呼倫貝爾高校生態(tài)學實習教學優(yōu)化研究論文
引言。
生態(tài)學是一門注重實踐的課程,所以實習教學是高等院校培養(yǎng)生態(tài)學專業(yè)創(chuàng)新型人才的一個重要環(huán)節(jié)。同時也是提升高等教育人才培養(yǎng)質量的重要途徑。生態(tài)學實習教學是課堂教學的補充和拓展。通過實習不但可以增強學生的感性認識,并且可以驗證和鞏固課堂教學內容,進而培養(yǎng)學生獨立觀察、思考、解決問題的能力,提高學生的綜合素質。因此,加強生態(tài)學實習教學建設已成為當前培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必然要求和緊迫任務[1].
我國幅員遼闊,自然環(huán)境多樣。這就使得高等院校生態(tài)學實習必須結合當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境,制定符合當?shù)貤l件的實習教學內容。呼倫貝爾地區(qū)位于內蒙古高原東北部,北部和南部被大興安嶺南北直貫境內。東部為大興安嶺東麓,與松嫩平原接壤。
其境內囊括了天然草原、原始森林和農田等多種陸地生態(tài)系統(tǒng);并且河流和湖泊眾多,水生和濕地等隱域生態(tài)系統(tǒng)類型多樣。所以當?shù)刎S富的自然條件給生態(tài)學實習提供了理想的場所。另外,呼倫貝爾特殊的地理位置吸引了眾多研究機構前來考察,并在當?shù)亟⒍ㄎ谎芯空。這也給生態(tài)學實習提供了較高的科研平臺。因此,如何充分利用呼倫貝爾地區(qū)特有的自然和社會條件,提升生態(tài)學實習的內涵,擴充生態(tài)學實習的內容成為當?shù)馗叩仍盒=虒W改革的迫切需求。
一、優(yōu)化實習教學內容。
(一)加強樣帶考察實習中經典理論學習。
樣帶考察是生態(tài)學研究中采用的常用方法。樣帶考察是在溫度或降水有一定變化的區(qū)域內,布設若干個采樣點。在每個采樣點采集一個或多個樣品,測量其相關度量指標。同時測量或擬合采樣點的氣象數(shù)值(溫度和降水)。以生物量或其它指標(如,the niche complementarity hypothesis)[2]作為采樣點度量指標的權重[3],計算出每個采樣點度量指標加權平均值[4].計算加權平均值與氣象因子之間的線性相關關系,得出考察區(qū)域內度量指標與氣候因子的總體響應,體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)不同度量指標對不同環(huán)境適應的結果。此方法包含生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)量較多,利用氣候地帶中生態(tài)系統(tǒng)屬性的變化,揭示生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的響應,進而確定區(qū)域或更大尺度上生態(tài)適應的基本特征。更重要的是可以通過大尺度的研究可以預測未來氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的總體影響[5].
以往樣帶考察中往往重視學生基本工作技能的培養(yǎng),而忽略實習內容中的理論教學。呼倫貝爾地區(qū)以寒冷和半干旱氣候為主要特點[6],區(qū)域內年均降水變幅為 250-550mm;年均溫度變幅為-5-3℃。與之相應,自西向東分布著典型草原、草甸草原和森林;自南向北多年凍土面積逐漸增多。所以由于氣候變化幅度較大,使得呼倫貝爾境內的生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)地帶性交替分布。這樣的植被分布形態(tài)與生態(tài)學中氣候--植被基本理論相契合。類似的,呼倫貝爾地區(qū)水生和濕地等隱域生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌式的分布在上述顯域生態(tài)系統(tǒng)之中。兩種生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系也是生態(tài)學中生態(tài)系統(tǒng)地理分異理論的重要內容。因此,加強樣帶考察中理論教學有助于學生更好的理解相應的理論,同時結合實際情況可以更好地激發(fā)學生的思考,培養(yǎng)其學習興趣。
(二)注重定位實驗實習中前沿熱點和實驗設計教學。
定位實驗是利用人工設施改變環(huán)境變量,可以區(qū)分生態(tài)系統(tǒng)對單一環(huán)境因子變化的響應,是目前為止定量化研究的較好方法。此方法可以去除系統(tǒng)發(fā)育或居群基因差異和環(huán)境因子協(xié)同變化帶來的干擾,但也有投資成本大和采樣面積有限等缺點[7].
由于控制試驗的研究對象是特定物種或群落,而不同物種或群落對于氣候變化的`響應存在差異,因此控制試驗的研究結論的普適性較低。所以需要對主要植物或典型群落逐一進行研究,才能獲得較為代表性的結論。在將個體的研究結論推廣到群落水平時可能出現(xiàn)偏差[8],這是因為個體與整體的響應存在差異,控制試驗很難囊括所有的群落變異。
定位實驗的開展必然需要實習基地,而實習基地科研水平的高低將直接影響到生態(tài)學課程實習教學的內容和效果。為達到預期的實習教學目的和效果,必須選擇最佳的野外實習教學區(qū)域,作為穩(wěn)定的野外實習教學基地。目前呼倫貝爾境內擁有多家國家級的生態(tài)學定位實驗研究站。其中以中國農業(yè)科學院呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站和中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所額爾古納森林草原過渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站最為典型。兩個實驗站開展了多項國際前沿研究項目。這些項目都是結合生態(tài)學研究中的熱點和呼倫貝爾當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的特征而設計。無論是理論的深度還是實際的實驗設計都是普通生態(tài)學理論教學中無法設計的內容。但是以往的實習中往往忽略以上兩個方面的教學。學生僅僅停留在“走馬觀花”的階段。并不能充分發(fā)揮高端實驗平臺教學實習潛力。對于繼續(xù)讀研究生學習的學生而言,研究熱點和實驗設計都將是其學習過程中必須掌握的內容和技術。所以在定位實驗實習中應該加強這兩個方面的教學,培養(yǎng)學生的專業(yè)能力。
(三)購置先進實驗儀器。
現(xiàn)代生態(tài)學的發(fā)展與實驗技術的迅速發(fā)展息息相關。先進的科學儀器和設備可以為生態(tài)學實驗教學提供良好的硬件條件,提高生態(tài)學實驗的教學水平。然而,呼倫貝爾當?shù)馗咝S捎诮涃M的缺乏,實驗儀器比較落后,無法正常開展較為前沿的實驗。所以,導致了生態(tài)學實驗教學效果較差,制約了學生對新方法、新技術的全面掌握。購置先進的實驗儀器是解決上述問題的有效途徑之一。然而對于經費緊張的地方高校而言,很難一次性解決所有的需求。因此,首先確;A性實驗監(jiān)測、取樣和分析儀器,包括分光光度計、電導儀、GPS、土壤水樣氣樣取樣工具、烘箱、天平等,以滿足基礎生態(tài)學實驗的需要。其次是逐漸添置精密和先進實驗儀器,如植物葉綠素分析儀、葉面積儀、全自動凱式定氮儀、元素分析儀、土壤水分測定儀、CO2通量測定儀、多功能氣象儀等。這些先進儀器將為學生了解科研的前沿領域以及生態(tài)學實驗實習的順利開展提供了堅實的硬件保障[9].
二、改善實習教學方法。
(一)使用情境教學法,提升實習內涵。
情境認知能夠促進理論知識向真實生活情境轉化。當學習處于運用該知識的自然情境中時,學生的主動性學習才會被激發(fā)。由于情境學習理論是關注學生在各種實踐中的學習活動,所以為高校實習教學提供了理論借鑒。結合呼倫貝爾當?shù)貙嶋H情況,在生態(tài)學實習教學中采用情景教學方式,在實習路線設計中體現(xiàn)自然環(huán)境的變化。如草原與草甸的過渡地帶的特征介紹,河流階地與植被關系等。
靈活利用在實習過程中發(fā)生變化的情境,引導學生探究不同情境中所包含的生態(tài)學信息,從而使學生從感性認識逐漸過渡到理性認知。情境教學是提高實習教學質量的有效手段之一,并且可以充分調動學生的學習能動性[9].
(二)采用互動教學的方式。
以往的實習中,教師邊走邊講,學生邊走邊聽。留給學生思考或記憶的時間非常有限,所以導致學生能真正獲得的知識很少。因此不能保證良好的教學效果。教師應該采用互動式的教學方法。再進行課程講授的同時,采取啟發(fā)、提問等形式開展教學。引導學生應用生態(tài)學的理論去解釋現(xiàn)實中的環(huán)境問題,同時在教師的指導下思考如何解決環(huán)境問題。
(三)組建學習小組,促進學生相互學習。
通過組建學習小組可以提高學生的學習參與程度。因為學生的理論基礎、動手能力和興趣都存在著一定的差異,所以建立學習小組將有助于學生之間相互啟發(fā)、優(yōu)勢互補。實習中將每個班分為若干個實習小組,并以小組的形式在規(guī)定的時間內完成相關工作。學生之間相互配合,共同完成實習內容。在實習結束后,開展組間交流、學習和討論。所以學習小組的組建不僅可以促進學生掌握實習內容,培養(yǎng)學生的團隊精神。還有利于學生實踐能力的提高,更有利于其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(四)闡釋專業(yè)物種名稱,提高學生專業(yè)能力。
呼倫貝爾地區(qū)動植物種類豐富多樣,植物種類多達 800 余種,動物 300 余種。因此在實習教學中應穿插物種名稱的教學。但物種的拉丁名稱不容易記憶,在實習教學過程中應結合日常生活中常見的動植物來介紹。如防風(Divaricate Saposhnikovia)的根可以用于感冒頭痛,風疹瘙癢等,提高學生與實際生活結合的能力。
三、完善實習教學考核體系。
實習報告和考核成績是目前生態(tài)學實習教學主要的考核評價依據(jù)。由于實習報告是由學習小組共同完成,因此很難準確反映單個學生的實習成績。并且容易造成學生抄襲情況的出現(xiàn),極大地影響學生實習的能動性。因此,實習成績的考核和評價必須采用多元化的考核方式,才能更準確地評價學生綜合能力。在實際操作中可以結合理論與實踐、設計與操作、報告與考試等多種形式。例如,對于生態(tài)學的經典理論可以閉卷考核,而前言熱點、實驗設計和儀器設備的操作采用考查的形式。
重點考核學生理論聯(lián)系實際的能力以及創(chuàng)新能力,以實現(xiàn)全面合理地評價學生的成績。完善的考評體系可以加深學生對實習當中涉及的專業(yè)知識的理解和綜合運用的能力,促進學生科學思維的形成和科研創(chuàng)新素質的提高[9].
四、結語。
生態(tài)學實習教學改革涉及到課程體系建設、教學方法的革新和考核制度的完善等諸多方面。本文結合實際教學過程中出現(xiàn)的一部分問題,討論了在樣帶考察、定位實驗和室內分析中需要加強的方面。認為結合經典生態(tài)學理論和前沿熱點研究指導學生的實習過程是生態(tài)學實習改革的有效手段;另外,實驗設計內涵和外延也是生態(tài)學實習中缺乏的部分。加強實驗設備等硬件的建設也是目前生態(tài)學實習中亟待解決的問題。最后,適當?shù)慕虒W方法的采用將有利于教學效果的提升。完善的考評體系利于對學生實習教學效果的綜合評價。
參考文獻:
[1]覃玲玲,周興,莫莉萍。環(huán)境生態(tài)學課程野外實習教學探索與實踐[J].教育與職業(yè),2011(23)。
[2]LUO T X, LUO J, PAN Y 2005. Leaf traits andassociated ecosystem characteristics across subtropicaland timberline forests in the Gongga Mountains,Eastern Tibetan Plateau. Oecologia [J], 142: 261-273.
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