《海洋生态学》课程教学改革研究

2012-01-21 16:25张建设朱爱意吴常文
关键词:研究生海洋课程

张建设,朱爱意,吴常文

(浙江海洋学院海洋科学学院,浙江舟山 316004)

课程教学是实现研究生培养目标的基本途径和手段,其主要任务是进行相关理论和科研方面的内容讲授,为课题研究打下坚实的理论基础,其质量决定着研究生培养的质量和水平[1]。随着知识型时代和信息时代的到来,社会对创新型人才的需求不断增强,而高等教育尤其是研究生教育作为培养创新性人才的主要途径,就需要不断改革教育模式,重视培养学生的创新能力。

《海洋生态学》作为一门研究海洋生物与海洋环境之间相互关系的课程,既是生态学的分支,也是海洋生物学的重要组成部分,该课程被列为我校海洋生物学专业研究生的专业基础课,国内涉海高校生物类研究生也大都开设这门课程。要满足社会经济发展对应用型高层次人才的需求,我们就要以培养研究生的科研能力和创新能力为目标,不断更新和完善教学内容,改变传统的灌输式教学方法,改革考核方式,持续探索研究生课程教学改革的方向。

1 课程内容改革

1.1 因地制宜,形成特色教学内容

21世纪是海洋的世纪。我国国民经济和社会发展十二五规划纲要强调“加强海洋基础性、前瞻性、关键性技术研发,提高海洋科技水平,增强海洋开发利用能力”。海洋科技已进入全球科技竞争的前沿,发展海洋高新技术已成为世界新技术革命的重要内容。海洋科技的进步已经成为衡量一个国家科技总体水平和海洋强国地位的重要指标。2011年7月,舟山群岛新区成为国务院批准的中国首个以海洋经济为主题的国家战略层面新区,它将成为我国海洋经济发展的先导区、海洋经合开发试验区和长江三角洲地区经济发展的重要增长极。

我校地处舟山本岛,具备了其他高校无法比拟的开展海洋生态学的学习和研究的得天独厚的地理条件。舟山渔场是我国最大的近海渔场,是众多经济鱼虾类的产卵、索饵场所。大黄鱼、小黄鱼、带鱼和乌贼曾是中国“四大海产”,也是舟山渔场最重要的渔业资源种类。自20世纪70年代以来,随着捕捞强度不断加大以及海域环境的不断恶化,我国近海海洋渔业资源衰退严重,舟山渔场渔业资源结构发生了重大变化。大黄鱼和曼氏无针乌贼资源几近枯竭,小黄鱼和带鱼种群的年龄结构发生了很大变化,性早熟现象突出。种群生态学是生态学研究的重要内容之一,本课程在讲述种群生态学部分时以“四大海产兴衰”为专题详细剖析每个物种的数量变动特点,揭示种群初级统计学参数和次级统计学参数对其数量的影响特征。课程还引用了大量文献,阐明不同学者在“四大海产”资源数量动态研究的方法和相关成果。这样不仅使学生能够很好的把握种群生态学研究的核心内容,也能有效地掌握相关方法,并能够根据舟山渔场渔业资源的变迁体会资源保护的重要意义。

随着社会经济的发展,舟山渔场受到长江、钱塘江、甬江等河流携带的大量工业污水、农业化肥以及城市居民生活污水的影响越来越大。目前舟山渔场近岸区域氮、磷严重超标,铜、汞等重金属含量超过一类海水水质标准。日趋严峻的海域环境污染将导致部分海域发生赤潮,对海洋生态系统造成严重危害,并直接影响到渔业产量。课程在讲述应用生态学部分时就以“污染生态学”为专题,以舟山海域的环境变化为主线,阐述海洋环境变化与生物系统之间的相互关系,引导学生思考和探究如何采用生态学原理和方法控制和修复污染的环境。课程以舟山海域的典型生态学事件授课,形成了特色的教学内容,并有效地激发学生的学习热情,调动了他们分析和探究的欲望,培养了学生的科研兴趣。

1.2 密切结合海洋生态学研究进展和事件,更新教学内容

海洋生态学是海洋科学中发展极为迅速的一门前沿学科。近10年来,新的海洋生态学研究方向和分支学科不断涌现,及时更新教学内容可使学生更好地把握学科动态。如近年来分子生态学在海洋生态学研究中越来越得到广泛的应用。分子生态学是一门新兴的利用分子生物学原理进行生态学研究的学科,可在分子水平上研究和揭示生物和环境相互作用的分子基础和分子机理。本课程以“分子生态学”为专题以大黄鱼、牡蛎等抗病、抗逆品系的筛选为例讲述分子生态学在海洋生物生态研究中的技术方法,使学生能够了解分子生态学的相关知识。本专题还对近来《Molecular Ecology》刊物中发表的文章进行了分类,使学生了解当前分子生态学的研究内容和热点,培养学生的科研思路。

2010年4月20 日发生在墨西哥湾的漏油事故引起了世界的关注,在漏油持续的3个月时间,估计有超过143×104m3的石油进入了海洋。如此巨大的石油污染直接或通过食物链间接给这个区域的海洋生物带来了巨大影响。漏油虽然已经封堵,但由此带来的生态灾难还在延续,诸多物种或许从此灭绝。英国石油付出200亿美元建立墨西哥湾石油泄漏事件赔偿基金,在一年的时间里已向受害人赔付超过50亿美元。而2011年6月4日发生在渤海湾的康菲中国石油泄漏事故由于缺乏有效监管和完善法规,索赔则遥遥无期。课程通过这两起石油泄漏事故的比较,在介绍石油泄漏对海洋生态环境短期和长期危害的同时,更强调海洋生态保护的重要性,引发学生对我国生态保护现状的思考。另一方面,墨西哥湾漏油事故后的研究发现,嗜甲烷细菌爆发消除掉了水体中大量的有毒甲烷,这也是理解生物与环境相互作用关系的完美例证,也可作为地球生命进化的佐证。本课程根据学科的进展并结合实例,不断更新教学内容,使学生了解学科前沿动态,并对现实问题有更深层次的理解和思考。

1.3 将科研项目融入课程教学,注重科研能力培养

研究生教育的根本目标是培养学生的科研能力和创新能力。研究生的课程教学、教学实践等活动,都需围绕科研能力培养展开,是科研能力培养的必要准备和必备基础[2]。采取课程与科研相结合的方式,将科研项目融入到课程学习中,是培养研究生科研能力的有效途径。近年来,我校主持承担的国家科技支撑计划项目《东海区重要渔业资源调查及名优水产增养殖的关键技术研究与示范》、科技部国际科技合作项目《浅海典型渔业生态系统功能恢复与重建关键技术》、国家公益性行业(农业)科研专项《长江口、珠江口及其邻近海域典型(重要)生物栖息地与资源恢复技术研究与示范》、国家自然基金《海水养殖生态系统的能值评估》以及承担的浙江省科技厅重大项目《浙江沿海曼氏无针乌贼资源养护技术研究与示范》等的研究内容都与海洋生态学的研究重点密切相关,体现了我校鲜明的科研地域特色,也在一定程度上代表了我国东海海洋生态学研究的热点和趋势。这些项目涉及了海洋生态学研究的种群、群落、生态系统以及应用生态学研究的等多个层面。课程结合生态学基本理论,深入剖析每个项目的研究内容和研究方法,通过项目立项背景和意义的介绍使学生能够更好地把握当前生态学研究的重点和方向。通过科研项目与课程教学的结合,使学生初步了解我校生态学领域研究的方向,不但能有效激发学生参与相关科学研究的兴趣,而且能使学生认识科研项目申请书的体系结构,培养学生使用科研语言的能力,有助于学生科研素养的提高。

2 课程教学方法改革

2.1 采用互动式的专题讲授方法

课程教学是科研的前提和基础条件,科研是提高教育质量和层次的关键[3]。柏林大学的创办者洪堡[4]认为大学的主要任务是追求真理,科学研究是第一位的,并提出“教研统一”的原则。将课程与科研课题相结合,可拉近课堂与生产实际的距离,有效激发学生的兴趣,提高教学的效果。

经典生态学研究的内容主要包含种群、群落和生态系统三个层次,应用生态学则是根据实践需要研究应用过程中的生态学原理和方法。本课程根据课程的结构体系划分为若干板块,每个版块又根据相应的研究内容和动态划分为若干专题。如应用生态学板块又细分为海洋生物多样性、海洋污染及防治、海洋生物资源开发与利用等专题。每个专题结合我校或国内外研究热点和动态,利用多媒体手段,向学生介绍最新的理论成果,通过这种方式可有效拓宽学生的知识面,专题讲座时间约占整个教学学时的2/3。

本着培养学生的创新能力和解决问题的能力的目标,我们在课堂教学中引入研讨式的教学方式。改变传统的以教师授课为主题的灌输式教学方式,引导和提升学生作为课程教学的主体。课程参照基于问题式的学习(Problem-based learning,PBL)[5]的教学方式,根据专题内容设置讨论的题目,指导学生查找相关文献资料。在下一专题课程开始前进行讨论,教师在讨论过程中起主持和引导的作用,随机指定几位同学重点发言,其他同学进行评论和补充,最后教师加以总结。通过这种互动式的教学方式方式可以学生以相应的压力,能增强其学习的主动性并能促使他们积极思考,达到锻炼学生的科研素养和创新能力的目的,也可提高学生的表达能力。学生在搜集资料到分析整理直到讨论的一系列过程中,可以熟悉相关领域的研究进展和动态,为学生以后的科研工作奠定基础。另一方面,这种教学方式也对教师的教学提出了更高的要求,教师需要不断学习和更新知识,不断督促提高自身的教学水平。

2.2 推进理论与实践相结合的教学方法

根据我校的独特地理优势,在进行应用生态学部分的授课时,授课教师带领学生进行实地考察活动。如组织研究生开展舟山海域潮间带生物多样性调查工作,开展实践调查前,让学生自行设计调查的详细规划,进行所需器材的准备工作,教师负责整体协调和监督。通过这种实地考察的方式不仅可以锻炼学生的科研工作能力,深化学生对基础理论知识的理解,也可以通过学生在制定研究计划和实际执行过程中的逻辑思维能力和团队协作。本课程充分利用独特的地域优势,将生态学的基本理论与实际相结合,既激发了学生的学习兴趣,也有效提高了学生的学习效果。

2.3 考核方式改革

考核方式是课程质量的重要内容,课程质量评价体系的建立是促进提高研究生培养质量的重要问题[6]。卷面考试虽然可以强化学生对基础知识的掌握和反映学生的思考和分析能力,但还是以知识点的记忆为主,学生单纯的死记硬背式的应考方式也不利于培养学生的科研和创新能力。海洋生态学作为一门应用性较强的学科,试卷形式的考核方式很难反映学生对课程的掌握程度,因此在课程考核中不采用试卷考核的方式,而是根据课堂出勤、专题讨论和小组答辩的方式对学生进行考核评价。

学生的考核成绩分为平时成绩和答辩成绩两部分,平时成绩占最终考核成绩的40%,答辩成绩站最终考核成绩的60%。平时成绩又以课堂出勤和课堂讨论表现作为评价依据,出勤占最终成绩的15%,专题讨论占最终成绩的25%。为了鼓励学生参与课堂专题的讨论,我们还设置了额外的加分,表现优异的学生给予最高不超过5分的额外加分。通过这种方式也有效激发了学生参与讨论的热情,很好地调动了学生的积极性。课程结束后的答辩环节,我们要求学生根据学科的领域自行设计科研项目,并以汇报答辩的方式进行考核。在课程开始的时候就向学生安排相应的工作,要求学生结合今年的国家、省市科研项目指南,采用自由选题的方式设计研究项目,学生也以自愿的原则组成3~5人的设计小组,各小组自行推选组长并进行工作安排,至专题课程结束后学生按照正式科研项目申请书的格式提交可行性报告和准备20 min的答辩PPT。我们组织学院相关教师组成评审组,对各小组设计项目进行考核。这部分成绩又可分为书面材料和现场答辩两部分,成绩权重各为50%。以选题的意义、内容方法可行性、撰写格式、文笔等作为书面材料的评价依据;以语言表达能力、时间掌握以及回答问题的情况作为答辩的成绩评价依据。为了避免个别小组学生不劳而获的现象,我们在提问环节都对每位小组成员提问不少于两个问题,以此来促使学生积极参与项目的准备工作。通过这种形式的考核,学生能够查询大量的文献,能在文献阅读整理过程中把握相关学术动态;在选题上也可促使学生积极思考,培养创新能力;小组成员的分工协作还有利于培养学生的团队协作能力;答辩的形式也可锻炼学生的语言表达能力和应变能力。另外,学生的开放性的课题思路和设计也可促进教学相长,有利于教师在科研和教学水平的提高。

作为一门多学科交叉的前沿科学,海洋生态学新的研究领域和研究成果不断丰富,因此课程内容也将处于不断的更新和完善过程。随着社会对应用型高层次人才需求的不断增长,如何培养更富竞争力的研究生也是今后教学研究的热点问题,相应的研究生的教学模式也将处于不断的探索之中。教学改革的需求也给授课教师提出了更高要求,因此,课程教师要努力学习丰富自身的专业知识并提高科研能力。总之,在研究生海洋生态学课程的教学改革实践中,我们将继续本着培养研究生科研能力和创新能力的目标,更新教学观念,不断进行改革思考并付诸实践,努力探索更加有效的教学模式。

[1]蒋小满,张斌荣.论硕士研究生课程目标的三个内涵[J].鲁东大学学报:哲学社会科学版,2009,26(4):95-99.

[2]周泉兴,王 琪.研究生教育的本质:历史、现实和哲学的考察[J].中国高教研究,2009(2):38-40.

[3]葛文君.关于高等学校科研促进教学的几点思考[J].哈尔滨学院学报,2007,28(9):1-3.

[4]张安哥,甘永涛.西方大学理想的嬗变、模式、挑战与应答[J].江西社会科学,2008(4):233-236.

[5]刘宝存.美国研究型大学基于问题的学习模式[J].中国高教研究,2004(10):60-62.

[6]李门楼,叶 静.构建研究生课程教学质量评价体系的思考与实践[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2010(6):20-21.

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