农业院校《环境生态学》选修课教学过程中的问题及优化实践

时间:2023-05-14 08:30:23 手机站 来源:网友投稿

摘要:针对《环境生态学》课程教学过程中存在的问题,从课程教学内容、手段与方法、考核方式等方面对该课程的教学进行优化实践,并对优化实践效果进行评价,进而反思和改进教师的教学方法和手段,以期为相关院校《环境生态学》课程建设提供参考。

关键词:农业院校;环境生态学;课程教学;优化实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)01-0139-03

《环境生态学》是生态学和环境科学之间的交叉学科,是生态学的重要应用学科之一。环境生态学是研究在人为干扰下,生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复,重建和保护对策的科学,即运用生态学理论,阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径[1]。由于其与生态学相互交叉、相互融合,又涉及到植物学、动物学、微生物学、环境科学、环境工程等多门学科的内容,具有专业知识基础性强、综合性强、实践性强及应用范围广的特点。因此,《环境生态学》在课程教学上也有着不同于其他课程的特点,如何从内容设置、教学方式、教学手段等方面对其进行优化已成为目前很多高校的研究热点之一。笔者在《环境生态学》课程的讲授过程中总结了一些存在的问题,并结合农科院校的特点做出了相应的优化实践,以期为相关院校《环境生态学》课程建设提供参考。

一、教学过程中的问题

1.课时量不足,教学内容重复。环境生态学与生态学、环境科学、恢复生态学等多门学科交叉,内容较多(绪论、生物与环境、生物圈中的生命系统、生态系统生态学、生态系统服务、景观生态学理论与人类对生态系统的利用、环境污染的监测与评价、受损生态系统的修复、生态系统管理、可持续发展理论与实践,共10章)[1],作为选修课,其设计的课时量明显不足(32学时)。另一方面,部分选修学生之前已上过《基础生态学》等相关课程,掌握了生态学基本理论等内容,对他们的教学应偏重于应用,而其他选修学生则无生态学相关基础,对他们则应兼顾生态学基础原理的教学。如何在有限的教学时间内平衡生态学基础原理和应用生态学两大方面的内容,同时突出重点,让学生真正掌握课程内容,是该门课程改革创新中面临的主要问题。

2.课堂教学缺乏趣味性,学生学习没有激情。计算机和多媒体技术的广泛应用使得以PPT为代表的多媒体技术成为教学过程中使用的主要工具。虽然PPT能够通过声音、图形、图像、动画等方式形象直观生动地展示课程内容,使得教学过程多元化,但在大多数时候,仍旧以教师讲授为主,学生被动地接受知识。在这种传统的单向教学方式下,学生在课堂上没有积极思考,缺少与老师的交流互动,导致学生很难深入理解知识点和基本原理,尤其是在生态学原理的教学中,理论讲授的枯燥更难提起学生学习的兴趣。因此,在大学课堂上普遍存在学生睡觉、聊天的现象,而智能手机等设备的兴起则进一步对教学方式提出了更高的要求,当课程无法激发学生足够的兴趣时,学生很容易将注意力转移到智能手机上,利用微博、QQ等度过课堂的时光。如何改进传统的教学手段,通过更加多样化的、互动式的教学方法,使学生的注意力能够集中到讲台上,提高课堂教学效果,也是教学过程中需要解决的一大难题。

3.学生成绩评定不够客观、全面。在以往的教学过程中,对学生成绩的评定多以平时成绩(30%)+期末考试(70%)为主。这样的评价方式在实际教学过程中存在一定问题,例如占主要成绩组成的期末考试仅仅是对理论知识原理的死记硬背,缺乏灵活性,并且以考试成绩作为考核评价的主要依据,也限制了学生个性的发展,导致学生平时不认真上课,考前突击背书,考后知识很快忘记的现象。由此可见,上述成绩评定方法存在一定弊端,无法客观、全面地反映学生的学习过程、学习效果,也没有起到督促学生学习的作用。因此,迫切需要采取更有效的成绩评定方式。

二、《环境生态学》教学优化对策

1.精简压缩教学内容,采取小班教学。在第一节课上,对选课学生的基本情况进行了解,掌握选课学生的专业组成以及学生已修课程的情况。对于大部分学生已修过《基础生态学》等相关课程的班级,应主要讲解《环境生态学》的实用性内容,并注重与我国生态环境问题的结合。如原来的生态因子、种群生态学和群落生态学等内容,虽然是必要的,但很多内容都需要精简和压缩,需要注意的是这种压缩并非简单的减少课时量,而是对关键知识点进行简要介绍后着重讲解与之相关的现实生态环境问题或科研进展。对于环境科学或环境工程专业学生较多的班级来说,则应该主要精简与这些专业重复的课程内容,如“环境污染的监测与评价”和“受损生态系统的修复”这两章中的水污染与微生物处理方法、水体富营养化与生物防治、土壤污染与微生物净化、固体废物处理与利用的微生物技术等内容。针对选课学生专业背景的差异,采取小班教学方式能够更好的确定适合的教学内容,达到因材施教的效果。

除了精简压缩教学内容,也应当根据学校特色和学生兴趣点相应的增加一些教学内容。例如对于农科院校来说,可以适当增加“农业生态学”的相关内容,对农业面源污染、农村环境和农业废弃物处置等相关环境生态学问题展开论述。

2.将课堂搬出教室,吸引学生注意力。捷克教育学家夸美纽斯说过:“知识的开端必须永远来自于感官”。中国古代的圣贤们也常在名山大川中,在田间地头给弟子们传授自己的学说。而目前传统的教学则大多在教室中进行,学生坐在下面,教师在讲台上授课,这种教学方式拉远了教师与学生之间的距离,单纯的文字讲解也很难让学生深入理解来源于自然界的生态学现象。因此,将课堂搬出教室,到自然界中去学习可能是一种提高学习效率的有效方法。例如在讲解生态学取样调查方法的内容时,可以将课堂搬到教室外的树林里,一边讲解,一边引导学生利用所学知识对树林的相关生态学指标进行调查,而对于“基盖度”、“郁闭度”等比较难以理解的知识点,也可以在树林里结合实际进行较好的讲解。

对于一些较难观察到的生态学现象,则可通过播放相关视频的方式加深学生对知识的理解,例如关于生态因子的阶段性作用,可播放“三文鱼洄游”的视频片段,在讲授生态学中的社群行为时则可播放“日本猕猴”的视频片段。在视频播放结束后要求同学尽可能分析视频中有关生态学的概念和知识,以加深对相关知识的理解和印象。

3.启发式教学,扩展学生思维。在教学过程中,针对目前较为热点的环境问题,设置一些小专题,与学生一起分析讨论,采用启发式教学,提高学生兴趣和综合能力。例如针对目前较为严重的雾霾现象,先由教师收集一些相关材料(新闻视频等)并在课堂播放,后由学生在课后主动收集相关材料,进行凝练并提出自己的观点。教师布置的专题并无明确的导向,学生可以藉由自己的兴趣从雾霾成因、雾霾治理等方面收集资料,亦可以是人们在雾霾天气中保护自己的方法等等,并在随后的课堂中进行讨论、交流。通过对文献的检索、资料汇总、课堂汇报等环节,不仅能够强化学生自主学习的能力,还能训练学生的口头表达等综合技能,使学生把书本上的死知识变成了系统地思考环境生态问题的有力武器,活跃了学生的思维。教师在这一过程中则应注意掌握全局,对每一位学生的汇报进行及时的总结和分析,弥补学生汇报中的不足,提高学生对相关知识点理解的深度和系统性。

4.教学内容实时更新,注重理论结合实际。生态学自1866年提出距今已有近150年的发展历史,期间生态学的理论不断完善,生态学的应用不断丰富,因此,一劳永逸的教学课件是不可取的,应当对课件及教学内容进行实时更新,紧跟目前环境生态学的前沿进展,还应注重结合实际,只有让理论知识“接地气”,才能将讲授的理论知识真正转化为生产力,才能契合社会发展的需求。例如,在讲解最小因子定律时,结合目前国内大范围开展的测土配方施肥工作,从作物生长发育所需要吸收的各种养分以及限制作物产量的那种相对含量最小的养分因素入手,论述测土配方施肥技术的核心即在农业科技人员指导下科学施用配方肥,通过有针对性地补充作物所需的营养元素,达到提高肥料利用率和减少用量,提高作物产量,改善农产品品质,节省劳力,节支增收的目地[2]。基于农业院校来源于农村学生较多的情况,在讲解生物防治内容的同时,则可主要针对农业系统中的病虫害生物防治展开讲解,着重论述生物防治对环境影响的特点以及生物防治常用的方法技术,引导学生将所学的相关知识带回家并在实际生产过程中加以利用,真正做到学以致用。

5.结合科研实例,提高学生积极性。教学是基础,科研是主导,只有将教学与科研有机结合在一起,才能使讲课的内容更加具有前沿性、独创性和启发性[3],《环境生态学》作为一门具有较强实践性的课程,更需要强调教学内容与实际科研的结合。例如在讲述生态因子作用特征中不可替代性的同时,引入湖北新洲区棉花“蕾而不花”的现象,论述其与硼素营养的关系,并进一步引出华中农业大学微量元素中心在相关方面所做的科研工作,让学生对相关科研进展有一个初步的了解,同时也有助于加强学生理论结合实际的能力。而在讲述生态工程模式的课程中,则带领学生参观环境科学与工程实验基地正在运行的人工湿地,让学生了解利用生物作用净化污水的生态工程原理,把所学的理论知识运用到实际的生态工程中去,提高学生解决实际问题的能力。另外,目前全世界每年SCI收录的科技论文有160万篇[4],其中不乏关于生态学方面的研究,选取较有代表性的文章在课堂上进行初步的讲解,也有利于学生更深入的了解学科前沿进展与动态,激发学生的在未来求学旅途中开展相关研究的热情。

6.优化考核方式,促进学生个性发展。考核是考查学生对所学知识的掌握程度及教师教学效果的主要形式,在此教学实践中,考核内容由平时成绩(60%)和小论文(40%)所组成。其中平时成绩包括课堂过程中回答问题的积极性、专题讨论及到课率等;小论文则要求学生在结束课程后根据自己的兴趣点开展一个小调查或者小研究,并撰写一篇相关的研究报告,提出自己的观点。通过这种全面的考核体系以更好的激发学生的求知欲,促进学生个性的发展与能力的提高。

三、教学优化实践效果调查

参与本次教学优化实践的学生共有28人,专业背景均为环境工程,未修过与生态学相关的课程。在课程结束后,笔者采用教学效果反馈和名词解释两种方式对教学优化实践效果进行了一个简单的调查。

1.教学效果反馈。学生作为“学”的主体,是反馈信息最基本、最有价值的来源。课程结束后,笔者请所有参与课程的学生进行了课程教学效果的评价,请每一位同学指出对该课程满意的地方,以及需要改进的地方。通过无记名方式共收到反馈信息25条,结果显示,大部分同学对播放视频和野外课堂教学的方式表示满意,认为这种教学方法能够激起学习的兴趣;还有部分同学认为科研实例的讲述对他们很有帮助,特别是对于打算考研的同学来说,科研实例的讲述让他们明确了自己的兴趣点,确定了自己的考研目标;小部分同学提及课程考核方式相对闭卷笔试更好。对于课程教学改进的意见则主要集中在两个方面:首先是教学内容连贯性不好;其次还有小部分同学希望能够加入更广范围的科研实例介绍,包括其他相关专业的科研进展。

2.课程知识掌握情况。依据艾宾浩斯遗忘曲线,笔者在完成课程教学1个月以后,通过名词解释的方式对学生掌握《环境生态学》的相关知识情况进行调查,结果显示90%以上同学都能够按照自己的理解进行回答,虽然给出的答案与标准定义有一定差距,但均能够抓住相关理论知识的核心要点。

四、总结与反思

整体来说,该教学优化实践增加了学生的激情,能够将学生的注意力吸引到讲台之上,多元化的教学方式增强了学生对所学知识点的牢固记忆,虽然在完成课程后一个月对所学知识有所遗忘,不能给出专业名词的准确定义,却能够凭借自己的理解进行阐述。但在教学优化实践中也凸显出一些问题和不足,有待进一步的探讨:

1.如何兼顾课程知识的系统性和广泛性。由于需要在课程教学中不断加入新的内容,导致原课程内容整体连贯性不好,例如在讲解生态因子作用特征的过程中加入了“三文鱼洄游”、“CO2气肥”等内容,导致5个作用特征讲解前后间隔时间过长。

2.教师面临知识储备和能力的挑战。教学具有开放性,需要给学生介绍更多的新内容,这就对教师的知识结构、教学能力都提出了比传统教学方法更高的要求,需要教师不断学习,拓展理论知识的深度和广度,关注研究前沿,提升自身研究能力。

3.学生学习习惯的转变有一个适应过程。在传统课堂中,教师将条理化的知识直接传授给学生,学生不必独立思考,只要倾听、接受并牢记就可以了。而在该教学实践中,要求学生主动学习、积极思考、参与课堂上的讨论和交流,但在实际中效果并不好,大部分学生不愿意主动提问,进行汇报时声音较小,较为拘谨。这可能与学生在传统课程中形成的学习习惯有关,对于习惯了被动接受的学生来说,要尽快转变适应新的教学方式也并不容易,这可能也是在教学反馈中无学生认同启发式教学的原因。

参考文献:

[1]盛连喜.环境生态学导论[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2]汪平.测土配方施肥技术与应用[J].安徽农业科学,2006,(34).

[3]马翠欣.基于项目架构的环境生态学教学改革探索[J].安徽农业科学,2010,(38).

[4]中国科技论文统计与分析课题组.2012年中国科技论文统计与分析简报[J].中国科技期刊研究,2014,(25).

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