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環境生物學課程教學改革及實踐論文
摘要：復合型專業人才培養是我國高等院校的一項迫切任務，這對目前大學環境科學專業的人才培養模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以環境科學專業《環境生物學》課程為例，結合該課程的基本特點及本科教學存在的普遍問題，確定復合型人才培養模式下課程的教學改革思路與目標。通過對課程教學內容的優化整合，并在教學過程中采用主動實踐、分組討論、實驗與實踐相結合等多元化教學方法，實現課程理論與教學實踐的有機結合，并構建“辨識-調查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發揮學生自主學習、自主討論、自主研究的能力。構建的多元化實踐教學新模式將提升教學水平，有利于提高學生的綜合能力。
關鍵詞：復合型人才；課程教學改革；實踐教學；考核體系構建
隨著對環境問題的持續性、復雜性和解決環境問題的迫切性的認識，社會亟需大量具有專業基礎和能力的人才以解決目前社會所面臨的各種迫在眉睫的環境問題。這就對目前大學環境科學或環境工程專業的人才培養模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以國家需要和社會需求為導向，注重培養學生的應用能力和創新能力的復合型人才培養成為社會、學校和學生發展的共同要求，也成為高等院校的一項迫切任務[1]。環境生物學是主要研究生物與人為受損環境之間的相互作用的科學，是環境科學的一門分支學科[2，3]。
環境科學專業的學生通過該課程的學習，使學生掌握環境生物學的主要概念、基本理論體系及其應用途徑，并對當前環境生物學的前沿領域和熱點問題有較清晰的了解，為進一步學習環境科學其他專業課題奠定基礎，為開展環境生物學領域的研究和相關應用實踐打下堅實基礎。通過該課程學習，掌握環境問題的特點，認識通過生物手段解決環境問題的思路和切入點，在凝練和整合知識、提高解決環境問題的能力方面開闊視野，啟迪思維。因此，《環境生物學》課程的教學與實踐改革將有助于一專多能型復合型人才的培養。
一、大學《環境生物學》課程教學現狀分析
目前該課程主要由三個方面組成：一是受損環境對生物的影響，二是生物在受損環境中的變化和適應，三是生物監測指示受損環境和提高環境質量[2]。在實際教學過程中發現目前存在以下幾個方面的問題：
（1）該課程有部分內容與環境科學專業課程體系中的《基礎生態學》《污染生態學》《環境監測》有一定的內容交叉，但又有其內在差異，如果按照《環境生物學》教學大綱按部就班的講授，將不可避免地出現許多教學內容的重復。
（2）環境生物學作為基礎性與應用性結合較強的課程，它不僅要求學生掌握基本理論，而且要求學生深入地了解受損環境現狀，并注重實踐技能的培養。因此，如何讓學生在掌握基礎理論知識的基礎上能夠通過實踐教學掌握生產生活中處理環境問題的方法及能力是目前環境生物學教學模式改革亟待解決的問題。
（3）傳統的實踐教學中，實踐大多以參觀為主，學生的主動參與性不強，從而限制了實踐教學效果，在某種程度上弱化了學生對于實踐教學的重視程度。
（4）目前實踐教學在考核中多根據學生的實習報告確定實習成績，但這種考核一方面容易讓學生產生惰性，另外也不能夠全面地考查學生在實踐過程中所獲取的知識，更不能全面地反映實踐效果，因此在某種程度上弱化了學生對于實踐教學的重視。
二、復合型人才培養模式下《環境生物學》的教學改革思路
針對《環境生物學》課程中存在的問題，在現有理論和實踐教學基礎上，結合實際情況及需求，對課程主要教學內容進行優化組合，形成教學內容的模塊化，并增加實踐教學的比例，充分利用教研團隊的科學研究案例及研究基地讓學生主動參與、親身實踐、通過小組討論、展示等方法認識環境問題，并提出解決方案，最后通過環境問題辨識判斷、野外調查、實驗、報告、展示等多種途徑對學生進行考核，形成適合環境生物學及相似學科的教學考核體系，以加深學生對理論知識的理解，并提高學生綜合素質與科研創新精神及能力。教學改革總體思路及路線示意圖見圖1。
三、《環境生物學》教學改革內容與實踐
（一）教學內容的優化整合環境生物學中的受損環境主要包括兩種類型：生態破壞和環境污染，具體涉及到受損環境的識別與分析、生態系統行為過程及影響、受損環境修復方法及管理等多個方面。在對《環境生物學》內容的綜合理解基礎上，樹立以學生能力培養為核心的教學理念，對課程的主要教學內容進行優化組合，形成教學內容的模塊化，以實現理論與實踐的有效整合[2，3]。整合后的教學內容主要包括以下幾個方面：
（1）環境生物學問題識別與判斷：主要內容包括環境生物學定義、任務、發展動態及優先研究領域、受損環境的分析、生物與受損環境的相關關系的綜合分析等。
（2）生態環境受損過程及其對生物影響：主要內容包括生態系統狀態改變及其機理、污染物在生態系統中的行為過程及其毒害作用、生態退化過程及其生態效應等。
（3）生物對受損環境的響應及適應：主要內容包括生物對受損環境的響應機制、生物對長期受損環境的適應及進化、生物對受損環境的指示與監測、轉基因生物的生態環境行為及其安全性等。
（4）受損環境的生物修復理論及主要方法：主要內容包括受損環境的生物修復原理及機制、污染環境的生物修復、退化環境的生物修復、受損環境治理的整體解決方案等。
（5）環境生物學在其他環境領域的應用：主要內容包括環境功能分區、環境容量管理、生態環境風險評價等。
（二）多元化實踐教學在教學內容優化的前提下，實際教學過程中倡導啟發式、探究式、討論式、參與式、項目式教學[4-6]，以激發學生的學習興趣，并深刻認識并分析、解決環境問題，最終形成多元化實踐教學的創新模式。在此過程中，結合教師的科研經歷進行案例反哺教學以提高教學質量。根據各自區域特點，可定位陸地、水域等空間、從植物或微生物著手，結合社會現實需求及環境問題，從環境生物學問題的識別與判斷、環境生物學問題的科學研究設計、環境問題的生物修復方案等方面進行展開。另外在實踐教學中，也可依托教師的科研項目、科學研究平臺或野外實習工作站等資源，為學生創設類似于實際工作環境的實踐教學環境，在工作情境中滲透專業實踐能力的培養，提升團隊協作能力和解決實際問題的能力。
（三）實踐教學的考核體系構建在多元化實踐教學新模式的探索中，可逐漸形成更加均衡的考核體系。其中包括野外調查、實驗、展示、報告等方面。野外調查及實驗是環境生物學最主要的兩種研究方法。基于環境生物問題的識別與判斷基礎上，要求學生利用調查或實驗的方法自行開展，教師根據具體實踐內容對調查內容、實驗流程等方面進行提問；展示則要求學生3-5人形成1組，小組討論后以PPT形式展示對實踐內容的理解和實踐中發現的問題，在展示中切忌單純的圖片或文字展示，必須深入分析問題的實質；報告要求不得以流水賬形式記錄實習過程，鼓勵通過實踐中的某一個方面進行實習報告的撰寫。最后根據環境生物學實踐教學實際情況，對考核體系中的環節進行比重分配，最終得出考核成績。通過構建“辨識-調查-實驗-展示-報告”的考核體系，充分發揮學生自主學習、自主討論、自主研究的能力。
四、課程改革效果分析
本次課程改革在我校2013、2014、2015、2016級環境科學專業進行了連續實施。經過三年的實施，尤其在實踐能力上取得了顯著的成效。主要總結如下：
（1）增強學生對身邊環境問題的關注：通過課程改革，一方面提高了學生對課程學習的興趣，同時也增強了學生對身邊環境問題認識的敏感性和關注性，很多學生可以在教學過程中主動說起國內外近期發生的生態環境問題，并闡述自己的理解與見解。
（2）提高理論與實踐的協同性：通過野外實習、案例介紹、反哺教學等手段，學生們普遍反映對理論知識的理解深度有了很大的提升，環境生物學問題的分析、實驗設計、修復方案等環節的設立，使他們初步具備了查閱資料，分析資料、并展示自我解決環境問題的能力，使得理論與實際的結合性、協同性更為緊密同步。
（3）實踐能力得到一定程度提升：通過實踐環節的增設，很多學生對知識、案例的理解、應用能力都有了不同程度的提高；部分學生已開始要求參與老師的科研項目，也能夠在研究生的帶領下進行部分實驗；進行本科畢業論文的過程中也減少了對指導教師的依賴。與此同時，也存在一定的不足需要下一步進行分析探討并著手解決：一是理論與實踐的協同進行，導致教學過程中理論或實踐的體系或內在的邏輯性削弱，部分學生反映無法像以前傳統理論教學那樣獲得明晰的學科體系或學科結構；二是由于課程改革比例不高，往往導致單一課程的改革成效往往不能在以后學習過程中得以強化和提升。因此，如何有效整合理論與實踐教學，如何從某一（幾）門課程改革到整個專業系統改革仍舊是我國高等教育、教學所面臨的重要挑戰，也是高等院校迫切需要解決的重要內容。
五、結束語
環境生物學學科日新月異，研究內容也越來越豐富，教學手段也隨之多樣，這就要求在對教材內容不斷更新的基礎上，整合不同資源，完善教學體系，豐富教學手段，制定可操作的有效考核體系，在激發學生的學習熱情的同時，引導學生對理論知識的理解深度，提高學生對周邊環境問題的辨識能力、邏輯分析能力和解決環境問題的能力，以盡早盡快培養出國家和社會需要的復合型人才。
參考文獻：
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[2]段昌群.環境生物學（第二版）[M].科學出版社，2010.[3]孔繁翔.環境生物學[M].高等教育出版社，2001.
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