林学专业生态学课程教学改革与实践
——以贵州大学为例
2021-11-27臧丽鹏何跃军张广奇刘庆福陈丹梅
臧丽鹏,何跃军,张广奇,刘庆福,陈丹梅
(贵州大学 林学院,贵州 贵阳 550025)
1 引言
随着我国经济的高速发展,出现了大量与生态文明相斥的行为,如污染环境的行为,过度利用、开发自然的行为,过度消耗资源的行为,不遵从生态学规律,盲目利用和改造自然的行为以及破坏自然景观,修建与自然不协调的建筑物等。杜绝或减少这些行为,真正实现党的“十八大”以来所提出的生态文明建设的总任务,以生态学课程为依托加强课程思政建设势在必行[1]。生态学最早由黑格尔于1986年提出,被认为是一门研究生物与周围环境相互关系的科学。最早生态学的研究范畴主要是聚焦于行为生态学、生理生态等内容[2]。随着系统论、控制论等理论的发展,生态学科逐渐形成以个体、种群、群落、生态系统为主要研究内容的一门科学。近年来,尺度效应在生态学研究的重视程度逐渐提高,景观生态学逐渐成为生态学的另一重要层面。生态学是一门融合学科,主要体现在聚焦尺度上的差异。个体生态学、分子生态学等与生物学有融合交叉内容;当尺度聚焦于生态系统、景观时,又与地理科学、资源科学等存在交叉;当应用生态学原理解决可持续发展等问题时又必然与经济学、社会学等社会科学存在融合[3]。由于研究对象及研究内容的复杂性,为进一步统筹生态学科研究内容,2018年国务院学位委员会生态学科评议组宣布,将生态学科划分为7个二级学科方向:动物生态学、植物生态学、微生物生态学、生态系统生态学、景观生态学、修复生态学和可持续生态学[1]。
目前,生态学已经成为高等院校许多专业尤其是生物类专业的专业基础课之一。林学专业学生必须要关注的一个科学问题是森林内部与周围环境的关系,而这也是生态学中的核心问题。因此,进行生态学学习是林学专业学生打下坚实理论基础的关键。与普通通识课不同的是,林学专业所侧重的生态学主要内容集中于森林生态学部分,且重强调实践环节的重要性。因此,如何进行课程内容调整、教学方式革新以适应林学专业特点是摆在“生态学”教师面前的关键问题。为全方位培养林学学生,贵州大学林学院已经组织了多轮教改,包括疫情背景下的线上线下混合教学模式等,已经取得显著成效。为进一步提高学生综合能力,服务于区域性林业发展,还可以从以下几个方面继续改进。
2 课程教学改革举措
2.1 注重课程思政
教育兴则国家兴,教育强则国家强。做好教育工作的根本保证是始终坚持党的思想政治领导[4]。这就要求我们在授课过程中,要明确为谁培养人,培养什么人。我国是中国共产党领导的社会主义国家,因此,要始终做到为党育人、为国育才,要把培养有坚定中国特色社会主义理想信念的社会主义建设者和接班人作为我们的己任[5]。生态学本身具有自然属性和社会属性交融的特点,学习内容的设置受社会环境的影响较大。而党的“十八大”将生态文明建设提升至五位一体的发展战略中来,以学科为战场,传播生态文明思想,树立全民生态观对于支持国家的生态建设起到基础性作用[1]。因此,在授课过程中,除讲授必要生态学原理外,应积极挖掘思政素材,引导学生树立正确人生观、价值观、世界观,致力推进“三全育人”大思政新格局。贵州大学林学院学生曾依托麒山诗文社等平台开展社会实践活动,巩固所学知识的同时向社会传播生态文明思想。在未来的课程实践环节设置中应继续加强相关内容,巩固学生所学知识,积极传播生态文明思想,助力“大生态”战略,有助于引导学生树立正确三观,一举数得。
2.2 教学内容革新
在授课内容和课程设置上应注重“新、深、交叉”的原则。“新”体现在授课内容应及时反映学科动态,不断更新课程内容。“深”体现在讲授的知识必须达到对应级别研究生掌握的知识深度,有目标地强化专业基础课程,突出其前沿性和应用性。“交叉”体现在强调各学科之间的相互渗透,拓宽研究生的思维空间,促进创造性成果产生和科研能力的培养。贵州大学林学专业学生在进行生态学学习过程中,应紧扣贵州省特点,进行教学内容相应改革。贵州省是喀斯特地貌集中分布区,由于其土层较薄、成土速度慢等原因造成该地区土壤环境与常态地貌截然不同,表现为明显的水资源分配的巨大时空差异性,所发育的森林植被也与常态地貌差异较大[6]。典型地带性植被下所得规律在该极端生境下并不完全适用,这就要求我们在相关章节教学中做适当调整。例如,在“生态学”课程设置的第二章中“生物与环境”部分应将水与植物的关系作重点讲解,另外,在这种特殊地貌下造成的季节性或局域性缺水,植物的适生机制与典型的缺水环境下并不统一,应着重引导学生灵活运用;在群落结构章节讲授过程中,也应适当加入该地貌下所发育的这种特殊植被类型,其群落结构以及群落的自然演替进程均与地带性植被不同,对喀斯特地貌下植被的个性特征理解有助于学生在服务区域的同时将知识活学活用[2]。
2.3 前沿引领教学
授课过程应注重对学生研究思路的引导和研究方法的训练。实施方法论教学的主要措施是案例教学,包括前人研究的案例和授课老师自己从事科研的案例。通过案例讲授,引导研究生追踪科学家或老师的研究思路,帮助研究生掌握正确的研究方法。生态学是一门与时俱进的学科。例如,在20世纪70年代直至2000年,强调共存物种必须存在生态位分化的生态位理论在理论生态学中均占据重要地位[7],由其衍生的环境限制、生物筛、生境异质性理论等均有着很好的验证,但无法解释在物种高度丰富的热带、亚热带森林中共存物种间生态位高度重叠这一现象,2001年Hubbell[8]提出的中性理论,强调扩散限制在群落组配中的重要作用,认为物种间存在极大的随机作用比例,这就严重挑战了传统的生态学的理论框架,而近年来许多研究均支持中性理论,或者部分支持[9]。生态学中类似的前沿性争论比比皆是,这也反映了生态学是在不断的争辩中前进,因此,在授课中要鼓励学生构建假说,提出科学问题,用问题驱动教学。具体操作可以通过在线学习工具使学生先行学习课堂拟教授内容,提出问题或构建假说,教师针对学生感兴趣的内容和难点着重讲授,组织小组讨论,并形成问题解决方案。采用这种方法对培养学生的自主创新和解决问题的能力将会起到重要作用。
2.4 实践巩固理论
生态学是一门实践性很强的学科,所有规律的得出必须基于实际操作而加以验证,才能强化记忆,将所学用于实践中。贵州大学林学专业学生对于生态学的需求更多是森林生态学相关内容,如何通过所学生态学规律去正确认识森林、理解森林内部的潜在机理是林学专业学生生态学教学的重点及难点。在原有的实践设置中多数是以马尾松人工林和人天混交林为研究对象进行样方调查等内容。但在亚热带喀斯特地区所发育的顶级群落类型为亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林,城郊地区分布有大量的喀斯特次生林,另外,常态地貌下又分布有大面积的以壳斗科为建群种的常绿阔叶林,贵州海拔落差大,植被类型沿垂直地带分布差异显著,这些都为生态学的实践教学提供了良好的素材[10,11]。在未来的生态学实践教学中,除固有的生态学实习课程外,理论教学也应适当穿插在野外进行,将对贵州省的主要森林植被类型的认识和探究纳入到课程教学的主要内容中来,从实践中巩固所学知识。具体的实践内容应超脱原有的单纯的群落调查,适当增加野外控制实验演示、长期定位观测实验讲解、大型梯度实验设置的原理及方法、水文探究体系等内容,从而形成系统的观测的、实验的生态学实践教学体系。
2.6 体系提升能力
目前贵州大学为提高教学质量,对教学严把关,学校、学院、学科分别成立了教学督导团,对教师授课质量进行监督,针对教学过程中问题零容忍,确保教学高质量、高水平。并推行学生评价体系,通过学生反馈不断调整教师队伍及授课内容。在生态学教学过程中,要紧紧依托学校、学院及学科的要求,在教学监督反馈体系下不断完善教学内容和教学方法,逐步构建“生态学”教学及实践体系。目前贵州大学生态学科团队人员较充足,可以依据团队教师研究方向和侧重点将部分章节内容以专题的形式呈现,逐步构建“基础知识+拓展延伸+专题+课外实践”的授课体系。
3 结语
生态学是林学专业学生重要的专业基础课,课程的学习对于学生认识森林、理解森林极为关键。课程的建设对于林学专业学生提升专业素养等方面均起到基础性作用。以往“生态学”课程改革实践证明,通过教学内容改革、优化教学方式、增加课堂延伸、融入课程思政等内容,可以有效增加学生对知识的掌握程度,从而为区域及国家培养全方位发展的林业专业人才。