布乃順 姚焱中 劉楓 宋有濤 閆卓君

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著環(huán)境學(xué)科的迅猛發(fā)展，環(huán)境生物學(xué)的內(nèi)涵及前沿快速更新，如何體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)行業(yè)的技術(shù)與人才需求，將環(huán)境生物學(xué)有機(jī)地融合到環(huán)境學(xué)科培養(yǎng)體系中探索環(huán)境科學(xué)與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，對(duì)促進(jìn)我國(guó)環(huán)境學(xué)科人才培養(yǎng)水平的全面提升具有非常重大的意義。以PBL教學(xué)法為理論基礎(chǔ)，從現(xiàn)有教學(xué)模式出發(fā)，結(jié)合環(huán)境生物學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，根據(jù)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，構(gòu)建了一個(gè)新的“理論—過(guò)程—需求—實(shí)踐”的多層教學(xué)框架，對(duì)環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，為后續(xù)開(kāi)展體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)技術(shù)需求的環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐提供理論及實(shí)踐支撐，也為其他學(xué)科的教學(xué)改革提供一個(gè)新的視角。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 生態(tài)修復(fù);技術(shù)需求;人才培養(yǎng);環(huán)境生物學(xué);教學(xué)框架

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）03-0144-02

環(huán)保產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是21世紀(jì)的“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。全球的環(huán)保產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超過(guò)同期的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，而我國(guó)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)更是保持著快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，“十三五”期間，我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資額預(yù)計(jì)超過(guò)15萬(wàn)億元，環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資約占GDP比重的3%。其中，生物技術(shù)因其對(duì)高效低價(jià)、可重復(fù)利用等特點(diǎn)在生態(tài)修復(fù)過(guò)程中應(yīng)用得最為廣泛。環(huán)境生物學(xué)作為生物處理技術(shù)的理論基礎(chǔ)，主要探討生物與受損環(huán)境之間相互作用和調(diào)控機(jī)理，涉及環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、普通生物學(xué)及環(huán)境化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，是從事生態(tài)修復(fù)工作技術(shù)人員的理論基礎(chǔ)[4]。

國(guó)內(nèi)外高等院校都將環(huán)境生物學(xué)作為環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科人才培養(yǎng)的主干課程，重點(diǎn)發(fā)展。隨著環(huán)境學(xué)科的迅猛發(fā)展，環(huán)境生物學(xué)的內(nèi)涵及前沿快速更新，新的研究成果深化了現(xiàn)有的理論知識(shí)，環(huán)境生物學(xué)的知識(shí)總量越來(lái)越大。如何有的放矢，針對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)充分體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)行業(yè)的技術(shù)與人才需求，將環(huán)境生物學(xué)有機(jī)地融合到環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科本科課程培養(yǎng)體系中去，優(yōu)化教學(xué)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，探索環(huán)境科學(xué)與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，對(duì)促進(jìn)我國(guó)環(huán)境學(xué)科人才培養(yǎng)水平的全面提升，培養(yǎng)能夠滿足生態(tài)修復(fù)行業(yè)技術(shù)需求的專業(yè)人才具有非常重大的意義。因此，本研究以PBL教學(xué)法為理論基礎(chǔ)，從現(xiàn)有教學(xué)模式出發(fā)，結(jié)合環(huán)境生物學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，根據(jù)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，構(gòu)建了一個(gè)新的“理論—需求—過(guò)程—實(shí)踐”的多層教學(xué)框架，對(duì)環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，以期為環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)改革提供一個(gè)新的視角。

一、“理論—過(guò)程—需求—實(shí)踐”多層教學(xué)框架

在前人構(gòu)建的“實(shí)驗(yàn)課程翻轉(zhuǎn)課堂-PBL教學(xué)框架”的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求，構(gòu)建出了“理論—過(guò)程—需求—實(shí)踐”的多層教學(xué)框架。在該框架中，理論及過(guò)程作為“基礎(chǔ)層”，是環(huán)境專業(yè)學(xué)生必須具備的知識(shí)基礎(chǔ);需求作為“核心層”，是生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)與人才需求的重點(diǎn)體現(xiàn);實(shí)踐作為“目標(biāo)層”，是在理論及過(guò)程的基礎(chǔ)上，以需求為核心，最終將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去，產(chǎn)生一系列具有現(xiàn)實(shí)意義的科創(chuàng)成果。

從理論出發(fā)，以過(guò)程為手段，結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求，最終將知識(shí)應(yīng)用在實(shí)踐層面，三層結(jié)構(gòu)中的四個(gè)要素相互關(guān)聯(lián)、共同作用，形成了一個(gè)系統(tǒng)有機(jī)的教學(xué)框架。在該框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)手段（現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、專家講學(xué)、企業(yè)見(jiàn)習(xí)及科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)等），使環(huán)境生物學(xué)的教育活動(dòng)，兼顧通才與專才，基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性、知識(shí)與能力、系統(tǒng)性與前沿性、學(xué)術(shù)性與應(yīng)用性、規(guī)范化與個(gè)性化等特點(diǎn)，為后續(xù)開(kāi)展體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)技術(shù)需求的環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐提供理論支撐。

二、環(huán)境生物學(xué)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

依據(jù)“理論—過(guò)程—需求—實(shí)踐”的多層教學(xué)框架，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)手段，我們對(duì)環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以期使環(huán)境生物學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上能夠反映相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系，又能緊密把握環(huán)境生物學(xué)發(fā)展的前沿趨勢(shì)，充分體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)技術(shù)和人才培養(yǎng)的需求;在教學(xué)形式上能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，提高他們主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性與能力，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才。

（一）基于“基礎(chǔ)層”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

1.基于“理論”要素的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

環(huán)境生物學(xué)作為環(huán)境學(xué)科本科生必備的專業(yè)知識(shí)課程，其教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)出環(huán)境生物學(xué)相關(guān)的理論基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)體系，在深入解析學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究前沿的變化及實(shí)際影響，幫助學(xué)生對(duì)環(huán)境生物學(xué)這門課程形成全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，做到能夠基本掌握環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的主流發(fā)展方向，能夠闡明環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究前沿，為學(xué)生架起基礎(chǔ)知識(shí)與理論創(chuàng)新的橋梁，使學(xué)生對(duì)科學(xué)創(chuàng)新有一個(gè)基本的理解與認(rèn)識(shí)。

在教學(xué)形式上，要探索多種形式的教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)有資源及工具，將傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，解決傳統(tǒng)授課受時(shí)空限制、教育成本過(guò)大等問(wèn)題，發(fā)揮好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的靈活性及高性價(jià)比等特點(diǎn)，彌補(bǔ)教學(xué)資源上的缺陷。如教師可以安排學(xué)生課后在MOOC、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，在課堂上就學(xué)習(xí)內(nèi)容開(kāi)展討論;教師也可以利用多媒體技術(shù)，為學(xué)生提供表現(xiàn)形式更加多元的授課內(nèi)容，如音頻、視頻等，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，課件的電子化也方便了學(xué)生的保存及調(diào)閱，能夠?yàn)閷W(xué)生的探索性學(xué)習(xí)提供豐富的資料。

2.基于“過(guò)程”要素的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

“過(guò)程”要素是為了鼓勵(lì)學(xué)生積極探索適合個(gè)人的學(xué)習(xí)方式，通過(guò)一系列的工具及思維技巧實(shí)現(xiàn)時(shí)間的高效化。這就要求教師對(duì)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)模式及常見(jiàn)的思維習(xí)慣進(jìn)行全面的梳理，系統(tǒng)介紹其基本原理、特點(diǎn)及使用，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生盡可能嘗試不同的學(xué)習(xí)模式，體會(huì)常見(jiàn)思維習(xí)慣的特點(diǎn)，幫助學(xué)生在眾多復(fù)雜的學(xué)習(xí)模式中找到適合個(gè)人的學(xué)習(xí)方法。

值得注意的是，在此階段的教學(xué)中，各種學(xué)習(xí)模式的理論知識(shí)固然重要，但如何將這些學(xué)習(xí)模式付諸行動(dòng)，用學(xué)習(xí)模型的理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)自身的學(xué)習(xí)顯然更為重要。而“過(guò)程”要素的目的正是希望通過(guò)這種理論知識(shí)在實(shí)際行為中的應(yīng)用，幫助學(xué)生拓寬視野，克服常見(jiàn)的思維誤區(qū)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的高效化利用。

（二）基于“核心層”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)正處在快速發(fā)展階段，擁有極其廣闊市場(chǎng)空間，技術(shù)與人才缺口都比較大，迫切需要更多高質(zhì)量的生態(tài)修復(fù)專業(yè)人才參與進(jìn)來(lái)。與行業(yè)火熱的需求相反的是，高校環(huán)境專業(yè)畢業(yè)生轉(zhuǎn)行現(xiàn)象極其普遍，約六成畢業(yè)生3年內(nèi)轉(zhuǎn)至其他行業(yè)，環(huán)保行業(yè)科班人才流失嚴(yán)重。這主要是由于高校培養(yǎng)制度未充分考慮市場(chǎng)及行業(yè)需求，課程知識(shí)更新迭代不足，畢業(yè)生的質(zhì)量無(wú)法達(dá)到產(chǎn)業(yè)要求，使應(yīng)屆畢業(yè)生待遇偏低，造成了科班人才的流失。

“核心層”提出在設(shè)計(jì)課程及教學(xué)模式的時(shí)候，需要以現(xiàn)實(shí)需求為導(dǎo)向，充分考慮行業(yè)技術(shù)與人才的要求，快速迭代課程知識(shí)，保證學(xué)生能夠做到學(xué)有所長(zhǎng)、學(xué)有所用。同時(shí)，教師還要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候保持“一只眼睛看書本，一只眼睛看實(shí)際”，能夠有的放矢，同時(shí)做到“博”與“?！钡囊?。在這個(gè)階段，高?？梢猿浞掷眯Ｆ蠛献髌脚_(tái)，邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員對(duì)主流生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行介紹，以技術(shù)重難點(diǎn)為導(dǎo)向，提出企業(yè)人才需求，使學(xué)生有機(jī)會(huì)了解環(huán)境保護(hù)工作的一線問(wèn)題。

（三）基于“目標(biāo)層”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣，提高他們主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才重要的一步?！澳繕?biāo)層”提出要在理論及過(guò)程的基礎(chǔ)上，以需求為核心，將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)知識(shí)的理解，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)或科技創(chuàng)新，形成主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，幫助學(xué)生深入探索，熟練掌握相關(guān)的研究方法和實(shí)踐技能。

因此，“目標(biāo)層”要求高校不僅要進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程，使實(shí)驗(yàn)既全面反映和覆蓋環(huán)境生物學(xué)課程的主要內(nèi)容，又使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解某一個(gè)具體過(guò)程的生物學(xué)和生態(tài)原理、實(shí)驗(yàn)原理、步驟，掌握環(huán)境生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能和儀器操作。還要開(kāi)展一系列的專家講學(xué)、企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室見(jiàn)習(xí)，幫助學(xué)生深入理解各種生態(tài)修復(fù)技術(shù)與儀器的工藝原理及運(yùn)作過(guò)程，了解國(guó)內(nèi)外最新的研究動(dòng)態(tài)。此外，目標(biāo)層還要求教師要引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展課外創(chuàng)新活動(dòng)，促進(jìn)濃厚學(xué)術(shù)氛圍的形成，利用高校資源、通過(guò)科教協(xié)同方式全面提升人才的培養(yǎng)質(zhì)量，使高校培養(yǎng)的環(huán)境人才能夠滿足現(xiàn)有生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)人才需求，為我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出長(zhǎng)足的貢獻(xiàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

“環(huán)境生物學(xué)”作為環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科本科生培養(yǎng)的專業(yè)課程，既要反映環(huán)境生物學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系，又要緊密把握環(huán)境生物學(xué)發(fā)展的最新成果和前沿發(fā)展趨勢(shì)，為學(xué)生架起基礎(chǔ)知識(shí)與創(chuàng)新研究的橋梁，啟迪學(xué)生理解和開(kāi)展科學(xué)研究的思維。而環(huán)境科學(xué)與工程又是一個(gè)發(fā)展最為迅速的一個(gè)新興學(xué)科，因此必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不斷改革和提升。

本研究以教學(xué)法為理論基礎(chǔ)，從現(xiàn)有教學(xué)模式出發(fā)，結(jié)合環(huán)境生物學(xué)知識(shí)特點(diǎn)，根據(jù)生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，構(gòu)建了一個(gè)新的“理論—過(guò)程—需求—實(shí)踐”的多層教學(xué)框架，對(duì)環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，為后續(xù)開(kāi)展體現(xiàn)生態(tài)修復(fù)技術(shù)需求的環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐提供理論及實(shí)踐支撐，也為其他學(xué)科的教學(xué)改革提供一個(gè)新的視角。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭朝先，劉艷紅，楊曉琰，等.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)投融資問(wèn)題與機(jī)制創(chuàng)新[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2015，25（8）：92-99.

[2]吳舜澤，逯元堂，趙云皓，等.第四次全國(guó)環(huán)境保護(hù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)綜合分析報(bào)告[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（8）：4-17.

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