生态学创新型人才培养实践教学体系研究*

孙丙华

(安徽大学 资源与环境工程学院，安徽 合肥 230601)

0 引言

生态学是一门以研究生物(包括人类)与其周围环境相互作用关系本质及其内在规律的科学，在生态文明建设和生物多样性保护中具有极为重要的战略意义和地位[1]。在全球范围内，随着工业发展、人口激增和城市化加快，人类的生存和发展正面临着生物多样性丧失、生态环境恶化和生态资源短缺等危机与挑战。现代生态学的相关理论和技术为生态文明建设和可持续发展提供了重要支撑，该学科发展和创新直接关系到人类面临的生物多样性保护、生态环境与粮食安全、资源可持续利用等重大社会问题的解决。加强生态学的基础理论与实践应用研究，培养更多高素质创新型的专业人才，引起了当前各国政府和科学家的高度关注。中国正处于创新驱动发展的新时期，生态环境恶化以及生物多样性丧失的问题不断出现。中共党的十八大以来，党中央提出了“山水林田湖草是生命共同体”的系统思想，将生态文明建设提升为国家可持续发展战略的重要组成部分，迫切需要大量高素质创新型的生态学专业人才，以满足国家生态文明建设和绿色发展的现实所需。高等学校作为国家高素质专业人才培养的主阵地，承载着培养高素质生态学专业人才的重要任务。因此，对于高等学校来说，探索和构建适应新时代需求的生态学专业人才培养体系，比以往任何时候都更为迫切。

实验性、基础性和综合性是现代生态学最为典型的特征，其本科专业人才培养更需注重实践能力、综合思维、创新精神和创造能力的训练[2]。作为高等学校本科人才培养的重要环节，实践教学是巩固理论知识、拓宽专业视野、训练实践动手能力、提高综合性思维和创新创业精神的重要途径[3，4]。2018年由教育部高等学校生物科学类专业教学指导委员会最新修订的《生态学专业教学质量国家标准》明确提出：生态学本科专业各类的实践教学环节占总课时的比例不得少于25%，再一次明确了实践教学在生态学人才培养中的重要地位。长期以来，受到教师资源、教学经费、教学平台、安全性和可操作性等因素的影响，我国高等学校的生态学专业更偏重理论教学，实践教学课时相对较少，内容也过于简单，常流于形式，学生的探索性、综合性、创新性的实验与实训机会有限[4]。另外，传统的实践教学体系、教学条件与教学资源也难以满足“双万计划”背景下对基础创新型人才能力培养的要求，迫切需要形成一套满足高素质生态学专业人才培养要求的实践教学体系。为服务国家生态文明建设、安徽省创新型生态强省、绿色江淮美好家园战略的人才需求，笔者所在的安徽大学于2014年在生物学(安徽大学重建后最早设立的5个系科之一)基础上设立了生态学本科专业。自招生以来，极为重视实践教育在本科人才培养中的重要作用。依托安徽省“两山”(黄山和大别山)、“两湖”(通江湖泊和采煤沉陷湖泊)、生态学一级学科博士点、省重点学科和省级科研平台，不断探索和研究结合安徽省生态资源、科教深度融合的实践育人模式，已初步建成课内外衔接、校内外联合、科教协同的多维度、立体化的实践教学体系。

1 构建立体化的实践教学体系

传统的生态学本科专业实践教学体系主要由基础实验、专业实验、课程设计、专业实习和毕业论文五模块组成，且以验证性试验为主，综合性、设计性和探索性试验相对较少，缺乏对学生的独立思考、创新意识和解决复杂问题的能力训练。为满足国家生态文明建设对创新型生态学专业人才的需求，坚持“以学生为本，以培养学生实践能力、创新精神、创造能力为核心”的指导思想；遵循“夯实基础、强化应用、注重实践、发展创新、提高科研”的实践教学理念；对标最新教学质量国家标准，整合校内外优质资源，构建课内外衔接、校内外联合、科教协同的多维度、立体化的实践教学体系，尤为重要。

结合生态学的本科人才培养目标和学校自身主专业特色，通过多年来的实践教学探索与积累，安徽大学生态学专业构建了“五层次、四平台、三模块”的立体化实践教学体系，如图1所示。

图1 “五层次、四平台、三模块”的立体化实践教学体系

“五层”为基本技能训练、专业技能训练、应用技能训练、创新创业训练和科研素养训练五个层次；“四平台”为支撑学生能力培养的四类平台，包括实验教学平台、校内外实习实训平台、创新创业实践平台和生态学学科平台；“三模块”包括课内实践教育模块、课外实践教育模块和现场实践教育模块。其中，第一层次：实验内容为基础与专业实验，实验类型以验证性和综合性实验为主，强化学生的基本专业技能基础，在基础与专业实验教学平台完成。第二层次：实验内容为跨专业实验项目，以综合性实验为主，通过设置跨专业选修实验拓展学生的专业技能，体现“因材施教、个性培养”，使生态学专业学生具备较强的生物技术技能，在基础与专业实验教学平台完成。第三层次：以实习实训为主，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，强化应用技能能力训练，在各类校内外实习的实训平台完成。第四层次：以自主创新实验和各类型学科竞赛为主，学生自主申报院级、校级、国家创新创业训练计划项目，积极参加各类型学科竞赛，不断提升自己的创新创业能力，在创新实践平台完成。第五层次：以大学生科研训练计划项目、参与教师科研课题，完成毕业论文等形式培养学生的科研素养，在学科平台完成。

2 搭建多样化的实践育人平台

通常情况下，很多高校的本科专业的实践育人平台仅限于校内本科实验室和校外实习基地。虽然能够完成本科学实验教学和实习实训的相关教学任务，但是还不能满足创新人才培养的需求。如何有效整合校内的科研平台、校外企事业单位实践基地等资源，构建多样化的实践育人平台，实现平台多样性化、实训形式多样化和训练内容多样化，是创新型人才培养体系的重要组成部分。通过支撑立体化的实践育人体系的构建和实施，最终实现对学生实践能力、创新精神、创造能力的培养。生态学是一门综合性较强的学科，其所培养的学生未可科学研究和实践应用所面对的对象也较为复杂多样，涉及的单位也多种多样。探索综合运用校内外资源，搭建满足实践教学需求的多样化实验实习实训平台，也是创新型生态学专业人才培养模式和立体化实践教学体系的重要支撑。加强校内实践教学资源整合，建设功能多样、运行高效的实验教学平台，大力推动与企业事业单位共建实践教育基地，积极利用校内外科研平台和研究基地，是搭建多样化实践育人平台的重要途径。

根据生态学的专业特征，搭建多样化的实践教学平台可着眼四个方面。第一，进一步优化校内实验教学平台，建设形态观察与解剖、元素检测与分析、生物遗传与分子、微生物与细胞、空间数据分析以及环境与地学类等实验平台，实现教学平台的功能多样化，满足基础型、综合型以及研究型等多层次实验教学内容的开设。第二，建设学生创新实验平台，满足学生自主进行创新研究的需求，为学生开展科研训练、创新创业大赛提供平台支撑，丰富学生科研技能与能力训练的第二课堂。第三，整合校内研究平台资源优势，鼓励学生融入课题组，增加学生利用大型科研仪器设备开展科学研究的基本技能，提高学生的创新能力和创新思维意识。第四，联合校外企事业单位，构建多样化的实践实训基地，通过与自然保护区、湿地公园、污水处理厂、生态环境企业共建教学实践基地，搭建多领域多层的实践育人基地，满足生态学的多样化人才培养需求。鼓励本科生利用寒暑假开展社会实践活动，走进大自然，走进社会，理解山水林田湖草生命共同体的奥秘，体验绿水青山就是金山银山的科学道理。另外，充分利用学校和学科的校外研究基地，为学生在野外开展科研训练和创新研究提供平台支撑。

3 汇聚多元化的师资队伍

本科生的实践能力、综合思维、创新精神和创造能力的训练，离不开一支专业化、高水平的师资队伍，这也是立体化实践育人体系得以实施的重要保障。汇聚多元化的师资队伍不仅要考虑校内师资专业背景的多元化，还应整合校外智力资源，形成校内校外联合育人的多元化队伍。生态学是一门综合性极强的实验性学科，需要具有不同知识和专业背景的教师资源，才能满足高素质创新型生态学专业人才的培养需求。

以服务国家生态文明战略和地方生态-经济-社会和谐发展为导向，充分发挥名师、团队传帮带作用和优势。结合区域资源特色和现有研究基础，强化创新团队建设；突出培育教学名师、高水平教学团队，以“名师+创新团队”的形式，引育并举、多元汇聚，建设一流生态学实践教育师资队伍。首先，应从校内师资的多样化上下功夫，打造一支包含微生物学、动植物学、细胞生物学、遗传与分子生物、环境科学、地理信息科学、地学等多学科背景的、专业过硬的师资队伍，满足实验、实习、实训、科研训练等实践育人过程对不同师资的需求。其次，引入生态文明建设与管理单位、环境保护与污染治理相关企事业部门的专业技术人员作为实习实践训练教师。他们通常都是一线的管理和技术人员，拥有丰富的生态文明建设、生态环境保护与治理经验，是实践育人体系中非常重要的师资力量。再次，强化科教结合、产教融合，邀请国内生态学学科的优秀专家学者协同育人，拓展本科生的学术视野、树立远大的学术理想；协同推进“政产学研用”，培养了解国情省情、积极参与山水林田湖草生命共同体建设的创新人才。

4 强化科教协同的育人机制

2012年教育部印发《科教结合协同育人行动计划》的通知中就指出，科教结合的协同育人是深化人才培养模式改革的重要途径，科研、教学和人才培养有效结合与互动，对培养造就高素质人才和创新型人才至关重要。2019年4月2日，教育部发布《教育部办公厅关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》也指出，一流本科专业建设中，强化科教协同的育人机制科教协同育人对创新型拔尖人才培养至关重要，是评价一流专业建设情况的重要参考内容。整合科研项目和科研资源，发挥科学研究在实践育人体系中的作用，强化科教协同的育人机制，有利于培养学生的实践动手能力、创新思维和解决复杂科学问题的能力[5]。

科学研究是高等学校的基本任务之一。近年来，随着生态文明建设提升为国家可持续发展战略的重要组成部分, 我国高校的生态学科承担了大量的国家、地方和企事业单位的相关研究课题，涉及生态学的基础理论与实践应用研究、可持续发展规划、生态环境保护与治理等领域，同时，相继成立了国家、省部级和校级等多种多样的研究中心、研究基地和创新平台。然而，高等学校的科学研究在人才培养中通常重点都是研究生，对本科生人才的培养功能常被忽视。不断拓宽科学研究在在人才培养中的功能，发挥科技计划与科学研究项目在本科创新人才培养中的作用，推动国家级、省部级科研基地面向本科生，建立本科生融入科学研究的“三早”机制(早进课题、早进实验室、早进团队)，将科研过程和科研成果及时转化为实践教育教学的内容，实现科学研究对高素质、创新型生态学本科人才培养的支撑作用。依托大学科技园、各类协同创新中心、校内外研究基地与工程中心，搭建本科生科学实践教育与创新创业的多样性化平台。全面推动师生共研、师生共创的科教融合、相互促进的协同培养机制，增强学生创新精神和科研能力。

5 完善持续改进的实践教学质量保障体系

构建涵盖师生、持续改进的全程质量监控与反馈体系是保障实践教学质量得并持续提高的重要途径[6，7]。一是完善日常教学制度：制订本科生实践教学规范、实验室管理、毕业论文管理与写作规范、野外实习规范、科研训练规范、三级听课等教学管理制度。二是强化实践教学过程管理：建立教学院长、教学督导委员会和专业负责人的三级过程管理制度，定期检查、监督和指导、反馈实践教学环节中存在的问题，改善教学方法、稳定教学秩序、提高教学效果、研讨教育理念和创新人才培养模式。实施多重考核、学生教学意见反馈等制度，遴选教授、优秀青年教师作为导师和学业班主任，在专业实践、科研训练和未来发展上的培养全过程指导。三是健全质量保障与监控体系：通过检查、听课、督察，建立多节点教学质量监控体系，强化对教学过程监督；坚持以评促教，将学生填写“教学质量评估表”和教师互评结果作为教师教学质量的重要参考，奖励教学成效突出教师。四是建立人才培养质量跟踪反馈机制：通过建立毕业生档案，跟踪发展状况，开展毕业生和用人单位随访，调查用人单位对毕业生的满意度，同时获得毕业生对专业培养方案意见，为实践教学体系的优化提供决策参考意见。

6 结 语

笔者所在的生态学专业自2014年获批招生，一直以来都极为重视实践育人在人才培养中的重要地位。毕业生质量也较为理想，近三年(2018-2020)获批大学生科研训练计划国家级11项、省级23项、其他省部级各类的创新创业、科技竞赛获奖10项，发表SCI/EI/CSCD收录论文17篇。毕业生就业率、境内外升学率、行业认可度较高，社会整体评价好。本科生一次就业率92%以上，平均考研率为43.6%(最高达50%)，考取研究生中的85.3%进入科学院、“985”或“双一流”高校深造，如中国科学院大学、复旦大学、浙江大学、南京大学、南开大学、厦门大学等名校名所，出国留学多人，充分体现了专业思想、专业知识和国际视野教育的成果，实现了基础型高素质创新型生态学拔尖人才的培养目标。这与一直以来本专业都高度重视实践教学体系在创新型人才培养中的重要作用，不断优化实践育人体系、实践育人平台、师资队伍、科教协同育人和质量保障体系密切相关。如何进一步调整和完善涵盖课内外衔接、校内外联合、科教协同的多维度、立体化的实践教学体系，对推动高校发挥实践育人在创新型人才培养中的重要功能非常重要。