而传统课堂上很少提及当下的热点问题，用于讨论的主题大部分是时间久远的典型事例，不够“接地气”，又或是教师在课堂中随机展开课堂讨论，学生明显准备不充分“无话可说”。这都导致学生兴趣不足，很难投入到讨论中，无法真正消化和理解学到的理论知识，不懂如何将理论知识熟练运用到具体的生产实践中。

图1 课堂讨论内容满意度Fig.1 Degree of satisfaction of class discussion content

图2 对课堂讨论内容不满意的原因统计Fig.2 Statistics on the reasons for dissatisfaction with the content of classroom discussion

3 讨论课的设计与应用

3.1 讨论内容的设计

生态工程学是福建农林大学生态学专业的专业核心课程之一，课程前四章内容（分别是绪论、基本原理、模型、设计）为理论知识，主要由教师引入和讲授；后五章主要为不同类型生态工程的应用，非常适合开展讨论式教学（表2）。对论题的选择应该谨慎，选择具有一定难度和挑战性、趣味性、自我性和求异性的问题，能够激发学生的求知欲，允许学生阐述自己的见解和看法，多角度看待和解决问题。案例分析与讨论环节中的案例与问题可以选择教材上的部分经典案例，也可以结合该堂课学习的理论知识，选择学科前沿、应用广泛、技术成熟、实践性强的生态工程设计、农林复合经营、生态修复等内容[6]。还可以结合当地特色，将当地的重点热点环境问题或者农林生产相关问题融入课堂（表2），如福建省林下经济的发展案例、福州市滨海新城“海滩-防护林-湿地”绿色屏障的构建、厦门蓝色海湾整治行动项目、武夷山燕子窠生态茶园建设等具有福建省地域特色的案例，课堂讨论更加创新和“接地气”，帮助学生学以致用。但需要注意的是，讨论的问题不能局限于诸如“某工程运用了哪些生态工程学原理”的简单问题，更应该侧重于生态工程的设计与应用，将理论知识融入实践中，引导学生进行多方位思考，发散思维。结合社会热点能够帮助学生理解生态工程学原理，有助于学生学习如何在实际中应用所学原理与知识，传递给学生“生态工程学在生活中应用广泛”的信息，一定程度上能够为学生树立就业信心。

表2 生态工程学课程讨论主题和形式设计Tab.2 Discussion topics and form design of ecological engineering course

由于生态学的基本理论较为宽泛，生态工程学的研究与其他学科的知识内容存在交叉重复，而当前社会生产日渐专业化[10]，因此将宽泛的理论应用到实际生产中存在较多困难。新农科背景下，融合生物、生态、化学、工程、设计等专业知识对学生进行跨学科、跨界培养，提高学生的知识面宽度和广度，增强对各要素的协同整合能力[11]，对学生未来应对专业化工作起到重要作用，这也是培养高水平创新型人才与复合应用型人才的重要目标[11]。

3.2 讨论形式的设计

3.2.1 讨论形式

课堂讨论存在多种形式，包括案例分析与讨论、相关主题演讲、文献阅读报告与展示等，在课程不同章节中，可以结合讨论主题灵活选用单个或多个结合的讨论形式（表2）。一般课堂使用案例分析和讨论的频率较高，其交流性强，针对几个问题阐述自己的观点，花费时间短，能够在较短时间内有效地让学生在讨论中加强对该堂课涉及的理论知识的理解及应用。在符合本课程培养目标和相关理论的情况下，案例也可以让学生参与选择，这样有利于选择学生感兴趣的话题[9]。文献阅读报告主要为学生补充科研前沿和热点问题，作为拓展学习材料，也可以将文献阅读和案例分析进行结合应用。但文献阅读难度较大，需要学生先学习好基础理论知识，因此建议在课程后期设置。教师也可以将一整篇文献进行拆分，筛选出其中片段供学生分次学习，以减轻学习难度。

3.2.2 讨论频率

案例分析与讨论次数也不宜过多，一般一节课1～2个问题即可，次数过多容易占用理论教学时间，造成本末倒置。相关主题演讲也可以由教师指定主题或列出数个主题供学生选择，需要每组进行分工合作，在准备演讲材料的过程中，学生能够通过查阅资料和交流对课程内容进行学习和进一步理解。由于主题演讲需要准备的时间较长，一般一个学期安排主题演讲的次数不宜过多。

3.3 讨论课的组织与应用

根据问卷和访谈结果，对传统的课堂讨论进行了重新设计并将该模式尝试应用在课堂上。

3.3.1 实施流程

通过课前小组分工合作研讨、课堂讨论和课后交流总结等环节组织实施讨论课。新课堂开始之前一至两周，教师根据课程内容结合福建省地域特色和当下可持续发展的热点问题，设计若干合适的讨论主题，列出供学生选择，提前布置讨论任务。也可以由学生自主设计问题并提前由班级投票选出。课堂讨论一般为分组进行，在分组时，分组人数是教师需要考虑的首要问题。人数过多容易造成七嘴八舌的混乱场面或者部分学生不参与的情况，尤其是主题演讲形式下较易产生分工混乱；人数过少则不能产生足够的思想碰撞，无法进行有效的交流。引导学生以小组为单位，通过在图书馆或网上查阅文献资料、实地考察和调查问卷等方式，对主题问题进行思考和讨论，形成各种方式的汇报总结。教师可以“参与者”的身份参与到各小组的工作中，加强教师与学生的联系，还能够及时为学生提供适当的帮助。在课堂上，各小组对课前讨论的结果进行汇报，包括但不限于多媒体演示、主题汇报演讲、角色扮演、情景重现等多种形式，可由学生自由发挥，尽量要求小组所有学生参与，充分调动学生的热情与积极性，提高创新能力。汇报结束后再由学生和教师对主题（或案例或文献）进行小组讨论、评估总结及反思，及时予以改进并对知识进行巩固。

3.2.2 具体应用

以福建农林大学生态学专业的生态工程学课堂讨论为例，课堂讨论组织实施过程中，将海洋生态污染、治理及生态恢复、城市环境污染等内容融入到课程中（表2），选择诸如红树林的生态恢复工程、海岸带生态工程、城市生活垃圾的分类与处理、生态城市的建设等等，在讨论问题的设计上凸显创新性和实践性，更加“接地气”。例如在“污染物处理利用工程”章节，结合当前的热点“生活垃圾分类”，以“垃圾分类及循环利用”为主题，课前由学生对垃圾分类、垃圾回收途径、垃圾分类推广、遵循生态工程学原理设计较为全面的循环利用工程等问题进行研讨，课堂上进行主题汇报，提高每一位学生的垃圾分类意识，将所学知识熟练运用到生活中。在“城镇生态工程”章节中，设计关于如何在学生家乡设计和建设城镇生态工程的问题，由于与学生生活的地方息息相关，能够提高学生参与的热情。新农科建设背景下，乡镇发展需要人才参与，在课堂讨论中加入实际案例能够为学生日后参与基层工作实践做好知识储备。

4 结语

“新农科建设”背景下，无论基层工作还是科学研究都对毕业生提出了更高的要求，需要学生具有更强的创新能力，能够将所学知识灵活运用到生产实践中，能够多角度、全面地看待和解决实际问题。在今后的课堂讨论设计和应用还可以在以下几个方面进一步深入探索，以期在新农科建设背景下不断提升生态环境类课程的教学质量。（1）结合生态文明建设的优秀案例，将课程思政的内容巧妙融入学生研讨学习中起到润物细无声的思政效果。（2）深入探索课堂讨论综合评价指标，构建完善的评价体系，并将其纳入学生形成性考核中。（3）考虑到授课学生人数多和教师工作量大，可引入雨课堂、慕课堂等现代化课堂教学手段，进一步创新讨论形式，利用现代信息技术对学生课外研讨情况实施跟踪，适时进行学情分析和督促指导，并可充分发挥研究生助教在讨论小组的协助作用，最大限度发挥讨论式教学方式在生态环境类课程的教学效果。