高俊琴

(北京林業(yè)大學生態(tài)與自然保護學院，北京 100083)

濕地生態(tài)學是研究濕地中生物與環(huán)境之間相互關系以及濕地對區(qū)域及全球環(huán)境變化的影響與響應的科學。近年來，隨著我國生態(tài)文明建設的有序推進，社會對濕地的保護與管理提出了越來越高的要求，2016年國務院辦公廳發(fā)布了《濕地保護修復制度方案》(國辦發(fā)〔2016〕89號)，黨的十九大報告也提出了要“強化濕地的保護和恢復”。隨著濕地保護與管理得到社會各界越來越多的重視，濕地領域的專業(yè)人才短缺的現(xiàn)象也日益凸顯。在此背景下，“濕地生態(tài)學”及其相關課程受到越來越多的關注，并被納入高等學校生態(tài)學及其相關學科的課程體系[1-3]。

2008年，北京林業(yè)大學自然保護區(qū)學院開設了濕地生態(tài)類課程，歷經3輪課程改革，形成了較為成熟的“濕地生態(tài)學”課程教學體系。

一、“濕地生態(tài)學”課程教學現(xiàn)狀

“濕地生態(tài)學”是北京林業(yè)大學野生動物與自然保護區(qū)管理專業(yè)本科生的必修課程。在學習該課程之前，學生已經學習了“普通生態(tài)學”“植物學”及“動物學”等課程知識，同時“濕地生態(tài)學”課程知識又是后續(xù)開設的其他相關濕地課程如“濕地工程規(guī)劃設計”“濕地保護與管理”以及“濕地監(jiān)測與環(huán)境影響評價”等專業(yè)課程的基礎。基于此，學院將“濕地生態(tài)學”課程設置在第四學期開設。理論教學集中在上半學期(1～8周，32學時)開展，實踐教學集中在下半學期(9～15周，32學時)開展，這樣的課程設置在教學上可以起到承前啟后的作用，而且學生也有充足的時間完成課程實驗報告。

“濕地生態(tài)學”課程包括理論教學、實驗教學和課程實習3個部分。其中，理論教學主要講授濕地定義與分類、濕地生物多樣性、濕地生態(tài)過程、濕地生態(tài)系統(tǒng)結構與服務功能等，其目標是要學生全面了解并掌握濕地生態(tài)特征和生態(tài)系統(tǒng)過程及服務等課程知識，為“濕地生態(tài)學”課程的實習、實驗提供理論支撐?！皾竦厣鷳B(tài)學”的課程實習和實驗主要是培養(yǎng)學生對野外濕地的認知、樣地的設置、樣品采集和實驗室分析等技能，其中課程實習所獲取的濕地植物、水體和土壤樣品等是開展實驗教學的必要條件。

二、“濕地生態(tài)學”課程教學存在的問題

(一)理論教學與實踐教學缺乏有效銜接

由于“濕地生態(tài)學”理論教學和實踐教學是由不同的專業(yè)教師承擔，且按照各自的教學計劃進行授課，導致理論教學和實踐教學內容相脫節(jié)，無法有效銜接。學生學習完理論知識后不知道如何將其在實際中運用，極大地影響了學生對知識的深入理解和掌握。

(二)實踐教學內容固化，缺少創(chuàng)新

“濕地生態(tài)學”課程實踐教學內容是由任課教師規(guī)定好的，主要是開展一些驗證性的實驗，教學內容多年不變，缺少創(chuàng)新，學生自主發(fā)揮的余地較小，影響了學生的學習興趣和探究能力的提升。

三、“濕地生態(tài)學”課程教學改革的措施

(一)科學組織和安排理論教學內容

“濕地生態(tài)學”課程的理論教學既要讓學生掌握濕地基礎知識和基本理論，又要培養(yǎng)學生的自主探究能力，以便為后續(xù)系列濕地相關課程奠定基礎。因此筆者將理論教學分為5部分：一是緒論部分，講授為6學時，主要介紹濕地的定義與基本特征、濕地的分類與分布以及濕地生態(tài)學研究領域(方向)等；二是濕地生物多樣性部分，講授為6學時，主要包括濕地生物多樣性的概念、濕地植物多樣性和動物多樣性等；三是濕地生態(tài)系統(tǒng)過程部分，講授為8學時，主要包括濕地生態(tài)系統(tǒng)的三大過程即水文過程、生物地球化學過程和生態(tài)學過程以及濕地的形成與演變規(guī)律等；四是濕地生態(tài)系統(tǒng)結構與服務功能，講授為6學時，主要借介紹濕地生態(tài)特征、結構與服務功能的關系，講授重點是濕地生態(tài)系統(tǒng)的四大服務功能，即供給、調節(jié)、文化和支持；五是濕地合理利用部分，講授為2學時，主要介紹濕地保護與合理利用的方式，為后續(xù)專業(yè)課程“濕地保護與管理”以及“濕地工程規(guī)劃設計”等奠定基礎。

(二)增加預設專題研討環(huán)節(jié)，加強理論教學與實踐教學的銜接

預設專題研討環(huán)節(jié)主要用于學生分組進行預設專題方案的研討，旨在激發(fā)學生科研探索的興趣，提升自主學習的能力，此環(huán)節(jié)占4學時。

在緒論講授完成后，教師將學生分成若干小組(6～10組為宜)，指導學生小組按照預先設定的若干有關濕地生態(tài)學的研究主題，如濕地水質凈化功能、濕地植物類型及其生態(tài)策略、濕地水文與植物的關系、濕地土壤養(yǎng)分支持服務等進行自主選題，并開展主導式課題研究[4-5]。例如，有的小組選擇了濕地凈化水質功能這一研究主題后，他們將濕地入水口和出水口的水質進行對比，以量化濕地的水質凈化效果；有的小組選擇了不同濕地植物對氮磷等富營養(yǎng)元素的吸收能力的研討主題，即對研究區(qū)內的不同濕地植物如挺水植物蘆葦、香蒲、美人蕉以及沉水植物金魚藻、黑藻等體內儲存的氮磷等元素進行對比研究，以篩選出富集養(yǎng)分能力強的植物物種；還有小組選擇了濕地植物-水體-土壤系統(tǒng)的生態(tài)化學計量特征的研究主題，主要研究闡明不同組分間的生態(tài)化學計量變化范圍；還有小組開展了水鳥棲息地質量監(jiān)測與評價研究等。

隨著理論教學的不斷深入，各學生小組圍繞選定的預設專題，將課堂所學知識與課外查閱的文獻資料相結合，開始撰寫專題研究方案。在此過程中，學生會遇到各種問題，例如與植物種類選擇的依據(jù)、采樣地點的確定、如何選擇植物的數(shù)量、監(jiān)測方式或測定指標的確定等，對此，教師應采用引導的方式，鼓勵學生主動思考，自主解決問題并尋求正確答案，培養(yǎng)學生嚴謹開展科學研究，提升學生主動學習的能力。

教師可以在理論課結課前的4學時里，開展預設專題的研討，各小組輪流講解各自的研究主題和研究方案，學生現(xiàn)場提問，任課教師現(xiàn)場釋疑，并進行點評，之后提出完善的建議，為后續(xù)課程實習、實驗的順利開展奠定基礎，同時也為學生申請大學生科研創(chuàng)新訓練項目提供理論基礎與支撐。在預設專題研討環(huán)節(jié)，理論課教師和實習實驗課教師都要全程參加，目的是為了準確把握各組學生研究方案的可行性，并在后續(xù)實習實驗課程中進行指導，以配合學生完成研究內容，增強課程教學的連貫性。

預設專題研討環(huán)節(jié)極大地提升了學生自主探究科研問題的興趣，也培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的能力。

(三)加強實踐教學

1.完善課程實習和實驗

“濕地生態(tài)學”課程的實踐教學包含了課程實習和課程實驗。其中，課程實習設置為8學時(歷時2天)，0.5學分，主要是在理論學習的基礎上開展?jié)竦卣{研實踐。同時各小組還要按照預先設定的研究課題，在任課教師的指導下開展野外調查、樣地的布設與樣品采集工作，課程實習所采集的樣品將作為后續(xù)實驗課程的素材。需要注意的是，所有學生都必須要先完成課程實習所要求的濕地認知、監(jiān)測與采樣任務后，才能開展各小組預設專題的實習內容。

經過近幾年的實踐探索，“濕地生態(tài)學”課程實習地點確定在北京市海淀區(qū)翠湖國家城市濕地公園。翠湖國家城市濕地公園距北京林業(yè)大學比較近，濕地資源較為豐富，能滿足課程實習的所有要求。同時翠湖國家城市濕地公園與北京林業(yè)大學建立了良好的合作關系，在濕地資源調查和監(jiān)測研究上都有深入的合作，因此為課程實習提供了良好的支撐。“濕地生態(tài)學”課程實習逐年積累的觀測數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，也為翠湖國家城市濕地公園的生態(tài)系統(tǒng)保護與管理提供了基礎數(shù)據(jù)。

“濕地生態(tài)學”課程實驗設置為24學時，1.5學分。學生針對課程實習所采集的公共樣品和小組預設專題所需的樣品，在任課教師的指導下進行預處理。課程實驗的重點是圍繞濕地植物-水體-土壤系統(tǒng)中的總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和總磷等指標進行樣品標準化處理和測定分析。由于每次課程實驗需要提前幾個小時準備好藥品、試劑以及標準溶液等，因此實驗操作用時較長，通常為4～6小時，所以宜將課程實驗安排在下午進行。

通過課程實習和實驗，可以提升學生的動手能力和實踐能力，學生除了要完成課程實習和實驗所要求的公共監(jiān)測、采樣與指標測定環(huán)節(jié)等，還要再完成預設專題的研究內容。正是有了課題任務的驅動，促進了學生開展科學研究的專注性和積極性。同時，對于在實踐環(huán)節(jié)中遇到的具體問題，小組之間、學生之間可以隨時交流，互相探討，共同尋求解決問題的方案。更為重要的是，課程實習和實驗也為學生后續(xù)申請大學生創(chuàng)新訓練項目以及畢業(yè)論文的選題和實施奠定了良好的基礎。例如，對于比較好的預設專題的數(shù)據(jù)，教師可指導學生進行深入分析，并鼓勵學生撰寫并發(fā)表科研論文，預設專題數(shù)據(jù)還可以為下一學期開設的“生物統(tǒng)計”課程提供原始數(shù)據(jù)支撐，可謂是一舉多得。

2.增加預設專題研究結果的展示和匯報環(huán)節(jié)

“濕地生態(tài)學”課程實習和實驗最后將形成實習報告、實驗報告，并增加了預設專題研究結果展示與匯報環(huán)節(jié)。展示與匯報主要是由各小組針對理論課上預設專題的研究結果進行匯報并開展現(xiàn)場答辯，要清晰回答是否解決了預設專題的問題，匯報自己對專題所產生的有針對性的建議以及開展科學研究的感悟。

任課教師和其他學生采用“雨課堂”對各小組的展示與匯報進行現(xiàn)場評分和點評。展示與匯報環(huán)節(jié)極大地調動了學生的積極性，增強了學生解決問題的成就感，為學生實踐能力的培養(yǎng)提供了良好的平臺。各小組的研究結果，不僅可以為下一學年的“濕地生態(tài)學”課程的理論和實踐教學改革和完善提供借鑒，也可以與翠湖國家城市濕地公園進行研究結果共享，為翠湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育和演變及良性循環(huán)提供科研數(shù)據(jù)的支撐。改革后的“濕地生態(tài)學”課程教學流程見圖1。

圖1 改革后的“濕地生態(tài)學”課程教學流程

(四)改革課程考核方式

傳統(tǒng)的課程考核以期末考試成績?yōu)橹?，平時考核成績占比較小且?guī)в幸欢ǖ闹饔^性，不能充分反映學生的綜合能力。改革后的“濕地生態(tài)學”課程考核將期末考試和平時的過程性考核相結合，其中期末閉卷考試主要是了解學生對基本理論和基本知識的掌握程度，占總成績的50%。平時的過程性考核主要是考察學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力，占總成績的50%。課程考核的改革加大了平時考核成績的比重，突出了對學生自主性學習和創(chuàng)新思考能力的考核。

四、“濕地生態(tài)學”課程教學改革的成效

(一)提升了學生的實踐能力

增加了預設專題的課程實習和實驗使學生能將理論知識與實際相結合，能對親自獲得的第一手實習實驗數(shù)據(jù)進行分析并驗證科學假設，獲得了解決問題的滿足感，激發(fā)了求知欲，對專業(yè)問題的思考不再是大而空，而是能貼合實際提出切實可行的、合理的解決方案，為后續(xù)專業(yè)領域的深造或就業(yè)奠定了基礎。例如，有的學生通過實習采樣和課程實驗的測定分析，不僅掌握了濕地采樣的方法，學會了實驗分析測定，還量化了不同濕地植物物種對氮磷等養(yǎng)分的吸收差異，進而設計出翠湖濕地岸邊適宜種植的植物物種，并提出后續(xù)要進一步驗證不同物種組合的吸收效果，由此開啟了畢業(yè)論文設計，促進了研究性學習能力的提升。據(jù)統(tǒng)計，學生課余自主進行專業(yè)文獻查詢和閱讀的比例平均增加了30%，課余小組討論次數(shù)增加了50%，課余與任課教師討論次數(shù)增加了30%，對重點知識的理解和掌握提高了30%，主動實踐能力和實踐效果提高了40%。

(二)增強了課程教學效果

通過教學改革，學生對課程學習的興趣和參與度大大提升。有的學生會主動研究自己家鄉(xiāng)濕地的現(xiàn)狀及問題，有的學生還專程去北京周邊濕地進行實地考察，帶著問題進行學習，這些做法不僅拓寬了學生的知識面，也加深了他們對專業(yè)知識的理解。同時，通過理論教學和實踐教學內容的緊密銜接，多數(shù)學生都能沿著課程主線進行理論學習-問題分析-實踐探究-科研結論的自主思考，增強了學習能力和創(chuàng)新能力。通過對期末考試試卷的分析，可以看出學生對案例分析題的解答優(yōu)良率明顯提升。例如，學生在回答“請你就某一城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村濕地，談談如何有針對性地開展小微濕地保護與修復，從而提升其服務功能”這一試題時，不僅條理清晰，有理有據(jù)，有自己獨特的觀點，而且具有較好的可行性?！皾竦厣鷳B(tài)學”課程教學改革與實踐，為學生研究性學習和創(chuàng)新實踐搭建了良好的平臺，為培養(yǎng)生態(tài)文明建設所需的濕地領域高素質綜合型專業(yè)人才奠定了基礎。