环境生物学课程教学改革及实践论文
摘要：复合型专业人才培养是我国高等院校的一项迫切任务，这对目前大学环境科学专业的人才培养模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以环境科学专业《环境生物学》课程为例，结合该课程的基本特点及本科教学存在的普遍问题，确定复合型人才培养模式下课程的教学改革思路与目标。通过对课程教学内容的优化整合，并在教学过程中采用主动实践、分组讨论、实验与实践相结合等多元化教学方法，实现课程理论与教学实践的有机结合，并构建“辨识-调查-实验-展示-报告”的考核体系，充分发挥学生自主学习、自主讨论、自主研究的能力。构建的多元化实践教学新模式将提升教学水平，有利于提高学生的综合能力。
关键词：复合型人才；课程教学改革；实践教学；考核体系构建
随着对环境问题的持续性、复杂性和解决环境问题的迫切性的认识，社会亟需大量具有专业基础和能力的人才以解决目前社会所面临的各种迫在眉睫的环境问题。这就对目前大学环境科学或环境工程专业的人才培养模式及成效提出了更高的要求。在此背景下，以国家需要和社会需求为导向，注重培养学生的应用能力和创新能力的复合型人才培养成为社会、学校和学生发展的共同要求，也成为高等院校的一项迫切任务[1]。环境生物学是主要研究生物与人为受损环境之间的相互作用的科学，是环境科学的一门分支学科[2，3]。
环境科学专业的学生通过该课程的学习，使学生掌握环境生物学的主要概念、基本理论体系及其应用途径，并对当前环境生物学的前沿领域和热点问题有较清晰的了解，为进一步学习环境科学其他专业课题奠定基础，为开展环境生物学领域的研究和相关应用实践打下坚实基础。通过该课程学习，掌握环境问题的特点，认识通过生物手段解决环境问题的思路和切入点，在凝练和整合知识、提高解决环境问题的能力方面开阔视野，启迪思维。因此，《环境生物学》课程的教学与实践改革将有助于一专多能型复合型人才的培养。
一、大学《环境生物学》课程教学现状分析
目前该课程主要由三个方面组成：一是受损环境对生物的影响，二是生物在受损环境中的变化和适应，三是生物监测指示受损环境和提高环境质量[2]。在实际教学过程中发现目前存在以下几个方面的问题：
（1）该课程有部分内容与环境科学专业课程体系中的《基础生态学》《污染生态学》《环境监测》有一定的内容交叉，但又有其内在差异，如果按照《环境生物学》教学大纲按部就班的讲授，将不可避免地出现许多教学内容的重复。
（2）环境生物学作为基础性与应用性结合较强的课程，它不仅要求学生掌握基本理论，而且要求学生深入地了解受损环境现状，并注重实践技能的培养。因此，如何让学生在掌握基础理论知识的基础上能够通过实践教学掌握生产生活中处理环境问题的方法及能力是目前环境生物学教学模式改革亟待解决的问题。
（3）传统的实践教学中，实践大多以参观为主，学生的主动参与性不强，从而限制了实践教学效果，在某种程度上弱化了学生对于实践教学的重视程度。
（4）目前实践教学在考核中多根据学生的实习报告确定实习成绩，但这种考核一方面容易让学生产生惰性，另外也不能够全面地考查学生在实践过程中所获取的知识，更不能全面地反映实践效果，因此在某种程度上弱化了学生对于实践教学的重视。
二、复合型人才培养模式下《环境生物学》的教学改革思路
针对《环境生物学》课程中存在的问题，在现有理论和实践教学基础上，结合实际情况及需求，对课程主要教学内容进行优化组合，形成教学内容的模块化，并增加实践教学的比例，充分利用教研团队的科学研究案例及研究基地让学生主动参与、亲身实践、通过小组讨论、展示等方法认识环境问题，并提出解决方案，最后通过环境问题辨识判断、野外调查、实验、报告、展示等多种途径对学生进行考核，形成适合环境生物学及相似学科的教学考核体系，以加深学生对理论知识的理解，并提高学生综合素质与科研创新精神及能力。教学改革总体思路及路线示意图见图1。
三、《环境生物学》教学改革内容与实践
（一）教学内容的优化整合环境生物学中的受损环境主要包括两种类型：生态破坏和环境污染，具体涉及到受损环境的识别与分析、生态系统行为过程及影响、受损环境修复方法及管理等多个方面。在对《环境生物学》内容的综合理解基础上，树立以学生能力培养为核心的教学理念，对课程的主要教学内容进行优化组合，形成教学内容的模块化，以实现理论与实践的有效整合[2，3]。整合后的教学内容主要包括以下几个方面：
（1）环境生物学问题识别与判断：主要内容包括环境生物学定义、任务、发展动态及优先研究领域、受损环境的分析、生物与受损环境的相关关系的综合分析等。
（2）生态环境受损过程及其对生物影响：主要内容包括生态系统状态改变及其机理、污染物在生态系统中的行为过程及其毒害作用、生态退化过程及其生态效应等。
（3）生物对受损环境的响应及适应：主要内容包括生物对受损环境的响应机制、生物对长期受损环境的适应及进化、生物对受损环境的指示与监测、转基因生物的生态环境行为及其安全性等。
（4）受损环境的生物修复理论及主要方法：主要内容包括受损环境的生物修复原理及机制、污染环境的生物修复、退化环境的生物修复、受损环境治理的整体解决方案等。
（5）环境生物学在其他环境领域的应用：主要内容包括环境功能分区、环境容量管理、生态环境风险评价等。
（二）多元化实践教学在教学内容优化的前提下，实际教学过程中倡导启发式、探究式、讨论式、参与式、项目式教学[4-6]，以激发学生的学习兴趣，并深刻认识并分析、解决环境问题，最终形成多元化实践教学的创新模式。在此过程中，结合教师的科研经历进行案例反哺教学以提高教学质量。根据各自区域特点，可定位陆地、水域等空间、从植物或微生物着手，结合社会现实需求及环境问题，从环境生物学问题的识别与判断、环境生物学问题的科学研究设计、环境问题的生物修复方案等方面进行展开。另外在实践教学中，也可依托教师的科研项目、科学研究平台或野外实习工作站等资源，为学生创设类似于实际工作环境的实践教学环境，在工作情境中渗透专业实践能力的培养，提升团队协作能力和解决实际问题的能力。
（三）实践教学的考核体系构建在多元化实践教学新模式的探索中，可逐渐形成更加均衡的考核体系。其中包括野外调查、实验、展示、报告等方面。野外调查及实验是环境生物学最主要的两种研究方法。基于环境生物问题的识别与判断基础上，要求学生利用调查或实验的'方法自行开展，教师根据具体实践内容对调查内容、实验流程等方面进行提问；展示则要求学生3-5人形成1组，小组讨论后以PPT形式展示对实践内容的理解和实践中发现的问题，在展示中切忌单纯的图片或文字展示，必须深入分析问题的实质；报告要求不得以流水账形式记录实习过程，鼓励通过实践中的某一个方面进行实习报告的撰写。最后根据环境生物学实践教学实际情况，对考核体系中的环节进行比重分配，最终得出考核成绩。通过构建“辨识-调查-实验-展示-报告”的考核体系，充分发挥学生自主学习、自主讨论、自主研究的能力。
四、课程改革效果分析
本次课程改革在我校2013、2014、2015、2016级环境科学专业进行了连续实施。经过三年的实施，尤其在实践能力上取得了显著的成效。主要总结如下：
（1）增强学生对身边环境问题的关注：通过课程改革，一方面提高了学生对课程学习的兴趣，同时也增强了学生对身边环境问题认识的敏感性和关注性，很多学生可以在教学过程中主动说起国内外近期发生的生态环境问题，并阐述自己的理解与见解。
（2）提高理论与实践的协同性：通过野外实习、案例介绍、反哺教学等手段，学生们普遍反映对理论知识的理解深度有了很大的提升，环境生物学问题的分析、实验设计、修复方案等环节的设立，使他们初步具备了查阅资料，分析资料、并展示自我解决环境问题的能力，使得理论与实际的结合性、协同性更为紧密同步。
（3）实践能力得到一定程度提升：通过实践环节的增设，很多学生对知识、案例的理解、应用能力都有了不同程度的提高；部分学生已开始要求参与老师的科研项目，也能够在研究生的带领下进行部分实验；进行本科毕业论文的过程中也减少了对指导教师的依赖。与此同时，也存在一定的不足需要下一步进行分析探讨并着手解决：一是理论与实践的协同进行，导致教学过程中理论或实践的体系或内在的逻辑性削弱，部分学生反映无法像以前传统理论教学那样获得明晰的学科体系或学科结构；二是由于课程改革比例不高，往往导致单一课程的改革成效往往不能在以后学习过程中得以强化和提升。因此，如何有效整合理论与实践教学，如何从某一（几）门课程改革到整个专业系统改革仍旧是我国高等教育、教学所面临的重要挑战，也是高等院校迫切需要解决的重要内容。
五、结束语
环境生物学学科日新月异，研究内容也越来越丰富，教学手段也随之多样，这就要求在对教材内容不断更新的基础上，整合不同资源，完善教学体系，丰富教学手段，制定可操作的有效考核体系，在激发学生的学习热情的同时，引导学生对理论知识的理解深度，提高学生对周边环境问题的辨识能力、逻辑分析能力和解决环境问题的能力，以尽早尽快培养出国家和社会需要的复合型人才。
参考文献：
[1]靖杨萍，亓文涛.高校本科复合型人才培养模式现状研究[J].教育教学论坛，2014，10（42）：96-98.
[2]段昌群.环境生物学（第二版）[M].科学出版社，2010.[3]孔繁翔.环境生物学[M].高等教育出版社，2001.
[4]顾建民.高校推行启发式教学何以可能[J].中国高等教育，2008（15-16）：23-25.
[5]冯娟.“情景探究”在课程体系中的发展方向研究[J].黑龙江高教研究，2015（7）：152-154.
[6]蔺永诚，刘箴.参与式教学方式在高校课堂教学中的应用[J].当代教育论坛，2008（12）：30-31.
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