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“生态工程学”在生态学专业中的教学实践思考

2024-01-02

教育教学论坛 2023年51期
关键词:工程学教学内容内容

罗 艳

(新疆大学 a.生态与环境学院;b.绿洲生态教育部重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830017)

引言

生态工程随着生态学的发展和应用应运而生。科学技术的进步以及社会生产力的提高,加快了人类物质财富的积累,加速了人类文明发展的进程。但与此同时也带来了人口激增、资源过度消耗、生态环境受到污染和破坏、人与自然之间的发展不和谐等重大问题。在这样的情况下,人类不得不重新审视人口、经济、社会和自然资源协调发展的关系[1]。习近平总书记在党的二十大报告中再次提到,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生[2]。“绿水青山就是金山银山”的理念的树立,是共谋和践行人与自然和谐相处的理想道路。缓解人口增长与资源环境的矛盾,解决生态文明建设和社会经济发展的不协调是催生生态工程产生的主要动力。生态工程的实践意义就是要促进社会、经济和生态的可持续发展,并在引领生态文明建设和协调人与自然关系方面发挥着越来越重要的作用。

“生态工程学”是在应用生态学原理的基础上,结合工程学和生态经济学等理论,应用“社会—经济—自然”复合生态环境系统中各要素的再生、循环以及结构与功能协调等原则,以人与自然协调关系为基础,为人类社会与自然环境协调发展和资源环境可持续进行各种设计,同步取得生态、经济和社会效益的综合性学科。

一、“生态工程学”教学现状分析

全球生态环境问题的加剧进一步推进、滋生了运用生态工程与技术去解决实际社会生产中所面临的各类生态危机的机遇。在此背景下,许多高校在生态学专业的本科培养教学计划中均开设了“生态工程学”的课程,并将其设置为专业主干必修课,其课程内容、教学大纲、教学方法等都在不断地更新完善[3]。针对中国社会经济发展面临的主要矛盾,不论是国家对加快经济发展模式的转变,还是对建设生态文明的需要,生态工程学领域都将具有更大的潜在需求,对生态学专业和生态专业技术型人才的需求数量也会显著增加。因此,怎样使现有的课程建设体系适应生态学学科发展和国家人才培养的需要,已成为目前一个急切需要解决的关键问题。

鉴于我国西部加大开发战略更强举措的推进和西部地区的生态环境特征,该区域急切需要能致力于贫瘠生境建设的生态专业技术型人才。从2004年起新疆大学的生态学专业开始招收本科生,“生态工程学”这门课程也在同年开设,期间根据专业发展需要曾经先后多次修改这门课的课程计划。本文结合新疆大学的生态学和本科专业生态工程学的实践发展,对生态学学科在发展过程中存在的主要问题进行梳理和解析,并在此基础上提出对“生态工程学”课程科学合理的思考,皆是在为该课程中存在的重大问题给出合适的建议,这将有利于培养生态学专业本科生的专业素养和人才的竞争能力。

(一)课程目标不明确,教学方法设置单一枯燥

生态学专业在目前的教学设置中对“生态工程学”课程不够重视、课程定位不够合理、课程目标不够明确。在当前“生态工程学”教学活动中,课程教材内容偏向理论,虽然一些“生态工程学”教材比较全面地涵盖了湿地生态工程、林农业生态工程、城市生态工程等多方面的内容,但很多章节只是对其原理与内容进行直接陈述,大多数案例都是点到为止,缺少在实际生产生活中的应用[4-5]。学生对具体生态工程的原理、设计、施工内容有时会感到不知所措、无从下手,没有办法突出“生态工程学”的实践性及其创新应用的特点,还可能出现部分学生对生态工程课程的目标认识不清楚,对每一章节内容的理解划分不清,这也会限制学生主动学习的积极性。

在生态类专业“生态工程学”教学活动中,多数教师只将土壤、气候、固废污染物的治理及其工程设计当作生态学专业教学培养的目标与重点,在授课过程中,往往采用传统的教学方法来开展所有的教学活动,在实际的课堂教学中也只是照本宣科,对于相关的案例讲解不够。学生仅从课堂教学中无法理解“生态工程学”的真正学习目的,并且课堂中也缺乏“生态工程学”的实践教学活动的内容,教学内容往往与生态学专业的职业安排和用人需求无关,缺乏实用性和趣味性使学生在学习过程中逐渐失去对“生态工程学”课程的学习兴趣。

(二)教材内容相对滞后陈旧,教学过程中的实践性不足

目前有关生态工程学的主要参考书目是2005年由盛连喜等主编、高等教育出版社出版的《实用生态工程》,还有2008年由钦佩等主编、南京大学出版社出版的《生态工程学》。这些教材主要包括各生态系统生态工程原理、设计原则、规划与评价等内容。教材中多数内容使用和通用型不强,部分案例和方法手段较为陈旧,与现在最新的研究进展有部分脱节,更加缺少与当前就业方向需求较多的污染土壤生态修复、干旱区生态治理等方面的内容。

目前“生态工程学”教学侧重于陈述生态学、工程学和经济学理论知识与经典原理等,对于实践教学的内容设置较少,相关的实验指导用书更少。生态工程学是应用性和实践性很强的学科,教学过程中如果脱离了实践内容,学生在上课时会认为该门课的学习只需熟知相关的名词概念和工程设计基本原则等内容,对于偏工程设计属性的实践技能不够重视,使得学生在实际中的综合应用能力得不到提高[6]。

(三)实践课程课时不足,专业教师队伍师资不足

由于总学时有限,因此专业课大多偏重于理论教学。“生态工程学”的主要课程内容均是基本理论的验证,没有和区域特色有机结合,涉及综合性实践内容时就稍显不足。由于课时不足,未开设“工程制图”“工业设计”等辅助课程,学生课堂学习后还是对某项生态工程的构思设计、布局制图等内容感到陌生,在具体的案例分析时,显得手足无措,而这也根本无法满足当前地区用人单位的需求。

“生态工程学”所涉及的专业范围较广,很多生态学专业的教师掌握了“生态学”“植物学”“土壤学”等诸多课程的知识,也具有3S技术的应用经验,在“生态工程学”课程中虽然涉及了许多应用性很强的教学内容,但是这些内容往往是对某些专业主干课程内容的高度浓缩,例如,讲授相关水土保持生态工程时,如果教师缺乏工程制图、生态农业技术等方面专业知识的储备,将难以融会贯通地为学生讲解相应的理论和案例。因为生态学专业的专职教师知识背景和研究背景不尽相同,对不同内容的认识和理解也具有较大的差异,所以目前比较缺乏能够系统性掌握“生态工程学”课程内容的专任教师。

二、“生态工程学”教学现状分析的思考

对于以上这些问题,当前迫切需要从以下这些方面来构建具有干旱区鲜明特色的“生态工程学”基础理论和实践课程。具体思考如下。

(一)准确定位教学目标,开展多样性的教学方法

在生态学专业课程体系中制订“生态工程学”教学人才培养方案时,应该注重提升学生个人发展能力和对未来生活工作的适应能力。生态学专业的“生态工程学”教学目标不仅要求学生掌握生态工程与工程的关系、生态工程设计的技术路线和技术体系、土壤污染及恢复生态工程的设计、农业生态工程评价的方法、固体废弃物资源化利用、环境生态技术的应用、湿地生态工程模式与相关技术、自然保护区与景观生态保护区、生态园林工程的建设等内容,还要让学生将学到的“生态工程学”知识更好地应用于生态学领域问题的解决和分析中,使“生态工程学”知识体系真正与生态学知识体系相互融合、相辅相成,从而为生态学专业培养优秀的专业性人才提供更好的支撑作用。

在“生态工程学”教学方法上,采用案例教学等方式,充分发挥学生自身的能动性,分析和解决问题。例如,教师在讲解农田生态工程中,引入稻田养鱼生态工程在人工湿地生态系统中的应用,先让学生分析其原理,然后引导学生回答案例中涉及的生态工程学的设计理念,掌握农田生物防治生态工程,让学生明白农林业在国民经济发展中的重要地位以及坚持绿色发展的必要性,最终提高学生在生态工程学实习中有效思考、分析和解决实际问题的能力[7]。另外,还可以将科研成果、学科发展前沿和社会热点带入课堂,让学生根据兴趣自由讨论,提高学生的学习积极性,增强教学效果,为课程学习奠定坚实的基础。

(二)注重教学内容新颖性和时代性的设计,突出教学内容的实用性

在“生态工程学”课程教学中,需要注重教学内容的更新,选择能够紧扣学科发展的教材以满足教学任务的要求,或者也可以将现有教材的理论部分与自编教材应用部分相结合,从而能够让学生掌握目前最新的生态工程学理论和方法。在具体的教学设计上,可以加入各种与生态环境、生态工程应用最新的科研课题中有关生态工程应用和实施的视频和照片,充分体现“生态工程学”教学内容的时代性和新颖性。在教学内容中设置与环境专业相关的教学趣味点,例如,通过展现生态破坏专题图片或影视视频资料与学生探讨生态破坏的危害,以加深学生对“生态工程学”的直观性认识,从而提升本课程教学的趣味性和学生的主动参与性。另外,也可以借助案例分析,让学生自行组成学习小组进行生态工程项目设计等,让学生充分释放自己的独特性,引导学生积极充分表达自己的见解,积极讨论,以此形成独特的课堂活动效果。

在课程讲授过程中还可以穿插一些专题讨论,例如,对涉及全球气候变化所带来的生态问题和突发性环境事件进行专题讨论时,学生需要提前通过一些网站或图书馆书籍搜集相关资料,从而扩大专业知识面。课堂教学在有条件的情况下教学内容和空间也可辐射到社会、网络和现实生活中,从而培养生态学专业学生良好的专业素养。再者,教师可以根据每名学生目前的实际情况,因材施教。例如,针对高年级学生,在课堂讲授时根据其考研和就业的需要,将职业规划、生态学行业就业等与课程内容有机结合,引导学生明确本专业的就业优势和特点。

(三)增加课程实践课时和内容,促使理论教育与实践能力有机结合

在课堂教学的基础上,开展生态学本科生生态工程学的科研实训项目,利用现有的污染生态学、土壤修复等实验室,为学生的“生态工程学”学习搭建良好平台。此外,立足于地域性特点,在理论教学环节加入水土保持与荒漠化防治、土壤修复、盐碱化治理、废弃物资源化循环利用的实践,介绍新疆荒漠生态系统、农林生态系统等典型生态工程建设的案例来提升生态学本科生对于生态工程内容的直接认识,让学生在实践过程中提升自己的创新能力。

想要充分发挥实践环节的效果,就必须单独设定与实习和实践环节相关的课程,只有这样才可以加强教学内容的针对性和实效性,促进学生主动分析和解决问题的能力。当前该课程的理论学时设置为16周,32学时,但是实习和实践课程的课时却不能得到相应安排,如果想要保证教学内容的体系构成一个完整系统,需要根据理论学习的内容对实践课程内容进行及时的调整,尽最大可能去增加实践课程的课时,为学生提供充足的时间去训练他们的实际动手能力。

另外,还可以增加相关的实践内容,实践的内容可以对森林防护林、农村生活污水综合治理、防风固沙绿化带等生态工程进行综合调查,也可以安排学生集中到废弃地、矿区等生态修复区去进行生产实习,熟悉防污绿化带构建、废弃地生态修复的全部设计和施工工艺流程[8]。生态学专业的学生可以通过生态工程学的课程设计,进一步地提升学生在生态学领域的专业素质,在整个学生成长和培养过程中起到非常重要的作用。

结语

“生态工程学”课程是生态学专业课程教学中的一门理论和应用性并重的新兴课程,它的课程目的和性质决定了这门课的教学必须引导学生将生态学的理论知识应用到解决实际的工程问题中,教学的内容、方式和手段更应该倾向于培养生态学专业的创新型技术人才。目前,生态学专业仍处于探索和发展的阶段,可以通过“生态工程学”课程的教学来提高学生的专业素质和专业能力。因此,我们在今后的教学课程中,“生态工程学”的教学内容应该结合生态学专业的教学培养目标和各高校的地域性特点,来准确定位课程的教学目标;要改善当前生态工程学的教学方法和课程体系,形成具有生态学专业特色的生态工程学教学模式;要注重将课程教学和设计与生态学专业实习和实践内容相结合,通过实践来提高生态学专业学生的职业和专业素质,实现帮助学生尽快适应社会对人才发展的需求。

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