生态学实验教学改革与探索

摘 要： 实验教学对学生的实践能力和创新能力培养起着十分重要的作用。本文分析了目前生态学实验教学中存在的问题，提出了实验教学改革的思路，从实验课教学组组织模式、实验项目的设计、课程考核三个方面提出了具体教改措施，对培养学生创新意识和创新能力，激发和调动学生学习的主动性和积极性有积极作用。

关键词： 生态学 综合性试验 实验教学改革

1.引言

生态学作为一门正在蓬勃发展、多学科交叉的综合性学科，在环境保护、资源开发利用等领域得到广泛应用，业已成为高等院校文、理、农、工等各专业的必修课或选修课程，特别是地理科学、生物科学、生态学、园艺等专业将其作为主干课程之一。创新型人才指富于开拓性，具有创造能力，能开创新局面，对社会发展做出创造性贡献的人才。通常表现出灵活、开放、好奇的个性，具有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富、富于冒险精神等特征。

在高校，实验教学对学生实践能力和创新能力的培养起着十分重要的作用。但是，生态学实验教学在动手能力、逻辑思维能力、科研创新能力等方面存在不足。因此，改革生态学实验教学体系，构建一种以实验技能训练为基础，以培养学生科研创新能力为目标的生态学实验教学模式，是当前高校生态学教学改革的一项重要内容和一项非常迫切的任务。

2.当前生态学实验教学中存在的问题

2.1教学方式不利于创新型人才培养。

目前，生态学实验教学方式很多还是简单的知识灌输式教学模式，只是教给学生具体的方法。为了在实验过程中少出差错、节省实验时间，任课老师详细介绍实验方法、实验内容、各种仪器设备的使用，将实验药品、器材全部准备好。教师只要求学生按实验报告上内容与步骤重复“放映”一遍，学生实验过程形式化，实验结果唯一化。其结果是，学生一做完实验，所有的内容基本上全忘光，下次做的时候，又不知如何操作，更谈不上碰到新的问题时，去分析，设计方案加以解决。还有许多学生甚至直接抄袭别人的实验报告交差。在这种教学方式下，学生的积极性得不到激发，学生的创新精神和探究能力得不到培养。

2.2实验条件落后，不利于创新型人才培养。

实验条件是实现生态学实验教学效果的保证。目前生态学研究蓬勃发展，大到景观生态学，小到分子生态学，知识跨度大，对实验条件的要求也较高。但是很多学校开设生态学的时间较短，尤其是一些新升本的院校，由于经费和师资缺乏，实验仪器较落后，只能开设一些简单的基础性实验，许多较为前沿的实验无法正常开展，最终制约了学生利用新方法、新技术解决生态环境问题能力的提高。

2.3实验课内容有待创新。

根据学校所在地的地理位置、气候条件、经济发展、地方特色等原因，开设的生态学实验内容也应有侧重。但是很多高校并没有考虑这些因素，在实验过程中偏重一些简单方法的介绍和仪器使用，忽略了生态学研究方法、仪器设备与当地具体的生态学问题的结合。生态学研究应用的新方法、新技术融入实验教学的程度不高，生态学实验的教学内容还有待进一步改革和创新。

2.4生态学实验课时偏少，不利于创新能力的培养。

生态学实验课程的开设和实验教学的质量不仅关系着学生对理论知识的掌握程度，而且对学生的动手能力、逻辑思维能力、科研创新能力等方面的培养起着至关重要的作用。然而，由于生态学师资缺乏，教学资源紧张，许多高校生态学实验课时偏少，有些学校甚至取消了生态学实验，没有时间保证，不能充分开展实验，这对学生创新能力的培养是极为不利的。

3.生态学实验教学改革的途径

3.1实验教学内容的设置改革。

根据新修订的人才培养方案，本着培养创新型人才的原则，我们重新修订了实验教学计划，编印了新的实习指导书。开设的具体实验内容如下表。

修订后的实验内容以生态学问题为实验模块，并紧密联系生产生活实际，为学生提供了大量分析问题解决问题的实验技术的训练机会，使学生的学习积极性显著提高。

3.2转变教学理念，创新实验课组织模式。

教师教学理念的转变是教学改革成功的关键。在新构建的实验教学模式中，教师应注重学生学习兴趣的激发和学习过程的引导，留给学生思考和交流的空间。在传统的填鸭式教学中，教师将实验原理、方法、步骤、所用材料、设备都告诉学生，学生只需“照方抓药”即可。为了提高学生的学习兴趣，我们应该转变教学理念，创新教学模式，培养学生的自主学习能力，让学生根据实验内容自主完成资料搜集、实验设计、实验操作、数据处理、结果分析等实验过程，培养学生基本的科研素养和创新能力。在新的教学模式下，教师实现了角色的转变，由以前的传授者变为指导者，学生由以前的被动学习变为主动学习，真正成为学习的主导者。实践表明，这种实验教学模式，激发了学生的学习积极性，将理论知识与实践能力密切结合，使学生在潜移默化中感受到所学知识的连贯性、衔接性和重要性。

3.3精心选择综合性实验项目。

综合性实验是在学生经过一个阶段的学习后，具有一定的生态学知识和技能的基础上，运用相关知识进行综合训练的一种复合型实验。实验指导老师根据教学的要求提出实验目的和实验要求，并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器件、药品、试剂等实验条件，学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案，拟定实验步骤，选定仪器设备（或器件、试剂、材料等），独立完成操作，记录实验数据，绘制图表，分析实验结果，等等。综合性实验有利于培养学生运用生态学理论解决实际问题的能力。例如我们将“环境条件对叶片形态结构的影响”（主要探讨和分析环境条件对植物叶片形态结构的影响和叶片形态结构对所处环境条件的适应性）项目改革成综合性实验。提示学生选择1―2种在自然生长的植物，在不同环境条件的个体中取叶片样品，或取同一个体处于不同环境条件下的叶片样品，也可取在不同环境条件下培养植物的叶片样品。在实验室测定样品叶片的形态结构指标，详细记录测定结果（包括照片等）。学生通过查阅文献，根据各自选择的研究对象确定合适的实验方法，设计实验方案，取样方法，实验完成以后，提交一篇小论文。实践表明，综合性实验能更好地培养学生的创新能力和动手能力，提高学生解决实际问题的能力。

3.4重视野外实验教学环节。

生态学是一门实践性很强的课程。从生态学的知识体系来看，生态学中的诸多内容都需要野外的实验条件，如生物与环境、种群、群落、生态系统等章节中很多内容都需要在野外的环境中进行实验。野外实验是培养生态学专业创新型、实用型人才的一个重要环节，也是提高高等教育人才培养质量的重要内容。野外实验一方面可以验证、巩固、充实和加深课堂教学内容，增强学生的感性认识，拓宽知识领域，学到课堂难以学习的知识，另一方面可以培养学生热爱专业、热爱自然、团结合作、吃苦耐劳的精神，增强学生独立观察、思考、解决问题的能力，提高学生的综合素质。加强生态学野外实验教学建设已成为当前生态学创新型人才培养的必然要求。我们设计了若干生态因子的时空变化，群落调查与分析（一）、群落调查与分析（二）、生态系统观察与分析等四个野外实验，主要使学生掌握气温、空气湿度、光照强度、土壤温度的时空变化情况；群落调查取样、群落种类组成分析、最小面积的确定方法；物种多样性与均匀度分析方法；分析生态系统的组成、结构，生态系统的物质和能量动态变化。

4.结语

我们通过对生态学实验教学模式、实验项目、实验教学灵活性的改革，提高了学生的学习兴趣，培养了学生的创新能力，锻炼了学生运用生态学原理解决实际问题的能力。同时，学生的团结协作、分析问题、解决问题的能力得到了提高。当然，实验教学改革是一项复杂的系统工程，也是一项长期而艰巨的任务，在实验教学改革中仍存在一些问题，我们将在以后的实验教学中不断解决和完善。

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