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中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)13-0334-03
Abstract According to the five aspects teaching mode reform on the course of ecological planning from the teaching methods,teaching means,practice teaching,case teaching and teaching assessment methods,the curriculum of the exploration of teaching mode reform on the ecological planning of ecological specialty in university were analyzed to solve the shortage of existing course for the teaching mode,through the mathematical reflection,we could improve the teachers′ teaching methods,teaching means and to deepen the students ability to understand and master the basic knowledge and theory on the course of ecological planning,so as to enable students to closely combine the theoretical knowledge with practice,stimulate the students′ interest in learning and improve the students′ practice ability and innovative ability.The purpose was to cultivate the students′ comprehensive quality and ecological professional ability,so as to achieve better teaching quality and teaching effect.
Key words university;ecological specialty;ecological planning;case teaching;teaching mode reform
生态规划是一门集理论性、实践性和应用性都很强的生态学专业必修课程,对学生专业基础知识的掌握及生态学能力的培养具有重要的作用。生态规划是以生态学及生态经济学原理为指导,以实现资源永续利用和社会经济可持续发展作为重要目标的规划方法,也是实现人与自然和谐统一的重要途径。生态规划课程是近年来高校生态学专业开设的一门重要专业核心课,通过学习课程,可以让生态学专业的本科生对生态规划及其相关学科的起源及发展进行全面的了解,进而对生态规划的基本概念、基本原理及基本专业技能进行全面、系统的掌握,培养学生的环境保护意识及解决实际生态环境问题的能力。然而由于近年来人们对生态环境保护意识的日益加剧及我国生态规划学科自身发展的需要,对高校生态学专业生态规划课程进行的教学改革也不断地在发展、不断地完善。因此,对教学模式进行改革,进一步提高高校生态学专业生态规划课程的教学质量和课堂教学效果是值得我们深入思考和探讨的问题。
1 生态规划学科的产生与发展现状
21世纪,随着环境污染的加重,对自然环境与社会的发展起到一定的协调作用,以达到社会、经济、自然环境多个方面的可持续发展。选择生态学及生态经济学的原理作为基础,为了促进资源的持续利用、实现社会的可持续发展,一条最重要的途径为寻求人的活动与自然协调的生态规划。从产生、发展过程,到最后逐渐走向成熟,目前生态规划经历的已经超过了100年,其发展的过程正好反映了在此期间人类对自然认识的转变[1]。生态规划在形成和发展过程中汲取了生态学、系统科学、地理学、经济学等学科的理论和方法,为综合解决区域资源与环境问题、协调人的发展与自然的关系、开展生态建设、全面走向可持续发展提供了新的方法。它主要是运用生态学原理,通过生态辨识和系统规划,综合、长远地评价、规划和协调人与自然资源开发、利用和转化的关系,提高生态经济效率,促进社会、经济、自然可持续发展。
为了普及生态学的基本理论及重视社会、经济发展与资源环境的关系,我校生态学专业在大三上学期开设了生态规划这门课程,它是生态学专业的一门重要专业核心课。生态规划的产生可以追溯到19世纪末叶George Marsh,John Powell及Patrick Geddes等为代表的生态学家,规划工作者及其他社会科学家的规划实践与著作。Marsh在其研究中,首次提到,要对人类的活动进行合理规划,保证其与自然之间协调发展,而不是对自然造成破坏,首次提出合理地规划人类活动,使之与自然协调,而不是破坏自然,其提出的这点原则,目前是生态规划方面一个重要的思想基础[1]。在生态规划的早期阶段,一般在土地空间结构的布局以及利用等方面有所侧重,之后随着生态学的不断发展,其向各个领域渗入的范围也越来约广泛。通过不断地完善复合生态系统理论之后,生态规划的范围有所扩大,不仅只限于原来的一些布局,而是逐渐向多个方面有所发展,包括人口、经济、资源、环境等。因此,生态学就是以生态学的原理作为指导的依据,采用多个学科的手段对生态系统内部的各种生态关系进行辨识、模拟以及设计等,以促进人与环境之间的协调发展[2],而这正可成为促进可持续发展的有力工具和可行途径。生态规划是在生态学理论指导下的一门应用学科,具有较强的深度和广度。它具有基础性、综合性、实践性和应用性的特点,该课程对生态学专业后续专业课程的学习过程中的意义非常大,形成的研究方法、理论等均较为独特。
生态学与其他各个学科之间联系很广泛,对人类实践中生态学基础性的知识与原理的具体的应用非常重视。如生态位原理在农业立体种植、养殖方面的应用,循环经济理论在农业生产中的应用及运用生态学原理研究、规划城市生态系统等。但目前的生态规划教学内容多偏重于生态学相关理论、方法等的介绍,绝大部分学生可以在一定程度上掌握理论知识,但他们主动学习的积极性不够,不能很好地将其在理论课上学习的知识运用到实践中,因此预期的教学效果不理想,迫切需要考虑引入新的教学方法和教学手段改善教学效果。
2 生态学专业生态规划课程教学模式改革
2.1 采用新颖的教学方法及多样化教学手段
生态规划课程涉及到许多学科,它是由众多学科相互融合渗透而形成的一个跨度较大的学科,具有综合性、实践性及应用性强的特点。因此,在课程设置上除了涵盖很多二级学科课程的重要知识点外,还要把这些课程的核心内容进行有效的综合归纳,并合理运用到生态学专业实践中。这种综合能力的提升不仅要靠学生积极主动的学,更要靠教师采用新颖的教学方式、精彩的教学,只要这样才能积极调动学生的学习热情及主动学习的兴趣。在生态规划的理论课程教学中,课本上设计到许多的生态学原理及生态规划理论,这些原理及理论非常抽象难懂,如果教师只采用传统的说教式教学及填鸭灌输式的教学方法,则很难激发学生学习的兴趣,而这样势必影响学生学习理论知识的积极性和主动思考问题的意识,从而直接影响生态规划课程的课堂教学效果。为了改善课程的教学效果与提高教学质量,教师则需要在课堂教学中采用多元化丰富新颖的教学方式来吸引学生的课堂兴趣,如采用多媒体教学[3]通过声音、图形、动画、视频等方式直观生动的展示课程的内容,从而将抽象的理论教学内容转化为生动形象的影像资料,表现在学生面前,学生犹如身临其境,这样使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,致使教学过程多元化,从而体现出现代化教学手段应有的信息量大、知识面宽、直观、易懂、容易接受的特点[4],这样大大降低了教师的教学难度,同时也激发了学生的学习兴趣。当然,课程的多媒体课件需要根据学科的发展与时俱进,实时更新,同时还要紧跟教材,让学生对课程的学习做到心中有数。
探索在生态规划理论课程教学中,引入问题式、探讨式和引导式的多样化教学手段,如采用“提出问题查阅资料自我思考同学提问分组讨论互相学习演示汇报总结归纳”的教学模式,这种多元化的教学手段可以调动学生的学习热情,让学生带着问题去听课,带着任务去学习,鼓励学生对各种问题积极的自我探索,从而在很大程度上提高了学生对实际问题的分析解决能力。
2.2 加强实践教学
实践教学是课程教学的一个重要环节,生态规划是一门实践性和应用性很强的课程,因此在生态规划的课程教学中必须要结合具体的生产实践教学,将生态规划的设计思路付诸于具体的生产实践中。在该课程的实践教学改革环节,可以针对一些具体的生态规划建设实例,如生态示范县、生态城镇及生态村的建设等,让学生调查分析目前生态县、生态镇及生态村规划建设的优点及不足,分析规划建设过程中存在的问题及需要改进的地方;另外还可以让学生做一些调查分析,如对目前生态农业的结构布局进行生态调查,采用生态规划课程中的生态调查、生态分析方法引导学生对现有的规划建设项目及产业布局等进行生态合理性分析,并完成相应的调研报告;同时,还可以将班级学生分成5~6人为一组,针对大学生最熟悉的校园环境进行校园生态系统调查分析,并让学生对调查结果做出一定的思考分析,然后每个组以PPT的形式汇报各组的分析结果,并提出自己的意见与建议;此外,还可以让学生对当地的自然环境特点、土壤植被类型、生物多样性特点等进行生态调查,从而了解城市生态环境的特点及植被生境状况,为下一步城镇的生态环境建设规划做好必要的准备工作。总之,通过以上各种类型的实践教学,可以使学生将课堂上所学的理论知识与生态环境建设实践紧密的联系起来[5],这样学生在接触实际生产过程中,除了能深化对课本基本知识的理解,更重要的是能锻炼学生的实践能力,让学生在感官认识的基础上,树立更具有责任心的生态保护意识,并自觉地将生态学专业知识应用于生态规划建设中。
2.3 增加课堂案例教学内容
案例教学于20世纪20年代兴起,是美国哈弗商学院倡导,其建议通过真实案例的引入,将学生吸引到课堂上的讨论中,对学生的互动能力进行培养,以提高教学效果。目前,随着该种教学方式的发展,其内容、经验等已经原来约完善[6]。为了使学生的学习自主性和兴趣大大提高,在生态规划课程的教学过程中也将案例教学这种方法引入进来。教师在课堂上,通过引入适当的教学案例,可以提高学生的兴趣,增强其学习的自主性,积极地参与到案例分析中,加深学生对知识的理解,以将学生的思维与创新能力充分地激发出来。案例教学将是在教学中创建一个特定的环境,引入一些典型的案例,将学生放在这个特定的环境中,要求学生结合实际,运用其掌握的理论知识,结合实际对问题进行分析,并且做出相应的判断,通过这种方式,使学生分析和解决问题的能力大大提高[7]。
在生态规划这门课程的教学过程中,教师可以通过引入适当的案例,让学生对案例进行思考,引导学生参与到案例的分析中。生态规划这门课程主要包括2个方面的教学内容,分别为基础理论、分析应用。在基础理论的教学方面,可选传统的教学方式,在分析应用板块,主要选择案例教学方式,适当地辅以必要的传统教学方式,结合教学的具体内容,针对性地选择有代表性的教学案例,包括正面案例、反面案列,可明显地提高教学的效果。在生态规划课程的案例教学中,教师可先根据教学的具体内容,选择合适的生态规划方面的案例,在教学过程中在合适的实际恰当引入。如该课程案例教学的步骤可以分为3个环节,即案例引入、分组讨论、总结评价,通过3个环节的逐步展开,可以对课程教学的进度进行较好的控制。为了使教学案例正常开展,进而达到教学目标,在教学之前要求学生通过各种方式对类似的案例有一定的了解,这样在学生开展分组讨论时,可以保证取得很好的效果。在规划案例生态分析的案例教学中,课前对学生的要求是对生态分析的步骤、内容和方法有一定的了解,以保证学生在教学过程中不会出现无话可说的情况;而在开展生态规划与设计的案例教学过程中,课前对学生提出的要求为收集一些关于生态规划与设计方面的优秀作品,保证学生在课堂给定的设计条件下,对给定区域的生态规划与设计能够有一定的思路。这样,不仅可以使学生更好地梳理书本所学的知识点,而且可以及时把这些知识进行案例化、实践化。
2.4 改变传统的教学考核方式
考试是检查学生对所学知识的掌握程度及反映教师教学效果的主要形式,是反馈教师的“教”与学生的“学”信息的有效途径,它主要着眼于学生综合能力的培养。以往传统的教学考核多是在学期末进行一次总的考试,而通过这一次的卷面成绩分析学生掌握知识的程度。这对于那些平时上课不认真听讲、考前“临时抱佛脚”的学生来说似乎并不是什么难事,只要考前死记硬背的突击学习就能顺利通过。这种考核方式不仅压制了学生对课程的自觉性学习兴趣,更让学生对学习产生懈怠心理,限制了学生个性的发展,同时也忽略了对学生实际应用能力和专业技能的考核,完全不能全面反映学生的学习效果[8]。因此,有必要对生态规划课程的成绩评价方法进行改革。在新的考核体系里,生态规划的考核内容应由平时成绩(20%)、实践成绩(30%)和期末成绩(50%)3个部分组成,其中平时成绩应包括平时作业(10%)、课堂回答问题(5%)及到课率(5%),实践教学成绩包括生态调研报告(10%)、案例讨论分析(10%)及小型的生态规划设计(10%),通过平时成绩、实践成绩和卷面成绩最后给出学生的综合考评成绩。笔者认为只有通过这种全面而合理的考核体系才能更好激发学生的求知欲,提高学生主动学习的积极性,这种考核培养方式有助于培养学生的创新思维能力及实践能力,从而促进学生个性的发展与专业综合能力的提升。
3 结语
随着人们对生态环境问题的日益重视及生态规划学科的迅速发展,在生态规划课程的教学过程中教师应实时把握本学科发展的最新趋势,不断更新教学内容、采用多元化的教学方法及手段,多样化的实践教学方式,积极探索该课程教学模式的改革,从而不断提高生态规划课堂的教学效果及教学质量。笔者期望通过教师多元化的“教”与学生多样化的“学”相结合,激发学生自主学习的兴趣与热情、培养学生创新思维能力及解决实际问题的能力,使学生早早树立可持续发展理念和培养自觉保护生态环境的意识,从而为社会培养出更多高层次的生态学专业复合型人才。
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关键词:生态学;教学改革;学生为本;环境科学
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)41-0046-02
生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学,是一门多学科交叉的综合性学科。由生态学理论支撑建立起来的可持续发展思想、生态平衡等理论,对于协调人与自然关系,实现生态文明等方面起到重要作用。目前,我国很多高校都开设了生态学相关课程,作为生物、环境类专业的专业基础课。在我校,普通生态学是材料与环境工程学院环境科学专业的专业必修课之一,是后继专业课的基础课程。环境科学专业学习普通生态学的主要目的是使学生掌握生态学的基本概念和原理,培养学生的生态学意识,让学生能够用生态学的理论和方法来分析生态破坏、环境污染等问题。在新时代的背景下,普通生态学的教学必须适应新时期人才培养对生态学教学的需要,通过进一步改革教学模式,提高课堂教学质量。
一、我校普通生态学教学中存在的主要问题
1.教学的重点不够突出。教学重点是一节课所有活动、所有环节的落脚点,是学生形成知识结构过程中起关键作用的知识和技能,它是学生后继学习的重要基础和纽带。普通生态学是一门基础性学科,知识点非常多,而该课程的课时数是48个学时。要在48个学时内把所有知识点都涉及到,势必会造成过于理论化以及重点不能突出的问题。在以往的授课过程中已经意识到这个问题并在授课过程中有所侧重,但还需要进一步针对环境科学专业学生特点和学科要求进一步优化教学内容。
2.缺少实践教学作为辅助。普通生态学课程内容具有很强的实践性和综合性,许多生态学原理和现象,仅仅通过书本是无法牢固掌握和理解的。但目前我校普通生态学课程并没有相对应的实验和实践环节,学生应用一些生态学原理解释、解决一些实际问题的能力普遍不强。
3.教学方法较为单一。在过去几年的教学过程中,对教学方法进行过一些改进,比如选择教材上一个章节的内容,让学生自学后制作ppt上讲台讲课;每次课的前10分钟,都会针对上一次课的内容设置1~2个问题进行提问和讨论。但是改革的力度还非常不够,学生主要还是作为被灌输的对象,在教学活动中处于被动的地位。
4.对学生的考核评价体系还不够完善。目前,普通生态学主要以考试成绩和平时作业成绩作为考核评价学生的主要依据,忽视了对学生创造力、分析应用知识的能力等方面的考核。
二、普通生态学课程的改革内容
1.更新教师教学理念。知识经济时代要求大学培养的人才不仅要具备丰富的基础知识,更重要的是要具有较强的自主思维能力、自学能力和知识创造能力。然而,以往的教学模式注重了知识的传授,但忽视了学生在学习过程中的主体地位,抑制了学生创造性思维的产生与学习潜能的发挥。现代教学观念强调发展学生的主体性,认为学生是信息加工的主体,是意义上的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。因此本课程改革首先就是树立以学生为中心的教学理念,既重视发挥教师的主导作用,又突出学生主体地位,从而逐步形成独立学习和自我完善的能力。为充分发挥学生的主观能动性,教师要增强创新与服务的意识,在教学活动中创造良好的氛围,尊重学生的个性,使学生的思维活跃。因此,我们要明确教师不再是教学的绝对主宰,而是要在教学活动中力争当好“导演”这一角色,为每一位学生提供不同层次的展现其各自才能、特点的舞台,激发兴趣,挖掘潜力,培养能力。
2.根据专业特点,改革教学内容。目前,普通生态学所选的教材中基础理论和基础知识比重较大,因此,在教学中,要对教材的内容作必要的取舍和补充,将普通生态学中最基本、相对稳定的知识和理论传授给学生,因为这部分是教材的主体和骨架,是学生学习其他相关课程的基础。在讲授上述内容的基础上,可以根据专业特点,对所选教材的内容进行适当增减。主要可以将一些陈旧的,或容易和其他专业课程重复的内容剔除。增加能反映学科前沿、生态学应用及学科交叉渗透的内容,使课程内容具有时代性和先进性,同时也能激发学生学习的兴趣。生态学是一门正处于发展中的学科,其各分支领域中的新理论、新技术与新成果日新月异。因此,课堂的教学内容不能仅局限于教材,教师有责任将生态学各分支领域中的最新研究进展向学生展示。
3.改革教学方法,增强教学效果。传统的教学方法是把学生当作灌输的对象,学生在课上主要就是机械地记笔记,在教学活动中处于被动的地位,这样的教学不利于培养学生的创新意识和创新能力。普通生态学教学方法的改革就要变老师“一厢情愿”式的“填鸭式”教学方式为以学生为中心,让其“八仙过海,各显神通”的启发、引导和互动的教学方式,充分调动学生学习的主动性与创造性,探索和推行互动式教学。因此,我们主要从以下几个方面改革教学方法:首先,进一步丰富课堂教学形式。系统讲授仍然是课堂教学的主要环节,对于最基础的理论部分主要还是采用课堂讲授的方式介绍给学生,而对于介绍实践问题及学科新发展的部分可分若干专题讲解,或者将这些内容总结成几个大问题让学生讨论。例如,在讲“物质环境”这一章的时候,把这章的主要内容归纳为“陆生生物如何保持体内水分平衡?”和“水生生物如何进行渗透调节,保持体内水平衡?”两个问题,让学生讨论解答。针对普通生态学缺少实验环节这个情况,在课堂讲学中还采取了模拟实验的方式进行教授。例如,我们以骰子数量代表所观察的一组动物(如海豹)的同生群,模拟了生命表的编制。此外,还采取“现场教学”的方式,把课堂搬到现场,教学由灌输变成互动,现场素材变成教材。尝试采用现场教学作为一项重要的教学方法改革措施。因为普通生态学目前没有设置实验环节,而一些生态学的原理和现象仅通过书本学习是不够的。现场教学可以把传统的理论从教室搬到了现场,把图片换成了实物,使理论与实践紧密结合。同时杭州电子科技大学附近的下沙公园又为我们的现场教学提供了优厚的条件。其次,把课堂精讲与课后自学结合起来。教师在课堂上主要讲重点、讲难点、讲方法论,同时可以设置疑点、安插兴趣点充分激发学生的学习热情,充分利用问题性教学方法开启学生创新思维。课后,可以结合课堂所讲的重点或难点内容,给学生布置一些需要查找、搜集相关资料的作业题,要求他们借助网络或校内外图书馆等渠道完成。例如,在讲“自然种群的数量变动”这一节的时候,让学生课后查找自然界种群数量的实例,鼓励学生积极寻找学习合作伙伴,落实学习小组,查找相关资料,写出讲稿,制作ppt,然后分别在课堂上进行演示,教师点评,培养其团队合作精神,提高他们的思维能力和口头表达能力。
4.改革考核评价体系?摇合理的考核体系是教学模式改革中的一个重要方面,考核应着眼于学生能力的培养和素质提高,注重考核学生分析问题、解决问题的能力和多向思维的能力。普通生态学课程考核的重点应该由知识的掌握向能力的提高转变,除进行常规考试外,还应包括平时考核,使贯穿教学始终的自主学习、课堂讨论、小组讲课等平时分占总评分的60%,期末考试占40%。
综上,在普通生态学教学中我们要以学生为本,从教学内容、教学方法、教学方法和考核评价等多个方面进行改革和探索,培养学生综合运用课程知识解决实际问题的能力,为后续课程的学习打下良好的基础,从而进一步提高环境科学专业本科的教学质量。
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一、围绕专业特点,适当安排教学内容
首先是要从资源环境科学专业的实际情况出发,结合学生的基础和知识水平,选择适用于本专业的较新的专用教材。当前,有关生态学教材数量繁多,选择适合本专业的课程教材对于教学质量的提升和学生专业技能的提高至关重要;其次还应该根据专业特点和培养要求对所选教材的内容进行适当的增减。主要是删除那些在生产实际当中应用较少、陈旧的知识点,重点讲授实践性、应用性较强,对后续专业课程的学习及将来工作岗位有用的知识点,还需要收集相关科学研究领域的最新前沿动态,有针对性地施教。再次是针对学生来源、去向多样化的特点,可以考虑根据其基础和个人发展取向将学生划分成不同的层次来因材施教。同时,可考虑在课程系统讲授的基础上,结合专题分析来进行授课。生态学是一门理论性和应用性都非常强的学科,因此在教学过程中可将生态学课程内容分为基础内容和专题分析两大部分。在教学方法上,除主讲教师外,可请在相应专题领域造诣较深的教师分若干专题以讲座的形式来进行专题授课。在教学内容上,应有意识地在各个部分穿插、加大应用生态学的教学内容。比如黄土高原水土保持研究、沙坡头防沙体系建设、塔里木沙漠公路防护林生态工程等应用生态学的成功范例。介绍这些前沿领域的理论和最新成果,学生在掌握生态学的基本理论知识的基础上还能及时了解和本课程有关的一些前沿发展领域,拓宽学生视野,为学生将来的发展奠定坚实的基础。生态学课程教学应与世界先进的科学技术水平保持一致,通过图书馆、网络等查阅相关参考资料,吸收先进的生态学科技知识、科研成果和科技领域的前沿内容和理念,扩充到专业基础课程的教学中去,引导学生注意观察和发现身边的生态环境问题,激发学生的求知欲和学习兴趣。
二、改革和利用多途径教学手段与方法,提高教学质量和效率
教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低,是实现教学目的、完成教学任务的关键。实践证明,学生知识的获得和能力的发展,不可能只靠某一种教学手段与方法,综合、灵活、多变地将传统与现代教学方法有机结合起来,方能取得良好的教学效果。生态学领域的研究日新月异,传统的课堂教学已无法将大量的有关知识传授给学生,需要借助多途径的教学手段与方法,增加课程教学信息。生态学涉及到很多相互渗透的学科,对主讲教师的知识面要求比大部分课程要高。教师课前必需做好充分的准备,通过网络、图书馆等多种途径来收集相关的教学信息,及时充实地更新教学内容,以弥补教材内容相对滞后的不足。同时指导学生如何搜索相关知识点;为他们提供一些专业性的网站,让他们去学习当前生态学领域所关注的一些最新信息和研究工作等。在课堂教学中,应当灵活开展诸如讨论式、互动式、问题式、启发式等丰富多彩的教学方式,鼓励师生之间相互提问、相互探讨,让学生参与到课堂教学的过程中,变被动学习为主动学习,以活跃课堂气氛,激发学生的学习热情和兴趣,同时提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。多媒体具有听觉与视觉两方面的特征,以其直观、信息量大、形式生动活泼等特点受到广大学生的青睐,在课堂上充分利用好多媒体会产生较好的课堂效果。比如,传统教学手段无法充分表达生态学研究对象在不同空间尺度上的结构和变化规律,使用多媒体手段来讲述上述变化可使学生充分认识生态学有关理论的意义和实践指导作用。比如在生物种群部分时,可穿插播放一些生物科教片,利用多媒体技术展现不同空间尺度上种群的生长及衰退等,同时还可以从网上查阅一些生态学科研成果,为学生提供图片、图像等资料,让学生坐在教室就可以看到生动活泼的自然世界,从而开阔学生的眼界,加深对知识的理解。
三、加强实践实习教学
实践实习教学是实现资源环境科学专业培养目标的关键环节。注重实践实习教学,提高学生实践能力和综合素质,在大学阶段主要是通过实验、实习、参观等手段来进行的。实践实习教学的主要目的是让学生亲自参与实践活动,通过亲手操作和所见所闻,提高其感性认识和对理论知识的掌握,为将来的学习和工作积累必需的实践技术和经验。同时,通过实践实习,还能增加学生对社会的了解,提高学生适应社会的能力,培养学生热爱劳动、热爱生活的品质。生态学是综合性、应用性较强的一门课程,要求学生不仅要很好地掌握基本理论知识,而且还需具备较强的实践技能。因此,必须高度重视实践实习教学。西北农林科技大学立足于西北黄土高原,有为区域社会经济发展和生态环境建设服务的义务,学生也应该了解西北地区的植被、气候、生态环境变化等方面的知识。通过实践实习教学可加深对西北地区生态学知识的把握,将来也可为西北地区生态环境与经济的良性发展做好充足准备。围绕如何培养和提高学生的实践技能,生态学与资源环境科学专业的另外两门专业基础课程土壤学、地质地貌学相结合,进行了综合实习的初步摸索。主要采用的方式是在暑假前后走出校门,实习路线贯穿黄土高原和秦岭南北,从陕北的黄土高原水土流失区到关中的农业区,再到秦岭南坡的森林生态系统、山顶的高寒草甸生态系统,去实地实习考察。通过实习,使学生掌握生物量调查、物种多样性调查等生态学基本的科学研究方法、思维方式,与其他两门课程的综合实习,可有效促进学生综合知识的把握能力,为学生将来在交叉学科的发展奠定一定的基础。通过与大自然的亲密接触,可以使学生增加感性认识,提高他们对理论知识的理解和应用能力。
四、教学和科研有机结合,鼓励学生参与科研工作
教学与科研是高校教师最主要的两项工作,两者是相辅相成、相互促进的。教师如果缺乏相关专业的科研背景,很容易落入照本宣科的教学方式,难以扩展相关知识背景,也就很难激发学生的学习兴趣。教师自身的科研工作对教学也有一个很好的促进作用,可以为教学提供生动的素材。科研有助于教师更好地熟悉现代科技发展的水平和趋势,促进知识的更新和积累,并将一些最新研究成果和进展融入到教学环节,加深学生对课程知识的认识。另一方面,我们也可以依托教师的科研课题,增加学生参与科学研究的机会。如根据课题需要,让部分学生利用课余或假期跟着老师去实地采样或在实验室从事样品分析等,老师可以适当给学生发放一些科研补助。在实验过程中,我们发现学生非常认真,热情和积极性也很高。这样让学生提前进入科研氛围的熏陶,对于学生实际动手操作能力、逻辑思维能力等方面也是一个很好的促进。此外,我们可以根据课程体系理论性强但实验素质欠缺的特点,通过鼓励学生申请和参与大学生科学创新项目等,提高其科研素养。实践表明,科研活动能够激发学生的创造力和主观能动性,不仅可以扩展学生知识面,还能满足其高层次的心理需求,增强其团队协作精神和自信心。
五、改进考核方法,全面考核学生的综合素质
长期以来,我们主要以考试成绩来考核学生对知识掌握的程度,这种方式存在很多的弊端,为很多教师所诟病。因此,生态学课程应实行更加全面的考核方式。同时,将学生在教学过程中发现问题、分析问题以及应用所学知识解决问题的能力引入考核体系,以促进学生综合能力的不断提高。在整个教学过程中还应考虑实行动态考核机制,动态评价学生在不同方面所表现出来综合能力,不断提高学生各方面的综合素质。我们大部分课程的考核方式是考试成绩占70%,平时成绩占30%,虽然平时成绩的考核灵活多样,但大部分流于形式。我个人认为应适当加大平时成绩所占的比重,任课老师本着对学生认真负责的态度,合理安排考核。生态学是资源环境科学专业本科生的一门重要专业基础课,具有很高的实际应用价值,并会对学生很多后续课程的学习产生重要的影响。随着科学技术的迅速发展,与生态学相关的研究也不断深入,同时全球的生态环境也在不断变化,该课程的内容也会得到不断更新和充实。教学内容的繁多,再加上课程学时的缩减等原因,对于课程教学效果的提高有着很大影响。因此,我们应不断地丰富和完善并合理安排教学内容,满足时展的需求;更新教学手段和方法,加强实践教学环节,科学、全面地考核学生的学习效果,保持教与学的高度协调一致,培养学生综合运用课程知识解决实际问题的能力;帮助他们树立环境保护、资源节约、关注生态安全的意识,并为其后续课程乃至研究生课程的学习打下良好的基础。最终目的是不断提高资源环境科学专业本科教学质量。
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[9]谢皓,潘金豹,张喜春.农学专业生产实习方式的改革与实践[J].中国农业教育,2012,(1):74-77.
基金项目:西北农林科技大学博士科研启动项目(Z109021003)资助
作者简介:张建国(1981-),男,讲师,博士,硕士生导师,研究方向:干旱区生态与环境及生态学教学;马爱生(1963-),女,高级实验师,研究方向:资源环境科学实验方法与仪器研发。
关键词:生态学专业;实践教学;改革;本科人才培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)14-0102-03
生态学是研究生物与环境相互关系的科学[1],也是一门普及生态教育、提高大众国民生态意识的科学。当今生态环境日趋恶化,人与自然、社会之间的关系变得愈来愈复杂,而由生态学支撑建立起来的可持续发展思想和生态平衡等理论,在协调人与自然关系,保卫国家生态安全,促进国民经济健康发展等方面发挥着越来越重要的作用。因此加强生态学人才培养对实现国民经济的可持续发展,构建生态文明社会具有不可或缺的作用。
自1977年内蒙古大学创办全国第一个生态学专业以来[2],截至2010年底,本科院校开设生态学专业的院校已达52个[3]。为加强生态学人才的培养,国务院学位委员会在最新修订的《学位授予和人才培养学科目录(2012年)》中,将生态学由原来隶属于生物学的二级学科提升为独立的一级学科,这说明了国家对生态学专业人才培养的重视。党的十报告中明确提出要大力推进生态文明建设,这给生态学专业人才发展提供了更广阔前景。然而,近年来我国生态学专业人才就业并不理想,以中南林业科技大学生态学本科专业为研究对象,对2010―2012年就业现状进行调查和分析(图1),由图可知,2010年就业工作性质与所学专业相关的约占42.8%,无关的约占57.1%;2011年就业工作性质与所学专业相关的约占52.1%,无关的约占48.9%;2012年就业工作性质与所学专业相关的约占47.9%,无关的约占52.1%。结果显示,生态学专业就业形势不乐观,人才流失逐年上升。因此,本文在分析生态学专业人才培养面临问题的基础上,针对实践教学这一薄弱环节,提出生态学本科专业实践教学改革的一些思路,旨在为学生创新培养和生态学专业建设提供参考。
一、生态学本科专业人才培养存在的问题
1.人才培养定位不准确。我国大多数高校将生态学本科专业的人才培养定位于:培养较全面地掌握生命科学、环境科学和生态学方面的基础知识、基本理论和基本技能,受过生态学基础研究和应用基础研究的科学思维和科学实验训练,具有系统的现代生态学基础理论知识和扎实的实验技能,熟悉生态学现状、前沿及其在生产实践中的应用,适应我国经济建设实际需要的德、智、体全面发展的专业人才[4]。然而现实情况却反映出生态学本科专业人才缺乏合理定位。一是本科生四年学习所应获得的知识和能力的定位,与社会的发展和需求联系不紧密,尤其是在适应就业市场需求方面还有待深入探索。二是各高校在本科生培养定位上没有发挥自身的特点和优势,陷入了“教育无特点,学生无特长”的尴尬局面。三是长期偏重理论教学,对学生创新实践能力的培养明显不足。
2.教学存在不足。由于生态学本科人才培养定位不准确,造成了教学上课程设置不合理、教学内容重复等问题。比如在课程设置上为了面面俱到,开设了涵盖生态学的所有内容,包括分子、个体、种群、群落、生态系统和景观生态学等不同尺度的生态学内容,但缺乏系统课程体系构建,使得各个课程教学内容出现了较多的重复,严重影响学生学习的兴趣。同时,高校为了专业排名,过多注重生态学科学研究,忽视社会实际应用需求,导致生态学专业本科生就业渠道狭窄,对口性不强。
3.教学资源薄弱。生态学是一门综合性很强的专业,但是一直以来,本科的实验和实践教学没有引起足够重视,实验课时少,教学内容陈旧,生态学先进精密仪器如原子吸收分光光度计、总有机碳/总氮分析仪等没有引入本科实践教学中。此外,一些年青教师多是刚出校门即上讲台,有点“赶鸭子上架”,教学经验不足;一些骨干教师也因科研任务繁重而“心有余而力不足”,投入到教学工作中的精力不足,不能及时更新自己的知识储备。这些导致学生专业知识流于表面,专业知识结构不够系统,甚至存在盲区。
二、生态学本科专业实践教学改革思路
生态学本科专业实践教学改革的关键,是培养学生的创新精神、创新能力和生态素养。所以要坚持以学生为中心,教学内容与社会需求相结合,生态素养与个人定位相结合,教学与科研相结合。因此,笔者认为,应在实践课程体系建设、教学资源建设以及实践平台建设等方面进行探索,促进课内外衔接、产学研结合、融专业教育和综合教育为一体的多层次的开放性实践教学模式的形成和发展。
1.构建与理论教学有机互补的实践课程体系。传统的生态学本科专业的实践性教学体系包括专业基础实验、野外综合实习、毕业论文3个方面。课程体系改革首先按照培养创新人才的“知识、能力、素质”协调发展的要求,构建包括课程实验、课程实习、专业综合实习、社会实践与第二课堂、毕业论文实习(设计)在内的“五环节”专业实践课程体系。以中南林业科技大学生态学专业实践教学改革为例,首先将一些联系性强的专业基础课和专业课安排在同一学年进行,避免教学内容的重复性和简单性,又能在暑期进行综合性实习。比如将气象学、测量学、植物学、树木学、土壤学、普通生态学,整合成“生态学实验研究方法与技术”,主要是使学生将课堂所学的基础理论知识与自然结合起来,系统理解森林生态奥秘和野外调查的技术;将城市生态学、污染生态学、恢复生态学、环境工程技术、生态监测与评价等课程实习结合起来,整合成“环境生态监测和修复综合实习”,主要使学生理解污染生态过程,从而明确生态监测和修复的方法。
其次根据需要增加实践教学时数,生态学本科生实践课程体系包括学科基础实验9门,专业实验课17门,野外实习课12门,专业生产实习(生态学专业综合实习和生态学专业能力训练)2周,毕业论文实习16周。实践学分由原来总学分的30%提高到40%以上,总周数也由原来不足40周增加到47.6周。我们希望通过改革学生既可以掌握较为完整的野外调查技能,又能提高对各类理论知识融会贯通的能力,对实际存在的生态环境问题进行综合的分析,使学生的实践能力、综合素质得到有效锻炼和提高。
2.改进和规范实践教学的内容与方法。我们要将生态学专业的实践教学“软”、“空”、“泛”现状向“硬”、“实”、“深”改变,强化学生的综合应用能力和创新能力的培养,按照2∶2∶1的比例,把实践教学内容划分为基础性实验、综合设计实验和研究探索性实验三个层次。
基础性实验主要是一些验证性实验,一般以单个指标的测定为主,如植物生物量测定、土壤有机质测定、土壤pH值测定等。在实验过程中,先由教师讲解实验目的、实验原理、操作步骤和注意事项,然后指导学生完成实验。学生通过自身动手加深对基本理论的理解,掌握植物、土壤和水样品的收集和处理及其常规化学分析方法和操作规范。
综合性实验是基础性实验的拓展和延伸。除了需要测定多个分析指标外,还要把其他一些相关课程的知识点融合在一起。首先由主讲教师提出一个主题,再与学生们一起讨论,最终确定相关题材的综合性实验项目――如城市森林降水水质的研究。实验内容包括了大气降水、经林冠截留后的穿透水、树干茎流的水质测定,即监测点的确定,水样的采集与保存,水样指标(pH值、溶解氧、电导率、铵态氮、硝态氮、硫)的分析测定。学生通过这个过程能将《森林生态学》、《污染生态学》、《环境监测与评价》等课程中的相关知识点结合起来,分析测定结果,完成研究报告。由于综合性实验的题材融入了学生平时对相关学科关注的一些热门话题以及科研兴趣的题材,因此学生在实验过程中的主体地位突显,提高了学生综合分析问题的能力和理论联系实际的开拓能力。
研究性实验结合毕业论文一起进行。学生自主选择科研选题,选题确定后,学生首先在老师的指导下搜集文献资料,文献阅读结束后与老师一起设计、确定实验方案,然后开展分析测定,测定结果运用SPSS、EXCEL等软件进行统计分析,完成毕业论文。优秀的毕业论文在老师帮助下修改,以科技论文形式公开发表。通过这个过程的训练,学生具备了熟练的文献检索技巧,学会使用了相关软件,学会了遇到问题后通过检索文献,参考同一领域其他研究者的方法与结果,从而找到解决科研问题的方法。加强学生对科技论文写作的认识,训练他们的逻辑思维能力、沟通能力和创新能力,对其今后的学习与工作都大有益处。
3.实行本科生导师制,培养学生的探索精神。本科生导师制是本科教育应对素质教育的挑战而进行的教育改革新探索,实施本科生导师制也是高校加强创新型人才培养而采取的重要措施。本科生导师制的基本内容包括:师生双向选择;沟通交流;导师指导学生选课;学生参与导师的科研。学校应实施全程导师制,即从大学一年级的第二学期开始,让本科生选择导师,让本科生结合导师的科研项目申报省级或校级大学生科技创新课题、大学生“挑战杯”竞赛等活动,与研究生组成科研团队尽早地进入科研工作之中,使大学生更早地获得导师的“学术关怀”,稳定专业思想,制订学业发展规划[5]。
4.打造优质高效的实验平台。依托生态学科拥有的国家野外科学观测研究站、国家工程实验室、城市森林生态省重点实验室等平台,根据新的实践教学体系,为培养学生的创新精神和综合运用能力提供一个多层次、多形式的实践平台。
(1)针对专业基础理论知识,建立基础实验平台。拥有数量充足的基本实验设备,如水土气取样仪、光照度计、水质分析仪、pH测定仪、GPS、天平、烘箱等,保障了基础实验的需求。
(2)针对开放性实验,结合学科老师主攻研究方向,建设专业方向性实验室。包括样品处理室、土壤生态实验室、环境污染物检测分析室、微生物实验室、分子生态学实验室等,均向本科生开放,同时开放城市森林生态观测站,促使学生较好掌握高精尖仪器的使用,也能有效提高学生创新能力。
(3)建立本科生与研究生交流机制。建立本科生与硕士、博士研究生交流平台,在实验室一起学习研究,提高本科生对科研工作的兴趣,提升本科生研究能力。
(4)按照“产学研结合”的原则,建设校外实习基地。目前,我们已与湖南省植物园、长沙金霞污水处理厂、黑麋峰自然保护区、湖南天泉科技开发有限公司等科研院所、企事业单位签订合作协议,未来将实现学生与企事业单位沟通交流,让学生了解他们的需求,规划自己学习目标。
(5)逐步建立和完善实验教学和管理的网络平台,提高实验教学的质量。使实验指导、实验题目、实验所需数据、资料等都能通过网络进行,实验课件可以通过网络下载,以此增加资源共享。
5.健全实验实践技能考核制度。考核方法关乎学生实验中所获得的知识和能力的科学性,也是强化与巩固实践教学效果的重要手段。改革后的实验考核采取多元标准,基础实验、技能实验、综合实验、研究实验、实验态度和观念态度五项,分别占总分的20%,并要求由学生书面设计一个综合性实验,重点是考察学生的实验操作规范性、实验方案设计的创新性和可行性,实验报告的科学性以及团结合作的精神。
考核的形式,也改为小组考核和个人考核相结合,实验小组首先要对实验开展情况做出总结和汇报,其次要求个人对自己所承担的工作做出小结,并对实验结果做出评价,以此考核学生科学素养、数据分析和文字表达能力。
此外,我们还要建设高素质的实验教学队伍,编写优质实践教材,打造实践教学精品课程体系、制度化的实践教学管理模式。总之,上述的实践教学的改革是培养“宽口径、厚基础、复合型、高素质”人才的有效途径,可以较好满足社会对于生态学既重应用又重学术的人才要求。
参考文献:
[1]孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,等.基础生态学[M].北京:高等教育出版社,2002.
[2]王建柱,张文丽,陈芳清.我国生态学专业人才培养面临的问题与对策[J].三峡大学学报,2010,(32):211-212.
[3]纳佳.本科专业介绍及其开设院校之生态学[EB/OL].http://.2010-07-06.
关键词:环境生态学;专业学位研究生;案例教学
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)02-0182-02
一、研究背景
2015年教育部印发了《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》。重点要求了专业学位研究生培养中需要强化案例教学,而且规定案例教学模式实施效果作为专业学位点建设评估的重要内容之一。与学术型研究生不同,专业学位研究生培养更侧重于基础理论知识与生产实践相结合,达到实践能力和职业素养共同提高的目的。专业学位研究生学习方式不能仅仅局限在课堂和实验室,必须在生产实践中提升学习效果,解决本专业领域范围内生产实际问题,因此专业学位研究生教学过程中引入案例教学模式是非常必要的。环境生态学就是运用生态学理论,保护和合理利用自然资源,治理污染和破坏的生态环境,恢复和重建受损的生态系统,实现环境保护与经济发展的协调,以满足人类生存发展的需要。对于环境工程专业学位研究生来说,该门学科对于提高学生环境知识素养和职业能力的提高具有重要的作用,而在教学案例设置过程中,选择具有代表性的环境问题案例,尤其是本土环境案例,如2011年绵阳涪江水污染事故、5・12地震后期龙门山生态环境监测及生态风险综合评价和长江中上游地区水土保持与面源污染防治工程规划设计等教学案例,对激发研究生学习兴趣、提高分析和解决问题能力、增强师生互动等方面具有重要的作用。
二、实施步骤
1.师资培训。全日制专业学位研究生培养教育还处于启动阶段,《环境生态学》的任课教师的思想认识和专业水平直接决定了课程案例教学法能否够达到期望的效果,显然《环境生态学》师资力量是不足的,因此需要加大力度进行师资培训。师资培训方面需要从两个方面同时进行,培训任课教师撰写《环境生态学》课堂教案和组织实施案例教学。
一份优秀的《环境生态学》课堂教案需要团队合作才能完成,教案的框架内容来源于教材,但教学案例可以来源于实践基地和合作企业成功案例。同时,基于教师个人经历可以引进国内外其他高校的成功教学案例来使用,甚至教师可以针对某一个环境事件编写虚构的教学案例。如“受损草地生态系统修复”案例编写可以模拟川西地区草原退化对生态环境的影响以及修复措施。撰写了优秀的教案,还必须有经验丰富的教师进行有效的组织开展案例教学。而大多数从事传统理论教学《环境生态学》教师没有从事过生产实践锻炼,因此,案例教学实施需要具有生产实践经历的教师才能发挥教学效果。所以师资培训过程中需要遴选一批优秀年青教师到实践基地和相关企业单位去锻炼,积累丰富的教学案例,尤其是本土教学案例,将这些教学案例进行整理和汇总,归纳到《环境生态学》教材相对应的章节,充实到课堂教学,这样才能有效组织实施案例教学。
2.调整教学内容。大多数《环境生态学》教材中的基础理论教学内容偏多,实用性内容偏少,尤其是结合我国生态环境问题治理章节明显不足,这对案例教学实施带来了一定困难,因此,需要对现行的教材内容进行调整。如现行教材中生态因子、种群生态学分别为独立章节,虽然这些内容对后面学习群落生态学奠定了基础,但这样章节划分太细,许多内容可以进行整合和压缩,需要精简和压缩。把生态因子、种群生态学和群落生态学三部分内容合并为生态学基本原理,理论内容可以减少10课时。同时,环境工程方面的最新研究进展和国家环境保护政策联系紧密的应用技术需要加强讲授。
从2000年到2050年我国将投入大量的人力和物力进行大规模生态环境建设,根据国家环境保护战略需要,《环境生态学》研究生教材需要增加“生态环境建设与调控”内容。研究内容主要涉及西北地区荒漠化与防治、华北地区大气污染防治、东北地区湿地保护和西南地区土地退化及石漠化防治等,都是国家需要长期治理才能得到控制的生态环境问题,需要环境工程专业学位研究生学习生态环境建设的内容、知识、措施和技术,培养应用型人才投入到环境建设工程中。
3.案例库建设。虽然早在2015年6月,全国专业学位研究生培养单位案例教学中心网络平台建设就已完成并开始运行,教学单位可以共享优秀的《环境生态学》教学资源,但培养单位仍需要根据自身的实际情况建设《环境生态学》案例库。由于培养单位研究生教育水平参差不齐,任课教师和学生的基础水平有一定差距,全国教学案例库不一定能完全满足自身的教学培养需求。而且,培养单位的《环境生态学》案例库建设应该依托地方发展需要,教学案例应该具有地方特色,特别是本土生态环境建设案例在教学过程中应该得到突出体现,才能培养出满足地方经济发展的合格研究生。
4.组织实施。(1)课前准备:教学案例开课前一周教师告知学生们案例内容及教材内容对应的相关章节,以便有充裕的时间让学生熟悉教材内容和教学案例材料预习与分析。如果教学内容来自于本土案例而且内容相对简单,学生可以个人准备,包括基础资料的收集、相关职能部门沟通等,这样可以全面锻炼学生的能力;如果教学内容来自于陌生案例而且内容相对复杂,由根据学生的特长和小组规模,任课教师组建兴趣小组,团队合作可以锻炼学生们的团队合作能力以及沟通交流能力。总之,做到每位同学都能参与教学案例实施过程中,都有机会进行个人能力展示和知识水平表现。(2)课堂开展:教师把教学案例讲述结束之后,如果需要把问题列出,尽量详细地列出需要讨论的问题,开展讨论,讨论结束后,教师引导学生探索解决问题的技术方法和措施。讨论的形式可以采取灵活方式,学生之间可以通过辩论,也可以通过技术模拟。对于具备野外教学条件的案例,安排在校外实际场景中进行案例教学,学生们更能掌握教学案例内容和精髓。工作之后遇到类似的案例就可以仿照课堂教学中的技术方法进行解决。(3)课后总结:完成课堂教学后,学生要对教学案例进行总结,简要撰写教学案例报告(如污染场地修复调查报告、修复技术方法报告和环境影响评价报告等),撰写完成后交给任课教师。任课教师尽快评阅并对学生撰写的教学案例报告开展讨论、点评报告撰写过程中优缺点,确保学生理解和掌握教学案例。至此,一次成功的案例教学才算完成。
5.教学评价。制定评价案例教学效果的依据非常重要,评价体系包括:一是对任课教师教学效果的评价,二是对学生表现情况的评价。任课教师的评价方法由二级学院研究生教育考核领导小组进行,小组成员主要来自环境工程专业教授、校外导师和工程技术人员。但真正做到客观评价确实不容易,由于环境工程专业学位研究生教育起步晚,大家对研究生案例教学方法也不熟悉,导致教学案例与课堂理论知识割裂,所以任课教师就需要向有经验的研究生教学案例教育的学校学习交流。对研究生的评价主要分为课堂表现和分析报告的评分。每当案例教学结束时,任课教师根据学生的课堂表现、分析报告的水平和团队协作能力给出相应的分值,综合成绩=课堂表现×30%+分析报告×50%+团队协作×20%;根据公式得出综合成绩既可以表示公平,也可以起到激励的作用。
三、结语
近年来,国家大力进行生态文明建设,实施重大生态修复工程,推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理,加快水利工程建设,强化水、大气、土壤等污染防治,对环境工程专业人才需求日益迫切,《环境生态学》案例教学实施,既突破了理论教学壁垒,又创新了案例教学新模式,顺应了国家对生态环境建设发展的趋势,因此,《环境生态学》案例教学需要在环境工程专业学位研究生教育中大力推广。同时,《环境生态学》案例教学的实施需要借鉴和学习国内外各高校的成功经验,继续整理补充教学案例库,探索建立完善的评价体系,鼓励学生积极参与,邀请校外专家合作,最终达到培养高素质环境工程专业学位研究生的目的。
参考文献:
[1]赵敏慧,叶长兵.环境生态学本土环境案例教学模式探讨[J].玉溪师范学院学报,2013,29(8):52-55.
[2]王应密,张乐平.全日制工程硕士案例教学资源库建设探析[J].高等工程教育研究,2013(4):166-171.
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LIU Quan,HUANG Wen-jun,HUANG Tian-zhi,DONG Ting-xu
(College of Resources and Environment,Mianyang Teachers' College,Mianyang,Sichuan 621000,China)