“双碳”背景下“生态修复工程”课程教学改革探讨.pdf

专业领航ZHUANYE LINGHANG教师TEACHER 1112023 年 8 月Aug.2023一、引言全球气候变化给人类生存和发展带来了一定挑战，受到世界各国的重视。应对全球气候变化的主要途径包括限制碳排放（以下简称“减排”）和增加生态系统固碳能力（以下简称“固碳”）。固碳可理解为载体（森林、土壤、湿地等）从空气吸收并储存 CO2的过程、活动和机制。1中央财经委员会第九次会议强调，我国力争 2030年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑做出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。为深入贯彻国家关于碳达峰、碳中和的重大战略部署，2021 年 7 月教育部印发高等学校碳中和科技创新行动计划，指出高等学校应加快制订碳中和领域人才培养方案，并鼓励高校开设碳中和通识课程，将碳中和理念与实践融入人才培养体系。2“生态修复工程”课程（以下简称“本课程”）主要介绍了退化生态系统与生态修复的理论基础、各类型生态修复的原理与实践，旨在引导学生了解并掌握解决生态问题的方法。其是生物、生态环境、农林类专业学生的一门专业课程。笔者以“生态修复工程”课程教学改革研究及教学现状为基础，结合江苏开放大学环境生态学院的教学实践，思考“双碳”背景下“生态修复工程”课程的教学内容和教学模式的改革措施，探讨生态修复工程类人才的创新培养模式。二、“生态修复工程”课程教学改革研究及教学现状 目前已有研究者开展了“生态修复工程”课程教学内容和教学方式改革的研究。胡淑恒、许于牧等人建议在本课程中增加与生态修复相关的先进工艺和高新技术内容，缩减实际应用较少的、落后的工艺相关内容，改革教学方式，多采用案例式教学、项目式教学等方式，提高学生学习兴趣，增加师生互动。3杨富国提出优化教学资源，强化学生解决实际问题的能力；创新实践教学方式，培养学生的实践能力和创新能力；开展全方位、多元化课程考核，提高教学质量。4这些研究为本课程教学改革工作奠定了基础。但“双碳”背景下的“生态修复工程”课程教学研究尚在起步阶段。目前“生态修复工程”课程教学主要存在以下问题：教学内容缺乏前沿知识，尤其是与“双碳”相关的知识。教学模式单一，导致理论教学与实践教学严重脱节，教师缺乏培养学生实践能力的有效措施。学生的“双碳”意识薄弱，缺乏责任感，欠缺独立思考和主动实践的能力。三、“生态修复工程”课程教学改革策略为解决上述问题，课程团队提出以下三条教学改革策略。（一）结合“双碳”目标，优化课程内容教学内容是教学活动的核心，也是课程教学改革的重点。本课程主要介绍退化生态系统的形成和危害、生态修复技术、生态系统的修复等。结合“双碳”目标，笔者建议在“生态修复工程”课程中增设以下内容。1.生态修复对“双碳”目标的重要性减排和固碳是减少大气中CO2含量的两种主要方式，其中固碳是主要手段。5联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）认为，固碳是目前减缓大气中 CO2“双碳”背景下“生态修复工程”课程教学改革探讨赵淑颖，曾云英，叶海跃，干方群 摘 要：“双碳”目标是我国为应对全球气候变化提出的目标，其对生态修复工程类人才培养工作提出了更高要求。教育部提出将绿色低碳发展理念融入国民教育体系。基于此，文章作者探讨“双碳”背景下的“生态修复工程”课程教学改革，从优化课程内容、改进教学模式和培养学生正确观念等方面提出可行措施，以期推动高校“双碳”相关专业课程的建设。基金项目：江苏开放大学引进高层次人才科研启动费（KYQDF-2022-09）。*通讯作者：赵淑颖（1986），女，河南信阳人，讲师，博士研究生，研究方向：植物资源与进化。中图分类号：G641 文献标识码：A 收稿日期：2023-07-08 文章编号：1674-120X（2023）23-0111-03关键词：生态修复工程；“双碳”；教学改革；思政（江苏开放大学，江苏 南京 210036）专业领航1122023 年 8 月浓度升高最经济可行和环境友好的途径。教师在本课程绪论部分的教学中，可介绍国家重要部门最新发布的涉及生态修复与“双碳”目标的文件，让学生深刻领悟生态修复对国家和社会实现“双碳”目标的重要意义，让学生了解改善现有生态系统的结构和功能，优化区域生态系统的空间布局，有效发挥森林、草地、农田等生态系统的固碳作用，是实现“双碳”目标的重要途径。6与工业固碳相比，生态修复固碳还具有成本效益，是世界各国应对全球气候变化的重要途径，也是目前最经济、最安全、最有效的固碳手段。7增加该部分教学内容，有利于提高学生对本课程和“双碳”目标的重视度。2.生态修复的固碳原理和措施教师应增加与生态系统固碳机制和生态修复固碳措施相关的教学内容，引导学生思考。生态系统固碳主要是指森林、湿地和海洋等生态系统利用光合作用来吸收大气中的 CO2。具体从以下部分展开：森林生态系统：森林是陆地上最大的“碳库”。通过光合作用，森林生态系统将CO2转化为有机物质，并储存于植物及枯落物中，维持大气中的碳氧平衡。人工造林、再造林、封山育林等是提高森林生态系统固碳能力的有效措施。草地生态系统：草地生态系统能通过光合作用、微生物化自养，以土壤碳沉积的方式吸收CO2，降低大气中的CO2浓度。禁牧、草地保护、草田轮作等是提高草原生态系统固碳能力的有效措施。8农田生态系统：植物通过光合作用吸收 CO2，在将其转化为有机物质后，有机物质中的碳通过根系分泌物、死根系或者残枝落叶的形式进入土壤，并在土壤中微生物的作用下，转变为土壤有机质储存在土壤中，形成土壤碳汇。9提高作物生物量，实施保护性耕作、合理灌溉、合理轮作、农药病虫害防治可以提高农田生态系统的碳储量。生物固碳是增加农田碳汇、改良土壤生态系统的重要方式。10湿地生态系统：植物通过光合作用吸收大气中的CO2并将其转化为有机物，植物的根、茎、叶、果实枯萎后，会形成腐殖质和泥炭，储存在湿地土壤中。水环境生态修复可提高湿地植物和土壤的碳储量。11海洋生态系统：海洋是地球最大的碳库。海洋储碳的形式包括无机的、有机的、颗粒的、溶解的等。加强红树林、海草床的保护与恢复，提升红树林、海草床等固碳能力，有助于增强海洋生态系统的碳汇能力。123.绿色安全的生态修复技术“双碳”目标对生态修复技术的应用提出了更高要求。生态修复的主要手段包括物理修复、化学修复、生物修复等。生物修复主要是指生物（特别是微生物）催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，是一种绿色、安全的修复方法。13其中，植物修复技术可利用植物吸收或者间接去除污染物，并吸收 CO2，可同时实现环境治理与碳中和的功效。教师可以以“双碳”目标为指引，针对传统生态修复技术的弊端，向学生重点介绍绿色低碳的生态修复技术。14此外，教师也可以引入国内外最新的生态修复技术发展动态，增加有关生态修复新方法和新技术的教学内容。在本课程中增设与“双碳”有关的教学内容，目前主要依赖教师自身的专业知识水平。若教师对“双碳”相关的知识了解较少，就无法将生态修复的固碳原理和措施等内容准确地传授给学生，从而影响教学成效。14为提高“生态修复工程”课程教师的专业知识水平，满足“双碳”背景对“生态修复工程”课程教学的要求，笔者建议从以下三方面着手。第一，围绕人才培养方案、教学大纲等，定期开展专业培训。邀请相关领域的学术领军人物开展专题学术报告，更新教师的生态修复相关知识体系，提升教师的专业知识水平。第二，开展集体备课、教学研讨等活动。如江苏开放大学环境生态学院的风景园林专业、城乡规划专业、环境科学专业均开设本课程，江苏开放大学定期组织本课程任课教师开展集体研讨活动，从专业的角度分析“双碳”相关内容融入课程教学的侧重点。例如，针对风景园林专业，可增加园林施工、园林设计过程中的低碳理念相关内容；针对城乡规划专业，可引导学生思考如何利用生态修复，实现城乡国土空间开发低碳化；针对环境科学专业，可增加“双碳”背景下优化组合生态修复技术的方法。第三，依托校企合作、高校访学等机制，鼓励教师开展生态修复相关的科学研究、社会实践等，了解相关企业、行业对“双碳”人才的需求状况，加深教师对课程内容的认知。（二）改进教学模式，融合“双碳”目标1.重视实践教学“生态修复工程”课程的实践教学环节十分重要。生态修复的周期长且相关方案复杂，教师开展实践教学存在困难。课程团队结合多年的教学经验，与南京市相关企业开展深度合作，让学生走进企业，在实践中掌握相关技能。南京作为长三角的中心城市之一，近年来积极探索推进山水林田湖草一体化保护修复工程，在生态修复工程取得了一些成效，为国家实现“双碳”目标做出了贡献。课程团队选取“南京玄武湖生态修复工程”，开展有关湖泊生态修复和湿地生态修复的实践教学，带领学生调研南京市江宁区的“南京汤山矿山修复工程”，开展土壤生态修复的实践教学。课程团队关注学生课前、课中和课后的学习情况，在理论教学环节，激发学生的求知欲，引导学生积极开展课前预习。在实践教学中，课程团队要引导学生从“双碳”的角度，思考如何优化生态修复技术和相关方案，鼓励学生实践后整理思路，形成图文并茂的实践报告，尝试独立制订完善的生态修复方案。教师在教学专业知识的同时，应带领学生了解国家专业领航1132023 年 8 月相关政策和社会需求。这样，学生既能灵活掌握知识，了解如何应用知识，又能积极思考如何构建相关的专业知识体系。这能为学生以后从事科学研究与参与工程实践打下坚实的基础，能为企业高质量转型发展献计献策，能积极响应国家的“双碳”战略。2.线上线下相结合线上教学具有方便快捷、节约成本等优点，且适合学生自主学习。教师可以与行业内专家共同录制相关教学视频，整理教材、课件和习题资源，搭建“生态修复工程”课程的网上教学云平台，建设完整的教学资源库，为学生营造开放的学习场景和资源共享氛围。线上教学时，教师可以利用在线答疑、讨论区、单元测试、实战模拟等功能，加强与学生之间的互动交流，使学生更好地掌握知识，增强沟通能力。线上考试还可以使教师加强对学生学习情况的监督，能让教师及时发现学生存在的问题，促进学生自主学习。线上线下相结合的教学方式能够为学生提供更加丰富、便捷且优质的教育教学资源，可以更好地满足学生个性化学习需求，能促进教学效果的提升和质量的优化，全方位提升学生的学习体验。（三）培养学生正确观念，树立责任意识教师不仅要夯实学生的专业知识基础，而且要提升学生的综合素质，要让学生认识到生态修复是实现“双碳”目标的重要途径之一，是建成美丽中国的关键环节，以激发学生对本课程的学习热情，使学生心中有目标、肩上有责任，认真学习、努力实践，勇担建设低碳环境、守护自然的光荣使命。教师应带领学生参观企业，使其了解企业“节能减排”“绿色低碳”的措施，强调生态修复工程的每一个细微之处，都容不得半点马虎，要在遵守行业标准、国家法律法规的前提下，不断精益求精。教师要引导学生思考如何在实际生活中助力“双碳”目标的实现，加强学生职业道德的培养，在教学过程中，融入职业道德教育，让学生通过课堂学习具备生态修复相关工作的职业素养。教师应通过挖掘“生态修复工程”课程蕴含的思政元素，实现知识传授与价值引领的有机融合，将课程思政贯穿课程教学全过程，实现能力培养、知识传授和价值塑造相融合。四、结语达成“双碳”目标是解决人类社会能源、环境、气候等问题的必经之路。笔者以“生态修复工程”课程为例，提出将“双碳”理念与教学内容、教学方式有机结合，旨在激发学生的探索热情，培养学生的创新思维能力。教师以此开展教学活动，将有助于推动高校“双碳”相关专业课程的建设，培养更多优秀的、符合时代发展需求的“双碳”人才。参考文献：1 李 姝，喻阳华，袁志敏，等碳汇研究综述 J.安徽农业科学，2015，43（34）：136-139.2 石荣亮，陆东平，张烈平，等“双碳”目标下电力电子技术课程教学改革的探索与实践 J.大众科技，2022，24（10）：124，130-132.3 胡淑恒，许于牧，马豆豆，等.基于专业认证的生态修复工程课程教学建设探究 J.教育现代化，2018，5（10）：103-106.4 杨富国.生态修复工程课程教学改革与实践 J.科技创新导报，2019，16（14）：202-203.5 赵金龙，刘永杰，韩丰泽.碳达峰、碳中和目标下草原增汇路径的思考 J.草地学报，2023，31（5）：1273-1280.6 高 扬，何念鹏，汪亚峰.生态系统固碳特征及其研究进展 J.自然资源学报，2013，28（7）：1264-1274.7 贾国栋，张龙齐，余新晓.生态修复的固碳机制、实现途径及碳中和对策 J.水土保持通报，2022，42（5）：393-397.8 董战峰，毕粉粉，冀云卿.中国陆地生态系统碳汇发展的现状、问题及建议 J.科技导报，2022，40（19）：15-24.9 张梦媛，赵宇峰，刘文彬，等.陆地和海洋两大碳汇主力军 J.石油知识，2022（4）：46-47.10 朱新广，王佳伟，韩 斌.植物碳汇系统与中国碳中和之路 J.科学通报，2023，68（1）：12-17.11 李 威，李吉平，张银龙，等.双碳目标背景下湖泊湿地的生态修复技术J.南京林业大学学报（自然科学版），2022，46（6）：157-166.12 段 克，刘峥延，李 刚，等.滨海蓝碳生态系统保护与碳交易机制研究 J.中国国土资源经济，2021，34（12）：37-47.13 赵天尧，武新丽，张 冲.碳中和视角下露天废弃矿山生态修复技术优化 J.冶金管理，2022（18）：63-67.14 孔 哲，顾晓丹，陈逸阳.“双碳”背景下“水工程经济”课程教学改革 J.西部素质教育，2023，9（8）：161-165.