李明堂，楊靖民

(吉林農業(yè)大學 資源與環(huán)境學院，長春 130118)

環(huán)境教育是實施資源節(jié)約和環(huán)境保護基本國策的基礎工程，是貫徹落實科學發(fā)展觀和建設生態(tài)文明社會的重要內容之一。其中，環(huán)境科學學科主要是運用自然科學、社會科學和技術科學等相關學科的理論、技術及方法研究和解決人類活動導致的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題。由于早期的環(huán)境科學專業(yè)是在化學、地學、生物和醫(yī)學等學科的基礎上產生并逐漸發(fā)展發(fā)展起來的，因此各高校的環(huán)境科學專業(yè)特色非常明顯。但隨著自身的發(fā)展壯大和生命科學及信息科學的不斷滲透，環(huán)境科學專業(yè)不僅有了自己的獨到基礎理論，而且可開設的課程門數(shù)和內容也在迅速增加。因此對于近幾年剛開設環(huán)境科學專業(yè)的學校而言，環(huán)境科學專業(yè)的研究內容又顯得十分豐富，涉及面非常廣泛。并且在實際的教學過程中，這些高校往往過分追求厚基礎、寬口徑和高素質的辦學模式，不僅導致學生的學業(yè)負擔增加，而且由于課時的限制，學生還會感覺什么都學了，但什么都沒學明白，結果不僅降低了人才培養(yǎng)質量，還在一定程度上影響了特色專業(yè)和特色教學的實現(xiàn)。

環(huán)境科學專業(yè)開設的《生態(tài)毒理學》是一門研究環(huán)境中有害有毒因子對生態(tài)系統(tǒng)中非人類生物的危害及其機制的課程，是生態(tài)學、毒理學和環(huán)境學相互交叉融合形成的一門新的邊緣課程。該課程不僅在研究生的教學中起著越來越重要的作用，而且代表著環(huán)境科學領域的一個重要研究和發(fā)展方向。［1］《生態(tài)毒理學》是一門偏重實驗技術和方法的課程，理論教學內容幾乎全來自于實驗研究，因此實驗課程的開設質量將會直接影響本門課程的教學效果。從目前統(tǒng)編的實驗教材來看，教學內容往往是“大而全”、“淺而廣”，在有限的教學時數(shù)下不可能把所有的實驗方法和技術全部傳授給學生。［2］因此，如何從生態(tài)毒理學實驗教材中精選合適的實驗教學內容，以什么樣的方式進行實驗教學活動是提高《生態(tài)毒理學》課程教學質量必然面對和必須解決的問題。鑒于以上考慮，本文針對農業(yè)院校的辦學條件和學生培養(yǎng)目標，對環(huán)境科學專業(yè)開設的《生態(tài)毒理學實驗》的教學改革提出了幾點建議，以期為實現(xiàn)以“農”為特色的辦學目標提供參考。

1 整合實驗內容，區(qū)分對待各實驗步驟，注重培養(yǎng)學生對基本操作技能的應用能力

在環(huán)境類教育的課程設置上，與毒理學有關的課程主要包括環(huán)境毒理學和生態(tài)毒理學。其中環(huán)境毒理學主要是研究環(huán)境污染物對人體和人群健康危害及其規(guī)律的科學;而生態(tài)毒理學則是以生態(tài)學和毒理學交叉為主的學科，生態(tài)平衡失調、生物富集和生態(tài)毒性等問題是生態(tài)毒理學主要學習和研究的范疇。由此可見，生態(tài)毒理學和環(huán)境毒理學在研究范疇、內容及任務上是有所不同的。但由于二者都以毒理學理論作為主要基礎的學科，所以二者在基礎理論方面有很多一致或相似之處;同時，二者往往都是同一生態(tài)系統(tǒng)的成員，信息流、能量流及物質流，尤其是食物鏈，把非人類生物和人類緊密相連，使之成為一個不可分割的統(tǒng)一體，所以這兩種毒理學在特定情況下不可避免地會發(fā)生交叉和重疊［3］。在實際的教學過程中，由于受到學時的限制，生態(tài)毒理學和環(huán)境毒理學往往很難對同一個專業(yè)同時開設，因此如何針對具體學校具體專業(yè)將環(huán)境毒理學和生態(tài)學進行有機整合，既能達到該課程的教學目標，又不浪費學時是教學過程中應該注意的問題。我們針對吉林農業(yè)大學環(huán)境科學專業(yè)的辦學特色，將環(huán)境毒理學和生態(tài)毒理學的實驗教學內容進行了整合，并努力做到突出重點，兼顧基礎。生態(tài)毒理學實驗的教學目標既包括讓學生學習一定的實驗操作技能和方法，又包括培養(yǎng)學生對基本技能的應用能力。在實際教學過程中，根據(jù)實驗目的對每個實驗的各操作過程進行區(qū)別對待，如對以培養(yǎng)基本技能為主的實驗，強化關鍵操作技能的訓練，弱化實驗過程的連續(xù)性;以鍛煉學生對基本技能的應用能力的實驗，注重實驗的連續(xù)性，培養(yǎng)學生正確和綜合運用基本技能的能力。我們借助于信息技術，通過演示實驗錄像或播放3D動畫來輔助學生基本操作技能的學習，當播放到重要實驗技能時，采取教師精講-重復播放-學生操作-再播放的程序來強化學生的學習效果，這樣不僅節(jié)約了課時，而且在后續(xù)的完整實驗操作過程中還可鍛煉學生對基本實驗技能的思考分析和應用能力。

2 從眾多的教材中精選出與“農”相關的綜合性實驗，并進行模塊劃分

國內外關于毒理學實驗的教材很多，并且涉及到不同的學科，如醫(yī)學、食品科學、農藥學、藥理學等。因此，應該根據(jù)學生自身和基本實驗條件來合理選取實驗教學內容。吉林農業(yè)大學的環(huán)境科學專業(yè)是在農業(yè)化學和儀器分析的基礎上發(fā)展起來的，因此選取的實驗內容應該以“農”為特色，并且學生通過實驗操作的訓練后能夠為“農”服務。我們圍繞農業(yè)產前、產中和產后產生的環(huán)境污染物對農田及可能影響的其他生態(tài)系統(tǒng)的毒性特征開設相應的實驗內容，并通過再設計將零散和獨立的實驗內容進行整合，形成新的綜合性實驗。如將重金屬毒性實驗、水環(huán)境毒性實驗、土壤環(huán)境毒性實驗和分子毒性實驗的部分內容進行重組，形成了能從不同層面和不同中毒癥狀反映重金屬對環(huán)境的毒性特征的綜合性實驗。為了體現(xiàn)不同實驗內容之間的相關性、連續(xù)性和遞進性，使學生能從整體性角度對實驗內容進行理解和分析，我們將所有的實驗分成不同的模塊，如分為模塊表觀分析實驗模塊、酶學分析模塊和分子水平分析模塊。

3 以好奇心為動力，教師導向為輔的遞進式實驗教學模式

大學教育不應僅僅讓學生了解和記住“是什么”，更應該培養(yǎng)他們的質疑和探索精神，敢于問“為什么”和“為什么不”。因此實驗課程在加深學生對基本理論和原理的理解的同時，更應該成為學生為驗證質疑和滿足好奇心而不斷進行思考與實踐的平臺，不斷發(fā)揮主觀能動性的主戰(zhàn)場。生態(tài)毒理學課程是基礎與方向兼重的課程，是實驗-理論-實驗型課程，實驗教學對學生理解和應用基礎理論具有不可替代的作用。因此，生態(tài)毒理學實驗內容的組織和編排，不僅能讓學生學到基本的實驗技能與方法，而且隨著實驗課程的進行學生能夠不斷進行思考，有新的不同的想法，進而產生迫切想要進行下一步實驗的內在動力。為完成上述的教學任務，生態(tài)毒理學實驗不僅整合了吉林農業(yè)大學實驗教學中心的資源，而且我們實驗課程的教學放在理論課教學之后，并且分三個步驟來完成。第一步為播放反映由于人為污染導致的各種生態(tài)系統(tǒng)污染和破壞問題的的錄像或紀錄片，激發(fā)學生保護生態(tài)環(huán)境的責任感和使命感;第二步為讓學生結合學過的理論和以“農”為話題的方式進行討論，教師參考學生的討論結果，并結合學校的實際情況，進行實驗內容的組織和安排;第三步為教師指導，學生親手完成相關的實驗內容。例如在重金屬對農田生態(tài)系統(tǒng)的毒性效應這部分內容，首先進行不同濃度梯度的土培和水培實驗，讓學生進行表觀指標的觀察與分析，推測可能導致這種毒性的微觀機制，進而設計下一步實驗來驗證假設，同時設定分子水平上的測定指標。通過一整套實驗，讓學生不僅明白生物個體表現(xiàn)出來的受害特征是機體內部的各種中毒機制的綜合和最終表現(xiàn)，而且還知道通過表面觀察來判斷生態(tài)系統(tǒng)是否受到污染無異于亡羊補牢，從預防污染和生態(tài)系統(tǒng)保護方面看，應該更注重一些分子或組織層次上的毒性指標。

4 通過集中實驗和分項打分來加強實驗教學效果

傳統(tǒng)的分散式實驗教學模式是根據(jù)理論課程的教學進度將相應的實驗內容安排于理論教學之后，這樣雖然能緊密結合理論教學內容，但是由于學時分散，單個實驗學時有限和實驗內容之間相對獨立，難以在實驗教學過程中進行綜合的實驗技能訓練，不利于學生對生態(tài)毒理學實驗的系統(tǒng)性和連貫性的理解與應用，從而降低了對學生綜合實踐能力的培養(yǎng)力度。因此，在實際教學過程中，我們將生態(tài)毒理學實驗從理論教學中分離出來，單獨設課，不僅突出了實驗教學的重要性，而且通過集中有序的實驗教學活動，讓學生從系統(tǒng)的角度加深對理論知識進行理解并將其運用到實驗中，從而提高了實驗教學的質量。

與理論教學相比，實驗教學的不同之處在于課堂組織表面上比較松散，教學秩序較難維持，動手能力的差異對實驗結果的影響較大。為此我們根據(jù)以往的實驗教學經驗和本課程的教學目標，將整個實驗教學的各個環(huán)節(jié)進行拆分，在給學生實驗成績時賦予其不同的權重，最終從多個環(huán)節(jié)上監(jiān)控實驗教學質量。操作技能和實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析不僅是學生綜合能力的有力體現(xiàn)，還是學生日后進行科學研究的基礎，因此學生操作技能的準確與嫻熟程度，對實驗數(shù)據(jù)正確與否的分析和計算，對實驗結果的綜合分析能力是實驗教學主要培養(yǎng)目標，為此我們將操作技能和實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析這兩部分的權重各定為35%。撰寫實驗報告是學生回顧實驗操作，總結經驗，反思教訓，系統(tǒng)理解實驗教學內容與任務及升華實踐成果的重要過程，因此權重占到了20%。在學生看來實驗課比理論課輕松多了，做實驗就是照著實驗指導書動動手而已，導致其無法深入理解實驗教學的目的和自身應該獲得的知識與能力。為此我們將課前預習和實驗課上的紀律表現(xiàn)單獨打分，各占總成績的5%。

5 結語

《生態(tài)毒理學》是一門交叉性和邊緣性較強的新興學科，從宏觀的地球生態(tài)到生物個體內的微生態(tài)，從整體意義上的不同層次的生態(tài)系統(tǒng)到這些生態(tài)系統(tǒng)的各級組成和結構，研究內容可謂包羅萬象，無處不在，無所不及。因此，如何取舍適合自身情況的實驗教學內容，如何在生態(tài)毒理學迅速發(fā)展的浪潮中瞅準并抓住科學前沿是每位從事教學活動的專家學者需要不斷思考的問題。以上是我們在教學過程中以“農”為主線，優(yōu)化知識結構，實現(xiàn)各教學環(huán)節(jié)的有機統(tǒng)一，走“教學為科研服務，科研促進教學”的教學與科研相輔相成之路的過程中，結合學科和學生課程體系的組成特點對如何體現(xiàn)《生態(tài)毒理學》的教學特色和提高教學質量的一些思考與探索實踐。當然，教學有法，教無定法，教無止境，我們還應該完善實驗教學效果的反饋體系，并且根據(jù)社會發(fā)展的需要和科學前沿不斷對教學內容和方法進行探索和研究。

［1］孟紫強.生態(tài)毒理學［M］.北京:高等教育出版社，2009.

［2］孟紫強.生態(tài)毒理學原理與方法［M］.北京:科學出版社，2006.

［3］孟紫強.環(huán)境毒理學［M］.北京:高等教育出版社，2010.