寓科研能力培养于《农业生态学》教学体系中探析

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摘 要：为培养学生宏观管理农业的能力,在农业生态学教学中,通过围绕知识点阐述国内外科研新动向、树立科研偶像、从生态问题暴发诱导科研动力、专题调研讨论、录相参观等多种辅助教学形式,寓科研能力培养于教学体系中,成效显著.

关 键 词：农业生态学；科研；教学；能力培养

中图分类号G642.1文献标识码A文章编号1007-7731（2013）20-114-02

农业生态学是针对当今农业发展所面临的种种生态环境问题,从宏观、系统、整体的角度出发来组织和管理农业,使农业的发展走向良性发展道路而设置的农学、园艺、植物生产类专业本科生必修课程[1].通过该课程的学习,培养学生从农业生态系统的角度宏观管理农业的能力,提高学生的生态意识.该课程主要围绕以下几方面展开：（1）农业生态系统的基本概念、功能、关系及调控机制；（2）农业生态学的基本分析方法；（3）国内外宏观农业的发展；（4）我国生态农业的实践.当今,随着社会发展,环境、能源、食品安全、资源等问题日益严峻,新的农业生态问题不断凸显,本课程也越来越引起人们的重视[2].因此,为适应新形势下社会经济和农业改革发展的需要,笔者就多年来教学实践体会[3-4],一直在课堂中融入最新科研动态,寓学生科研能力培养于《农业生态学》教学体系中,为本教程进行研究性教学作以下几点探索性思考.

1围绕知识点阐述国内外科研新动向

在我校本科生一般是在大二学习《农业生态学》这门课程.此时,本科生已学习的大多是公共基础课程,对专业知识了解甚少,对本行业内很多专业知识一知半解.如果教师只单纯向学生灌输书本上的知识,学生掌握的知识面则相对狭窄,不符合本门课程所要求培养达到的宏观管理农业的能力.因此,当讲述本课程体系的重要知识点时,笔者会预先系统地查阅、归纳整理本知识点最新国内外科研动态,以浅显易懂的图文方式做成课件.在课堂上,首先启迪学生围绕知识点进行“头脑风暴”,告诉学生知识点的重要性,再了解学生对知识点的认知程度,针对性地将相关科研动态告知学生,起到较好的寓研于教的效果.

例如,在讲述温室效应时,以温室效应为中心,从效应后果-原因-解决措施来层层展开.大多数学生都知道全球变暖,但只知道一种温室效应气体CO2.此时,作为教师,需将学生思维逐渐打开,笔者根据自己曾主持全球环境基金项目科研的经验,告诉学生温室效应的后果除了气候变暖外,还有海平面升高、极端气候频发等,对农业的影响效应还有种植制度改变、土壤碳库变化、病虫草害发生率高等.讲解温室效应的原因时,重点讲述6种温室效应气体、研究这些气体的最新科研成果；由此,学生由二氧化碳知道了全球FACE（FreeAirCO2Enrichment,开放式空气CO2浓度增高）研究,中国唯一的FACE研究平台就在我们身边――扬州市江都区小纪镇,我校在FACE研究上也颇有建树.除了CO2外,温室气体甲烷、氮氧化物等也都是农业研究的热点.就解决措施来看,同学们纷纷献计献策,从国家节能减排措施、禁止秸秆焚烧、土壤免少耕等各方面一一道来.由此可见,教师如果单就书本讲述知识点则枯燥乏味,将科研知识融会贯通课堂,则事半功倍.

2课堂中树立科研偶像

处于大学中低年级的同学往往比较迷惘,对专业努力方向不甚明了,有的同学甚至有厌恶或瞧不起大农学专业类的倾向.作为教师,在教授本课程时,可以列举在某个领域取得成功的科学前辈,让学生认知自己所学专业内的一些名人,如用杂交水稻之父袁隆平、农学院士、本校知名教授的成功范例,告诉学生们,学农可以有大作为,是一项光荣的、有前途的事业；而要达到事业的辉煌,这些科研业内名人付出的辛劳、执着的精神都是同学们需要学习的,他们才应该是本专业学生需要努力效仿的科研偶像.由此,给学生灌以科研学习的正能量,及早树立报考研究生的目标,为培养储备未来的科研中坚力量奠定了基础.

3从生态问题暴发诱导科研动力

由于经济的高速发展,中国目前生态问题频发.在农业生态系统的物质循环章节里,讲述到磷循环时必定要提及2007年江苏省无锡市暴发的太湖蓝藻严重污染事件.学生只知道由于水污染了而蓝藻暴发了,也记得当年无锡市生活用水和饮用水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空的系列报道,却并未深入究其原因.有的同学认为是化工厂污染,有的单纯认为是水变脏了.这时作为教师则可以将蓝藻繁殖生活的机理,磷元素是藻类生长的限制因子等科学原理一一道来,学生也因此明白为何洗衣粉优先推荐无磷洗衣粉,原来是为了净化水资源.既然问题产生了,那么接着是引导大家来解决这个突然暴发的生态问题.这时,教师可将江苏省太湖专项基金的一些科研范例来讲讲,比如可以将蓝藻资源化再利用变成有机肥、将蓝藻作为培养食用菌和种植蔬菜的基质等等.举例典型生态问题时,让学生在课堂上明了生态问题产生后,可用科研的力量来解决；学生也由此产生科研的动力,培养认真研学的态度.

4专题调研讨论科研热点问题

除了在课堂上由教师主动讲解科研动态外,笔者还给学生布置课外科研任务,设置专题让学生分组调研后,到课堂上交流科研热点问题.例如,在讲述生物多样性章节时,首先采取让学生主动调研学习的方式；其次由学生分组比赛演讲；最后教师进行点评归纳.学生按学号进行分组,第一组同学调查什么是生物多样性；第二组同学研究生物多样性的价值；第三组同学调查生物多样性减少趋势；第四组同学提出保护生物多样性的具体措施.在调研问题的过程中,这些低年级的大学生不但学会了如何利用图书馆的文献数据库获得专业文献资料,也学会了归纳整理文献,同时学习用精美漂亮的PPT来展示自己的调研成果.小组内成员群策群力,认真准备,推选出一个口才较好的同学上台来展示本组成果,比赛气氛浓烈,学生听讲也极其认真,效果非常显著.因此,让学生作为学习主体参与到课堂中[5],尤其当他们自己去调研取得初步研究成果并在课堂中阐述自己观点时,科研与教学相长则成效显著.

5多种教学形式激发学生科研兴趣

在《农业生态学》教学过程中,除了课堂教学外,我们还采取录相、实验、参观等其他多种辅助教学形式来激发学生的科研兴趣[6].通过教学录像的播放,学生形象地知道个体、种群、群落乃至生态系统的层次性,知道地球生态系统不能够简单被创造,生物圈2号的失败就是一个典型的案例；因此,科学研究必须建立在符合自然法则的基础之上.通过生化他感的实验,学生懂得植物通过化学物质的分泌来吸收或排斥其他物种,而这些分泌出来的物质可以被科学家进一步提取,开发其医用或经济价值.在生态农业章节,我们带领学生参观生态农业示范园区,实地观察农业生态科研成果在科技园区中的应用,切实掌握中国生态农业技术和如何对现代农业技术进行生态化改造.通过以上多种形式的教学方法,本学院学生研究生报考率和录取率很高,为本院科研项目的顺利开展奠定了坚实的基础.