环境科学与工程类本科专业“生态工程学”教学方法探讨

　　摘 要：当前在环境科学与工程类本科专业的教学之中，如何有机的融入生态工程学的内容还不够明确，对于环境科学与工程类的人才的培养还有进一步改善的空间。为此，在文中就环境科学与工程类本科专业“生态工程学”教学方法进行探讨。
　　关键词：生态工程学；环境科学与工程；人才培养
　　依据教育部高等学校教学指导委员会《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的要求，环境科学与工程类专业是“人与环境相互作用及其调控理论、技术、工程和管理方法的专业”，“具有问题导向性、综合交叉性和社会应用型三大基本特征”，其主要任务是“研究环境演化规律、揭示人类活动和自然生态系统的相互作用关系，探索人类与环境核心共处的途径和方法”（教育部高等学校教学指导委员会，2018）。显然，环境科学与工程类的人才培养主要是以环境问题为导向，是解决实际的工程和经济发展过程中发生的环境风险评估、应急、预防与治理等问题的专业。因此，从应用实际出发，其培养的学生必须是一个复合型的人才，其中生态学的背景和生态工程的实践能力将显得尤为重要。
　　但是，目前在理论和教学方法上面如何将以生态学基本原理为基础的生态工程学有机融入到环境科学与工程类本科专业的教学还未有明确的探讨。本文将结合环境科学与工程类专业的特点和生态工程学的基本特征，对课程如何有机地融入专业体系建设进行初步的梳理和探讨。
　　一、夯实学生生态学基本理论是生态工程学融入专业知识体系的前提
　　生态学学科的发展从有其定义以来，经历了150年左右的时间，是一门相对比较新，但是人类对其又有古老认知的学科。按照德国生物学家海克尔的定义：生态学是研究生物体与环境（包括生物环境与非生物环境）之间相互关系的学科（李博，2000）。其主要的研究层次包含了个体、种群、群落和生态系统。同时，根据跟不同学科门类及相关研究内容差异又分为理论生态学、农业生态学、森林生态学、草地生态学、水体生态学等分支。每个学科分支所结合的生态学理论和遇到的生态工程学应用的范围也不一样。
　　在生态工程学课程中，涉及的方法和案例主要是以不同行业为基础的分类系统，如种植业生态工程、林业生态工程、养殖业生态工程、农林牧复合生态经济系统，或者是以不同立地条件为基础的分类，如荒山、矿山、草地、湿地等（盛连喜等，2005）。每一种分类在理论水平上几乎都会涵盖生态学基本的研究尺度，即个体，种群，群落和生态系统。如，林业生态工程的实施就涉及到固沙、防护林设计、生物多样性保护、森林公园设计等领域。这些生态工程实施的前提是对生态学的理论和过程需要有系统的认识，比如生物多样性保护，首先就需要从个体和种群水平了解重要的目标保护物种的生活史、种群稳定和繁殖策略（如生态学中的r选择对策）；其次在群落水平上需要理解生物多样性的保护是个动态过程，植被的演替理论和过程都将发挥着重要的作用，因此在理论设计上，需要具备动态的保护设计措施和方案，才能开展长期和稳定的工程实践。再如种植业生态工程的实施，就需要充分了解物种（作物）水平的物候变化规律来指导耕种轮作，种间竞争关系和种内竞争关系来考虑空间结构的搭配模式。另外，在荒山和工矿废弃地的修复和复垦过程中，首先要考虑物种的生态位适应性，其次要理解物种在生态过程中的物质流动规律。因此，在生态工程教学过程中，夯实生态学基本理论，是该课程能够在环境科学与工程类专业学生的教学培养目标中，发挥重要作用的一个首要条件和基本要求，如果没有理论的支持，将很难从根本上设计出长期性、稳定性的生态工程系统。
　　二、教学过程“点-面结合”是传递课程的有效途径
　　生态环境问题往往具有复杂性、综合性等特点，理论层面涉及地理、地质、土壤、植物、动物、微生物、水体、大气等多种要素。同时，随着人类技术的发展和认识水平的提高和变化，每个生态环境问题所依附的科学理论也都在革新和变化。因此，在生态工程学的教学过程中，对环境问题的设计应该有所侧重，要“有所教有所不教”，不能贪大求全，这将大大促进学生对教学内容的理解，有效的将课程知识融入到专业知识体系中。在教学过程中，首先要保证生态工程学整个学科脉络的完整性，要重点掌握生态工程的基本理论、思想、方法及其所对应的生态学学科的总体理论体系和研究方法，才能够使得学生对课程有宏观把握，构成课程讲解的“面”。其次，“生态工程学”是环境科学与工程专业学生就业后，将专业知识用于实践的重要桥梁，需要在课程教学实践中，对典型生态环境问题的生态工程设计的基本知识进行细化教学。综合国家和社会对环境问题的战略需求和《普通高等學校本科专业类教学质量国家标准》要求，本专业在水体、土壤污染修复、矿山覆被、荒漠化防治、湿地生态工程的设计等几个方面可以作为重点课程案例讲解的“点”。与生态工程学知识体系对应，形成“点-面”教学结合的模式，使专业学生在掌握课程知识基础体系的同时，能够对相关的具体生态工程的实施过程和方案有足够的深入了解，促进学科知识的教学和实践。
　　参考文献：
　　[1]教育部高等学校教学指导委员会，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准（下）》高等教育出版社，2018，北京。
　　[2]李博，杨持。生态学，高等教育出版社，2000，北京。